液压与气压传动教案-3

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1、 教学课题：第一章 绪论 教学目标：1、掌握液压与气压传动系统的工作原理与组成 2、了解液压与气压传动的特点、应用及发展趋势 教学重点：液压与气压传动系统的工作原理与组成 教学难点：液压与气压传动系统的工作原理与组成 教学内容： 一、液压与气压传动的工作原理及图形符号 1、液压传动的工作原理 液压千斤顶是常见的液压传动装置，现以液压千斤顶为例简述液压传动的工作原理。 图中：1吸油管； 2、9单向阀； 3、10油管； 4小活塞； 5小液压缸； 6杠杆； 7大液压缸； 8大活塞； 11截止阀； 12油箱 由图可知，7和8组成上下移动的举升液压缸。6、5、4和2、9组成手动液压泵，向7中供油。当提起

2、6，使4向上移动时，4下腔容积增大，形成局部真空，此时2打开，通过1从12中吸油；当压下6，使4向下移动时，4下腔压力升高，此时2关闭，9打开，液体经3流入7的下腔，使8向上移动，顶起重物。 液压传动的工作原理：以油液为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力。 2、液压传动的图形符号 在实际工程中，除某些特殊情况外，液压传动系统中各液压元件一般采用国家标准规定的图形符号来表示，这些符号只表示液压元件的职能，不表示液压元件的结构和参数，通常称为职能符号。我国国家标准GB/T 786.12009规定了液压传动的图形符号。 3、气压传动的工作原理 现以气动剪切机为例简述

3、气压传动的工作原理，图示位置为剪切前的状态。 图中：1空气压缩机，2冷却器，3分水滤气器，4储气罐，5空气过滤器，6溢流减压阀， 7油雾器，8行程阀，9气控换向阀，10气缸。 气压传动的工作原理：利用空气压缩机把电动机或其他原动机输出的机械能转化为空气的压力能，然后再控制元件的作用下通过执行元件把压力能转化为直线运动或回转运动的机械能，从而完成各种动作并对外做功。 4、气压传动的图形符号 如图所示为气动剪切机的图形符号：1空气压缩机，2冷却器，3分水滤气器， 4储气罐，5空气过滤器，6溢流减压阀，7油雾器，8行程阀，9气控换向阀，10气缸 二、液压与气压传动系统的组成 1. 液压传动系统的组成

4、 液压传动系统主要由以下几部分组成： a. 动力装置 主要是指各种类型的液压泵 作用：机械能转化成压力能 b. 执行元件 主要是指各种类型的液压缸和液压马达 作用：压力能转化才机械能 c. 控制元件 主要是指各种类型的液压控制阀 作用：控制和调节油液的压力、流量、和方向。 证液主要是指各种类型的油箱、过滤器、油管、管接头、压力计等；作用：保 d. 辅助元件压系统可靠和稳定地工作 e. 工作介质 工作介质主要是指各种类型的液压油。作用：实现对运动和动力的传递。 2.气压传动系统的组成 气压传动系统的组成与液压传动系统相似，是由气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质组成的，不同于液压传动

5、系统的是气压传动系统的工作介质为空气。 三、液压与气压传动系统的应用 1. 液压传动系统的应用 目前，液压传动系统在下述几方面有普遍的应用： （1）进给运动的传动装置。如磨床的砂轮架和工作台，铣床、刨床、组合机床的工作台，六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架。 （2）往复运动的传动装置。如龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕。 （3）仿形装置。如车床、铣床、刨床上的仿形加工，精度可达0.010.02 mm。 （4）辅助装置。如机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杠螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀 具装卸装置、工件输送装置等。 （5）静压支承。如重型机床、高速机床、

6、高精度机床上的轴承、导轨、丝杠螺母机构等。 2. 气压传动系统的应用 目前，气压传动系统在下述几方面有普遍的应用： （1）机械制造业。如机械加工生产线上工件的装夹及搬送，铸造生产线上的造型、捣固、合箱等。 （2）电子及电器行业。如硅片的搬运、元器件的插装与锡焊、家用电器的组装等。 （3）石油、化工业。如石油提炼加工、气体加工、化肥生产等。 （4）轻工食品包装业。如酒类、油类、煤气等的罐装及各种食品的包装等。 ）机器人。如装配机器人、喷漆机器人、搬运机器人、爬墙机器人和焊接机器人等。5（ 四、液压与气压传动的特点及发展趋势 （一） 液压传动的特点 1. 液压传动的优点： （1）工作平稳、反应快、

7、冲击小，能实现频繁启动和换向。 （2）易于实现过载保护。 （3）易于实现无级调速。 （4）控制、调节比较简单，操纵方便，易于实现自动化，与电力传动配合使用能实现复杂的顺序动作和远程控制。 （5）体积小、质量轻、惯性小、结构紧凑，而且能传递较大的力或转矩。 （6）易于实现回转运动和直线运动，且液压元件的排列布置灵活。 （7）易于实现系列化、标准化、通用化，易于设计、制造和推广使用。 （8）在液压传动系统中，功率损失所产生的热量可由流动的液体带走，因此，可避免机械本体产生过度温升。 2. 液压传动的缺点： （1）由于采用液体传递压力，系统不可避免地存在泄漏，因而传动效率较低，不宜远距离传动。 （2

