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1、一、液压传动原理一、液压传动原理二、液压传动系统二、液压传动系统液压传动液压传动液压传动液压传动导入新课导入新课 在传动装置中，除在传动装置中，除 了机械传动外，了机械传动外，液压传动，气压传动和电器传动。液压传动，气压传动和电器传动。 液压液压传动的应用领域非常广泛，航天器、掘进传动的应用领域非常广泛，航天器、掘进器、潜艇，液压机，船闸等各方面。他们器、潜艇，液压机，船闸等各方面。他们的运动控制都离不开技术。的运动控制都离不开技术。液压机床液压机床航天器发射场航天器发射场掘进机掘进机潜水艇模型潜水艇模型液压机液压机船闸船闸知识目标知识目标教学目标教学目标1、掌握液压传动的基本工作原理、掌握液
2、压传动的基本工作原理及实质。及实质。2、通过实例理解液压传动的基本、通过实例理解液压传动的基本组成。组成。能力目标能力目标1、掌握液压传动的优缺点。、掌握液压传动的优缺点。2、理解液压传动系统。、理解液压传动系统。情感态度与价值观情感态度与价值观1通过液压传动机的工作原理，了解同类型通过液压传动机的工作原理，了解同类型的传动机器。的传动机器。2、了解通过液压传动系统的内部构造，从而、了解通过液压传动系统的内部构造，从而认识一些机器零件。认识一些机器零件。重点重点教学重难点教学重难点液压传动机的工作原理。液压传动机的工作原理。 难点难点液压传动机的工作原理和液压传液压传动机的工作原理和液压传动装
3、置系统。动装置系统。一、液压传动原理一、液压传动原理实验实验观察下面的两个实验观察下面的两个实验1、将四周扎有针孔的软塑料瓶装满水，拧、将四周扎有针孔的软塑料瓶装满水，拧紧瓶盖，用于挤压塑料瓶，可以看到水从针紧瓶盖，用于挤压塑料瓶，可以看到水从针孔向外喷射。孔向外喷射。2、拧下瓶盖，在用手挤压软塑料瓶，观察、拧下瓶盖，在用手挤压软塑料瓶，观察水从针孔流出的情况。水从针孔流出的情况。结论结论 观察实验现象知道，只有密闭的液观察实验现象知道，只有密闭的液体才能把它受到的压强向各个方向传递。体才能把它受到的压强向各个方向传递。密闭的液体在向各个方向传递压强时，密闭的液体在向各个方向传递压强时，也传递
4、了压力。也传递了压力。1、压力的传递规律、压力的传递规律 密闭的液体在平衡时，注射器的活塞和密闭的液体在平衡时，注射器的活塞和砝码的总质量跟截面面积成正比砝码的总质量跟截面面积成正比，即，即 m1m2=s1 s2或者是或者是 F1F2=s1 s2 在液压传动中，加在小活塞上的小压力在液压传动中，加在小活塞上的小压力可以在大活塞上得到大的压力。可以在大活塞上得到大的压力。2、液压千斤顶、液压千斤顶液压千斤顶实物图液压千斤顶实物图1杠杆手柄杠杆手柄2小油缸小油缸3小活塞小活塞4、7单向阀单向阀5吸油管吸油管6、10管道管道 8大活塞大活塞9大油缸大油缸11截止阀截止阀12油箱油箱液压千斤顶工作原理
5、液压千斤顶工作原理3、液压千斤顶的工作原理、液压千斤顶的工作原理 大油缸大油缸9和大活塞和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄组成举升液压缸。杠杆手柄1.小油缸小油缸2.小活塞小活塞3.单向阀单向阀4和和7组成手动液压泵。组成手动液压泵。如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部真空，这时单向阀积增大，形成局部真空，这时单向阀4打开，通过打开，通过吸油管吸油管5从油箱从油箱12中吸油；用力压下手柄，小活塞中吸油；用力压下手柄，小活塞下移，小活塞下腔压力升高，单向阀下移，小活塞下腔压力升高，单向阀4关闭，单向关闭，单向阀阀7打开，下腔的油
6、液经管道打开，下腔的油液经管道6输入举升油缸输入举升油缸9的下的下腔，迫使大活塞腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。向上移动，顶起重物。 再次提起手柄吸油时，单向阀再次提起手柄吸油时，单向阀7自动自动关闭，使油液不能倒流，从而保证了重关闭，使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使就能不断地把油液压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如果打开截止阀重物逐渐地升起。如果打开截止阀11，举升缸下腔的油液通过管道举升缸下腔的油液通过管道10截止阀截止阀11流回油箱，重物就向下移动流回油箱，重物就向下移动 。4、液
7、压传动的性质、液压传动的性质 液压传动是利用液压传动是利用有压力的油液作为传递动力有压力的油液作为传递动力的工作介质。压下杠杆时，小油缸的工作介质。压下杠杆时，小油缸2输出压力油，输出压力油，是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管道道6及单向阀及单向阀7，推动大活塞，推动大活塞8举起重物，是将油液举起重物，是将油液的压力能又转换成机械能。大活塞的压力能又转换成机械能。大活塞8举升的速度取举升的速度取决于单位时间内流入大油缸决于单位时间内流入大油缸9中油容积的多少。由中油容积的多少。由此可见，液压传动是一个此可见，液压传动是一个不同能量的转换过程不同
8、能量的转换过程。5、液压千斤顶的优点、液压千斤顶的优点u结构紧凑结构紧凑u体积小体积小u重量轻重量轻u携带方便携带方便因此，广泛运用于流动性的起重作业。因此，广泛运用于流动性的起重作业。二、液压传动系统二、液压传动系统1、液压千斤顶传动系统、液压千斤顶传动系统 液压千斤顶是一种简单的液压传动液压千斤顶是一种简单的液压传动装置。下面分析一种驱动工作台的液压装置。下面分析一种驱动工作台的液压传动系统。如下图所示，它由油箱、滤传动系统。如下图所示，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管
