氣液壓傳動1_緒論

1、曹湧華東理工大學(xué)機械工程學(xué)院一、傳動的基本概念一、傳動的基本概念 機器的組成 輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)原動機部分原動機部分傳動部分傳動部分執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)+原動機：整機的動力源，提供系統(tǒng)所需的驅(qū)動功率。原動機：整機的動力源，提供系統(tǒng)所需的驅(qū)動功率。 蒸汽機蒸汽機、內(nèi)燃機內(nèi)燃機、電動機電動機+ 傳動部分：傳動部分： 將原動機的機械動力提供給執(zhí)行機構(gòu)，并改將原動機的機械動力提供給執(zhí)行機構(gòu)，并改變原有運動的形式變原有運動的形式、方向和大小。方向和大小。+ 執(zhí)行機構(gòu)：執(zhí)行機構(gòu)： 實現(xiàn)機器所需的功能和動作。實現(xiàn)機器所需的功能和動作。+ 控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)： 控制和調(diào)整機器的運行狀態(tài)?？刂坪驼{(diào)整機

2、器的運行狀態(tài)。電力拖動控制電力拖動控制、電氣自動控制電氣自動控制、電液控制電液控制+ 輔助系統(tǒng)：輔助系統(tǒng)： 機器的潤滑、顯示、照明、保護等。機器的潤滑、顯示、照明、保護等。傳動的類型 流體傳動流體傳動電力傳動電力傳動機械傳動機械傳動傳動的類型傳動的類型依靠壓縮氣體傳遞動力依靠壓縮氣體傳遞動力氣壓傳動：氣壓傳動：力力依靠液體壓力能傳遞動依靠液體壓力能傳遞動液壓傳動：液壓傳動：力力依靠液體流速能傳遞動依靠液體流速能傳遞動液力傳動：液力傳動：流體傳動流體傳動一、液壓（氣壓）傳動定義一、液壓（氣壓）傳動定義 液壓與氣壓傳動是以有壓流體（壓力油或液壓與氣壓傳動是以有壓流體（壓力油或壓縮空氣）為能源介質(zhì)，

3、來實現(xiàn)各種機械的傳壓縮空氣）為能源介質(zhì)，來實現(xiàn)各種機械的傳動和自動控制的學(xué)科。動和自動控制的學(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、液壓傳動的工作原理二、液壓傳動的工作原理 在液壓傳動系統(tǒng)中，是依靠工作介質(zhì)的壓在液壓傳動系統(tǒng)中，是依靠工作介質(zhì)的壓力能來傳遞動力。力能來傳遞動力。 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動的產(chǎn)生運動的產(chǎn)生液體的流動液體的流動三、典型液壓傳動系統(tǒng)的工作過程三、典型液壓傳動系統(tǒng)的工作過程機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)二位三通手動二位三通手動換向閥的作用：換向閥的作用：打開打開/ /

4、關(guān)閉關(guān)閉傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 二位三通二位三通手動換向閥拉手動換向閥拉向左側(cè)時，液向左側(cè)時，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、典型液壓傳動系統(tǒng)的工作過程三、典型液壓傳動系統(tǒng)的工作過程機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)二位五通手動換二位五通手動換向閥的作用：向閥的作用：控制液壓缸運動方向控制液壓缸運動方向 二位五通手二位五通手動換向閥拉向右動換向閥拉向右側(cè)時，液壓泵輸側(cè)時，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。缸向右側(cè)移動。三、典型液壓傳動系統(tǒng)的工作過程三、典型液壓傳動系統(tǒng)的工作過程機床工作臺液壓傳

5、動系統(tǒng)機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)二位五通手動換二位五通手動換向閥的作用：向閥的作用：控制液壓缸運動方向控制液壓缸運動方向 二位五通手二位五通手動換向閥拉向左動換向閥拉向左側(cè)時，液壓泵輸側(cè)時，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。缸向左側(cè)移動。系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換過程系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換過程驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動設(shè)備機械能機械能表現(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)輸出的機械能的機械能液壓缸表現(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)傳動系統(tǒng)的組

6、成傳動系統(tǒng)的組成能源裝置：能源裝置：將驅(qū)動裝置的機械能轉(zhuǎn)化成液將驅(qū)動裝置的機械能轉(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、空壓機空壓機空氣壓縮機空氣壓縮機內(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 機械能的液壓機械能的液壓(氣壓氣壓)元件元件 液壓缸液壓缸、氣缸、氣缸、液壓馬達、氣動馬達。液壓馬達、氣動馬達。氣缸氣缸液壓馬達液壓馬達控制調(diào)節(jié)裝置：控制調(diào)節(jié)裝置：對液壓對液壓(氣壓氣壓)系統(tǒng)的壓力、流量、系統(tǒng)的壓力、流量、介質(zhì)流動向進行調(diào)節(jié)控制的元件介質(zhì)流動向進行調(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、蓄能器和壓力計等在系統(tǒng)中起輔助作用，卻不可或器和壓力計等在系統(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)中用以傳遞動力動力和和信號信號的的流體，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存液壓油及油源裝置五、液壓傳動系統(tǒng)的特點五、液壓傳動系統(tǒng)的特點1.液壓傳動系統(tǒng)是以液體為傳輸介質(zhì)(通常為液壓油)。2.液壓傳動必須在密閉的容器

