液壓與氣壓傳動第1章 緒論

液壓傳動與控制課程性質(zhì):專業(yè)基礎課課程特點:理論與實踐并重評價指標:期末70%

平時30%(出勤、作業(yè)、實驗、課堂提問等)

理論授課：32學時，實驗：4學時1第一章緒論1.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理及其組成部分1.3液壓傳動的特點（優(yōu)缺點）2●課程要求：1.掌握各種液壓元件的結構原理和特點2.掌握各種液壓基本回路的功用和組成

3.掌握分析系統(tǒng)工作原理的方法

●重點：

液壓傳動的優(yōu)缺點及應用發(fā)展,掌握液壓傳動的特點、原理和組成?！耠y點：液壓傳動的原理、特點、組成和作用。第一章緒論3

液壓傳動相對于機械傳動是一門“新”學科,相對于計算機等新技術，它又是一門較老的技術。如果從17世紀帕斯卡提出靜壓傳遞原理、18世紀英國制成世界第一臺水壓機算起，液壓傳動已有二、三百年的歷史。1.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）4但是由于當時沒有成熟的液壓傳動技術和液壓元件，因此它沒有得到普遍的應用。隨著科學技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對傳動技術有了進一步的需求。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事上迫切地需要反應快、重量輕、功率大的各種武器裝備，而液壓傳動技術正好具有這方面的優(yōu)勢，所以獲得了較快的發(fā)展。在戰(zhàn)后的50年中，液壓傳動技術迅速地擴展到其他各個部門，并得到了廣泛的應用。1.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）5發(fā)展歷程：1.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）(1654年)61.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）71.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）8應用1.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）91.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）101.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）111.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）121.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）131.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）14美國科學研究有限公司(SRC)衛(wèi)星仿真系統(tǒng)1.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）151.1液壓傳動的發(fā)展概況及其應用（1.4節(jié)）16一部完整的機器都是由四部分組成，即：原動機→傳動部分→控制部分→工作機構。傳動分類：

●機械傳動●電氣傳動

●液體傳動

●氣壓傳動

●及其它們的組合傳動——傳遞運動和動力的方式。傳動部分是一個中間環(huán)節(jié)，它的作用是把原動機（電動機、內(nèi)燃機等）的輸出功率，即負載所需的轉矩(或力）和轉速（或速度）傳遞給工作機構。緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成17●液體傳動：以液體作為工作介質(zhì)對能量進行轉換、傳遞和控制的一種傳動形式。

●機械傳動：以機械元件傳遞能量?！魩鲃印翩渹鲃印酏X輪傳動◆蝸桿傳動●電氣傳動：以電流、電壓借助一些介質(zhì)來傳遞能量。電氣傳動根據(jù)電機形式的不同，可分為：直流—直流電氣傳動、交流—直流電氣傳動、交流—直流—交流電氣傳動等類型，變壓變頻（VVVF）調(diào)速電氣傳動。緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成●氣壓傳動：以氣體作為工作介質(zhì)對能量傳遞的傳動方式。

●組合傳動：18液壓傳動◆液壓傳動－主要是以液體壓力能來傳遞動力；液體傳動：以液體作為工作介質(zhì)對能量進行轉換、傳遞和控制的一種傳動形式。包括液壓傳動和液力傳動。因此，以液體作為工作介質(zhì)，并以其壓力能進行能量傳遞與控制的液壓傳動裝置，即為液壓傳動。◆液力傳動－主要以液體的動能來傳遞動力。液力傳動緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成191.2.1液壓傳動的工作原理（1）以液壓千斤頂?shù)脑韴D為例。換汽車輪胎的工具－液壓千斤頂緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成20一、液壓千斤頂工作原理二、兩個重要概念

●力比關系●運動關系緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成21緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成帕斯卡原理:“在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時傳到液體各點”?；蛩裕合到y(tǒng)的壓力取決于作用負載的大小。而與流入的液體多少無關！當A2/A1＞＞1時，作用在小活塞上一個很小的力F1，便可在大活塞上產(chǎn)生一個很大的力F2。這就是液壓千斤頂?shù)脑??！窳Ρ汝P系設大、小活塞面積為A2、A1，當作用在大活塞上的負載和作用在小活塞上的作用力為G

