液壓傳動與控制第一章

關于液壓傳動與控制第一章17世紀中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理18世紀末英國制成第一臺水壓機19世紀炮塔轉(zhuǎn)位器、六角車床和磨床第二次世界大戰(zhàn)兵器（功率大、反應快）戰(zhàn)后轉(zhuǎn)向民用機械、工程、農(nóng)業(yè)、汽車

20世紀60年代后發(fā)展為一門完整的自動化技術現(xiàn)在國外95%工程機械、90%數(shù)控加工中心、

95%以上的自動線采用液壓傳動。采用液壓傳動的程度成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志一、液壓技術的發(fā)展第2頁,共37頁，2024年2月25日，星期天工程機械推土機、挖掘機、壓路機起重運輸汽車吊、叉車、港口龍門吊礦山機械鑿巖機、提升機、液壓支架建筑機械打樁機、平地機、液壓千斤頂農(nóng)業(yè)機械拖拉機、聯(lián)合收割機冶金機械壓力機、軋鋼機鍛壓機械壓力機、模鍛機機械制造組合機床、沖床、自動線、氣動扳手輕工機械打包機、注塑機汽車工業(yè)汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器、自卸汽車智能機械模擬駕駛艙、機器人二、液壓技術的應用第3頁,共37頁，2024年2月25日，星期天裝載機第4頁,共37頁，2024年2月25日，星期天鈕荷蘭拖拉機，第5頁,共37頁，2024年2月25日，星期天汽車起重機第6頁,共37頁，2024年2月25日，星期天工程機械液壓缸第7頁,共37頁，2024年2月25日，星期天聯(lián)合收割機第8頁,共37頁，2024年2月25日，星期天液壓翻斗車第9頁,共37頁，2024年2月25日，星期天鏟運機第10頁,共37頁，2024年2月25日，星期天數(shù)控機床第11頁,共37頁，2024年2月25日，星期天液壓攤鋪機第12頁,共37頁，2024年2月25日，星期天液壓平地機第13頁,共37頁，2024年2月25日，星期天小松挖掘機主液壓泵第14頁,共37頁，2024年2月25日，星期天液壓主泵第15頁,共37頁，2024年2月25日，星期天驅(qū)動馬達第16頁,共37頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)向及先導控制第17頁,共37頁，2024年2月25日，星期天液壓輔件第18頁,共37頁，2024年2月25日，星期天本課程的任務

1、了解液壓元件的結(jié)構(gòu)和工作原理，以正確熟練的選用液壓元器件

2、了解各種液壓元器件的控制性能及特點，以及它們組成的回路的特性

3、在以上兩點的基礎上能夠設計液壓回路，解決使用及維修方面的問題。

第19頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)液壓傳動的工作原理、基本特征、組成與符號一、液壓傳動的工作原理、基本特征

一般來說,原動機的輸出特性是不能滿足工作機械對力和速度(大小,方向)的要求的,這就需要有一個中間裝置,把原動機和工作機連結(jié)起來,使之滿足要求,這個中間裝置我們就稱為傳動裝置.傳動裝置主要包括機械傳動,電力傳動和流體傳動、或者是它們的組合；而流體傳動又包括液壓傳動,液力傳動和氣壓傳動。第20頁,共37頁，2024年2月25日，星期天液壓傳動所具有的特征:

就液壓傳動過程來說是能量轉(zhuǎn)換的過程.即它將原動機的機械能（M,n)液壓能(p,Q)機械能(M`,n`)

主要是靠液體的壓力和流速(流量)來傳遞能量.第21頁,共37頁，2024年2月25日，星期天手動液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴DWF1P1F2P2l1l2Pp12第22頁,共37頁，2024年2月25日，星期天液壓系統(tǒng)與其它傳動形式比較有以下特征:1.以液體作為工作介質(zhì)，實現(xiàn)傳動.2.在密閉容器內(nèi)(油泵,管路,閥,油缸等組成),以靜壓傳遞原理進行工作(忽略管路,閥處的損失).系統(tǒng)壓力由外載來建立,系統(tǒng)壓力大小與外載大小有關.（注意負載的含義很廣泛）

第23頁,共37頁，2024年2月25日，星期天(靜壓傳遞原理--帕斯卡定律:在密閉容器內(nèi)的平衡液體中,任一點壓力若有變化,則該點壓力的變化將傳給系統(tǒng)內(nèi)任一點,其值不變).根據(jù)這一原理，上面講的千斤頂

F2>>F1，L1+L2>L2,P可以很小，就能頂起很重的重物.

