《汽車液壓與氣壓傳動（第4版）》 課件 第一章：液壓與氣壓傳動和液力技術(shù)概述

第一章：液壓與氣壓傳動和液力技術(shù)概述第一節(jié)：液壓傳動與氣壓傳動和液力傳動工作原理及組成第二節(jié)：液壓油的主要性能及其選用第三節(jié)：液壓、氣壓和液力技術(shù)在汽車上的應(yīng)用及特點教學(xué)目標(biāo)教學(xué)要點返回目錄本章習(xí)題教學(xué)目標(biāo)1)通過本章的學(xué)習(xí),應(yīng)對汽車液壓、氣壓、液力傳動有初步的認(rèn)識;2)掌握液壓、氣壓、液力傳動的工作原理及各自的組成,認(rèn)知各自的特點及應(yīng)用。3)熟悉液壓油的物理性能,掌握汽車常用液壓油的正確選用。4)了解液壓、氣壓與液力傳動在汽車上的應(yīng)用。返回本章教學(xué)要點知識要點掌握程度相關(guān)知識

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液壓、氣壓、液力傳動的基本概念

液壓油的主要性能與選用液壓、氣壓與液力傳動在汽車上的應(yīng)用和特點掌握液壓傳動工作原理、特點及應(yīng)用；了解氣壓傳動、液力傳動工作原理、特點及應(yīng)用，液力耦合器、液力變矩器的組成；掌握液壓、氣壓系統(tǒng)圖的規(guī)定熟悉液壓油主要物理性能（密度、黏度、可壓縮性等）和要求；了解汽車液壓油的選用特點了解液壓、氣壓與液力傳動在汽車上的具體應(yīng)用情況及各自應(yīng)用特點

我國液壓、氣壓、液力傳動技術(shù)發(fā)展；國外液壓、氣壓、液力傳動技術(shù)發(fā)展；液壓、氣動圖形符號國家標(biāo)準(zhǔn)

液壓油的品種和技術(shù)性能汽車、專用汽車、工程車輛等液壓、氣壓與液力傳動技術(shù)的應(yīng)用第一節(jié)：液壓、氣壓和液力傳動工作原理及組成一、液壓傳動工作原理和系統(tǒng)組成及特點：二、氣壓傳動工作原理和系統(tǒng)組成及特點：三、液力傳動原理和結(jié)構(gòu)形式與特點：返回本章1.液壓傳動工作原理

液壓傳動是利用液體的壓力能來傳遞動力的一種傳動形式，液壓傳動的過程是將機械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳遞的過程。圖1-1液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D1—小液壓缸2、3—單向閥4—油箱5—放油閥6—大液壓缸(1)動力元件：將機械能轉(zhuǎn)換成液壓能。液壓泵。

(2)執(zhí)行裝置：將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能。液壓缸，液壓馬達(dá)。

(3)控制調(diào)節(jié)裝置：對系統(tǒng)中的液壓油進(jìn)行壓力、流量、方向的調(diào)節(jié)。壓力、流量、方向控制閥。

(4)輔助裝置：油箱、管路、過濾器等。

2.液壓傳動系統(tǒng)組成車廂舉傾機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖圖1-2車箱舉傾機構(gòu)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖1—油箱2—過濾器3—限壓閥4—換向閥閥芯5—換向閥6—液壓缸7—單向閥8—液壓泵a、b—油道車廂舉傾機構(gòu)液壓系統(tǒng)圖。圖1-3車箱舉傾機構(gòu)液壓系統(tǒng)圖1—油箱；2—液壓泵；3—單向閥；4—換向閥；5—限壓閥6—液壓缸7—過濾器3.液壓傳動的特點1.功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕；2.傳動平穩(wěn)，能實現(xiàn)無級調(diào)速，且調(diào)速范圍大；3.液壓元件質(zhì)量輕、慣性矩小，實現(xiàn)高頻換向。4.元件壽命長，可實現(xiàn)過載保護(hù)；5.液壓元件已標(biāo)準(zhǔn)化，通用性強。第一節(jié)：液壓、氣壓和液力傳動工作原理及組成一、液壓傳動工作原理和系統(tǒng)組成及特點：二、氣壓傳動工作原理和系統(tǒng)組成及特點：三、液力傳動原理和結(jié)構(gòu)形式與特點：1.氣壓傳動工作原理

