液壓與氣壓傳動緒論

1、第一章 緒論本章要學(xué)習(xí)：v 什么是液壓傳動？什么是液壓傳動？v 液壓傳動的工作原理如何？液壓傳動的工作原理如何？v 液壓系統(tǒng)是如何組成的？液壓系統(tǒng)是如何組成的？v 液壓傳動有何特點？液壓傳動有何特點？v 液壓傳動應(yīng)用于那些領(lǐng)域？液壓傳動應(yīng)用于那些領(lǐng)域？v 液壓傳動的發(fā)展和方向液壓傳動的發(fā)展和方向。第一章 緒論重點：v 液壓傳動的定義及工作原理液壓傳動的定義及工作原理v 液壓傳動系統(tǒng)的組成液壓傳動系統(tǒng)的組成v 液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動的優(yōu)缺點第一章 緒論任何工作機構(gòu)一般主要由三部分組成任何工作機構(gòu)一般主要由三部分組成: :原動機原動機傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)工作機工作機工作機構(gòu)運動的實現(xiàn)動力傳動的主要形

2、式u 機械傳動機械傳動u 電力傳動電力傳動u 流體傳動流體傳動動力傳動的主要形式1、機械傳動n利用機械元件傳遞能量；利用機械元件傳遞能量；n包括齒輪、鏈條、皮帶、蝸輪蝸桿等；包括齒輪、鏈條、皮帶、蝸輪蝸桿等；n傳動簡單、直接、可靠、效率高，但傳動簡單、直接、可靠、效率高，但不易調(diào)節(jié)不易調(diào)節(jié)控制控制、難于實現(xiàn)自動化、難于實現(xiàn)自動化。動力傳動的主要形式2、電氣傳動n利用電動機將電能變?yōu)闄C械能，以驅(qū)動機器工利用電動機將電能變?yōu)闄C械能，以驅(qū)動機器工作部分的傳動；作部分的傳動；n多應(yīng)用于回轉(zhuǎn)運動，如風(fēng)扇、電動（多應(yīng)用于回轉(zhuǎn)運動，如風(fēng)扇、電動（汽汽）車；）車；n傳動快速、控制敏捷、效率高、精度高，但傳動快

3、速、控制敏捷、效率高、精度高，但不不能過載、難于實現(xiàn)無級變速和在低速或靜態(tài)下能過載、難于實現(xiàn)無級變速和在低速或靜態(tài)下的大負荷驅(qū)動。的大負荷驅(qū)動。動力傳動的主要形式3、流體傳動n 以流體為工作介質(zhì)傳遞能量以流體為工作介質(zhì)傳遞能量液壓傳動液壓傳動利用液體靜壓力利用液體靜壓力 傳遞動力傳遞動力流體傳動流體傳動液體傳動液體傳動氣體傳動氣體傳動液力傳動液力傳動利用液體流動動能利用液體流動動能 傳遞動力傳遞動力氣力傳動氣力傳動氣壓傳動氣壓傳動氣壓傳動氣壓傳動舉例舉例1 旋轉(zhuǎn)木馬傳動的實現(xiàn)？旋轉(zhuǎn)木馬傳動的實現(xiàn)？消耗能量消耗能量?動力源動力源舉例舉例1 旋轉(zhuǎn)木馬傳動的實現(xiàn)？旋轉(zhuǎn)木馬傳動的實現(xiàn)？直接驅(qū)動不能過載

4、、難于實現(xiàn)在低速狀態(tài)下的大負荷驅(qū)動。不能過載、難于實現(xiàn)在低速狀態(tài)下的大負荷驅(qū)動。通過機械組合傳動通過機械組合傳動通過液壓傳動通過液壓傳動停止停止啟動啟動速度速度方向方向位置位置加速度加速度控制控制運動的控制運動的控制舉例舉例2 液壓挖掘機液壓挖掘機第一節(jié) 液壓傳動的發(fā)展一、液壓傳動的基本概念液壓傳動液壓傳動：基于基于帕斯卡原理帕斯卡原理，以液體的，以液體的壓力能壓力能進行能進行能 量傳遞和控制的一種傳動形式。量傳遞和控制的一種傳動形式。帕斯卡原理帕斯卡原理: : 加在密閉液體上的加在密閉液體上的壓力壓力（強），（強），能夠大能夠大 小不變小不變地向地向各個方向各個方向同樣地同樣地傳遞傳遞。靜壓

