機(jī)械設(shè)備第一章

1、第一章 液壓傳動概述 機(jī)械設(shè)備傳動部分的作用是把原動機(jī)（電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等）的輸出功率傳送給工作機(jī)構(gòu)。傳動有多種類型，如機(jī)械傳動、電力傳動、液壓傳動、氣壓傳動以及它們的組合復(fù)合傳動等。 用液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞的傳動方式稱為液體傳動。按照其工作原理的不同，液體傳動又可分為液壓傳動和液力傳動兩種形式。液壓傳動主要是利用液體的壓力能來傳遞能量；而液力傳動則主要利用液體的動能來傳遞能量。本章重點(diǎn)1.1 液壓傳動的工作原理與系統(tǒng)的組成 1.2 液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)1.3 液壓傳動的應(yīng)用及發(fā)展概況1.1 液壓傳動的工作原理與系統(tǒng)的組成1.1.1液壓傳動的工作原理 如圖1-1所示的某機(jī)床工作平臺的液壓系統(tǒng)

2、為例來說明液壓傳動系統(tǒng)的工作原理。該液壓系統(tǒng)由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、開停閥（兩位三通手動換向閥）、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、管接頭等組成。圖1-1(a) 工作原理 分析。 如果將換向閥手柄轉(zhuǎn)換成圖1-1(b)所示狀態(tài)，則壓力油將經(jīng)過開停閥、節(jié)流閥和換向閥進(jìn)入液壓缸右腔、推動活塞使工作臺向左移動，并使 液壓缸左腔的油經(jīng)換向閥和回油管6排回油箱。 工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。為了克服移動工作臺時(shí)所受到的各種阻力，液壓缸必須產(chǎn)生一個(gè)足夠大的推力，這個(gè)推力是由液壓缸中的油液壓力所產(chǎn)生的。要克服的阻力越大，缸中的油液壓力越高；反之壓力就越低。這種現(xiàn)象正說明了液壓傳動

3、的一個(gè)基本原理液壓系統(tǒng)的壓力取決于負(fù)載。 圖11機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)工作原理圖1工作臺 2液壓缸 3活塞4換向手柄 5換向閥 6、8、16回油管 7節(jié)流閥 9開停手柄 10開停閥11壓力管 12壓力支管13溢流閥14鋼球15彈簧 17液壓泵18濾油器19油箱圖12 機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)的圖形符號圖1工作臺 2液壓缸 3油塞 4換向閥5節(jié)流閥 6開停閥 7溢流閥 8液壓泵9濾油器10油箱1.1.2 液壓傳動系統(tǒng)的組成及職能符號從上述實(shí)例可看出，液壓傳動系統(tǒng)主要由以下四個(gè)部分組成：(1)動力元件 將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的裝置，其作用是為液壓系統(tǒng)提供壓力油，是系統(tǒng)的動力源。如各類液壓泵。(

4、2)執(zhí)行元件 將液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，其作用是在壓力油的推動下輸出力和速度(或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速)，以驅(qū)動工作部件。如各類液壓缸和液壓馬達(dá)。(3)控制調(diào)節(jié)元件 用以控制液壓傳動系統(tǒng)中油液的壓力、流量和流動方向的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥和換向閥等。(4)輔助元件 除以上元件外的其它元器件都稱為輔助元件，如油箱、工作介質(zhì)、過濾器、蓄能器、冷卻器、分水濾氣器、油霧器、消聲器、管件、管接頭以及各種信號轉(zhuǎn)換器等。它們是一些對完成主運(yùn)動起輔助作用的元件，在系統(tǒng)中也是必不可少的，對保證系統(tǒng)正常工作有著重要的作用。1.1.3 液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號 圖1-1（a）所示液壓傳動系統(tǒng)中各元件的圖形基本上表示了其結(jié)構(gòu)

5、原理，故稱為結(jié)構(gòu)原理圖。這種原理圖直觀性強(qiáng)，容易理解，但圖形比較復(fù)雜，特別是當(dāng)系統(tǒng)中元件較多時(shí)，繪制很不方便。為此一般液壓傳動系統(tǒng)圖都應(yīng)按照GB/T7861.1-93所規(guī)定的液壓圖形符號來繪制。圖1-1（a）所示液壓系統(tǒng)，用圖形符號繪制的系統(tǒng)圖如圖1-2所示。使用圖形符號可使液壓傳動系統(tǒng)圖簡單明了，便于繪制。液壓傳動系統(tǒng)圖中的圖形符號只表示元件的功能、操作(控制)方法和外部連接口，而不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)；液壓傳動系統(tǒng)圖只表示各元件的連接關(guān)系，而不表示系統(tǒng)管道布置的具體位置或元件在機(jī)器中的實(shí)際安裝位置；液壓傳動系統(tǒng)圖中的圖形符號通常以元件的靜止位置或零位來表示。1.2 液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)1.

6、液壓傳動的優(yōu)點(diǎn) (1)液壓傳動容易做到對速度的無級調(diào)節(jié)，且其調(diào)速范圍大，并且對速度的調(diào)節(jié)還可在工作過程中進(jìn)行； (2)在相同功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊； (3)液壓傳動工作比較平穩(wěn)、反應(yīng)快、換向沖擊小，能快速起動、制動和頻繁換向； (4)液壓裝置易實(shí)現(xiàn)自動化，可以方便地對液體的流動方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易地與電氣、電子控制或氣壓傳動控制結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動和操作； (5)液壓傳動易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，液壓元件能夠自行潤滑，故使用壽命較長； (6)液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。2.液壓傳動的缺點(diǎn) (1)液體的泄漏和可壓

7、縮性使液壓傳動難以保證嚴(yán)格的傳動比； (2)液壓傳動在工作過程中能量損失較大，因此，傳動效率相對低，不宜作遠(yuǎn)距離傳動； (3)液壓傳動對油溫變化比較敏感，不宜在較高和較低的溫度下工作； (4)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不易診斷。1.3 液壓傳動的應(yīng)用及發(fā)展概況 相對于機(jī)械傳動來說，液壓傳動是一門新的技術(shù) 。液壓傳動自17世紀(jì)帕斯卡提出靜壓傳遞原理、1795年世界上第一臺水壓機(jī)誕生以來，已有200多年的歷史，但直到上世紀(jì)30年代，由于工藝制造水平的提高，它才較普遍地用于起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)迫切需要反應(yīng)快和精度高的自動控制系統(tǒng)，因而出現(xiàn)了液壓伺服系統(tǒng) 解放前，我國經(jīng)濟(jì)落后，液壓工業(yè)完全是空白。解放后，我國經(jīng)濟(jì)獲得了迅速發(fā)展，液壓工業(yè)也和其它工業(yè)一樣，發(fā)展很快。 50年代我國就開始生產(chǎn)各種通用液壓元件 。由于過去基礎(chǔ)薄弱，所生產(chǎn)的液壓元件，在品種與質(zhì)量等方面和國外先進(jìn)水平相比，還存在一定差距，主要原因是工藝制造水平跟不上去，制造困難，材料性能不能滿足設(shè)計(jì)需要等，這些綜合因素影響了我國液壓傳動技術(shù)的發(fā)展，所以，我國液壓技術(shù)的現(xiàn)狀，還滿足不了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。 目前，液壓技術(shù)正向高壓、