氣壓傳動是以壓縮氣體為工作介質(zhì)來傳遞運動和動力的一種傳動方式。它依靠密閉系統(tǒng)內(nèi)氣體密度的增加，壓力增強，來形成壓力能，傳遞壓力；依靠密閉容積的變化和氣體膨脹，消耗氣體的壓力能，來傳遞運動。組成：氣壓發(fā)生裝置；執(zhí)行元件；控制元件；輔助元件。2.氣壓傳動系統(tǒng)組成圖1-4剪切機的氣動系統(tǒng)工作原理a)結(jié)構(gòu)原理b)氣動系統(tǒng)1—工料2—氣缸3—氣控?fù)Q向閥4—機動閥5—油霧器6—減壓閥7—空氣過濾器8—儲氣罐9—空氣壓縮機3.氣壓傳動特點

與機械、液壓、電氣傳動相比，氣壓傳動的特點是：①空氣為工作介質(zhì)，來源方便，排氣處理簡單，不污染環(huán)境；②空氣流動損失小，壓縮空氣可集中供氣，遠(yuǎn)距離輸送。③氣動動作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡單、管路不易堵塞，且不存在介質(zhì)變質(zhì)、補充和更換等問題。④工作環(huán)境適應(yīng)性強，可安全可靠地應(yīng)用于易燃易爆場所。⑤氣動裝置結(jié)構(gòu)簡單、輕便、安裝維護(hù)容易。壓力等級低，故使用安全。⑥空氣具有可壓縮性，氣動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過載自動保護(hù)。氣壓傳動也存在著一定缺點。如受氣體可壓縮性的影響，氣缸動作速度—負(fù)載特性差；因工作壓力較低（一般為0.4MPa～0.8MPa），氣動系統(tǒng)輸出力較?。灰蚬ぷ鹘橘|(zhì)空氣本身沒有潤滑性，需另加裝置進(jìn)行給油潤滑；氣動系統(tǒng)排氣有較大的噪聲等。第一節(jié)：液壓、氣壓和液力傳動工作原理及組成一、液壓傳動工作原理和系統(tǒng)組成及特點：二、氣壓傳動工作原理和系統(tǒng)組成及特點：三、液力傳動原理和結(jié)構(gòu)形式與特點：1.液力傳動原理

液力傳動是通過液體循環(huán)流動過程中的動能來傳遞能量的。圖1-5液力傳動的工作原理1—發(fā)動機2—離心泵葉輪3—連接管路4—導(dǎo)向裝置5—渦輪機葉輪6—輸出軸7—出水管8—進(jìn)水管9—儲水池10—液力變矩器模型2.液力耦合器

液力傳動的基本結(jié)構(gòu)：能量輸入部件(泵輪)；能量輸出部件(渦輪)；導(dǎo)流部件(導(dǎo)輪)。圖1-6液力偶合器1—輸入軸2—渦輪3—泵輪4—輸出軸3.液力變矩器

液力耦合器只起傳遞扭矩作用，而不能改變扭矩大小。而液力變矩器能根據(jù)需要無級地改變傳動比與扭矩比，即具有變矩的作用。圖1-7液力變矩器1—輸入軸2—輸出軸3—導(dǎo)輪軸4—單向離合器5—導(dǎo)輪6—泵輪7—渦輪4.液力傳動特點

液力傳動與其它傳動形式相比，有以下特點：①自動適應(yīng)性能好。液力變矩器能在一定范圍內(nèi)自動地適應(yīng)外載變化，實現(xiàn)無級變矩、變速調(diào)節(jié)。②防振隔振性能強。液力傳動的工作介質(zhì)是液體，故能吸收并減少來自發(fā)動機和機械傳動系統(tǒng)的振動，且能提高機械的使用壽命。③可帶載啟動，并具有穩(wěn)定良好的低速運行性能。④簡化機械操縱，易于實現(xiàn)自動控制。液力傳動與機械傳動相比也有一定缺點：液力傳動系統(tǒng)的效率較低，經(jīng)濟性較差；且其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高。返回本節(jié)第二節(jié)液壓油的主要性能及其選用一、液壓油的物理特性：密度；粘性；可壓縮性；其它性質(zhì)二、液壓油的選用：返回本章1.密度

液體單位體積內(nèi)的質(zhì)量稱為密度。

液壓油的密度隨壓力的增加而加大，隨溫度的升高而減小。一般情況下，由壓力和溫度引起的這種變化都較小，可將其近似地視為常數(shù)。2.液體的粘性

液體在外力作用下流動（或有流動趨勢）時，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對運動而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象叫做液體的粘性。液體只有在流動（或有流動趨勢）時才會呈現(xiàn)出粘性，靜止液體是不呈現(xiàn)粘性的。流體粘性的大小用粘度來衡量。常用的粘度有動力粘度、運動粘度和相對粘度。2.液體粘性示意圖3.動力粘度

