氣液壓傳動(dòng)1_緒論

1、曹湧華東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院一、傳動(dòng)的基本概念一、傳動(dòng)的基本概念 機(jī)器的組成 輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)原動(dòng)機(jī)部分原動(dòng)機(jī)部分傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)+原動(dòng)機(jī)：整機(jī)的動(dòng)力源，提供系統(tǒng)所需的驅(qū)動(dòng)功率。原動(dòng)機(jī)：整機(jī)的動(dòng)力源，提供系統(tǒng)所需的驅(qū)動(dòng)功率。 蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ 傳動(dòng)部分：傳動(dòng)部分： 將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械動(dòng)力提供給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并改將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械動(dòng)力提供給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)的形式變?cè)羞\(yùn)動(dòng)的形式、方向和大小。方向和大小。+ 執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)： 實(shí)現(xiàn)機(jī)器所需的功能和動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)機(jī)器所需的功能和動(dòng)作。+ 控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)： 控制和調(diào)整機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)?？刂坪驼{(diào)整機(jī)

2、器的運(yùn)行狀態(tài)。電力拖動(dòng)控制電力拖動(dòng)控制、電氣自動(dòng)控制電氣自動(dòng)控制、電液控制電液控制+ 輔助系統(tǒng)：輔助系統(tǒng)： 機(jī)器的潤滑、顯示、照明、保護(hù)等。機(jī)器的潤滑、顯示、照明、保護(hù)等。傳動(dòng)的類型 流體傳動(dòng)流體傳動(dòng)電力傳動(dòng)電力傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)傳動(dòng)的類型傳動(dòng)的類型依靠壓縮氣體傳遞動(dòng)力依靠壓縮氣體傳遞動(dòng)力氣壓傳動(dòng)：氣壓傳動(dòng)：力力依靠液體壓力能傳遞動(dòng)依靠液體壓力能傳遞動(dòng)液壓傳動(dòng)：液壓傳動(dòng)：力力依靠液體流速能傳遞動(dòng)依靠液體流速能傳遞動(dòng)液力傳動(dòng)：液力傳動(dòng)：流體傳動(dòng)流體傳動(dòng)一、液壓（氣壓）傳動(dòng)定義一、液壓（氣壓）傳動(dòng)定義 液壓與氣壓傳動(dòng)是以有壓流體（壓力油或液壓與氣壓傳動(dòng)是以有壓流體（壓力油或壓縮空氣）為能源介質(zhì)，

3、來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械的傳壓縮空氣）為能源介質(zhì)，來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械的傳動(dòng)和自動(dòng)控制的學(xué)科。動(dòng)和自動(dòng)控制的學(xué)科。液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)液壓油液壓油氣壓系統(tǒng)工作介質(zhì)氣壓系統(tǒng)工作介質(zhì)壓縮空氣壓縮空氣二、液壓傳動(dòng)的工作原理二、液壓傳動(dòng)的工作原理 在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，是依靠工作介質(zhì)的壓在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，是依靠工作介質(zhì)的壓力能來傳遞動(dòng)力。力能來傳遞動(dòng)力。 輸出力的產(chǎn)生輸出力的產(chǎn)生液體的靜壓力液體的靜壓力運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生液體的流動(dòng)液體的流動(dòng)三、典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程三、典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)二位三通手動(dòng)二位三通手動(dòng)換向閥的作用：換向閥的作用：打開打開/ /

4、關(guān)閉關(guān)閉傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng) 二位三通二位三通手動(dòng)換向閥拉手動(dòng)換向閥拉向左側(cè)時(shí)，液向左側(cè)時(shí)，液壓泵輸出壓力壓泵輸出壓力油經(jīng)該閥流回油經(jīng)該閥流回油箱，系統(tǒng)停油箱，系統(tǒng)停止。止。三、典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程三、典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)二位五通手動(dòng)換二位五通手動(dòng)換向閥的作用：向閥的作用：控制液壓缸運(yùn)動(dòng)方向控制液壓缸運(yùn)動(dòng)方向 二位五通手二位五通手動(dòng)換向閥拉向右動(dòng)換向閥拉向右側(cè)時(shí)，液壓泵輸側(cè)時(shí)，液壓泵輸出壓力油通入液出壓力油通入液壓缸左腔，液壓壓缸左腔，液壓缸向右側(cè)移動(dòng)。缸向右側(cè)移動(dòng)。三、典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程三、典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程機(jī)床工作臺(tái)液壓傳

