液壓與氣壓傳動(dòng)緒論h

液壓與氣壓傳動(dòng)姓名：占曉煌電話：158706112471課程性質(zhì):

專業(yè)必修課課程特點(diǎn):理論與實(shí)踐并重課程安排：共32學(xué)時(shí)（理論26＋實(shí)驗(yàn)6）評(píng)價(jià)指標(biāo):

期末60%(測(cè)試、實(shí)驗(yàn))

平時(shí)40%(出勤、作業(yè)、課堂提問(wèn)等)2液壓與氣壓傳動(dòng)緒論液壓與氣壓傳動(dòng)的研究對(duì)象液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理

液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)34液壓挖掘機(jī)56一、液壓與氣壓傳動(dòng)的研究對(duì)象液壓與氣壓傳動(dòng)是以有壓流體（液壓油或壓縮空氣）為能源介質(zhì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械的傳動(dòng)和自動(dòng)控制的學(xué)科。液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和控制的方法是基本相同的，它們都是利用各種元件組成所需要的控制回路，再由若干回路有機(jī)組合成能完成一定控制功能的傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換與控制。因此，要研究液壓與氣壓傳動(dòng)及其控制技術(shù)，就首先要了解：1）傳動(dòng)介質(zhì)的基本物理性能及其靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性；2）要了解組成系統(tǒng)的各類液壓與氣動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、工作性能；3）要了解由這些元件所組成的各種控制回路的性能和特點(diǎn)；并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行液壓與氣壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。7二、液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理以液壓千斤頂為例8液壓泵液壓缸油箱截止閥單向閥單向閥負(fù)荷FF1WF19壓力負(fù)載壓力

=面積面積負(fù)2.1、力比例關(guān)系帕斯卡原理：在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時(shí)傳到液體各點(diǎn)。10A液壓泵執(zhí)行元件1000kg100cm2

10cm210kg/cm2100kg11是液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)中力傳遞的基本公式，由于p＝W／A，因此，當(dāng)負(fù)載W增大時(shí)，流體工作壓力p也要隨之增大，亦即F1要隨之增大；反之若負(fù)載W小，流體壓力就低，F(xiàn)1也就小。重要基本概念：在液壓和氣壓傳動(dòng)中工作壓力取決于負(fù)載，而與流入的流體多少無(wú)關(guān)。12不考慮液體的可壓縮性、漏損和缸體、油管的變形:2.2、運(yùn)動(dòng)關(guān)系物理意義是單位時(shí)間內(nèi)液體流過(guò)截面積為A的其一截面的體積，稱為流量q.活塞的運(yùn)動(dòng)速度和活塞的作用面積成反比(連續(xù)性方程)

?守恒13

流量速度=面積

3l/min

3cm/min3個(gè)行程/分鐘30cm/分鐘流量速度100cm2

10cm214重要基本概念：“活塞的運(yùn)動(dòng)速度v取決于進(jìn)入液壓（氣壓）缸（馬達(dá)）的流量q，而與液體壓力p大小無(wú)關(guān)”

則油缸的運(yùn)動(dòng)速度為：152.3功率關(guān)系壓力p和流量q是流體傳動(dòng)中最基本、最重要的兩個(gè)參數(shù)，它們相當(dāng)于機(jī)械傳動(dòng)中的力和速度，它們的乘積即為功率。液壓與氣壓傳動(dòng)是以流體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的。油缸功率為：16三、液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成

3.1磨床液壓系統(tǒng)工作原理1、工作臺(tái)2、液壓缸5、換向閥7、節(jié)流閥10、開(kāi)停閥13、溢流閥17、液壓泵18、濾油器19、油箱半結(jié)構(gòu)式17職能式畫(huà)法簡(jiǎn)單，清晰18液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)先通過(guò)動(dòng)力元件（液壓泵）將原動(dòng)機(jī)（如電動(dòng)機(jī)）輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能，再經(jīng)密封管道和控制元件等輸送至執(zhí)行元件（如液壓缸），將液體壓力能又轉(zhuǎn)換為機(jī)械能以驅(qū)動(dòng)工作部件。193.2氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成與實(shí)例1－氣壓發(fā)生裝置2－壓力控制閥3－邏輯元件4－方向控制閥5－流量控制閥6－氣缸7－行程開(kāi)關(guān)8－消聲器9－油霧器10－過(guò)濾器203.3液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成能源裝置:把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能的裝置，一般最常見(jiàn)的是液壓泵或空氣壓縮機(jī)。（動(dòng)力源部分）執(zhí)行裝置:把流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，一般指作直線運(yùn)動(dòng)的液(氣）壓缸、作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液(氣)壓馬達(dá)等?？刂普{(diào)節(jié)裝置：對(duì)液(氣)壓系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的裝置。例如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等。這些元件的不同組合組成了能完成不同功能的液(氣)壓系統(tǒng)。輔助裝置：指除以上三種以外的其它裝置，如油箱、濾油器、分水濾氣器、油霧器、蓄能器等，它們對(duì)保證液(氣)壓系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定地工作有重大作用。傳動(dòng)介質(zhì)：傳遞能量的流體，即液壓油或壓縮空氣。21能源裝置:把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能的裝置。執(zhí)行裝置:把流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置?？刂普{(diào)節(jié)裝置：對(duì)液(氣)壓系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的裝置。輔助裝置：指除以上三種以外的其它裝置，它們對(duì)保證液(氣)壓系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定地工作有重大作用。傳動(dòng)介質(zhì)：傳遞能量的流體，22液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：

