液壓與氣壓傳動第0章緒論

1、1液壓與氣壓傳動液壓與氣壓傳動 汽車與交通工程學(xué)院汽車與交通工程學(xué)院 趙顯新趙顯新 zhao_2緒論緒論液壓與氣壓傳動液壓與氣壓傳動課程介紹課程介紹o 課程性質(zhì)課程性質(zhì)n 是汽車服務(wù)工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課是汽車服務(wù)工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課o 課程要求課程要求n 掌握液壓與氣壓元件的結(jié)構(gòu)原理和特點掌握液壓與氣壓元件的結(jié)構(gòu)原理和特點n 掌握液壓與氣壓基本回路的功用和組成掌握液壓與氣壓基本回路的功用和組成n 能讀懂且能初步分析車輛液壓系統(tǒng)能讀懂且能初步分析車輛液壓系統(tǒng)o 學(xué)時學(xué)時n 32學(xué)時授課，實驗學(xué)時授課，實驗4學(xué)時學(xué)時3 1.期刊雜志液壓與氣動液壓氣動與密封機床與液壓工程機械Hydrauli

2、cs & Pneumatics油空壓技術(shù)油壓與空氣壓o參考資料和推薦網(wǎng)站4 2.有關(guān)網(wǎng)站 中國液壓氣動網(wǎng)（中國液壓氣動網(wǎng)（) 浙江大學(xué)國家電液控制工程技術(shù)研究中心浙江大學(xué)國家電液控制工程技術(shù)研究中心()() 流體傳動控制學(xué)術(shù)研究（流體傳動控制學(xué)術(shù)研究（) 美國國家流體動力協(xié)會（美國國家流體動力協(xié)會（） 美國流體動力教育基金會（美國流體動力教育基金會（)) 國際流體動力協(xié)會（國際流體動力協(xié)會（)) 美國液壓氣動網(wǎng)站美國液壓氣動網(wǎng)站 ()() 英國流體動力協(xié)會英國流體動力協(xié)會 （www.bfpa.co.

3、uk)www.bfpa.co.uk) 德國博士力士樂德國博士力士樂 （) 美國派克漢尼芬美國派克漢尼芬 ()() 德國德國festo ()festo () 日本日本SMC ()SMC () 英國偌冠英國偌冠 （) 5緒論緒論液壓與氣壓傳動液壓與氣壓傳動成績評價成績評價o 評價指標評價指標n 平時平時 20 （出勤、課堂、作業(yè)）（出勤、課堂、作業(yè)）n 實驗實驗 10 （出勤、報告）（出勤、報告）n 期末期末 70 （考試）（考試）( (閉卷閉卷) )6課程學(xué)習(xí)要求課程學(xué)習(xí)要求1 1互相尊重、互相學(xué)習(xí)；互相尊重、互相學(xué)習(xí)；2 2課堂四不：課堂四不： 不遲到早退、不影響老師上課不遲到早退、不影響老師

4、上課 不影響其他同學(xué)上課、不影響其他同學(xué)上課、 不在課堂上浪費寶貴的時間；不在課堂上浪費寶貴的時間；3.3.按要求出勤和完成作業(yè)；按要求出勤和完成作業(yè)；4.4.課程及其它有益內(nèi)容都可以與我討論；課程及其它有益內(nèi)容都可以與我討論；5.5.主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)和學(xué)習(xí)去學(xué)習(xí)的能力。主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)和學(xué)習(xí)去學(xué)習(xí)的能力。Learn to Learn老師是來幫助你們學(xué)習(xí)的！老師是來幫助你們學(xué)習(xí)的！7問題學(xué)習(xí)本課程的意義和作用何在？學(xué)習(xí)本課程的意義和作用何在？8課程性質(zhì)和地位課程性質(zhì)和地位o 本課程為機械類相關(guān)專業(yè)的必修的本課程為機械類相關(guān)專業(yè)的必修的專業(yè)基礎(chǔ)專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程。o 通過本課程的學(xué)習(xí)，幫助我們理解工

