《液壓傳動(dòng)》教學(xué)課件：第一章

1、液壓與氣壓傳動(dòng)第1章 緒 論21.1 1.1 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況液壓傳動(dòng)發(fā)展概況1.2 1.2 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成液壓傳動(dòng)的工作原理及組成1.3 1.3 液壓傳動(dòng)的控制方式液壓傳動(dòng)的控制方式1.4 1.4 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)1.5 1.5 液壓傳動(dòng)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用第1章 緒 論3機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)mechanical drive利用機(jī)械作用力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)。利用機(jī)械作用力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)。主要形式：主要形式：靠機(jī)件間的摩擦力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的摩擦傳動(dòng)靠機(jī)件間的摩擦力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的摩擦傳動(dòng)如：帶傳動(dòng)、繩傳動(dòng)和摩擦輪傳動(dòng)等。如：

2、帶傳動(dòng)、繩傳動(dòng)和摩擦輪傳動(dòng)等。易實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速、適應(yīng)軸間距較大的傳動(dòng)場合。過載打滑有緩沖和保護(hù)作用，易實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速、適應(yīng)軸間距較大的傳動(dòng)場合。過載打滑有緩沖和保護(hù)作用，但一般不能用于大功率的場合，也不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。但一般不能用于大功率的場合，也不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比?？恐鲃?dòng)件與從動(dòng)件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的嚙合傳動(dòng)靠主動(dòng)件與從動(dòng)件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的嚙合傳動(dòng)如：齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)等。如：齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)等。能用于大功率的場合，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，但一般要求較高的制造精度和安裝精度。能用于大功率的場合，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，但一般要求較高的制造精

3、度和安裝精度。典型產(chǎn)品：減速機(jī)、制動(dòng)器、離合器、連軸器、無級(jí)變速機(jī)、絲杠、滑軌典型產(chǎn)品：減速機(jī)、制動(dòng)器、離合器、連軸器、無級(jí)變速機(jī)、絲杠、滑軌牛頭刨床牛頭刨床 1.1 1.1 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況液壓傳動(dòng)發(fā)展概況第1章 緒 論4電氣傳動(dòng)電氣傳動(dòng)電氣傳動(dòng)電氣傳動(dòng)electric drive利用電或磁作用力傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力的傳動(dòng)。利用電或磁作用力傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力的傳動(dòng)。 電或磁作用力：電場作用力、磁場作用力、電磁場作用力電或磁作用力：電場作用力、磁場作用力、電磁場作用力 典型產(chǎn)品：電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、磁懸浮列車典型產(chǎn)品：電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、磁懸浮列車1.1 1.1 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況液壓傳動(dòng)發(fā)展概況第1章 緒 論5

4、流體傳動(dòng)流體傳動(dòng)臺(tái)風(fēng)山洪風(fēng)力發(fā)電水車?yán)昧黧w動(dòng)能液力傳動(dòng)液力傳動(dòng)1.1 1.1 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況液壓傳動(dòng)發(fā)展概況第1章 緒 論6流體傳流體傳動(dòng)動(dòng)帕斯卡定律：盛放在盛放在密閉密閉容器內(nèi)的容器內(nèi)的靜止靜止液體上的任一點(diǎn)的壓力液體上的任一點(diǎn)的壓力變化變化，將以等值傳遞到液體中的各點(diǎn)。，將以等值傳遞到液體中的各點(diǎn)。利用流體壓力液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)1.1 1.1 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況液壓傳動(dòng)發(fā)展概況第1章 緒 論71650年，帕斯卡提出靜壓傳遞原理1795年，英國出現(xiàn)世界上第一臺(tái)水壓機(jī)(迄今200多年)1930年，德國人托馬發(fā)明斜軸泵20世紀(jì)40年代，第二次世界大戰(zhàn)前后，得到飛速發(fā)展20世紀(jì)50

