液壓傳動(dòng)控制技術(shù)

液壓傳動(dòng)控制技術(shù)課件第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)一、液壓控制系統(tǒng)的工作原理

工作原理：液壓傳動(dòng)是以密閉容器中的受壓液體為工作介質(zhì)來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式。由圖3-1可知能量傳遞過程：機(jī)械能→液體的液壓能→機(jī)械能1-油箱；2-截止閥；3-大液壓缸；4-小液壓缸；5-排油單向閥；6-吸油單向閥；

第2頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六二、液壓控制系統(tǒng)的組成1-油箱；2-過濾器；3-液壓泵；4-流量控制閥；5-換向閥；6、9、10、12-管道；7-液壓缸；8-工作臺(tái)；11-溢流閥注意：液壓系統(tǒng)原理圖采用國標(biāo)統(tǒng)一規(guī)定圖形符號(hào)繪制要求：掌握常用符號(hào)，了解各部分作用，會(huì)分析工作原理第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六液壓控制系統(tǒng)由五部分組成：（1）動(dòng)力元件即液壓泵

作用：將電動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能（是能量轉(zhuǎn)化裝置）為系統(tǒng)提供壓力油（2）執(zhí)行元件即液壓缸或液壓馬達(dá)作用：將液體的液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能做功（是能量轉(zhuǎn)化裝置）（3）控制元件即各種液壓控制閥作用：控制系統(tǒng)中的壓力、流量和液流方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作運(yùn)動(dòng)。（4）輔助裝置即油箱、油管、管接頭、濾油器、壓力表等作用：儲(chǔ)油、輸油、連接、過濾、測量壓力等（5）工作介質(zhì)即液壓油作用：實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六三、液壓控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):（1）易于獲得很大的力或力矩，并易于控制（2）易于在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速（3）傳動(dòng)平穩(wěn)，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向和自動(dòng)防止過載（4）便于采用電液聯(lián)合控制以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化（5）各液壓元件在油中工作，潤滑性好，使用壽命長（6）液壓元件易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化缺點(diǎn):(1)由于泄漏及液體的可壓縮性，無法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比，影響執(zhí)行元件的準(zhǔn)確性（2）液壓油對(duì)溫度的變化比較敏感，不宜在很高或很低的溫度條件下工作（3）由于不可避免的泄漏及能量損失，效率較低，不宜做遠(yuǎn)距離傳動(dòng)（4）液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不宜查找原因第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六液壓傳動(dòng)在工業(yè)上的應(yīng)用工程機(jī)械：推土機(jī)挖掘機(jī)壓路機(jī)起重運(yùn)輸：汽車吊叉車龍門吊機(jī)械制造：組合機(jī)床沖床自動(dòng)線輕工機(jī)械：打包機(jī)注塑機(jī)礦山機(jī)械：鑿巖機(jī)提升機(jī)液壓支架建筑機(jī)械：打樁機(jī)平地機(jī)液壓千斤頂農(nóng)業(yè)機(jī)械：拖拉機(jī)聯(lián)合收割機(jī)冶金機(jī)械：壓力機(jī)軋鋼機(jī)智能機(jī)械：模擬駕駛艙機(jī)器人汽車工業(yè)：汽車中的轉(zhuǎn)向器減振器自卸汽車第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六四、液壓油1、概述液壓油既是液壓系統(tǒng)中傳遞功率介質(zhì)，又是液壓元件的冷卻、防銹和潤滑劑。在工作中產(chǎn)生的磨粒和來自外界的污染物也要靠液壓油帶走，液壓油的粘性對(duì)減少間隙的泄露，保證液壓元件的密封性能都起著很重要的作用。2、液壓油的性質(zhì)（1）粘性定義：油液在外力作用下流動(dòng)時(shí)，分子之間的內(nèi)聚力要阻止分子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力，這一特性就成為液體的粘性第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六

表示方法：液體粘性的大小常用粘度表示

工程中液體粘度用運(yùn)動(dòng)粘度表示

符號(hào):v常用單位：mm2/sL-HL型常用液壓油的主要性質(zhì)及用途L-石油產(chǎn)品的總分類代號(hào)HL-普通液壓油HL后數(shù)字-該液壓油的牌號(hào)，即該介質(zhì)在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度等級(jí)