9、、接头组成。的油管、接头组成。 机床工作台液压系统工作原理图机床工作台液压系统工作原理图 1工作台工作台 2液压缸液压缸3活塞活塞 4换向手柄换向手柄5换向阀换向阀 6，8，16回油管回油管7节流阀节流阀 9开停手柄开停手柄10开停阀开停阀 11压力管压力管12压力支管压力支管 13溢流阀溢流阀14钢球钢球 15弹簧弹簧17液压泵液压泵 18滤油器滤油器19油箱油箱 2、机床工作台液压系统工作原理、机床工作台液压系统工作原理 液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，油液在泵油。油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，在图腔
10、中从入口低压到泵出口高压，在图a所示所示状态下，通过开停阀、节流阀、换向阀进状态下，通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞使工作台向右移入液压缸左腔，推动活塞使工作台向右移动。这时，液压缸右腔的油经换向阀和回动。这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管油管6排回油箱。排回油箱。 如果将换向阀手柄转换成图如果将换向阀手柄转换成图b所示状所示状态，则压力管中的油将经过开停阀、节态，则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔、推动活流阀和换向阀进入液压缸右腔、推动活塞使工作台向左移动，并使液压缸左腔塞使工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管的油经换向阀和回油管6排回
11、油箱。排回油箱。 3、液压系统的组成部分、液压系统的组成部分 从机床工作台液压系统的工作过程可以从机床工作台液压系统的工作过程可以看出，一个完整的、能够正常工作的液压系看出，一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成：统，应该由以下五个主要部分来组成：（1）能源装置它是供给液压系统压力油，）能源装置它是供给液压系统压力油，把机械能转换成液压能的装置。最常见的形把机械能转换成液压能的装置。最常见的形式是液压泵。式是液压泵。（2）执行装置它是把液压能转换成机械能）执行装置它是把液压能转换成机械能的装置。其形式有作直线运动的液压缸，有的装置。其形式有作直线运动的液压缸，有作回转
12、运动的液压马达，它们又称为液压系作回转运动的液压马达，它们又称为液压系统的执行元件。统的执行元件。（3）控制调节装置它是对系统中的压力、）控制调节装置它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。流量或流动方向进行控制或调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。（4）辅助装置上述三部分之外的其他装）辅助装置上述三部分之外的其他装置，例如油箱，滤油器，油管等。它们对置，例如油箱，滤油器，油管等。它们对保证系统正常工作是必不可少的。保证系统正常工作是必不可少的。（5）工作介质传递能量的流体，即液压）工作介质传递能量的流体，即液压油等。油等。液压千
13、斤顶液压千斤顶4、液压传动系统图的图形符号、液压传动系统图的图形符号 1工作台工作台2液压缸液压缸3油塞油塞4换向阀换向阀5节流阀节流阀6开停阀开停阀7溢流阀溢流阀8液压泵液压泵9滤油器滤油器10油箱油箱对于这些图形符号有以下几条基本规定对于这些图形符号有以下几条基本规定:(1)符号只表示元件的职能，连接系统的通路，符号只表示元件的职能，连接系统的通路，不表示元件的具体结构和参数，也不表示元不表示元件的具体结构和参数，也不表示元件在机器中的实际安装位置。件在机器中的实际安装位置。(2)元件符号内的油液流动方向用箭头表示，元件符号内的油液流动方向用箭头表示，线段两端都有箭头的，表示流动方向可逆。
14、线段两端都有箭头的，表示流动方向可逆。(3)符号均以元件的静止位置或中间零位置表符号均以元件的静止位置或中间零位置表示，当系统的动作另有说明时，可作例外。示，当系统的动作另有说明时，可作例外。5、液压传动之所以能得到广泛的应用，、液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它具有以下的主要优点：是由于它具有以下的主要优点：(1)由于液压传动是油管连接，所以借助由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动
15、，以克服长驱动轴效率低的缺点。驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。便，而且外形美观大方。 (2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压
16、泵和液目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至压马达可小至0.0025N/W(牛牛/瓦瓦),发电机和电动机发电机和电动机则约为则约为0.03N/W。(3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达1 2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。，并可在液压装置运行的过程中进行调速。(4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用
