液壓與氣壓傳動 第5版 課件 0、緒論（第一次課）

2024/10/18前言1同

學們好！《液壓與氣壓傳動》機械學院

流體動力控制工程系劉銀水Tel：87558294（O）M）E-mail：liuwater@2024/10/18前言3本課程使用教材：劉銀水、許福玲.《液壓與氣壓傳動》第4版，機械工業(yè)出版社，20162024/10/18前言4本課程的參考書（資料）：楊曙東，何存興.《液壓傳動與氣壓傳動》（第三版），華中科技大學出版社，2008，4盛敬超，《液壓流體力學》，機械工業(yè)出版社，1980何存興，《液壓元件》，機械工業(yè)出版社，1981何存興、林建亞，《液壓元件》，機械工業(yè)出版社，1995官忠范，《液壓傳動系統(tǒng)》，機械工業(yè)出版社，19812024/10/18前言5本課程共講授44學時分液壓和氣動兩大篇第一篇：液壓傳動，第一章~第九章第二篇：氣壓傳動，第十章~第十三章2024/10/18前言6課程學習要求：1.熟悉液壓傳動、氣壓傳動的基本原理和特點；2.要求掌握分析液壓、氣動系統(tǒng)工作原理的方法。緒論一、液壓與氣壓系統(tǒng)應用舉例飛機起落架1緒論一、液壓與氣壓系統(tǒng)應用舉例船閘啟閉系統(tǒng)2緒論一、液壓與氣壓系統(tǒng)應用舉例汽車剎車系統(tǒng)3緒論一、液壓與氣壓系統(tǒng)應用舉例起重機4緒論一、液壓與氣壓系統(tǒng)應用舉例盾構機5緒論一、液壓與氣壓系統(tǒng)應用舉例氣動機械手6緒論二、液壓與氣壓傳動定義液壓與氣壓傳動是以流體（液壓油或壓縮空氣）為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動形式。它們通過各種元件組成不同功能的基本回路，再由若干基本回路組合成具有一定控制功能的傳動系統(tǒng)。液壓傳動—利用液體壓力能實現(xiàn)運動和動力傳動方式；氣壓傳動—利用氣體壓力能實現(xiàn)運動和動力傳動方式。7緒論三、液壓與氣壓傳動的工作原理液壓與氣壓傳動的基本工作原理是相似的，以液壓千斤頂為例來簡述液壓傳動的工作原理。8緒論三、液壓與氣壓傳動的工作原理1-小液壓缸活塞；2-排油單向閥；3-吸油單項閥；4-油箱；5-截止閥；6-大液壓缸動畫演示9大液壓缸中的液體壓力：p2=W/A2緒論三、液壓與氣壓傳動的工作原理1、實現(xiàn)力的傳遞小液壓缸中的液體壓力：p1=F1/A1帕斯卡原理：p1=p2=pF1/A1=W/A2F1=W·A1/A2

液壓與氣壓傳動系統(tǒng)中工作壓力取決于外負載10緒論三、液壓與氣壓傳動的工作原理2、實現(xiàn)位移和運動的傳遞理想狀態(tài)下：h1A1=h2A2h2=h1A1/A2v2=v1A1/A2=q1/A2

負載的運動速度只取決于輸入流量的大小，而與外負載無關。除以時間t11緒論三、液壓與氣壓傳動的工作原理3、結論與負載相對應的流體參數(shù)是流體壓力，與運動相對應的流體參數(shù)是流體流量。

壓力與流量是液壓與氣動傳動中兩個最基本的參數(shù)。12緒論四、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成換向閥：改變流體流向節(jié)流閥：調節(jié)流量大小溢流閥：設定最高壓力動畫演示1、典型系統(tǒng)分析13緒論四、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成141-電動機；2-空氣壓縮機；3-氣罐；4-減壓閥；5-邏輯原件組；

