機(jī)械基礎(chǔ) 課件 項(xiàng)目8 液壓與氣壓傳動(dòng)

機(jī)

械

基

礎(chǔ)項(xiàng)目八

液壓與氣壓傳動(dòng)

項(xiàng)目學(xué)習(xí)導(dǎo)航01了解液壓傳動(dòng)02了解液壓油及液壓傳動(dòng)參數(shù)03認(rèn)識(shí)液壓系統(tǒng)常用液壓元件04認(rèn)識(shí)液壓基本回路05了解氣壓傳動(dòng)了解液壓傳動(dòng)一任務(wù)目標(biāo)（1）掌握液壓傳動(dòng)的工作原理。（2）熟悉液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及液壓元件的作用。（3）了解液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)。液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟硪簤呵Ы镯斒菣C(jī)械行業(yè)常用的工具，常用來頂起較重的物體。下面以它為例簡(jiǎn)述液壓傳動(dòng)的工作原理。圖8-1所示為液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。有兩個(gè)液壓缸1和6，內(nèi)部分別裝有活塞，活塞和缸體之間保持良好的配合關(guān)系，不僅活塞能在缸內(nèi)滑動(dòng)，而且配合面之間又能實(shí)現(xiàn)可靠的密封。當(dāng)向上抬起杠桿時(shí)，液壓缸1活塞向上運(yùn)動(dòng)，液壓缸1下腔容積增大形成局部真空，單向閥2關(guān)閉，油箱4的油液在大氣壓作用下經(jīng)吸油管頂開單向閥3進(jìn)入液壓缸1下腔，完成一次吸油動(dòng)作。當(dāng)向下壓杠桿時(shí)，液壓缸1活塞下移，液壓缸1下腔容積減小，油液受擠壓，壓力升高，關(guān)閉單向閥3.液壓缸1下腔的壓力油頂開單向閥2，油液經(jīng)排油管進(jìn)入液壓缸6的下腔，推動(dòng)大活塞上移頂起重物。如此不斷上下扳動(dòng)杠桿就可以使重物不斷升起，達(dá)到起重的目的。

設(shè)液壓缸1和6的面積分別為A和A2，則液壓缸1單位面積上受到的壓力P=F/A液壓缸6單位面積上受到的壓力P,=W/A,。根據(jù)流體力學(xué)的帕斯卡定律“平衡液體內(nèi)某一點(diǎn)的壓力值能等值地傳遞到密團(tuán)液體內(nèi)各點(diǎn)”，則有:P=P,=F/A,=W/A。由液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟淼弥?，液壓?與單向閥2、3一起完成吸油與排油，將杠桿的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能輸出，液壓缸6將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出，抬起重物。在這里液壓缸6、液壓缸1組成了最簡(jiǎn)單的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了力和運(yùn)動(dòng)的傳遞。液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟硪簤簜鲃?dòng)工作原理從以上例子的工作過程，可以歸納出液壓傳動(dòng)工作原理如下:(1)液壓傳動(dòng)是以液體(液壓油)作為傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的工作介質(zhì):(2)液壓傳動(dòng)經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換，先把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液體壓力能，然后把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能對(duì)外做功;(3)液壓傳動(dòng)是依靠密封容積(或密封系統(tǒng))內(nèi)容積的變化來傳遞能量的工程機(jī)械的起重機(jī)、推土機(jī)，汽車起重機(jī)，注塑機(jī)，機(jī)床行業(yè)的組合機(jī)床的滑臺(tái)、數(shù)控車床工件的夾緊、加工中心主軸的松刀和拉刀等都應(yīng)用了液壓系統(tǒng)傳動(dòng)的工作原理。動(dòng)力元件執(zhí)行元件控制元件輔助元件工作介質(zhì)組成部分液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分五、液壓系統(tǒng)的常用表示方法課本圖8-2(a)和圖8-2(b)中的各個(gè)元件是半結(jié)構(gòu)式圖形畫出來的，直觀性強(qiáng)，易理解，但難于繪制，元件多時(shí)更是如此。在工程實(shí)際中，除某些特殊情況外，一般都用簡(jiǎn)單的圖形符號(hào)繪制，如圖8-2(c)所示。圖形符號(hào)只表示元件的功能，不表示具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)。我國(guó)制定了“液壓與氣動(dòng)”圖形符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，如有需要可查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。液壓傳動(dòng)特點(diǎn)(一)優(yōu)點(diǎn)與機(jī)械傳動(dòng)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)液壓元件的布置不受嚴(yán)格的空間位置限制，系統(tǒng)中各部分用管道連接，布局安裝有很大的靈活性，能構(gòu)成用其他方法難以組成的復(fù)雜系統(tǒng)。(2)可以在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)2000:1。(3)液壓傳動(dòng)和液氣聯(lián)動(dòng)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。(4)操作控制方便、省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、中遠(yuǎn)程距離控制以及過載保護(hù)。與電氣控制、電子控制相結(jié)合，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)和自動(dòng)過載保護(hù)，(5)液壓元件屬機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化程度較高，有利于縮短機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造周期和降低制造成本。液壓傳動(dòng)特點(diǎn)(二)缺點(diǎn)(1)在傳動(dòng)過程中，能量需經(jīng)兩次轉(zhuǎn)換，傳動(dòng)效率偏低，(2)由于傳動(dòng)介質(zhì)的可壓縮性和泄漏等因素的影響，不能嚴(yán)格保證定比傳動(dòng)。(3)液壓傳動(dòng)性能對(duì)溫度比較敏感，不能在高溫下工作，采用石油基液壓油作傳動(dòng)介質(zhì)時(shí)還需注意防火問題。(4)液壓元件制造精度高，系統(tǒng)工作過程中發(fā)生故障不易診斷?？偟膩碚f，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，其缺點(diǎn)將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展會(huì)不斷得到克服。例如，將液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)合理地聯(lián)合使用，構(gòu)成氣液、電液(氣)、機(jī)液(氣)等聯(lián)合傳動(dòng)，以進(jìn)一步發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，相互補(bǔ)充，彌補(bǔ)某些不足之處。了解液壓油及液壓傳動(dòng)參數(shù)二液壓油的種類與選用液壓油的選用認(rèn)識(shí)液壓系統(tǒng)常用液壓元件三泵的工作原理

