液壓與氣壓傳動第一章緒論

1、課時授課計戈I授課日期班另U題目第一章緒論目 的 要 求掌握液壓傳動的工作原理 掌握液壓傳動的組成 掌握液壓傳動的特點 了解液壓傳動應用重占八、液壓傳動的特點難占八、液壓傳動的工作原理教具課本教學方法課堂教學報 書 設 計第一章緒論第一節(jié)液壓傳動的工作原理及工作特性第二節(jié) 液壓系統(tǒng)的組成和圖形符號第二節(jié)液壓傳動的優(yōu)缺點第四節(jié)液壓技術的應用和開展教學過程：新 課：第一章緒論第一節(jié)液壓傳動的工作原理及工作特性液壓傳動是指利用液體為工作介質，依靠液體的壓力能來實現(xiàn)能量的轉換、 傳遞和控制的傳動方式。溶積式傳動一、簡化模型在液壓傳動中，人們利用沒有固定形狀但具有確定體積的液體來傳遞力的運 動。下列圖是

2、一個經(jīng)過簡化的液壓傳動模型。 圖中有兩個直徑不同的液壓缸， 缸 內各有一個與內壁緊密配合的活塞。如圖活塞上有重物 W那么當活塞上施加的力 F到達一定大小時，就能阻止重物 WF降。二、力比和速比1、等壓特性根據(jù)帕斯卡定律：“平衡液體內某一點的液體壓力等值地傳遞到液體內各處，即：輸出端的力之比等于二活塞面積之比。A1、A2小活塞、大活塞的作用面積。結論：工作壓力p與負載W有關成正比，而與流體的流入多少、流入速度 等無關。2、等體積特性當不考慮液體的可壓縮性、漏損和缸體、油管的變形時，兩邊的體積變化應相 等。即：結論：兩活塞的位移hl、h2與其面積成反比。將A1h1=A2h2同除以活塞移動時間t，貝

3、v1、v2小活塞、大活塞的運動速度。 結論：運動速度與活塞的作用面積成反比。Ah或Av的物理意義：t單位時間內流過截面積為A的流體體積一一流量q。即：q = A v活塞的運動速度v為：v = qA結論:活塞的運動速度取決于進入油缸或馬達的流量，而與液體壓力大小無關。 液壓與氣壓傳動能實現(xiàn)無級調速的根本原理。這在流體力學中稱為液流連續(xù)性原理，它反映了物理學中質量守恒這一現(xiàn)實。3、能量守恒特性根據(jù)以上公式可以得到：P=F1v1=Wv2即：輸入功率=輸出功率。因 F仁pA1 W=pA2推導得：P = PAW 二 PAv2 二 pq結論：液壓與氣壓傳動的功率P可用壓力p和流量q積來表示。p和q是流 體

4、傳動中最根本和最重要的兩個參數(shù)。通過以上分析，上述模型中兩個不同面積的活塞和液壓缸相當于機械傳動 中的杠桿，其面積比相當于杠桿比，即 A1/A2=b/a。因之采用液壓傳動可到達 傳遞動力，增力，改變速比等目的，并在不考慮損失的情況下保持功率不變。三、兩個重要概念1. 液壓傳動中的液體壓力取決于負載2. 流量決定速度四、容積式液壓傳動圖中主動活塞運動后使一定體積的液體擠出， 這些液體進入從動液壓缸，使從 動活塞產(chǎn)生運動，而二者間的運動關系是依靠主動件擠出的液體體積與從動件 所得到的液體體積相等來保證的。這種傳動稱為容積式液壓傳動。工業(yè)上另外有一種依靠液體的動能及其轉換來實現(xiàn)力和運動的傳遞的方 法

5、，稱為動力液力傳動。第二節(jié)液壓系統(tǒng)的組成和圖形符號一、液壓系統(tǒng)的組成按組成液壓系統(tǒng)的液壓元件的功能劃分，液壓傳動系統(tǒng)由四個局部組成：1、動力裝置它是把機械能轉換成油液壓力能的裝置，為液壓系統(tǒng)提供液壓油。如圖-3的液壓泵，是一個能量轉化裝置。2、執(zhí)行裝置它是把油液的壓力能轉換成機械能的裝置，用來驅開工作部件運動。如 圖-8的液壓缸或實現(xiàn)旋轉運動的液壓馬達。3、控制調節(jié)裝置它們是控制液壓系統(tǒng)中油液的流量、 壓力和液流方向的裝置，以滿足執(zhí)行 裝置對力、速度和運動方向的要求。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等。4、輔助裝置它們是保證液壓系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、持久工作不可缺少的重要組成局部。 作用：組成系統(tǒng)、提高效率