動力粘度的物理意義是：液體在單位速度梯度下流動時，液層間單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。單位：4.運動粘度

運動粘度沒有明確的物理意義。因在理論分析和計算中常遇到運動粘度與液體密度的比值，為方便而用表示。其單位中有長度和時間的量綱，故稱為運動粘度。5.相對粘度(條件粘度)

相對粘度是以液體的粘度與蒸餾水的粘度比較的相對值表示的粘度。因測量條件不同，各國采用的相對粘度也各不相同。我國、前蘇聯(lián)、德國等采用恩氏粘度，美國采用賽氏粘度，英國采用雷氏粘度。6.恩氏粘度

7.幾種液壓油的粘溫特性曲線①－石油型普通液壓油②－石油型高粘度指數(shù)液壓油③－抗燃性水包油乳化液④－抗燃性水－乙二醇液⑤－抗燃性磷酸酯液8.可壓縮性

液體受壓力作用而體積縮小的性質(zhì)稱為液體的可壓縮性。可壓縮性用體積壓縮系數(shù)表示，并定義為單位壓力變化下的液體體積的相對變化量，即9.其它性質(zhì)

液壓油液還有其它一些性質(zhì)，如穩(wěn)定性（熱穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性等）、抗泡沫性、抗乳化性、防銹性、潤滑性以及相容性（對所接觸的金屬、密封材料、涂料等不起作用便是相容性好，否則便是不好）等，都對它的選擇和使用有重要影響。例1-1如圖1-9所示,面積為64cm2

、質(zhì)量為0.8kg的平板,在水平傾斜成12°、厚度為0.5mm的液層上以0.5m/s的等速度自由下滑,求此液體的動力黏度。解：第二節(jié)液壓油的主要性能及其選用一、液壓油的物理特性：密度；粘性；可壓縮性；其它性質(zhì)二、液壓油的選用：1.液壓油的性能要求

對液壓油的性能要求不同的工作機械、不同的使用情況對液壓油的性能要求有很大的差別。汽車使用環(huán)境的復(fù)雜性，負(fù)荷變化的多樣性使所使用的液壓油具備以下的性能：①流動點和凝固點低，閃點(明火能使油面上油蒸氣閃燃，但油本身不燃燒時的溫度)和燃點高。②合適的粘度，一般時，具有較好的粘溫特性。③良好的潤滑性。④對熱、氧氣具有良好的穩(wěn)定性好。⑤抗泡沫性好，抗乳化性好，防銹性和抗腐蝕性好。⑥對所接觸的材料(金屬、橡膠等)有良好的相容性。2.液壓油選用

液壓系統(tǒng)通常采用礦物油，常用的有機械油、精密機床液壓油、汽輪機油等。汽車上所使用的液壓油根據(jù)液壓系統(tǒng)的使用性能和工作環(huán)境等因素確定液壓油的品種。當(dāng)品種確定后，主要考慮油液的粘度。油液粘度的確定主要考慮系統(tǒng)工作壓力、環(huán)境溫度及工作部件的運動速度。當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力、環(huán)境溫度較高，工作部件運動速度較低時，為了減少泄漏，宜采用粘度較高的液壓油。當(dāng)系統(tǒng)工作壓力、環(huán)境溫度較低，而工作部件運動速度較高時，為了減少功率損失，宜采用粘度較低的液壓油。當(dāng)液壓油的某些性能指標(biāo)不能滿足某些系統(tǒng)較高要求時，可在油中加入各種改善其性能的添加劑——抗氧化、抗泡沫、抗磨損、防銹以及改進(jìn)粘溫特性的添加劑，使之適用于特定的場合。如汽車自動變速器所用的液壓油，其工作溫度一般為50℃～80℃，工作壓力一般為0.5～1MPa。在其所使用的液壓油中往往添加抗氧化劑、抗磨劑等。返回本節(jié)第三節(jié)：液壓、氣壓和液力技術(shù)在汽車上的應(yīng)用

一、液壓系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用及特點電控液力自動變速器、電控懸架裝置、電控防抱死制動裝置、氣壓式掛車制動裝置、液壓或氣壓式轉(zhuǎn)向助力裝置、自動傾卸車舉升機構(gòu)及發(fā)動機燃料供給、機械潤滑系統(tǒng)等。返回本章二、氣壓技術(shù)在汽車上應(yīng)用

氣壓傳動與液壓傳動一樣，主要用于實現(xiàn)動力遠(yuǎn)程傳遞、電氣控制信號轉(zhuǎn)換等。由于其工作介質(zhì)是氣體，因此工作安全，系統(tǒng)泄漏時環(huán)境污染小。但受氣