17、液压传动。几乎都采用液压传动。(5)液压装置易于实现过载保护液压装置易于实现过载保护借助于设置借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。命长。(6)液压传动容易实现自动化液压传动容易实现自动化借助于各种控借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。可以实现遥控。(7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。便于设计、制造和推
18、广使用。6、液压传动的缺点是：、液压传动的缺点是：(1)液压系统中的漏油等因素，影响运液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动动的平稳性和正确性，使得液压传动不能保证严格的传动比。不能保证严格的传动比。(2)液压传动对油温的变化比较敏感，液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。的环境条件下工作。(3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要
19、求，液压元件的配合件制造精度要求较的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。高，加工工艺较复杂。(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。样使用方便。(5)液压系统发生故障不易检查和排除。液压系统发生故障不易检查和排除。课堂小结课堂小结1、压力的传递规律、压力的传递规律 密闭的液体在平衡时，注射器的活塞和密闭的液体在平衡时，注射器的活塞和砝码砝码的总质量跟截面面积成正比的总质量跟截面面积成正比。2、液压千斤顶的工作原理、液压千斤顶的工作原理 以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依
20、靠油液内部的压力来传递动力。来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。实质：是一种能量转换装置。实质：是一种能量转换装置。3、液压千斤顶的优点、液压千斤顶的优点结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便4、液压系统的组成部分、液压系统的组成部分（1） 动力部分动力部分将机械能转换为液压能。将机械能转换为液压能。（2）执行部分）执行部分将液压能转换为机械能。将液压能转换为机械能。（3）控制部分）控制部分控制液体压力、流量和流控制液体压力、流量和流动方向。动方向。（4）辅助部分）辅助部分输送液体、储存液体、对输送液体、储存液体、对液体进行过滤、密封。液体进行过滤、密封。
21、5、液压系统的优缺点、液压系统的优缺点随堂练习随堂练习1、简答液压系统的组成、简答液压系统的组成答：答：1、动力元件动力元件 即液压泵，它可将机械能转即液压泵，它可将机械能转化成液压能，是一个能量转化装置。化成液压能，是一个能量转化装置。2、执行元件执行元件 其作用是将液压能重新转化成机其作用是将液压能重新转化成机械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。3、控制元件控制元件 如各种阀。其中有方向阀和压力如各种阀。其中有方向阀和压力 阀两种。阀两种。4、辅助元件辅助元件 如油箱、油管、滤油器等。如油箱、油管、滤油器等。5、传动介质传动介质 即液体。即液体。
22、2、分析并总结液压传动的优缺点、分析并总结液压传动的优缺点答：答：优点优点1体积小，输出力大且调节容易；体积小，输出力大且调节容易；2执行元件运动平稳；执行元件运动平稳；3易于实现过载保护；易于实现过载保护；4速度调节容易且调速范围大；速度调节容易且调速范围大；5易于实现自动化易于实现自动化 。缺点缺点1.不能保证严格的传动比；不能保证严格的传动比；2.液压系统能量损失较大；液压系统能量损失较大；3.液压系统工作的稳定性易受温度的影响；液压系统工作的稳定性易受温度的影响；4.为减小泄漏损失，元件的加工精度要求较为减小泄漏损失，元件的加工精度要求较高；高；5.液压系统出现故障的原因复杂，查找困难
23、。液压系统出现故障的原因复杂，查找困难。3 3、举例说明液压传动的应用、举例说明液压传动的应用、举例说明液压传动的应用、举例说明液压传动的应用答：答：答：答：工程机械：挖掘机、推土机、装载机工程机械：挖掘机、推土机、装载机工程机械：挖掘机、推土机、装载机工程机械：挖掘机、推土机、装载机机床工业：组合机床、锻压机床机床工业：组合机床、锻压机床机床工业：组合机床、锻压机床机床工业：组合机床、锻压机床农业机械：拖拉机、收割机农业机械：拖拉机、收割机农业机械：拖拉机、收割机农业机械：拖拉机、收割机汽车工业：汽车、摩托车汽车工业：汽车、摩托车汽车工业：汽车、摩托车汽车工业：汽车、摩托车冶金机械：轧钢机、高炉冶金机械：轧钢机、高炉冶金机械：轧钢机、高炉冶金机械：轧钢机、高炉塑料机械：注塑机塑料机械：注塑机塑料机械：注塑机塑料机械：注塑机灌装机械：食品包装机、化肥包装机灌装机械：食品包装机、化肥包装机灌装机械：食品包装机、化肥包装机灌装机械：食品包装机、化肥包装机其他其他其他其他习题答案习题答案 本节的问题与练习要求学生观看挖本节的问题与练习要求学生观看挖掘机和汽车起重机，了解液压传动装置掘机和汽车起重机，了解液压传动装置的应用。的应用。