如圖所示為液壓泵的工作原理圖。柱塞2裝在缸體3內(nèi)，并可做左右移動(dòng);在彈簧4的作用下，柱塞緊壓在偏心輪1的外表面上。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)偏心輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心輪推動(dòng)柱塞左右運(yùn)動(dòng)，使缸體密封容積a的大小發(fā)生周期性的變化。當(dāng)密封容積由小變大時(shí)就形成部分真空，使油箱中的油液在大氣壓的作用下，經(jīng)吸油管道頂開單向閥6進(jìn)入油腔實(shí)現(xiàn)吸油;反之，氣壓由大變小時(shí)，油腔中吸滿的油液將頂開單向閥5流人系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)壓油。電機(jī)帶動(dòng)偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷地吸油和壓油。課后作業(yè)常用的液壓泵認(rèn)識(shí)液壓基本回路四知識(shí)鏈接了解氣壓傳動(dòng)五知識(shí)鏈接氣壓系統(tǒng)的組成由圖8-47可見，氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)也由以下五個(gè)部分組成。(1)動(dòng)力元件(氣源裝置)其主體部分是空氣壓縮機(jī)(圖中元件1)。它將原動(dòng)機(jī)(如電動(dòng)機(jī))供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能，為各類氣動(dòng)設(shè)備提供動(dòng)力。(2)執(zhí)行元件包括各種氣缸(圖中元件11)和氣壓馬達(dá)。它的功用是將氣體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，輸給工作部件。(3)控制元件包括各種閥類。如各種壓力閥(圖中元件7)、方向閥(圖中元件9、10)、流量閥、邏輯元件等，用以控制壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向以及執(zhí)行元件的工作程序，以便使執(zhí)行元件完成預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(4)輔助元件是使壓縮空氣凈化、潤(rùn)滑、消聲以及用于元件間連接等所需的裝置。如各種冷卻器、分水排水器、氣罐、干燥器、過濾器、油霧器(圖中元件2、3、4、5、6、8)及消聲器等,它們對(duì)保持氣動(dòng)系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定和持久地工作起著十分重要的作用。(5)工作介質(zhì)工作介質(zhì)即傳動(dòng)氣體，為壓縮空氣。氣壓系統(tǒng)就是通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞的。1一電動(dòng)機(jī),2一水泵,3直通閥4一液壓泵,5液壓缸,6一吊點(diǎn)7一電磁閥8一小缸9一彈簧10一主軸11-主機(jī)12一油道氣動(dòng)傳動(dòng)的特點(diǎn)氣動(dòng)傳動(dòng)的應(yīng)用啟示與思考?xì)鈮簜鲃?dòng)以空氣作為工作介質(zhì)，取之不盡，用過以后直接排人大氣，不會(huì)污染環(huán)境;氣動(dòng)控制反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單;工作環(huán)境適應(yīng)性好，使用壽命長(zhǎng)，可靠