6-換向閥；7-節(jié)流閥；8-行程閥；9-氣缸；10-消聲器；11-油霧罐；12-分水濾氣器緒論四、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成2、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)組成①動力能源裝置：將原動機所輸出的機械能轉換成流體壓力能的裝置，其作用是向系統(tǒng)提供壓力油或壓縮空氣，是液壓和氣壓系統(tǒng)的心臟。最常見的動力能源裝置是液壓泵和空氣壓縮機。②執(zhí)行元件：將流體的壓力能轉換成機械能以驅動工作機構的裝置。這類裝置包括作直線運動的液壓缸和氣缸，也包括作旋轉運動的液壓馬達、氣壓馬達、擺動缸等。15緒論四、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成2、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)組成③控制元件：用來控制或調節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量或方向的裝置，以及進行信號轉換、邏輯運算和放大等功能的信號控制元件，以保證執(zhí)行裝置完成預期工作。如溢流閥、節(jié)流閥以及換向閥、邏輯元件、機控閥等。④輔助元件：將前面三部分連接在一起，組成一個系統(tǒng)，起儲油、過濾、測量和密封等作用。例如管路和接頭、油箱、過濾器、蓄能器、密封件、消聲器、油霧器、控制儀表等，是液壓和氣壓傳動系統(tǒng)不可缺少的組成部分。16緒論四、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成2、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)組成⑤工作介質：用來進行能量和信號的傳遞。液壓系統(tǒng)中以液壓油為工作介質；氣動系統(tǒng)中以壓縮空氣為工作介質。17緒論四、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成3、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的圖形符號為了便于閱讀、分析、設計和繪制液壓系統(tǒng)圖，工程實際中，國內外都采用液壓元件的圖形符號來表示。按照規(guī)定，這些圖形符號只表示元件的功能，不表示元件的結構和參數(shù)，并以元件的靜止狀態(tài)或零位狀態(tài)來表示。18緒論四、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成3、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的圖形符號19緒論五、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)缺點1、優(yōu)點液壓與氣動的各種元件，可根據(jù)需要，方便、靈活地采用管道連接來進行布置；操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調速（調速范圍可達2000:1），還能在運行過程中進行調速；工作比較平穩(wěn)，由于工作介質重量輕，慣性小，反應快，易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向。液壓傳動之所以能得到廣泛的應用，是由于它與機械傳動、電氣傳動等相比具有以下的主要優(yōu)點：10緒論五、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)缺點1、優(yōu)點既易實現(xiàn)機器的自動化，又易于實現(xiàn)過載保護，當采用電液聯(lián)合控制甚至計算機控制后，可實現(xiàn)大負載、高精度、遠程自動控制；液壓與氣壓元件實現(xiàn)了標準化、系列化、通用化，便于設計、制造和使用；在同等功率情況下，液壓執(zhí)行元件體積小、結構緊湊；一般采用礦物油為工作介質，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長；以空氣為工作介質，處理方便，無介質費用、泄漏污染環(huán)境、介質變質及補充等問題。21緒論五、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)缺點2、缺點工作介質存在可壓縮性和泄漏，傳動不能保證嚴格的傳動比；傳動過程中，能量需要兩次變換，傳動效率偏低；工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作；元件制造精度高，發(fā)生故障不易診斷。22緒論六、液壓與氣壓傳動技術的發(fā)展應用概況第一階段

液壓傳動從17世紀帕斯卡提出靜壓傳遞原理、1795年世界上第一臺水壓機誕生，已有200多年的歷史，但由于沒有成熟的液壓傳動技術和液壓元件，且工藝制造水平低下，發(fā)展緩慢，幾乎停滯。氣壓傳動早在公元前，埃及人就開始采用風箱產生壓縮空氣助燃。從18世紀產業(yè)革命開始，逐漸應用于各類行業(yè)中。第二階段

上世紀30年代，由于工藝制造水平提高，開始生產液壓元件。23緒論六、液壓與氣壓傳動技術的發(fā)展應用概況第三階段

上世紀50、60、70年代，工藝水平有了很大提高，液壓與氣動技術也迅速發(fā)展，滲透到國民經(jīng)濟的各個領域：從藍天到水下，從軍用到民用，從重工業(yè)到輕工業(yè)，到處都有流體傳動與控制技術?，F(xiàn)今

采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一；95%工程機械、90%數(shù)控加工中心、95%以上的自動線均采用了液壓傳動技術。24緒論六、液壓與氣壓傳動技術的發(fā)展應用概況

我國液壓與氣動技術從上世紀60年代開始發(fā)展較快，新產品研制開發(fā)和先進國家不差上下，但其發(fā)展速度遠遠落后于同期發(fā)展的日本，主要由于工藝制造水平跟不上，制造比較困難，材料性能不能滿足設計需要，影響了我國流體傳動技術的發(fā)展。

目前，流體傳動技術正在向著高壓、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪聲、低能耗、經(jīng)久耐用、高度集成化方向發(fā)展，向著用計算機控制的機電一體化方向發(fā)展。

25緒論六、液壓與氣壓傳動技術的發(fā)展應用概況工信部發(fā)布的《機械基礎件、基礎制造工藝和基礎材料產業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中作為發(fā)展重點的20種標志性機械基礎件，液壓行業(yè)就占三種，并希望2015年液壓件的銷售額達到700億元人民幣。

我國已是制造大國，但大而