液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)相比

第一章緒論液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此在機(jī)械工程中，液壓傳動(dòng)被廣泛承受?！惨簤罕?，將原動(dòng)機(jī)〔電動(dòng)機(jī)〕的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，然后通過(guò)封閉管道、掌握元件等，由另一能量裝置〔液壓缸、液壓馬達(dá)〕將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載和實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的直線(xiàn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本章介紹液壓傳動(dòng)進(jìn)展、工作原理、組成、優(yōu)缺點(diǎn)及液壓傳動(dòng)的應(yīng)用。第一節(jié)液壓傳動(dòng)的進(jìn)展液壓傳動(dòng)相對(duì)機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，是一門(mén)的技術(shù)。假設(shè)從世界上第一臺(tái)水壓機(jī)問(wèn)世算起，200余年的歷史。然而，液壓傳動(dòng)直到2030年月才真正得到推廣應(yīng)用。動(dòng)了液壓技術(shù)的進(jìn)展；戰(zhàn)后，液壓技術(shù)快速轉(zhuǎn)向民用，在機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車(chē)等行業(yè)中逐步得到推廣。2060年月后，隨著原子能、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展，大功率、高效率、低噪聲、長(zhǎng)壽命、高度集成化、復(fù)合化、小型化以及輕量化等方向進(jìn)展；同時(shí)，型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)關(guān)心測(cè)試CT、計(jì)算機(jī)直接掌握CD、機(jī)電術(shù)進(jìn)展和爭(zhēng)論的方向。20501964年從國(guó)外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)自行設(shè)計(jì)液壓202080年月初期引進(jìn)美國(guó)、日本、德國(guó)到高壓形成系列，并生產(chǎn)出很多型的元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液數(shù)字掌握閥等。我國(guó)機(jī)械工業(yè)在認(rèn)真消化、推廣國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時(shí)，大力研制、開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛進(jìn)展，液壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步進(jìn)展，在各種機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。其次節(jié)液壓傳動(dòng)的工作原理及組成一、液壓傳動(dòng)的工作原理以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)潔機(jī)床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)為例〔圖1-1〕進(jìn)展分析。液壓缸89103旋轉(zhuǎn)，液壓泵312吸油，油液通過(guò)節(jié)流閥46。當(dāng)手柄7處于1-1a所示位置時(shí)，P與A、B、T8不通油，所以工作臺(tái)停頓。圖1-1 簡(jiǎn)潔機(jī)床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)1- 油箱2-濾油器3-液壓泵4-節(jié)流閥5-溢流閥6-換向閥7-手柄8-液壓缸9-活塞10-工作臺(tái)假設(shè)將手柄7推至圖1-1b所示位置，這時(shí)油液從 P→A→液壓缸8左腔；液壓缸8右腔→B→T10向右移動(dòng)。假設(shè)將手柄7推至圖1-1c所示位置，這時(shí)油液從 P→B→液壓缸8右腔；液壓缸8左腔→A→T10向左移動(dòng)。由此可見(jiàn)：由于設(shè)置了換向閥6，所以可轉(zhuǎn)變壓力油的通路，使液壓缸不斷換向?qū)崿F(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)速度v4調(diào)整通過(guò)節(jié)流閥油液的流量，以掌握工作臺(tái)的速度。工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)，要抑制阻力，抑制切削力和相對(duì)運(yùn)動(dòng)件外表的摩擦力等，這些阻力，由整。另外一般狀況下，液壓泵排出的油液往往多于液壓缸所需油液，多余的油液經(jīng)溢流閥52為網(wǎng)式濾油器，起濾油作用。通過(guò)對(duì)上面系統(tǒng)的分析可見(jiàn)：液壓傳動(dòng)是依靠運(yùn)動(dòng)著的液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的，它與依靠液體的動(dòng)能來(lái)傳遞動(dòng)力的“液力傳動(dòng)”不同。