5、動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)二位五通手動(dòng)換二位五通手動(dòng)換向閥的作用：向閥的作用：控制液壓缸運(yùn)動(dòng)方向控制液壓缸運(yùn)動(dòng)方向 二位五通手二位五通手動(dòng)換向閥拉向左動(dòng)換向閥拉向左側(cè)時(shí)，液壓泵輸側(cè)時(shí)，液壓泵輸出壓力油通入液出壓力油通入液壓缸右腔，液壓壓缸右腔，液壓缸向左側(cè)移動(dòng)。缸向左側(cè)移動(dòng)。系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換過程系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換過程驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)備機(jī)械能機(jī)械能表現(xiàn)形式表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 角速度角速度液壓油的液壓油的壓力能壓力能液壓泵液壓泵液壓系統(tǒng)輸出液壓系統(tǒng)輸出的機(jī)械能的機(jī)械能液壓缸表現(xiàn)形式表現(xiàn)形式壓力壓力 流量流量表現(xiàn)形式表現(xiàn)形式力力 速度（轉(zhuǎn)矩速度（轉(zhuǎn)矩 角速度）角速度）四：液壓四：液壓(氣壓氣壓)傳動(dòng)系統(tǒng)的組

6、成傳動(dòng)系統(tǒng)的組成能源裝置：能源裝置：將驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成液將驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成液壓油壓油(壓縮空氣壓縮空氣)壓力能的液壓元件壓力能的液壓元件 液壓泵、液壓泵、空壓機(jī)空壓機(jī)空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵執(zhí)行元件：執(zhí)行元件：將液壓油將液壓油(壓縮空氣壓縮空氣)的壓力能轉(zhuǎn)化成的壓力能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)輸出的系統(tǒng)輸出的 機(jī)械能的液壓機(jī)械能的液壓(氣壓氣壓)元件元件 液壓缸液壓缸、氣缸、氣缸、液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)。液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)。氣缸氣缸液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)控制調(diào)節(jié)裝置：控制調(diào)節(jié)裝置：對(duì)液壓對(duì)液壓(氣壓氣壓)系統(tǒng)的壓力、流量、系統(tǒng)的壓力、流量、介質(zhì)流動(dòng)向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的元件介質(zhì)流動(dòng)向進(jìn)行調(diào)節(jié)控

7、制的元件 各類液壓各類液壓(氣氣壓壓)閥閥電磁換向閥電磁換向閥溢流溢流/順序閥順序閥壓力繼電器壓力繼電器節(jié)流閥節(jié)流閥輔助元件：輔助元件：油箱、油管、接頭、過濾器、蓄能油箱、油管、接頭、過濾器、蓄能器和壓力計(jì)等在系統(tǒng)中起輔助作用，卻不可或器和壓力計(jì)等在系統(tǒng)中起輔助作用，卻不可或缺的元件。缺的元件。液壓(氣壓)輔助元件工作介質(zhì)：工作介質(zhì)：系統(tǒng)中用以傳遞系統(tǒng)中用以傳遞動(dòng)力動(dòng)力和和信號(hào)信號(hào)的的流體，即液壓油和壓縮空氣。流體，即液壓油和壓縮空氣。壓縮空氣的凈化與儲(chǔ)存液壓油及油源裝置五、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)五、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)1.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是以液體為傳輸介質(zhì)(通常為液壓油)。2.液壓傳動(dòng)必須在密閉的容器