5、傳遞原理靜壓傳遞原理：p = p0+gh 1 1噸噸1 1公斤公斤B=1000A千斤頂千斤頂動畫動畫二、液壓傳動的發(fā)展史 1717世紀中葉（世紀中葉（16541654年）：帕斯卡原理誕生。年）：帕斯卡原理誕生。 靜壓傳遞原理，靜壓傳遞原理，為液壓傳動技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。為液壓傳動技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。1818世紀末（世紀末（17951795年）年）: :英國第一臺水壓機問世，英國第一臺水壓機問世， 液壓在重型機床上應(yīng)用第一例。液壓在重型機床上應(yīng)用第一例。1919世紀中葉：美國將液壓應(yīng)用于艦艇上的炮塔轉(zhuǎn)位器，世紀中葉：美國將液壓應(yīng)用于艦艇上的炮塔轉(zhuǎn)位器， 液壓應(yīng)用于軍事。液壓應(yīng)用于軍事。 1919

6、世紀末：美國世紀末：美國液壓六角車床，液壓六角車床， 德國德國液壓龍門刨床；液壓龍門刨床；問題：問題：從從1717世紀中葉到世紀中葉到1919世紀末（世紀末（200200多年）多年） 為什么液壓技術(shù)發(fā)展如此緩慢？為什么液壓技術(shù)發(fā)展如此緩慢？原因：原因：當(dāng)時液壓傳動缺乏成熟的液壓控制元件當(dāng)時液壓傳動缺乏成熟的液壓控制元件 。n 第二次世界大戰(zhàn)期間，用于兵器（第二次世界大戰(zhàn)期間，用于兵器（功率大、反應(yīng)快）功率大、反應(yīng)快） 液壓技術(shù)得到了迅速的發(fā)展；液壓技術(shù)得到了迅速的發(fā)展；n 戰(zhàn)后轉(zhuǎn)向民用，機械、工程、農(nóng)業(yè)、汽車等行業(yè)；戰(zhàn)后轉(zhuǎn)向民用，機械、工程、農(nóng)業(yè)、汽車等行業(yè)；n 2020世紀世紀6060代后發(fā)

7、展為一門完整的自動化技術(shù)；代后發(fā)展為一門完整的自動化技術(shù)；n 現(xiàn)在國外現(xiàn)在國外95%95%工程機械、工程機械、90%90%數(shù)控加工中心數(shù)控加工中心、95%95%以以 上的自動線采用液壓傳動。上的自動線采用液壓傳動。 二、液壓傳動的發(fā)展史 采用液壓傳動的程度成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志我國：n 液壓工業(yè)始于上世紀液壓工業(yè)始于上世紀5050年代，用于機床和鍛壓設(shè)備；年代，用于機床和鍛壓設(shè)備； n 6060年代處初引進了一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)（海機床研究年代處初引進了一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)（海機床研究 所萬能外圓磨床；廣州機床研究所液壓元件系列等）；所萬能外圓磨床；廣州機床研究所液壓元件系列等）；

8、n 8080年代加速了對西方先進液壓技術(shù)、產(chǎn)品的引進、消化年代加速了對西方先進液壓技術(shù)、產(chǎn)品的引進、消化 和吸收，和吸收，新產(chǎn)品研制開發(fā)和先進國家不差上下新產(chǎn)品研制開發(fā)和先進國家不差上下； n 現(xiàn)階段我國發(fā)展速度仍落后于日本、歐美等國家，現(xiàn)階段我國發(fā)展速度仍落后于日本、歐美等國家，主要主要 由于工藝制造水平跟不上去，制造比較困難，材料性能由于工藝制造水平跟不上去，制造比較困難，材料性能 不能滿足設(shè)計需要，影響了我國流體傳動技術(shù)的發(fā)展不能滿足設(shè)計需要，影響了我國流體傳動技術(shù)的發(fā)展。二、液壓傳動的發(fā)展史 液壓傳動發(fā)展到現(xiàn)在，就技術(shù)而言已經(jīng)很成液壓傳動發(fā)展到現(xiàn)在，就技術(shù)而言已經(jīng)很成熟了，今后的發(fā)展：