液壓系統(tǒng)工作時(shí)，液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽粓?zhí)行元件〔液壓缸〕將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的油液是在受調(diào)整，掌握的狀態(tài)下進(jìn)展工作的，液壓傳動(dòng)與掌握難以截然分開(kāi)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)必需滿(mǎn)足它所驅(qū)動(dòng)的機(jī)床部件〔工作臺(tái)〕在力和速度方面的要求。有工作介質(zhì)：液壓傳動(dòng)是以液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞信號(hào)和動(dòng)力的。二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成從以上的例子可以看出：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成局部有以下五個(gè)方面：能源裝置它把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成油液的壓力能。最常見(jiàn)的就是液壓泵，它給液壓系統(tǒng)供給壓力油，使整個(gè)系統(tǒng)能夠動(dòng)作起來(lái)。執(zhí)行裝置將油液壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，并對(duì)外做功。例如液壓缸、液壓馬達(dá)。掌握調(diào)整裝置它們是掌握液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和流淌方向的裝置。上例中，換向閥，節(jié)流閥，溢流閥等液壓元件都屬于這類(lèi)裝置。關(guān)心裝置它們是除上述三項(xiàng)以外的其它裝置，如上例中的油箱，濾油器，油管等。它們對(duì)保證液壓系統(tǒng)牢靠，穩(wěn)定，長(zhǎng)久地工作，有重要作用。工作介質(zhì)液壓油或其它合成液體。第三節(jié)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào)圖1-1為液壓系統(tǒng)的半構(gòu)造原理圖，這種原理圖直觀(guān)性強(qiáng)，簡(jiǎn)潔理解，但圖形較簡(jiǎn)單特別是元件較多時(shí)，繪制很不便利。為簡(jiǎn)化原理圖的繪制，系統(tǒng)中各元件可承受符號(hào)來(lái)表示，這些符號(hào)只表示元件的職能，不表示元件的構(gòu)造和參數(shù)。GB/T786.1-1993為液壓元件的職能符號(hào)。1-1中消滅的液壓元件的圖形符號(hào)介紹如下。液壓泵圖形符號(hào)定量泵，有箭頭的為變量泵。換向閥的圖形符號(hào)為轉(zhuǎn)變油液的流淌方向，換向閥的閥芯位置要變換，它一般可變動(dòng)2~3個(gè)位置，而且閥xx圖形意義為：換向閥的工作位置用方格表示，有幾個(gè)方格即表示幾位閥。方格內(nèi)的箭頭符號(hào)表示油流的連通狀況〔有時(shí)與油液流淌方向全都T閥芯閉死的符號(hào)，這些符號(hào)在一個(gè)方格內(nèi)和方格的交點(diǎn)數(shù)即表示閥的通路數(shù)。方格外的符號(hào)為操縱閥的掌握符號(hào)，掌握形式有手動(dòng)，電動(dòng)和液動(dòng)等。壓力閥圖形符號(hào)的。節(jié)流閥圖形符號(hào)節(jié)流孔的大小可以轉(zhuǎn)變，亦即通過(guò)該閥的流量是可以調(diào)整的。液壓系統(tǒng)圖中規(guī)定：液壓元件的圖形符號(hào)應(yīng)以元件的靜止?fàn)顟B(tài)或零位來(lái)表示。1-11-2所示的用職能符號(hào)表示的液壓系統(tǒng)原理圖。圖1-2 簡(jiǎn)潔機(jī)床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)〔用職能符號(hào)表示〕1-油箱2-濾油器3-液壓泵4-節(jié)流閥5-溢流閥6-換向閥7-手柄8-液壓缸9-活塞10-工作臺(tái)第四節(jié)液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用一、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)，電力傳動(dòng)，氣壓傳動(dòng)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1。在同等功率的狀況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小，重量輕，慣性小，構(gòu)造緊湊〔如液壓馬達(dá)的重量只有同功率電機(jī)重量的10~20，而且能傳遞較大的力或扭矩。液壓傳開(kāi)工作比較平穩(wěn)，反響快，沖擊小，能高速啟動(dòng)，制動(dòng)和換向。液壓傳動(dòng)裝500400~1000次。液壓傳動(dòng)裝置的掌握、調(diào)整比較簡(jiǎn)潔，操縱比較便利、省力、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與電氣掌握協(xié)作使用能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的挨次動(dòng)作和遠(yuǎn)程掌握。液壓傳動(dòng)裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，系統(tǒng)超負(fù)載，油液經(jīng)溢流閥回油箱。由于承受油液作工作介質(zhì)，能自行潤(rùn)滑，所以壽命長(zhǎng)。液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，易于設(shè)計(jì)，制造和推廣使用。液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且元件排列布置敏捷。液壓傳動(dòng)中，由于功率損失所產(chǎn)生的熱量可由流淌著的油帶走，所以可避開(kāi)在系統(tǒng)某些局部位置產(chǎn)生過(guò)度溫升。