5、年代，在國內(nèi)得到長足發(fā)展 （榆次、廣研所、濟(jì)南鑄鍛所等單位）20世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)專家為我國液壓行業(yè)培養(yǎng)第一批液壓專業(yè)研究生北航、浙大、蘭州理工、華中科技大、河南科技大學(xué)、吉林工大等校設(shè)立液壓專業(yè)20世紀(jì)80年代，我國各液壓廠家引進(jìn)德國、日本、美國技術(shù)1.1 1.1 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況液壓傳動(dòng)發(fā)展概況第1章 緒 論8傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)（30年代） 電液伺服技術(shù)（40年代） 電液比例技術(shù)（80年代）液壓傳動(dòng)技術(shù)的新發(fā)展： 液粘軟啟動(dòng)技術(shù)、電液數(shù)字技術(shù)1.1 1.1 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況液壓傳動(dòng)發(fā)展概況第1章 緒 論91.2.1 1.2.1 液壓傳動(dòng)的工作原理液壓傳動(dòng)的工作原理 帕斯卡定律：在密閉容器內(nèi)，施

6、加于靜止液體上的壓力將以等值同時(shí)穿液體中各點(diǎn)。圖圖1-1 1-1 液壓千斤頂工作原理圖液壓千斤頂工作原理圖動(dòng)畫演示第1章 緒 論10 （1-2）1. 1. 力的傳遞力的傳遞 據(jù)上式，系統(tǒng)壓力與外負(fù)載密切相關(guān)。 由此得出液壓傳動(dòng)工作原理的第一個(gè)重要特征： 液壓與氣壓傳動(dòng)中工作壓力取決于外負(fù)載。液壓與氣壓傳動(dòng)中工作壓力取決于外負(fù)載。 222FpA221121111)(FAAAPAPAPF（1-1）液壓缸中所產(chǎn)生的液體壓力液壓缸中所產(chǎn)生的液體壓力P P2 2：作用在液壓泵活塞上的作用力作用在液壓泵活塞上的作用力F F1 1第1章 緒 論11 由此得出液壓傳動(dòng)工作原理的第二個(gè)重要特征：活塞的運(yùn)動(dòng)速度只

7、取活塞的運(yùn)動(dòng)速度只取決于輸入流量的大小，決于輸入流量的大小， 而與外負(fù)載無關(guān)。而與外負(fù)載無關(guān)。 從上面的討論還可以看出，壓力和流量壓力和流量是液壓傳動(dòng)中兩個(gè)最基本的參數(shù)。 1122S A =S A2. 2. 運(yùn)動(dòng)的傳遞運(yùn)動(dòng)的傳遞液壓泵排出的液體體積等于進(jìn)入液壓缸的液體體積，則有：（1-3）上式兩邊同除以運(yùn)動(dòng)時(shí)間t得：q1=v1A1=v2A2=q2 （1-4）第1章 緒 論121.2.2 1.2.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成圖圖1-2 1-2 典型液壓系統(tǒng)原理圖典型液壓系統(tǒng)原理圖1- 1-液壓泵液壓泵 2 2-流量控制閥流量控制閥 3- 3- 換向閥換向閥4- 4-液壓缸液壓缸 5-

8、 5-工作臺(tái)工作臺(tái)6- 6-溢流閥溢流閥 7- 7-過濾器過濾器 8- 8-油箱油箱動(dòng)畫演示ab第1章 緒 論132. 從上面的例子可以看出，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下從上面的例子可以看出，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下五五個(gè)部個(gè)部分組成：分組成：（1 1）功率輸入裝置（能源裝置）：）功率輸入裝置（能源裝置）：把機(jī)械能流體壓力能。如液壓泵。 （2 2）功率輸出裝置（執(zhí)行元件）：）功率輸出裝置（執(zhí)行元件）：把流體的壓力能機(jī)械能。如液壓缸、液壓馬達(dá)。 （3 3）控制元件控制元件：對(duì)系統(tǒng)中流體壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置，如溢流閥等。（4 4）輔助元件輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需的上述三種以外的裝

