液壓傳動緒論

1、華北水利水電學院 機械學院液壓與氣壓傳動液壓與氣壓傳動一、概述一、概述二、液壓與氣壓傳動定義二、液壓與氣壓傳動定義三、液壓傳動的基本工作原理三、液壓傳動的基本工作原理四、液壓元件的職能符號和液壓系四、液壓元件的職能符號和液壓系統(tǒng)圖統(tǒng)圖 五、液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點五、液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點六、液壓與氣壓傳動的應(yīng)用與發(fā)展六、液壓與氣壓傳動的應(yīng)用與發(fā)展第一章第一章 緒論緒論 一、基本一、基本概念概念1 1、定義：、定義：原動機原動機傳動機構(gòu)傳動機構(gòu) 工作機工作機就傳動方式而言，常用的有以下幾種：就傳動方式而言，常用的有以下幾種： 1) 1) 機械傳動：如齒輪、皮帶等傳動。機械傳動：如齒輪、皮帶等傳動

2、。 2) 2) 電氣傳動；電氣傳動；3) 3) 流體傳動：是以流體為工作介質(zhì)，進行能量的轉(zhuǎn)換、傳流體傳動：是以流體為工作介質(zhì)，進行能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的傳動。包括：遞和控制的傳動。包括： （1 1）氣體傳動：以氣體為工作介質(zhì)的流體傳動。）氣體傳動：以氣體為工作介質(zhì)的流體傳動。 （2 2）液體傳動：以液體為工作介質(zhì)的流體傳動。）液體傳動：以液體為工作介質(zhì)的流體傳動。 根據(jù)工作原理不同又可分為：根據(jù)工作原理不同又可分為： 液力傳動：主要利用液體動能的液體傳動。液力傳動：主要利用液體動能的液體傳動。 液壓傳動：指利用液體壓力能的液體傳動。液壓傳動：指利用液體壓力能的液體傳動。2、分類：、分類： 一

3、、基本一、基本概念概念 二、液壓與氣壓傳動定義二、液壓與氣壓傳動定義 液壓與氣壓傳動是以流體（液壓油或壓縮空液壓與氣壓傳動是以流體（液壓油或壓縮空氣）為工作介質(zhì)進行能量傳遞和控制的一種傳動形氣）為工作介質(zhì)進行能量傳遞和控制的一種傳動形式。它們通過各種元件組成不同功能的基本回路，式。它們通過各種元件組成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有機地組合成具有一定控制功能再由若干基本回路有機地組合成具有一定控制功能的傳動系統(tǒng)。的傳動系統(tǒng)。 三、液壓傳動的基本工作原理三、液壓傳動的基本工作原理 圖圖1-1 1-1 油壓千斤頂工作原理圖油壓千斤頂工作原理圖 1.1.小油缸小油缸 2.2.大油缸大油缸 3.

4、3.截止閥截止閥 4.4.油箱油箱 5 5、6.6.單向閥單向閥 7.7.安全閥安全閥圖1-1 油壓千斤頂工作原理圖圖1-1 油壓千斤頂工作原理圖4325重 物671小活塞和單向閥小活塞和單向閥5 5、6 6一起完成吸油和排油，一起完成吸油和排油，將杠桿的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能輸出。將杠桿的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能輸出。習慣上將機械能轉(zhuǎn)換為壓力能的元件稱為習慣上將機械能轉(zhuǎn)換為壓力能的元件稱為動力元件。（液壓泵）動力元件。（液壓泵）大活塞將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能輸出，大活塞將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能輸出，抬起重物。將壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的元件抬起重物。將壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的元件稱為執(zhí)行元件。（

5、液壓缸、液壓馬達）稱為執(zhí)行元件。（液壓缸、液壓馬達）大、小活塞組成了最簡單的液壓傳動系統(tǒng)，大、小活塞組成了最簡單的液壓傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)了力和運動的傳遞實現(xiàn)了力和運動的傳遞 。這個過程表示為：這個過程表示為： 機械能機械能液體的壓力能液體的壓力能機械能機械能 壓力：液體單位面積上受到的作用壓力：液體單位面積上受到的作用力。力。AFp 流量的概念流量的概念流量：單位時間內(nèi)流過過流斷面的流量：單位時間內(nèi)流過過流斷面的液體體積。液體體積。公式：公式：tVq Aq tAhthAA 不考慮液體的可壓縮性、不考慮液體的可壓縮性、漏損和缸體、管路的變形，漏損和缸體、管路的變形，則容積變化量必然是相等的。則容積變