8、）液压传动不但对油温的变化较为敏感，使负载的速度不易保持稳定，而且对液体的清洁程度要求较高。 （3）为减少泄漏，液压元件的制造精度要求较高，导致成本较高。 （4）当液压传动系统发生故障时，不易查找原因且维修困难。 （5）液压传动系统运行时的噪声较大。 （二）气压传动的特点 1、优点： 气压传动主要具有使用方便，组装方便，快速性好，安全可靠，储存方便，可实现远距离传输，可实现过载保护以及便于清洁等。 2、缺点： 气压传动主要具有速度稳定性差，需要净化和润滑，输出力小以及排放空气的噪声大等缺点。 （三）液压与气压传动的发展趋势 1. 液压传动产品的发展趋势 液压传动产品的发展趋势主要体现在以下几个

9、方面： （1）采用高压化的液压元件，其连续工作压力可达40 MPa，瞬间最高压力可达48 MPa。 （2）调节和控制方式多样化。 （3）进一步改善液压传动产品的调节性能，从而提高液压传动系统的效率。 （4）发展与机械传动和电力传动组合的具有节能储能的复合式调节传动装置。 （5）进一步降低噪声。 （6）应用液压插装阀技术。该技术具有紧凑结构、减少漏油的优点。 2. 气压传动产品的发展趋势 气压传动产品的发展趋势主要体现在小型化，组合化，精密化，高速化，无油、无味、无菌化，高寿命、高可靠性和智能诊断功能，低功耗节能，机电一体化，应用新技术、新工艺、新材料等几个方面 本章小结 1、液压传动的工作原理

10、 2、气压传动的工作原理 3、液压与气压传动系统的组成 4、液压与气压传动系统的应用 5、液压与气压传动的特点 6、液压与气压传动的发展趋势 教学课题：第二章 第一节 液压传动的工作介质教学目标：1、了解液压油的性质和种类 2、掌握液压油选用原则 教学重点：液压油的性质 教学难点：液压油选用原则 教学内容： 液压油是液压传动系统中的工作介质。它对液压传动装置起着润滑、冷却和防锈的作用。其质量直接影响液压传动系统的工作性能。 1. 液压油的分类 液压油可分为石油基液压油和难燃液压油。 常见的石油基液压油有普通石油基液压油、专用石油基液压油、抗磨石油基液压油、高黏温指数石油基液压油等。 难燃液压油

11、主要有合成难燃液压油和含水难燃液压油两种。合成难燃液压油主要有含添加剂液压油、水乙二醇液压油和乳化液。 2. 液压油的物理特性 1）可压缩性 定义：可压缩性指液压油所受压力增加时体积变小的性质。 大小一般用体积压缩系数（单位压力变化时液压油体积的相对变化量）或体积弹性模量K（K=1/）表示。 2）黏性 定义： 液体在外力作用下流动(或有流动趋势)时，由于分子间的内聚力作用而产生阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。 黏性的大小用黏度来衡量，黏度是选择液压油的主要指标，是影响液压油流动的重要物理性2或Pas质，最常用的是绝对黏度，其符号是，单位为Ns/m。在相同温度下流体

12、的绝对黏2/s。m ，单位是度与密度之比称为运动黏度，符号为黏度与温度、压力的关系：压力升高，黏度增大。温度升高，黏度降低 3. 液压传动系统对液压油的要求、液压油的选用 1）液压传动系统对液压油的要求 （1）适宜的黏度。 （2）润滑性能好。在液压传动系统中，除液压元件外，其他一些具有相 对滑动的零件也要用液压油来润滑，因此，液压油应具有良好的润滑性能。 （3）良好的化学稳定性，即对加热、氧化、水解、相容都具有良好的稳定性。 （4）良好的黏温性能。 （5）具有防锈性和防腐性。 （6）比热容和热传导率大，热膨胀系数小。 （7）抗泡沫性好，抗乳化性好。 （8）纯净，杂质少。 （9）凝固点低，闪点和

13、燃点高。 2) 液压油的选用 正确合理地选用液压油，是保证液压传动装置高效运转的前提。一般是先确定适用的黏度范围，再选择合适的液压油品种，同时还要考虑液压传动系统工作的特殊要求，如在寒冷地区工作的液压传动系统要求液压油的黏温指数高、低温流动性好、凝固点低；伺服系统要求液压油油质纯净、可压缩性小；高压系统要求液压油抗磨性好。在选用液压油时，黏度是一个重要的参数。黏度的高低将对运动部件的润滑、缝隙的泄漏、液压油流动时的压力损失以及液压传动系统的发热温升等产生影响。所以在环境温度较高、工作压力高或运动速度较低时，为减少泄漏，应选用黏度较高的液压油。 工作介质的选用原则 选择液压系统的工作介质一般需考

14、虑以下几点： （1）液压系统的工作条件 （2）液压系统的工作环境 （3）综合经济分析 教学课题：第二章 第二节 液压动力装置 教学目标：1、掌握液压泵的工作原理和性能参数 2、了解常见液压泵的工作原理和结构特点 教学重点： 液压泵的工作原理教学难点：常见液压泵的工作原理和结构特点 教学内容： 一、液压泵的工作原理和性能参数 1. 液压泵的工作原理 泵是一种能量转换装置，把电动机的旋转机械能转换为液压能输出。液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵 。 以柱塞泵为例讲解液压泵的工作原理。 如图所示： 右图中： 缸体； 31偏心轮； 2柱塞； 压油单向阀；5 4弹簧； 7密封油腔6吸油单向阀； 的作用下始终压紧在4装在缸体23中形成一个密封容积，柱塞在弹簧 工作原理：图中柱塞 作往复运动。旋转使柱塞21偏心轮1上。原动机