8、內(nèi)進(jìn)行。3.液壓傳動(dòng)是依靠液體的壓力能來傳遞動(dòng)力，其中力或力矩是由液體的靜壓力來傳遞的；速度或角速度是由液體的流量傳遞的。4.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中液體壓力的形成和大小是由負(fù)載決定的。六、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)職能符號(hào)六、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)職能符號(hào) 在設(shè)計(jì)和分析液壓或氣動(dòng)回路時(shí)，將各個(gè)液壓或氣動(dòng)元件進(jìn)行簡化，舍卻其具體結(jié)構(gòu)，而突出其作用和功能，就形成了液壓或氣動(dòng)元件的職能符號(hào)圖。系統(tǒng)職能符號(hào)圖中各液壓元件均處于靜止位置系統(tǒng)職能符號(hào)圖中各液壓元件均處于靜止位置( (不工作時(shí)不工作時(shí)) )在液壓系統(tǒng)的職能符號(hào)圖中，一些特殊的非標(biāo)液壓元件，在液壓系統(tǒng)的職能符號(hào)圖中，一些特殊的非標(biāo)液壓元件，允許用其結(jié)構(gòu)原理圖代替。允許用其結(jié)

9、構(gòu)原理圖代替。機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的職能符號(hào)圖七：液壓傳動(dòng)應(yīng)用與發(fā)展七：液壓傳動(dòng)應(yīng)用與發(fā)展液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況 液壓傳動(dòng)已經(jīng)有二三百年的歷史。液壓傳動(dòng)已經(jīng)有二三百年的歷史。17世紀(jì)中葉，帕斯卡提世紀(jì)中葉，帕斯卡提出靜壓傳遞原理，到出靜壓傳遞原理，到18世紀(jì)末，英國制成第一臺(tái)水壓機(jī)。世紀(jì)末，英國制成第一臺(tái)水壓機(jī)。19世紀(jì)末，德國制成了液壓龍門刨床；美國制成了液壓轉(zhuǎn)塔車世紀(jì)末，德國制成了液壓龍門刨床；美國制成了液壓轉(zhuǎn)塔車床和磨床。液壓傳動(dòng)技術(shù)真正的成熟發(fā)展時(shí)期是在床和磨床。液壓傳動(dòng)技術(shù)真正的成熟發(fā)展時(shí)期是在20世紀(jì)中世紀(jì)中葉，隨著科技的發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)葉，隨著科技的發(fā)展

10、，液壓傳動(dòng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等技自動(dòng)化等技術(shù)緊密融合，逐步滲入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域并向著高壓術(shù)緊密融合，逐步滲入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域并向著高壓、高速高速、高效高效、低能耗和高度集成化的方向發(fā)展。低能耗和高度集成化的方向發(fā)展。 我國液壓工業(yè)始于我國液壓工業(yè)始于20世紀(jì)世紀(jì)50年代，最初用于機(jī)床和鍛壓年代，最初用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后用于拖拉機(jī)等工程機(jī)械。設(shè)備，后用于拖拉機(jī)等工程機(jī)械。1964年開始從國外引進(jìn)液年開始從國外引進(jìn)液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，并同時(shí)自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品。現(xiàn)今我國液壓壓元件生產(chǎn)技術(shù)，并同時(shí)自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品。現(xiàn)今我國液壓工業(yè)已取得了長足進(jìn)展，液壓元件已形成系列，并在各個(gè)工工業(yè)已取得了長足

11、進(jìn)展，液壓元件已形成系列，并在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)過載保護(hù)。過載保護(hù)。使用安全可靠，可實(shí)現(xiàn)使用安全可靠，可實(shí)現(xiàn)便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。操作簡單，調(diào)整控制方操作簡單，調(diào)整控制方換向。換向。運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)頻繁運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)頻繁執(zhí)行元件反應(yīng)速度快，執(zhí)行元件反應(yīng)速度快，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。調(diào)速范圍寬，可方便的調(diào)速范圍寬，可方便的下）。下）。（同等輸出功率的條件（同等輸出功率的條件可實(shí)現(xiàn)較大動(dòng)力的輸出可實(shí)現(xiàn)較大動(dòng)力的輸出主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)5.4.3. 2.1.高，需組織專業(yè)化生產(chǎn)高，需組織專業(yè)化生產(chǎn)液壓元件