6、化量必然是相等的。液壓傳動裝置的組成：液壓傳動裝置的組成：液壓千斤頂是一個簡單又較完整的液壓千斤頂是一個簡單又較完整的液壓傳動裝置。液壓傳動裝置。組成部分組成部分: :（1 1）能源裝置）能源裝置（2 2）執(zhí)行裝置）執(zhí)行裝置 （3 3）控制調(diào)節(jié)裝置）控制調(diào)節(jié)裝置 （4 4）輔助裝置）輔助裝置（5 5）工作介質(zhì)）工作介質(zhì)圖 1-1 油 壓 千 斤 頂 工 作 原 理 圖圖 1-1 油 壓 千 斤 頂 工 作 原 理 圖4325重 物671第二節(jié)第二節(jié) 液壓元件的職能符號和液壓系統(tǒng)圖液壓元件的職能符號和液壓系統(tǒng)圖圖1-1 油壓千斤頂工作原理圖圖1-1 油壓千斤頂工作原理圖4325重 物671圖1-

7、2 油壓千斤頂液壓系統(tǒng)圖圖1-2 油壓千斤頂液壓系統(tǒng)圖 用各個元件的職能符號和表示管路的線條組成的反映用各個元件的職能符號和表示管路的線條組成的反映元件之間連接關(guān)系和機器動作原理的圖形，稱為液壓系元件之間連接關(guān)系和機器動作原理的圖形，稱為液壓系統(tǒng)圖。統(tǒng)圖。 符號只表示元件的職能和連符號只表示元件的職能和連接通路，并不表示各元件的結(jié)構(gòu)接通路，并不表示各元件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，不表示系統(tǒng)管路具體位和參數(shù)，不表示系統(tǒng)管路具體位置和元件安裝位置。元件內(nèi)部的置和元件安裝位置。元件內(nèi)部的流動方向用箭頭表示。流動方向用箭頭表示。 液壓系統(tǒng)圖中規(guī)定：液壓元液壓系統(tǒng)圖中規(guī)定：液壓元件的圖形符號應(yīng)以元件的靜止狀件的圖形

8、符號應(yīng)以元件的靜止狀態(tài)或零位來表示。一般按照機器態(tài)或零位來表示。一般按照機器靜止位置來繪制。靜止位置來繪制。一、特點一、特點優(yōu)點：優(yōu)點：1 1、液壓傳動能在運行中實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，、液壓傳動能在運行中實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，調(diào)速方便。調(diào)速方便。2 2、液壓傳動工作比較平穩(wěn)，反應(yīng)快，沖擊小，能、液壓傳動工作比較平穩(wěn)，反應(yīng)快，沖擊小，能高速啟動，制動和換向。易于實現(xiàn)往復(fù)直線運動。高速啟動，制動和換向。易于實現(xiàn)往復(fù)直線運動。3 3、在同等功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小，、在同等功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小，重量輕，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊，而且能傳遞較大的重量輕，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊，而且能傳遞較大

9、的力或轉(zhuǎn)矩。力或轉(zhuǎn)矩。4 4、液壓傳動裝置的控制、調(diào)節(jié)比較簡單，操縱比、液壓傳動裝置的控制、調(diào)節(jié)比較簡單，操縱比較方便、省力。較方便、省力。第三節(jié)第三節(jié) 液壓傳動的特點及應(yīng)用液壓傳動的特點及應(yīng)用5 5、壽命長，簡化保養(yǎng)；、壽命長，簡化保養(yǎng)；6 6、液壓元件易于、液壓元件易于“三化三化” ，易于設(shè)計，制造和推，易于設(shè)計，制造和推廣使用；廣使用；7 7、與電氣控制配合易于實現(xiàn)自動化，能實現(xiàn)復(fù)雜、與電氣控制配合易于實現(xiàn)自動化，能實現(xiàn)復(fù)雜的順序動作和遠程控制。的順序動作和遠程控制。8 8、液壓傳動中，可避免在系統(tǒng)某些局部位置產(chǎn)生、液壓傳動中，可避免在系統(tǒng)某些局部位置產(chǎn)生過度溫升。過度溫升。缺點：缺點：

10、1 1、同機械傳動相比效率較低。、同機械傳動相比效率較低。2 2、工作性能易受溫度變化的影響，因此不、工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。宜在很高或很低的溫度條件下工作。3 3、液壓傳動需要有單獨的能源（例如液壓、液壓傳動需要有單獨的能源（例如液壓泵站）。所以不宜作遠距離傳動。泵站）。所以不宜作遠距離傳動。4 4、液壓元件制造精度高，造價高，所以需、液壓元件制造精度高，造價高，所以需要組織專業(yè)生產(chǎn)，價格較貴。要組織專業(yè)生產(chǎn)，價格較貴。5 5、系統(tǒng)的故障診斷比較困難，出故障時不、系統(tǒng)的故障診斷比較困難，出故障時不易找出原因，迅速排查；使用和維修要求易找出原因，迅速排