和F1時，依帕斯卡原理，大、小活塞下腔以及連接導管構成的密閉容積內(nèi)的油液具有相等的壓力值，設為p，忽略活塞運動時的摩擦阻力，則有：22緒論●運動關系或式中：q——流量，定義為單位時間內(nèi)輸出（或輸入）的流體體積！活塞的運動速度和活塞的作用面積成反比

1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成設大、小活塞移動的速度為v2和v1，則在不考慮泄漏情況下穩(wěn)定工作時，有：qAvAv==2211所以：“活塞的運動速度v在缸的結構尺寸一定時，取決于進入液壓（氣壓）缸（馬達）的流量q，而與流體壓力p大小無關”！22112AqAAvv==23特點：（1）用具有一定壓力的液體來傳動。（2）傳動過程中必須經(jīng)過兩次能量轉換。（3）傳動必須在密封容器內(nèi)進行，而且容積要發(fā)生變化。動畫演示緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成24（2）機床工作臺液壓系統(tǒng)緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成半結構式機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)工作原理圖機床工作臺液壓傳遞系統(tǒng)職能符號圖25節(jié)流閥：控制工作臺的移動速度溢流閥：控制液壓泵出口處的油液壓力液壓缸：執(zhí)行元件

●速度取決于流量

●壓力取決于負載一、機床液壓系統(tǒng)工作原理（溢流穩(wěn)壓，卸荷回路，調(diào)速回路）二、元件的功能緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成26動力裝置其功能是將原動機輸入的機械能轉換成流體的壓力能，為系統(tǒng)提供動力液壓泵執(zhí)行元件功能是將流體的壓力能轉換成機械能，輸出力和速度（或轉矩和轉速），以帶動負載進行直線運動或旋轉運動。液壓缸、液壓馬達控制調(diào)節(jié)裝置作用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件達到所要求的輸出力（或力矩）、運動速度和運動方向。壓力、流量和方向控制閥輔助裝置保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置管道、管接頭、油箱、過濾器和壓力計。工作介質(zhì)傳動液體各種液壓油1.2.2液壓傳動的組成緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成27液壓傳動系統(tǒng)在工作過程中的能量轉換與傳遞情況如下圖所示。原動機（電動機內(nèi)燃機）動力裝置動力調(diào)節(jié)裝置執(zhí)行元件（缸，馬達）工作機構機械能壓力能壓力能機械能緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成能量轉換與傳遞28在機床工作臺液壓系統(tǒng)中，以簡易磨床液壓系統(tǒng)為例說明液壓傳動系統(tǒng)圖形符號表示方法。

電動機帶動液壓泵旋轉，為系統(tǒng)提供壓力油，液壓缸驅(qū)動工作臺作往復運動，換向閥使工作臺換向，節(jié)流閥與溢流閥共同作用，調(diào)節(jié)工作臺的運動速度，再加上油箱、管道、過濾器等保證了系統(tǒng)正常工作。緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成1.2.3液壓傳動系統(tǒng)圖形符號29緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成典型液壓系統(tǒng)原理圖形符號圖半結構圖原理圖較直觀、易懂，但圖形較復雜。脫離元件的具體結構，只表示元件的功能，使系統(tǒng)圖簡化，原理簡單明了，便于閱讀、分析、設計和繪制。30幾點說明：（1）由GB/T786.1-1993規(guī)定的圖形符號為液壓元件標準職能符號。以此符號所標示的液壓系統(tǒng)圖為液壓系統(tǒng)原理圖。（2）在液壓系統(tǒng)原理圖中，職能符號只表示液壓元件的種類，不表示元件的實際安裝位置，即性能種類。（3）對于具有特殊性能的非標準液壓元件,允許用半結構圖表示其結構特征。緒論1.2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成31液壓傳動的