12、的制造精度較液壓元件的制造精度較，低溫的環(huán)境中，低溫的環(huán)境中變化敏感，不宜用于高變化敏感，不宜用于高液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)油溫的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)油溫的率較低率較低功率損失因素，因此效功率損失因素，因此效液壓傳動(dòng)系統(tǒng)存在較多液壓傳動(dòng)系統(tǒng)存在較多染染泄漏，從而造成環(huán)境污泄漏，從而造成環(huán)境污以液體為工作介質(zhì)，易以液體為工作介質(zhì)，易主要缺點(diǎn)主要缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用行業(yè)名稱行業(yè)名稱應(yīng)用場所舉例應(yīng)用場所舉例機(jī)床工業(yè)機(jī)床工業(yè)自動(dòng)車床自動(dòng)車床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床工程機(jī)械工程機(jī)械挖掘機(jī)挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)起重運(yùn)輸機(jī)械起重

13、運(yùn)輸機(jī)械叉車叉車、龍門吊、裝卸機(jī)械、皮帶運(yùn)輸機(jī)、龍門吊、裝卸機(jī)械、皮帶運(yùn)輸機(jī)礦山機(jī)械礦山機(jī)械鑿巖機(jī)鑿巖機(jī)、開采機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)，液壓支架、開采機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)，液壓支架建筑機(jī)械建筑機(jī)械打樁機(jī)打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)農(nóng)業(yè)機(jī)械農(nóng)業(yè)機(jī)械聯(lián)合收割機(jī)聯(lián)合收割機(jī)、拖拉機(jī)、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)、拖拉機(jī)、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)冶金機(jī)械冶金機(jī)械壓力機(jī)壓力機(jī)、軋鋼機(jī)、電爐爐頂及電極升降機(jī)、軋鋼機(jī)、電爐爐頂及電極升降機(jī)輕工機(jī)械輕工機(jī)械注塑機(jī)注塑機(jī)、打包機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)、打包機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)汽車工業(yè)汽車工業(yè)平板車平板車、自卸式小車、高空作業(yè)車、汽車轉(zhuǎn)向器、自卸式小車、高空作業(yè)車、汽

14、車轉(zhuǎn)向器智能機(jī)械智能機(jī)械機(jī)器人機(jī)器人、折臂式小汽車裝卸器、模擬駕駛艙、折臂式小汽車裝卸器、模擬駕駛艙航空航空、航天工業(yè)航天工業(yè)飛機(jī)起落架、艙門等飛機(jī)起落架、艙門等軍事工業(yè)軍事工業(yè)艦艇用炮塔轉(zhuǎn)位器艦艇用炮塔轉(zhuǎn)位器、高炮瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、雷達(dá)轉(zhuǎn)向器、高炮瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、雷達(dá)轉(zhuǎn)向器觀看教學(xué)影片觀看教學(xué)影片液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)械制造與加工領(lǐng)域的應(yīng)用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)械制造與加工領(lǐng)域的應(yīng)用液壓鍛液壓鍛壓機(jī)壓機(jī)液壓剪板機(jī)液壓剪板機(jī)液液壓壓刀刀架架液液壓壓車車床床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用液壓支架液壓支架液壓吊車液壓吊車挖掘機(jī)挖掘機(jī)推土機(jī)推土機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在小型工程領(lǐng)域的應(yīng)用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在小型工程領(lǐng)域的應(yīng)用液液壓壓叉叉車車液液壓壓千千斤斤頂頂液壓舉升機(jī)液壓舉升機(jī)液壓校直機(jī)液壓校直機(jī)各各類類常常見見液液壓壓站站 氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。維護(hù)簡單，使用安全，維護(hù)簡單，使用安全，簡單方便。簡單方便。工作壓力低，元件制造工作壓力低，元件制造與控制。與控制。小，適合于遠(yuǎn)距離傳輸小，適合于遠(yuǎn)距離傳輸介質(zhì)粘性低，阻力損失介質(zhì)粘性低，阻力損失自動(dòng)化系統(tǒng)。自動(dòng)化系統(tǒng)。動(dòng)作靈敏，廣泛應(yīng)用于動(dòng)作靈敏，廣泛應(yīng)用于執(zhí)行元件響應(yīng)速度快，執(zhí)行元件響應(yīng)速度快，。需專門的循環(huán)回收裝置需專門的循環(huán)回收裝置工作介質(zhì)取用方便，無工作介質(zhì)取用方便，無主要優(yōu)點(diǎn)