9、置。如油箱、過濾器等。（5 5）工作介質(zhì)：）工作介質(zhì)：液壓油等。 為了簡化液壓系統(tǒng)的表示方法，通常采用圖形符號(hào)來繪制系統(tǒng)原理圖。圖1-2（b）就是按GB/T786-2001繪制的圖1-2(a)所示液壓系統(tǒng)原理圖。 第1章 緒 論14 所謂液壓傳動(dòng)的“控制方式”有兩種不同的含義：一種是指對(duì)傳動(dòng)部分的操縱調(diào)節(jié)方式；另一種是指控制部分本身的結(jié)構(gòu)組成形式。 液壓系統(tǒng)中控制部分的結(jié)構(gòu)組成形式有開環(huán)式和閉環(huán)式兩種，它們的概念和定義與“控制理論”中的描述完全相同。1.3 1.3 液壓傳動(dòng)控制方式液壓傳動(dòng)控制方式第1章 緒 論15F（教材）圖1-1所示的液壓系統(tǒng)就是開環(huán)式的（它的框圖見圖1-3）F圖1-4所示

10、為一個(gè)簡單的液壓伺服系統(tǒng)的工作原理圖，它是手動(dòng)控制式閉環(huán)液壓系統(tǒng)的例子。第1章 緒 論161.4 1.4 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)1. 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)2. 氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）在同等體積下，液壓裝置比電氣裝置產(chǎn)生更高的動(dòng)力。在同等功率下，液壓裝置體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊。 2）工作比較平穩(wěn)。 3）能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速 4）易于自動(dòng)化 5）易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù) 6）液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用比較方便。 7）用液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡單。 缺點(diǎn)：1）較多的能量損失。 2）工作性能易受溫度變化的影響 。 3）液壓元件

11、的制造精度要求較高，因而價(jià)格較貴 4）液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找原因。優(yōu)點(diǎn)：1）空氣獲得與排放方便 2）便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。3）對(duì)元件的材料與制造精度要求較低4）氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)簡單，管道不易堵塞。5）使用安全, 并且便于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。缺點(diǎn)：1）平穩(wěn)性不如液壓傳動(dòng)2）總推力較小3）傳動(dòng)效率低第1章 緒 論17 主要經(jīng)歷如下階段：主要經(jīng)歷如下階段： 17、18世紀(jì)液壓基礎(chǔ)理論的建立（流體運(yùn)動(dòng)原理、物體在流動(dòng)的液體中的粘性和阻力問題、 流體能量傳遞原理、靜壓傳遞原理） 18世紀(jì)末世界上第一臺(tái)水壓機(jī)由英國制造 19世紀(jì)至今流體運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)一步發(fā)展 ，液壓與氣壓傳動(dòng)在工程上得到了廣泛的應(yīng)用應(yīng)用舉例：應(yīng)用

12、舉例：1.5 1.5 液壓傳動(dòng)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用 表表1-1液壓與氣壓傳動(dòng)在各類機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用舉例液壓與氣壓傳動(dòng)在各類機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用舉例 行業(yè)名稱行業(yè)名稱應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例工程機(jī)械挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等礦山機(jī)械鑿巖機(jī)、開掘機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等建筑機(jī)械打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)、建設(shè)機(jī)器人等 冶金機(jī)械軋鋼機(jī)、壓力機(jī)等。 機(jī)械制造機(jī)床、數(shù)控加工中心、氣動(dòng)扳手、壓力機(jī)、模鍛機(jī)、空氣錘等。輕工機(jī)械打包機(jī)、注塑機(jī) 、橡膠硫化機(jī)、食品包裝機(jī)、真空鍍膜機(jī)等汽車工業(yè)高空作業(yè)車、自卸式汽車、汽車起重機(jī)、轉(zhuǎn)向器等。 水利工程船閘水閘啟閉機(jī)、船舵液壓操縱等。 發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等船舶甲板起重機(jī)械、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等特殊技術(shù)巨型天線控制裝置、大型游戲機(jī)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等軍事工業(yè)火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛機(jī)起落架、方向舵控制裝置等。農(nóng)林機(jī)械化肥包裝機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、拖拉機(jī)、農(nóng)機(jī)懸掛系統(tǒng)等。 第1章 緒 論181.5 1.5 液壓傳動(dòng)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用壓磚機(jī)械制鞋設(shè)備 火車鐵軌機(jī)器起重機(jī)第1章 緒 論19思考題n 1.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由哪幾個(gè)基本部分組成？它們的基本功