8、內(nèi)進行。3.液壓傳動是依靠液體的壓力能來傳遞動力，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.液壓傳動系統(tǒng)中液體壓力的形成和大小是由負載決定的。六、液壓傳動系統(tǒng)職能符號六、液壓傳動系統(tǒng)職能符號 在設(shè)計和分析液壓或氣動回路時，將各個液壓或氣動元件進行簡化，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元件的職能符號圖。系統(tǒng)職能符號圖中各液壓元件均處于靜止位置系統(tǒng)職能符號圖中各液壓元件均處于靜止位置( (不工作時不工作時) )在液壓系統(tǒng)的職能符號圖中，一些特殊的非標液壓元件，在液壓系統(tǒng)的職能符號圖中，一些特殊的非標液壓元件，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。機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)的職能符號圖七：液壓傳動應(yīng)用與發(fā)展七：液壓傳動應(yīng)用與發(fā)展液壓傳動的發(fā)展概況液壓傳動的發(fā)展概況 液壓傳動已經(jīng)有二三百年的歷史。液壓傳動已經(jīng)有二三百年的歷史。17世紀中葉，帕斯卡提世紀中葉，帕斯卡提出靜壓傳遞原理，到出靜壓傳遞原理，到18世紀末，英國制成第一臺水壓機。世紀末，英國制成第一臺水壓機。19世紀末，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。液壓傳動技術(shù)真正的成熟發(fā)展時期是在床和磨床。液壓傳動技術(shù)真正的成熟發(fā)展時期是在20世紀中世紀中葉，隨著科技的發(fā)展，液壓傳動技術(shù)與計算機葉，隨著科技的發(fā)展

10、，液壓傳動技術(shù)與計算機、自動化等技自動化等技術(shù)緊密融合，逐步滲入到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域并向著高壓術(shù)緊密融合，逐步滲入到國民經(jīng)濟的各個領(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世紀世紀50年代，最初用于機床和鍛壓年代，最初用于機床和鍛壓設(shè)備，后用于拖拉機等工程機械。設(shè)備，后用于拖拉機等工程機械。1964年開始從國外引進液年開始從國外引進液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，并同時自行設(shè)計液壓產(chǎn)品?，F(xiàn)今我國液壓壓元件生產(chǎn)技術(shù)，并同時自行設(shè)計液壓產(chǎn)品。現(xiàn)今我國液壓工業(yè)已取得了長足進展，液壓元件已形成系列，并在各個工工業(yè)已取得了長足

11、進展，液壓元件已形成系列，并在各個工業(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。 液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動的優(yōu)缺點過載保護。過載保護。使用安全可靠，可實現(xiàn)使用安全可靠，可實現(xiàn)便，易于實現(xiàn)自動化。便，易于實現(xiàn)自動化。操作簡單，調(diào)整控制方操作簡單，調(diào)整控制方換向。換向。運動穩(wěn)定，可實現(xiàn)頻繁運動穩(wěn)定，可實現(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，實現(xiàn)無級調(diào)速。實現(xiàn)無級調(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現(xiàn)較大動力的輸出可實現(xiàn)較大動力的輸出主要優(yōu)點主要優(yōu)點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系統(tǒng)對油溫的液壓傳動系統(tǒng)對油溫的率較低率較低功率損失因素，因此效功率損失因素，因此效液壓傳動系統(tǒng)存在較多液壓傳動系統(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)，易主要缺點主要缺點液壓傳動在工程領(lǐng)域的應(yīng)用液壓傳動在工程領(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)用場所舉例機床工業(yè)機床工業(yè)自動車床自動車床、組合機床、數(shù)控機床、組合機床、數(shù)控機床工程機械工程機械挖掘機挖掘機、裝載機、推土機、壓路機、鏟運機、裝載機、推土機、壓路機、鏟運機起重運輸機械起重

13、運輸機械叉車叉車、龍門吊、裝卸機械、皮帶運輸機、龍門吊、裝卸機械、皮帶運輸機礦山機械礦山機械鑿巖機鑿巖機、開采機、破碎機、提升機，液壓支架、開采機、破碎機、提升機，液壓支架建筑機械建筑機械打樁機打樁機、液壓千斤頂、平地機、液壓千斤頂、平地機農(nóng)業(yè)機械農(nóng)業(yè)機械聯(lián)合收割機聯(lián)合收割機、拖拉機、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)、拖拉機、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)冶金機械冶金機械壓力機壓力機、軋鋼機、電爐爐頂及電極升降機、軋鋼機、電爐爐頂及電極升降機輕工機械輕工機械注塑機注塑機、打包機、校直機、橡膠硫化機、造紙機、打包機、校直機、橡膠硫化機、造紙機汽車工業(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)向器智能機械智能機械機器人機器人、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)飛機起落架、艙門等飛機起落架、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、高炮瞄準系統(tǒng)、雷達轉(zhuǎn)向器、高炮瞄準系統(tǒng)、雷達轉(zhuǎn)向器觀看教學(xué)影片觀看教學(xué)影片液壓傳動系統(tǒng)在機械制造與加工領(lǐng)域的應(yīng)用液壓傳動系統(tǒng)在機械制造與加工領(lǐng)域的應(yīng)用液壓鍛液壓鍛壓機壓機液壓剪板機液壓剪板機液液壓壓刀刀架架液液壓壓車車床床液壓傳動系統(tǒng)在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用液壓傳動系統(tǒng)在工程機械領(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挖掘機推土機推土機液壓傳動系統(tǒng)在小型工程領(lǐng)域的應(yīng)用液壓傳動系統(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液壓舉升機液壓校直機液壓校直機各各類類常常見見液液壓壓站站 氣壓傳動的優(yōu)缺點氣壓傳動的優(yōu)缺點 環(huán)境適應(yīng)性強。環(huán)境適應(yīng)性強。維護簡單，使用安全，維護簡單，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，適合于遠距離傳輸小，適合于遠距離傳輸介質(zhì)粘性低，阻力損失介質(zhì)粘性低，阻力損失自動化系統(tǒng)。自動化系統(tǒng)。動作靈敏，廣泛應(yīng)用于動作靈敏，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