11、查；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。有較高的技術(shù)水平。發(fā)展：發(fā)展： 17951795年第一臺水壓機問世。年第一臺水壓機問世。 十九世紀末德國制造液壓龍門刨床，美國制十九世紀末德國制造液壓龍門刨床，美國制造液壓六角車床、液壓磨床，液壓技術(shù)又進入了造液壓六角車床、液壓磨床，液壓技術(shù)又進入了新的發(fā)展階段。新的發(fā)展階段。 二戰(zhàn)期間，美國的機床有二戰(zhàn)期間，美國的機床有30%30%應(yīng)用了液壓傳動。應(yīng)用了液壓傳動。 我國的液壓技術(shù)從上世紀五十所代開始應(yīng)用，我國的液壓技術(shù)從上世紀五十所代開始應(yīng)用，19521952年開始試制油壓泵。年開始試制油壓泵。 19611961年上海液壓機床廠自行設(shè)計制造了我國第年上海液

12、壓機床廠自行設(shè)計制造了我國第一臺萬能水壓機。一臺萬能水壓機。 二、液壓傳動的發(fā)展和應(yīng)用二、液壓傳動的發(fā)展和應(yīng)用 液壓技術(shù)正在向高壓、高速、大流液壓技術(shù)正在向高壓、高速、大流量、高效率、低噪音，集成比方向發(fā)展；量、高效率、低噪音，集成比方向發(fā)展；新的液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助新的液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計數(shù)字仿真、微機控制等設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計數(shù)字仿真、微機控制等新技術(shù)也日益發(fā)展、應(yīng)用，并取得了很新技術(shù)也日益發(fā)展、應(yīng)用，并取得了很多顯著成果。多顯著成果。一、節(jié)約能源，發(fā)展低能耗元件，提高一、節(jié)約能源，發(fā)展低能耗元件，提高元件效率。元件效率。二、液壓與微電子、計算機技術(shù)結(jié)合，二、液

13、壓與微電子、計算機技術(shù)結(jié)合，提高控制性能和操作性能。提高控制性能和操作性能。三、提高液壓傳動的可靠性。三、提高液壓傳動的可靠性。四、發(fā)展新型液壓介質(zhì)和相應(yīng)元件。四、發(fā)展新型液壓介質(zhì)和相應(yīng)元件。五、高度集成化。五、高度集成化。發(fā)展動向：發(fā)展動向：另外，近年來又在太陽跟蹤系統(tǒng)、海另外，近年來又在太陽跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、船舶駕駛模擬地震再現(xiàn)、浪模擬裝置、船舶駕駛模擬地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射裝置、宇宙環(huán)境模擬和火箭助飛發(fā)射裝置、宇宙環(huán)境模擬和高層建筑防震系統(tǒng)及緊急剎車裝置等高層建筑防震系統(tǒng)及緊急剎車裝置等設(shè)施中，也采用了液壓技術(shù)。設(shè)施中，也采用了液壓技術(shù)。液壓伺服系統(tǒng)液壓伺服系統(tǒng) : : 液壓傳動：

14、利用液體壓力能。液壓傳動：利用液體壓力能。 帕斯卡原理：在密閉容器中的液體某一點的壓帕斯卡原理：在密閉容器中的液體某一點的壓力如果有變化，這個變化將等值的傳遞到液體的各力如果有變化，這個變化將等值的傳遞到液體的各個部位。個部位。 液壓傳動的兩個主要參數(shù)壓力和流量。液壓傳動的兩個主要參數(shù)壓力和流量。 在液壓和氣壓傳動中，系統(tǒng)的工作壓力取決于在液壓和氣壓傳動中，系統(tǒng)的工作壓力取決于負載，而與流入的流體多少無關(guān)。負載，而與流入的流體多少無關(guān)。 活塞移動速度正比于流入液壓缸中油液流量活塞移動速度正比于流入液壓缸中油液流量q q，與負載無關(guān)。與負載無關(guān)。 液壓傳動裝置由以下幾部分組成液壓傳動裝置由以下幾部分組成: :（1 1）能源裝置）能源裝置 （2 2）執(zhí)行裝置）執(zhí)行裝置 （3 3）控制調(diào)節(jié)）控制調(diào)節(jié)（4 4）輔助裝置）輔助裝置 （5 5）工作介質(zhì)）工作介質(zhì) 小結(jié)小結(jié) 職能符號只表示元件的職能和連接通路，職能符號只表示元件的職能和連接通路，并不表示各元件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，不表示系統(tǒng)并不表示各元件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，不表示系統(tǒng)管路具體位置和元件安裝位置。元件