5、業(yè)過程通過本課程的學(xué)習(xí)，幫助我們理解工業(yè)過程中大量設(shè)備、機器工作原理。中大量設(shè)備、機器工作原理。9機器的組成機器的組成o 一般主要由三部分組成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10原動機原動機11Transmission12機械傳動機械傳動齒輪傳動齒輪傳動 皮帶傳動皮帶傳動 鏈條傳動鏈條傳動杠桿傳動杠桿傳動1314本章內(nèi)容0.1 液壓傳動的工作原理液壓傳動的工作原理0.2 液壓液壓/氣壓系統(tǒng)的組成與表示方法氣壓系統(tǒng)的組成與表示方法0.3 液壓液壓/氣壓傳動的優(yōu)缺點氣壓傳動的優(yōu)缺點0.4 液壓液壓/氣壓傳動的應(yīng)用氣壓傳動的應(yīng)用150.1 液壓傳動的工作原理液壓傳動的工作

6、原理16帕斯卡原理帕斯卡原理17重要概念重要概念n 液壓與氣壓傳動都是借助于液壓與氣壓傳動都是借助于密封容積的變化密封容積的變化，利用流體的利用流體的壓力能壓力能與機械能之間的轉(zhuǎn)換來傳與機械能之間的轉(zhuǎn)換來傳遞能量的遞能量的 n 壓力壓力和和流量流量是液壓與氣壓傳動中兩個最重要是液壓與氣壓傳動中兩個最重要的參數(shù)。的參數(shù)。n 壓力取決于負載；壓力取決于負載；n 流量決定執(zhí)行元件的運動速度流量決定執(zhí)行元件的運動速度 18重要概念重要概念n壓力取決于負載壓力取決于負載與流入的液體多少無關(guān)與流入的液體多少無關(guān)n 流量決定執(zhí)行元件的運動速度流量決定執(zhí)行元件的運動速度與液體壓力大小無關(guān)與液體壓力大小無關(guān)19

7、帕斯卡原理帕斯卡原理 Pascals Law20固體和液體中的力的傳遞固體和液體中的力的傳遞21液壓傳動的工作原理22機械、電子（計算機）機械、電子（計算機） 、液壓、液壓三者相結(jié)合的機電液一體化技術(shù)三者相結(jié)合的機電液一體化技術(shù) 電子是神經(jīng)，電子是神經(jīng)，液壓是肌肉，液壓是肌肉，機械是骨頭。機械是骨頭。2324磨床工作臺液壓系統(tǒng)磨床工作臺液壓系統(tǒng)250.2 液壓液壓/氣壓系統(tǒng)的組成與表示方法氣壓系統(tǒng)的組成與表示方法26二、表示方法圖形符號二、表示方法圖形符號n 用于繪制液壓系統(tǒng)原理圖用于繪制液壓系統(tǒng)原理圖n 國標國標GB786.1-2009規(guī)規(guī) 定定0.2 液壓液壓/氣壓系統(tǒng)的組成與表示方法氣壓

8、系統(tǒng)的組成與表示方法270.3 液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點28液壓傳動優(yōu)缺點液壓傳動優(yōu)缺點 小結(jié)小結(jié)優(yōu)點優(yōu)點: 功率大來重量輕功率大來重量輕, 大力大矩顯威風大力大矩顯威風; 運動平穩(wěn)響應(yīng)快運動平穩(wěn)響應(yīng)快, 無級調(diào)速顯神通無級調(diào)速顯神通; 操縱簡單自動化操縱簡單自動化, 過載保護它更行過載保護它更行; 元件標準系列化元件標準系列化, 散熱潤滑也出名。散熱潤滑也出名。290.3 液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點o 氣壓傳動的特殊優(yōu)點：氣壓傳動的特殊優(yōu)點：n 以空氣作為工作介質(zhì)，處理方便，無介質(zhì)費用以空氣作為工作介質(zhì)，處理方便，無介質(zhì)費用n 無環(huán)境污染無環(huán)境污染n 無

9、需考慮介質(zhì)變質(zhì)等問題無需考慮介質(zhì)變質(zhì)等問題n 造價低、易于實現(xiàn)造價低、易于實現(xiàn) 氣動技術(shù)正向節(jié)能化、小型化、輕量化、位氣動技術(shù)正向節(jié)能化、小型化、輕量化、位置控制的高精度化，以及與機、電、液、氣置控制的高精度化，以及與機、電、液、氣相結(jié)合的綜合控制技術(shù)方向發(fā)展。相結(jié)合的綜合控制技術(shù)方向發(fā)展。30氣動系統(tǒng)應(yīng)用廣泛的原因氣動系統(tǒng)應(yīng)用廣泛的原因n 空氣取之不盡，節(jié)省購買、貯存、運輸?shù)馁M用空氣取之不盡，節(jié)省購買、貯存、運輸?shù)馁M用n 用后空氣排入大氣，不必設(shè)回氣管，不污染環(huán)境用后空氣排入大氣，不必設(shè)回氣管，不污染環(huán)境n 空氣在管內(nèi)流動阻力小，壓力損失小，便于輸送空氣在管內(nèi)流動阻力小，壓力損失小，便于輸送