第24頁,共37頁，2024年2月25日，星期天彈簧力節(jié)流閥第25頁,共37頁，2024年2月25日，星期天3.工作機(執(zhí)行元件)的運動速度，通常由系統(tǒng)中的流量(動力元件容積變化)來決定的。設在△t時間內(nèi),活塞F1移動了距離S1,活塞F2移動了距離S2,則由于液體不可壓縮,有:F1S1=F2S2→F1S1/△t=F2S2/△t→F1V1=F2V2

以Q--為油缸1(或稱為泵，看成一個手動泵)的流量,即系統(tǒng)的流量，Q=F2V2

所以V2=Q/F2

可見,V2∝Q，Q變化時,V2也隨之變化,因此,工作機構(gòu)的運動速度是由流量Q來滿足的，這是液壓傳動一個很重要的特點。第26頁,共37頁，2024年2月25日，星期天4.系統(tǒng)的功率決定于系統(tǒng)的流量和壓力.N=WV2=pF2V2=pQp--系統(tǒng)壓力,單位為MpaQ--系統(tǒng)流量上式說明,對油泵來說,它把發(fā)動機（手）的能量（機械能）轉(zhuǎn)換為液體的能量,對工作機來說,把液體的能量轉(zhuǎn)換為機械能.第27頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

綜上所述,液壓傳動是靠密閉容器內(nèi)受靜壓力的液體來傳遞運動的一種方式,它是由油泵把發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)化為液體能,再由油缸等液動機將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能,以滿足工作對運動和力的要求.第28頁,共37頁，2024年2月25日，星期天工作臺液壓缸換向閥節(jié)流閥開停閥溢流閥液壓泵濾油器油箱油管第29頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

二.液壓系統(tǒng)的組成上面我們討論了液壓系統(tǒng)的工作原理及其特征,那么液壓系統(tǒng)主要由哪幾部分組成的呢?首先,要使液體具有壓力p和流量Q就必須有相應的裝置,在液壓上,我們稱之為:1.動力元件:泵.為系統(tǒng)提供動力液,將發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)化為液體的壓力能,即,M,n→p,Q。要滿足工作對象對力和運動的要求,還必須有一定的裝置,將液體能量變?yōu)闄C械能,這就是:2.執(zhí)行元件:油缸,液馬達,等.即p,Q→M,n，（液壓能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動負載運動）第30頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

要滿足工作機的工作要求,還必須有另外一些元件來調(diào)節(jié),限定系統(tǒng)中的壓力流量,改變液流方向,這就:3.控制元件:控制元件用來控制系統(tǒng)的壓力,流量和液流方向的各種控制閥,它包括壓力控制閥,流量閥,和方向閥等。

4.輔助元件:管線,油箱,濾網(wǎng),蓄能器等,改善液壓系統(tǒng)的工作條件,保證液壓系統(tǒng)的正常工作.

第31頁,共37頁，2024年2月25日，星期天動力元件控制元件執(zhí)行元件輔助元件組成方塊圖第32頁,共37頁，2024年2月25日，星期天三.液壓系統(tǒng)元件的職能符號上面我們講的液壓系統(tǒng)圖，稱為半結(jié)構(gòu)式原理圖，可以想象一個完整的液壓系統(tǒng)由于很多液壓元件和管路連接而成，用元件的結(jié)構(gòu)示意圖來表達一個液壓系統(tǒng)往往因元件的縱橫排列，管路的交錯，既看不清楚，繪制又復雜，使用也不方便，所以國家規(guī)定用統(tǒng)一的職能符號繪制。（GB786-76），附錄中是一些常用的液壓元件的職能符號，要求能夠認識，記住。

第33頁,共37頁，2024年2月25日，星期天工作管路油箱第34頁,共37頁，2024年2月25日，星期天四.液壓傳動的優(yōu)缺點優(yōu)點:(與機械傳動相比較,液壓傳動具有如下優(yōu)點)1.液壓元件尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,（相對于電傳動,同功率相比)與同功率電機相比,液壓傳動的泵的重量為電機的1/10--1/20,如飛機上的泵:q=0.209kg/kw

現(xiàn)代電機:q=1.5--2kg/kw2.運動形式變化方便,液壓傳動可以很方便的將發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)閳?zhí)行機構(gòu)的往復運動，也可以實現(xiàn)復雜的空間角轉(zhuǎn)動。第35頁,共37頁，2024年2月25日，星期天3.易獲得大的力矩:如油缸直徑為d=30cm,推力為F=140噸時，所需要的液壓力僅為p=200kg/cm24.可在較大范圍內(nèi)調(diào)