9、熟了，今后的發(fā)展：n 高壓、高速、高效率、大流量、大功率、微型高壓、高速、高效率、大流量、大功率、微型 化、低噪聲、低能耗、經(jīng)久耐用、高度集成化化、低噪聲、低能耗、經(jīng)久耐用、高度集成化 方向發(fā)展方向發(fā)展；n 向著用計算機控制的向著用計算機控制的機電一體化方向發(fā)展機電一體化方向發(fā)展, , 不不 僅傳動動力，更能實現(xiàn)高精度運動控制，與其僅傳動動力，更能實現(xiàn)高精度運動控制，與其 它技術(shù)對接融合便捷。它技術(shù)對接融合便捷。今后的發(fā)展 第二節(jié) 液壓傳動的工作原理及組成一、液壓傳動的工作原理 以簡易機床工作臺運動的工作原理為例以簡易機床工作臺運動的工作原理為例二、液壓傳動系統(tǒng)的組成主要由以下幾部分組成主要由

10、以下幾部分組成 ：1 1、能源裝置（液壓泵）、能源裝置（液壓泵） 機械能機械能 壓力能壓力能2 2、執(zhí)行裝置（液壓缸）、執(zhí)行裝置（液壓缸） 壓力能壓力能 機械能機械能3 3、控制調(diào)節(jié)裝置、控制調(diào)節(jié)裝置n 壓力控制元件壓力控制元件 控制系統(tǒng)壓力控制系統(tǒng)壓力n 方向控制元件方向控制元件 控制系統(tǒng)液流方向控制系統(tǒng)液流方向n 流量控制元件流量控制元件 控制系統(tǒng)流量大小控制系統(tǒng)流量大小 4 4、輔助元件、輔助元件 油箱、過濾器、油管等油箱、過濾器、油管等 5 5、工作介質(zhì)、工作介質(zhì) 液壓油液壓油液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)組成視頻組成視頻第三節(jié) 液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號及表達1. 半結(jié)構(gòu)式原理圖特點特點：u 直觀性強

11、，容易理解直觀性強，容易理解u 圖形復(fù)雜，繪制麻煩圖形復(fù)雜，繪制麻煩2. 職能式符號職能符號職能符號：僅表：僅表示元件的職能，示元件的職能，不表示元件的結(jié)不表示元件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。構(gòu)和參數(shù)。特點：繪制方便特點：繪制方便職能職能符號符號1. 主要優(yōu)點 1 1）運行平穩(wěn)）運行平穩(wěn)，可大范圍無級調(diào)速，可大范圍無級調(diào)速，可達，可達100:1100:12000:12000:1； （機械皮帶輪調(diào)速機械皮帶輪調(diào)速7 7：1 1，齒輪調(diào)速，齒輪調(diào)速4 4：1 1）2 2）體積小，重量輕，且能傳遞較大的力或轉(zhuǎn)矩體積小，重量輕，且能傳遞較大的力或轉(zhuǎn)矩； ( (液壓馬達的重量只有同功率電動機重量的液壓馬達的重量只有同

12、功率電動機重量的10%10%到到20%)20%)3 3）操作控制簡單，易于）操作控制簡單，易于實現(xiàn)自動化實現(xiàn)自動化；4 4）可自動實現(xiàn)）可自動實現(xiàn)過載保護過載保護，自行潤滑。，自行潤滑。 第四節(jié) 液壓傳動的優(yōu)缺點及應(yīng)用一、液壓傳動的優(yōu)缺點一、液壓傳動的優(yōu)缺點2. 主要缺點 1 1）液體的泄漏和可壓縮性，）液體的泄漏和可壓縮性，不能實現(xiàn)定比傳動不能實現(xiàn)定比傳動；2 2）存在）存在損失和泄露損失和泄露, ,效率較低，不宜作遠距離傳動；效率較低，不宜作遠距離傳動；3 3）故障診斷困難故障診斷困難，維修復(fù)雜。，維修復(fù)雜。 二、液壓傳動的應(yīng)用n 工程機械、壓力機械：工程機械、壓力機械：結(jié)構(gòu)簡單、輸出力量大；結(jié)構(gòu)簡單、輸出力量大；n 航空工業(yè)：航空工業(yè)：重量輕，體積?。恢亓枯p，體積小；n 機床：機床：可實現(xiàn)無級變速、易于實現(xiàn)自動化、能實可實現(xiàn)無級變速、易于實現(xiàn)自動化、能實 現(xiàn)換向頻繁的往復(fù)運動現(xiàn)換向頻繁的往復(fù)運動。液壓傳動的應(yīng)用90%的數(shù)控加工中心的數(shù)控加工中