10、n 氣動反應(yīng)快，動作迅速，維護簡單，管路不易堵塞氣動反應(yīng)快，動作迅速，維護簡單，管路不易堵塞n 氣動元件結(jié)構(gòu)簡單，易于制造、標準化、系列化、通用化氣動元件結(jié)構(gòu)簡單，易于制造、標準化、系列化、通用化n 氣動系統(tǒng)在惡劣工作環(huán)境中，安全可靠性優(yōu)于液壓等系統(tǒng)氣動系統(tǒng)在惡劣工作環(huán)境中，安全可靠性優(yōu)于液壓等系統(tǒng)n 氣動系統(tǒng)可實現(xiàn)過載保護，可壓縮性氣體便于貯存能量氣動系統(tǒng)可實現(xiàn)過載保護，可壓縮性氣體便于貯存能量 n 氣動設(shè)備可以自動降溫，長期運行也不會發(fā)生過熱現(xiàn)象氣動設(shè)備可以自動降溫，長期運行也不會發(fā)生過熱現(xiàn)象31320.3 液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點泄漏：泄漏：跑、冒、滴、漏跑、冒、滴、

11、漏33液壓傳動優(yōu)缺點 小結(jié)缺點缺點:難保嚴格傳動比難保嚴格傳動比, 液壓不宜遠距離液壓不宜遠距離;元件精度要求高元件精度要求高, 溫度影響需注意溫度影響需注意;信號傳遞不如電信號傳遞不如電, 液壓介質(zhì)很嬌氣液壓介質(zhì)很嬌氣;總的效率比較低總的效率比較低, 找到故障較費力。找到故障較費力。34氣壓傳動的缺點氣壓傳動的缺點n空氣的可壓縮性，在載荷變化時動作穩(wěn)定性差空氣的可壓縮性，在載荷變化時動作穩(wěn)定性差n工作壓力較低，輸出功率較小工作壓力較低，輸出功率較小n氣信號傳遞的速度慢，不宜用于高速傳遞的氣信號傳遞的速度慢，不宜用于高速傳遞的回路中回路中n排氣噪聲大，需加消聲器排氣噪聲大，需加消聲器35氣壓傳

12、動氣壓傳動氣壓發(fā)生裝置氣壓發(fā)生裝置分水濾氣器壓力控制閥油霧器方向控制閥消聲器流量控制閥汽汽 缸缸36液壓傳動的功率損失和效率液壓傳動的功率損失和效率 工作過程中，需要能量兩次工作過程中，需要能量兩次轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換電能液壓能機械能電能液壓能機械能370.4 液壓液壓/氣壓傳動的應(yīng)用氣壓傳動的應(yīng)用o 用于我們?nèi)粘Ｉ?、工作的各個角落用于我們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ鞯母鱾€角落o 不必將其神秘化不必將其神秘化380.4 液壓液壓/氣壓傳動的應(yīng)用氣壓傳動的應(yīng)用39應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例40全液壓自控游藝機全液壓自控游藝機4142應(yīng)用舉例工程機械43 推土機、挖掘機44o 裝卸挖掘機45 壓路機46平地機47起重運輸 汽車吊、

13、叉車、港口龍門吊（日本）KATOKA900高速越野輪胎起重機 48履帶吊履帶吊4950515253545556世界上最大的液壓起重機世界上最大的液壓起重機世界最大的液壓起重機世界最大的液壓起重機 3800T57起重運輸 汽車吊、叉車、港口龍門吊58農(nóng)業(yè)機械 拖拉機、聯(lián)合收割機59冶金機械 壓力機 軋鋼機6061模鍛液壓機o 2012年12月11日，由我國自主設(shè)計研制的世界最大模鍛液壓機，在四川德陽中國第二重型機械集團進入調(diào)試階段，于2013年4月10日投入試生產(chǎn)。這臺8萬噸級模鍛液壓機，地上高27米、地下15米，總高42米，設(shè)備總重2.2萬噸。o 巨型模鍛液壓機，是象征重工業(yè)實力的國寶級戰(zhàn)略裝