主要缺點(diǎn)液體為工作介質(zhì)，易泄漏，油液可壓縮，故不能用于傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合。液壓傳動(dòng)中有機(jī)械損失、壓力損失、泄漏損失，效率較低，所以不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)對(duì)油溫順負(fù)載變化敏感，不宜于在低、高溫度下使用，對(duì)污染很敏感。液壓傳動(dòng)需要有單獨(dú)的能源〔例液壓泵站，液壓能不能像電能那樣從遠(yuǎn)處傳來(lái)。液壓元件制造精度高，造價(jià)高，所以須組織專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)。液壓傳動(dòng)裝置消滅故障時(shí)不易追查緣由，不易快速排解?？偟膩?lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)較多，缺點(diǎn)正隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展逐步加以抑制，因此，液壓傳動(dòng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)中有著寬闊的進(jìn)展前景。二、液壓傳動(dòng)的應(yīng)用液壓傳動(dòng)由于優(yōu)點(diǎn)很多所以在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中都得到了廣泛的應(yīng)用壓傳動(dòng)的動(dòng)身點(diǎn)不同，工程機(jī)械，壓力機(jī)械承受的緣由是構(gòu)造簡(jiǎn)潔，輸出力氣大。航空工業(yè)承受的緣由是重量輕，體積小。點(diǎn)。為此，液壓傳動(dòng)常用在機(jī)床的如下一些裝置中：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置這項(xiàng)應(yīng)用在機(jī)床上最為廣泛，磨床的砂輪架，車(chē)床，轉(zhuǎn)塔車(chē)床，自動(dòng)車(chē)床的刀架或轉(zhuǎn)塔刀架，磨床、鉆床、銑床、刨床的工作臺(tái)或主軸箱、組合機(jī)床的動(dòng)力頭和滑臺(tái)等，都可承受液壓傳動(dòng)。這些部件有的要求快速移動(dòng)，有的要求慢速移動(dòng)〔2mm/mi，有的則要求快慢的換向性能；全部這些承受液壓傳動(dòng)是最適宜的。往復(fù)主體運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置60~90m/min，后兩者可達(dá)30~50m/min傳動(dòng)，在削減換向沖擊，降低能量消耗，縮短換向時(shí)間等方面都很有利。回轉(zhuǎn)主體運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置車(chē)床主軸可承受液壓傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的回轉(zhuǎn)主體運(yùn)動(dòng)。但這一應(yīng)用目前還不普遍。仿形裝置車(chē)、銑、刨床的仿形加工可承受液壓伺服系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，精度可達(dá)0.01~0.02mm。此外，磨床上的成形砂輪修正裝置和標(biāo)準(zhǔn)絲杠校正裝置亦可承受這種系統(tǒng)。關(guān)心裝置分度裝置，工件和刀具的裝卸，輸送，貯存裝置等，都可以承受液壓傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣做有利于簡(jiǎn)化機(jī)床構(gòu)造，提高機(jī)床的自動(dòng)化程度。步進(jìn)傳動(dòng)裝置統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)定位精度較低〔<0.01m，但本錢(qián)低；閉環(huán)系統(tǒng)則定位精度和本錢(qián)都較高。靜壓支承重型機(jī)床，高速機(jī)床，高精度機(jī)床上的軸承，導(dǎo)軌和絲杠螺母機(jī)構(gòu)，假設(shè)承受液壓系統(tǒng)來(lái)作靜壓支撐，可得到很高的工作平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)精度，這是近年來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)。1-1所示。行業(yè)名稱(chēng)應(yīng)用場(chǎng)合舉例機(jī)床工業(yè)磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機(jī)、自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等行業(yè)名稱(chēng)應(yīng)用場(chǎng)合舉例機(jī)床工業(yè)磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機(jī)、自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等工程機(jī)械挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等汽車(chē)工業(yè)自卸式汽車(chē)、平板車(chē)、高空作業(yè)等農(nóng)業(yè)機(jī)械聯(lián)合收割機(jī)的掌握系統(tǒng)、拖拉機(jī)的懸掛裝置等輕工機(jī)械打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)等冶金機(jī)械電爐掌握系統(tǒng)、軋鋼機(jī)掌握系統(tǒng)等起重運(yùn)輸機(jī)