6、、平安可靠。5、傳動介質工作介質即傳動液體，通常稱液壓油，液壓系統(tǒng)就是通過工作介質實現(xiàn)運動和動力傳遞的。液壓動-力源液壓控制元件力 行程 速度機床工作臺液壓系統(tǒng)工作原理圖1 油箱；2過濾器；3液壓泵；4溢流閥；5、7換向閥;6節(jié)流閥；8液壓缸；9工作臺按組成液壓系統(tǒng)各局部的功能劃分，液壓傳動系統(tǒng)有兩個局部組成：1、液壓源系統(tǒng)用于產(chǎn)生工作系統(tǒng)所需要的壓力、流量局部，對系統(tǒng)的壓力進行限制并解 決功率消耗及散熱等問題。它包括液壓泵、油箱、濾油系統(tǒng)、壓力調節(jié)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及蓄能器等。2、工作系統(tǒng)用于實現(xiàn)各種工作任務的系統(tǒng)。它是利用液壓源系統(tǒng)提供的液壓能，通過 執(zhí)行元件和控制調節(jié)元件的適當組合，來完成所

7、需要的各種運動形式。如飛機 起落架收放系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等。二、液壓系統(tǒng)的圖形符號88工作臺77 液壓缸55匚4溢流閥323 液壓泵2過濾器1油箱31_ia圖1-2機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)5節(jié)流閥在圖1 2a 中,液壓泵3由電動機圖中未標出帶動旋轉，從油箱1中吸油油液經(jīng)過濾器2過濾后流往液壓泵，經(jīng)泵向系統(tǒng)輸送。來自液壓泵的壓力油 流經(jīng)節(jié)流閥5和換向閥6進入液壓缸7的左腔，推動活塞連同工作臺8向右 移動。這時，液壓缸右腔的油通過換向閥經(jīng)回油管排回油箱。如果將換向閥手柄扳到左邊位置，使換向閥處于在圖1 2 b所示的狀態(tài)， 壓力油經(jīng)換向閥進入液壓缸的右腔， 推動活塞連同工作臺向左移動。液壓缸左 腔的油經(jīng)換

8、向閥和回油管排回油箱。工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調節(jié)的。節(jié)流閥開口較大，進入液壓缸的 流量較大，工作臺的移動速度也較快；反之，節(jié)流閥開口較小時，工作臺的移 動速度也較慢。工作臺移動時必須克服阻力，例如克服切削力和相對運動外表的摩擦力 等。為適應克服不同大小阻力的需要，液壓泵輸出油液的壓力的大小由溢流閥 4來實現(xiàn)，調節(jié)溢流閥彈簧的預壓力就能調整泵出口的油液壓力，并讓多余的油在相應壓力下翻開溢流閥，經(jīng)回油管流回油箱。第三節(jié)液壓傳動的優(yōu)缺點一、液壓傳動的優(yōu)點1、單位功率的重量輕，結構尺寸小2、反響速度快3、大范圍內實現(xiàn)無極調速，而且調速性能好4、能傳遞較大的力矩和轉矩5、易實現(xiàn)功率放大&

9、操縱、控制、調節(jié)比擬方便、省力，易實現(xiàn)自動化7、易實現(xiàn)過載保護和自動潤滑，元件使用壽命較長8、液壓元件已標準化、系列化和通用化，便于設計和使用二、缺點1、有一點的泄漏現(xiàn)象，使容積效率降低，不易實現(xiàn)定比傳動，而且會污染環(huán) 境2、油液在運動中產(chǎn)生一定的阻力損失3、液壓元件的制造精度要求高，使用維護比擬嚴格4、液壓系統(tǒng)的故障原因有時不易查明第四節(jié)液壓技術的應用和開展一、應用工程機械、冶金、軍工、農(nóng)機、汽車、輕工、航空、機床等。1大力士：千斤頂一一輕松頂起大汽車； 挖掘機 輕輕一挖就起來； 推土機一一橫掃千軍如卷席。95%的工程機械2) 繡花女：機器人心靈手巧；磨床 一絲不茍；仿形機床干啥象啥90%的數(shù)控加工中心95%的自動線3) 機靈鬼：高炮自動跟蹤系統(tǒng)一一緊追