14、備 62o模鍛壓機主要用于制造航空、航天、核電、石化等領(lǐng)域的高強度鈦/鋁合金鍛件。如美國F15、F16、F22、F35戰(zhàn)斗機的鈦鈦/鋁鋁合金機身框架、起落架、發(fā)動機渦輪盤；美國波音747-787客機的鈦合金起落架構(gòu)件；俄國蘇27、蘇33、T50戰(zhàn)斗機的鈦合金結(jié)構(gòu)件；歐洲空客A320-380客機的鈦合金結(jié)構(gòu)件；烏克蘭GT25000艦用燃氣輪機直徑1.2米渦輪盤等，都需要用上述巨型壓機模鍛成型。其中美國波音747客機的主起落架傳動橫梁，采用TI-6Al-4V鈦合金，鍛件長6.20米，寬0.95米，投影面積4.06平方米，重達1545公斤。美國F-22戰(zhàn)斗機的后機身發(fā)動機艙，采用Ti-6Al-4V整

15、體隔框閉式模鍛件，長3.8米，寬1.7米，投影面積5.16平方米，重達1590公斤，由威曼高登公司采用4.5萬噸級模鍛壓機制造。F-22戰(zhàn)斗機的中機身整體隔框閉式模鍛件，投影面積達到5.67平方米，是迄今為止世界上最大的航空用鈦合金整體隔框鍛件，也由威曼高登公司提供。 模鍛液壓機638萬噸級模鍛液壓機64機械制造 組合機床、沖床、自動線、氣動扳手65汽車工業(yè) 汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器、自卸汽車666768汽車工業(yè) 汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器、自卸汽車69汽車工業(yè) 汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器、自卸汽車70瀝青灑布車瀝青灑布車 71混凝土攪拌運輸車72軍事工業(yè)73軍事工業(yè)74軍事工業(yè)75軍事工業(yè)76軍事工業(yè)

16、77軍事工業(yè)78軍事工業(yè)79軍艦80超高音速激波風洞 o 激波風洞是先利用激波壓縮實驗氣體，再利用定常膨脹方法產(chǎn)生高超音速實驗氣流的風洞 。o 中國研制成功世界唯一的JF12超高音速激波風洞， M數(shù)范圍6.515 。（2012年9月）81美國X-51高超音速飛行器 82 中國新建成的JF12復(fù)現(xiàn)高超聲速飛行條件激波風洞 8384模鍛液壓機o 2012年12月11日，由我國自主設(shè)計研制的世界最大模鍛液壓機，在四川德陽中國第二重型機械集團進入調(diào)試階段，于2013年4月10日投入試生產(chǎn)。這臺8萬噸級模鍛液壓機，地上高27米、地下15米，總高42米，設(shè)備總重2.2萬噸。o 巨型模鍛液壓機，是象征重工業(yè)

17、實力的國寶級戰(zhàn)略裝備 85o模鍛壓機主要用于制造航空、航天、核電、石化等領(lǐng)域的高強度鈦/鋁合金鍛件。如美國F15、F16、F22、F35戰(zhàn)斗機的鈦鈦/鋁鋁合金機身框架、起落架、發(fā)動機渦輪盤；美國波音747-787客機的鈦合金起落架構(gòu)件；俄國蘇27、蘇33、T50戰(zhàn)斗機的鈦合金結(jié)構(gòu)件；歐洲空客A320-380客機的鈦合金結(jié)構(gòu)件；烏克蘭GT25000艦用燃氣輪機直徑1.2米渦輪盤等，都需要用上述巨型壓機模鍛成型。其中美國波音747客機的主起落架傳動橫梁，采用TI-6Al-4V鈦合金，鍛件長6.20米，寬0.95米，投影面積4.06平方米，重達1545公斤。美國F-22戰(zhàn)斗機的后機身發(fā)動機艙，采用Ti-6Al-4V整體隔框閉式模鍛件，長3.8米，寬1.7米，投影面積5.16平方米，重達1590公斤，由威曼高登公司采用4.5萬噸級模鍛壓機制造。F-22戰(zhàn)斗機的中機身整體隔框閉式模鍛件，投影面積達到5.67平方米，是迄今為止世界上最大的航空用鈦合金整體隔框鍛件，也由威曼高登公司提供。 模鍛液壓機868萬噸級模鍛液壓機87應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 三峽工程永久船閘三