代號(hào)L-hl7L-hl10L-hl15L-hl22L-hl32L-hl46L-hl68運(yùn)動(dòng)粘度（mm2/s)4.14~5.066.12~7.4813.5~16.519.8~24.228.8~35.241.4~50.661.2~74.8主要用途精致礦物油，常用于低壓液壓系統(tǒng)，也可用于要求換油期較長的輕負(fù)荷機(jī)械的油浴式非循環(huán)潤滑系統(tǒng)第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六影響液體粘度的因素：溫度和壓力溫度↗粘度↘這種粘度隨溫度變化的性質(zhì)為粘溫特性。粘溫特性通常用粘度指數(shù)V1表示，V1越大，則粘度隨溫度變化小，粘溫特性好。壓力↗粘度↗但一般變化較小，可忽略不計(jì)（2）可壓縮性定義：液體受壓后體積減小的性質(zhì)，稱為液體的可壓縮性低壓系統(tǒng)中影響不大，可忽略。中、高壓系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)精度要求較高的液壓系統(tǒng)中要考慮其可壓縮性的影響第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六2、液壓油的選用環(huán)境溫度液壓系統(tǒng)的工作壓力運(yùn)動(dòng)速度液壓泵的類型總之，液壓油的選用主要是考慮液壓油的粘度及種類是否符合要求。結(jié)合課本74頁表3-2分析。第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六五、液體靜力學(xué)及動(dòng)力學(xué)1、概念：液體靜力學(xué)是研究液體處于靜止?fàn)顟B(tài)的力學(xué)規(guī)律及這些規(guī)律的應(yīng)用。2、液體的壓力：液體在單位面積上所受的法向作用力。P=F/A由定義可知P、A、F分別代表什么？單位是什么？1MPa=103kPa=106Pa3、壓力的傳遞帕斯卡原理(靜壓傳遞原理）——密閉容器中的靜止液體由外力作用在液面上的壓力等值的傳遞到液體內(nèi)部的所有各點(diǎn)。第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六例：如圖所示為相互聯(lián)通的兩個(gè)液壓缸，已知D=100mm，d=20mm大活塞上放一重物W=20000N,問小活塞上加多大力才能使大活塞頂起重物？解析：若要頂起重物，則在小活塞上所加力要大于或等于大活塞上的力。P小=P大F?。疉小=F大／A大小結(jié)：液壓裝置具有力的放大作用。FWdD第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六4、壓力的表示方法：絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力絕對(duì)壓力：以絕對(duì)真空（零壓力）為基準(zhǔn)表示的壓力相對(duì)壓力（表壓力）：以大氣壓為基準(zhǔn)表示的壓力相對(duì)壓力=絕對(duì)壓力-大氣壓力真空度：當(dāng)絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí)，比大氣壓曉得那部分?jǐn)?shù)值。真空度=大氣壓力-絕對(duì)壓力5、液壓系統(tǒng)中壓力的形成液壓系統(tǒng)的壓力是由于油液前面受負(fù)載的阻擋，面受液壓泵輸出油液的不斷推動(dòng)而處于一種“前阻后推”的狀態(tài)下產(chǎn)生的，壓力的大小決定于外負(fù)載。第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六分析：液壓系統(tǒng)中壓力的形成過程？油箱，定量泵，閥，液壓缸左腔，液壓泵出油腔，活塞，固定擋鐵分析：液壓系統(tǒng)壓力形成的過程？第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六6、液體作用于固體壁面上的力液體于固體相接觸時(shí)，固體表面將受到液體壓力的作用。F=PA（固體壁面為平面，則A為平面上的承載面積，為曲面則為作用力方向上的投影面積）7、流量單位時(shí)間內(nèi)通過某一通流截面的液體體積。通常指平均流量。q=v/tq=v/t=AL/t=AvV則為液體在通流截面上的平均流速q的單位m3/s，工程上常用L/min1m3/s=106cm3/s=6x104L/min第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六8、流量連續(xù)性方程液體在管道中流動(dòng)，假設(shè)液體不可壓縮，則液體在單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管中任一通流截面的流量應(yīng)相等。q=V1