液壓傳動(dòng)功率與設(shè)備重量比大;液壓與電氣傳動(dòng)比：出力大、重量輕、慣性小、輸出剛度大。功率——質(zhì)量比大：電氣165W/Kg,液壓1650W/Kg；力——質(zhì)量比大：電機(jī)130N/Kg,液壓13000N/Kg;運(yùn)行平穩(wěn),可大范圍無(wú)級(jí)調(diào)速;易操縱控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù),自行潤(rùn)滑;缺點(diǎn)：存在損失和泄漏,效率較低;元件精度要求高,性能受環(huán)境溫度影響;故障不易排除。四、液壓與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)23氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)：(1)空氣可以從大氣中取之不竭，無(wú)介質(zhì)費(fèi)用和供應(yīng)上的困難，將用過(guò)的氣體排入大氣，處理方便。泄漏不會(huì)嚴(yán)重影響工作，不會(huì)污染環(huán)境。

(2)空氣的粘性很小在管路中的阻力損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，宜于遠(yuǎn)程傳輸和控制。

(3)工作壓力低，元件的材料和制造精度低。(4)維護(hù)簡(jiǎn)單，使用安全，無(wú)油的氣動(dòng)控制系統(tǒng)特別適用于無(wú)線電元器件的生產(chǎn)過(guò)程也適用于食品及醫(yī)藥的生產(chǎn)過(guò)程．(5)氣動(dòng)元件可以根據(jù)不同場(chǎng)合，采用相應(yīng)材料，使元件能夠在惡劣的環(huán)境(強(qiáng)振動(dòng)、強(qiáng)沖擊、強(qiáng)腐蝕和強(qiáng)輻射等)下進(jìn)行正常工作。

24氣壓傳動(dòng)與電氣、液壓傳動(dòng)相比有以下缺點(diǎn)：(1)氣壓傳動(dòng)裝置的信號(hào)傳遞速度限制在聲速(約340m／s)范圍內(nèi)，所以它的工作頻率和響應(yīng)速度遠(yuǎn)不如電子裝置，并且信號(hào)要產(chǎn)生較大的失真和延滯，也不便于構(gòu)成較復(fù)雜的回路，但這個(gè)缺點(diǎn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程不會(huì)造成因難。(2)空氣的壓縮性遠(yuǎn)大于液壓油的壓縮性，因此在動(dòng)作的響應(yīng)能力性方面不如液壓傳動(dòng)。(3)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)出力較小，且傳動(dòng)效率低。25液壓技術(shù)的發(fā)展液壓與氣壓技術(shù)滲透到很多領(lǐng)域，不斷在民用工業(yè)、機(jī)床、工程機(jī)械，冶金機(jī)械，塑料機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)得到大幅度的應(yīng)用和發(fā)展，而且發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制和檢測(cè)在內(nèi)的一門(mén)完整的自動(dòng)化技術(shù)。現(xiàn)今，采用液壓傳動(dòng)的程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的95％的工程機(jī)械、90％的數(shù)控加工中心、95％以上的自動(dòng)線都采用了液壓或氣壓傳動(dòng)技術(shù)。

我國(guó)液壓與氣動(dòng)技術(shù)從上世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展較快，新產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)和先進(jìn)國(guó)家不差上下，但其發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于同期發(fā)展的日本，主要由于工藝制造水平跟不上去，制造比較困難，材料性能不能滿足設(shè)計(jì)需要，影響了我國(guó)流體傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。261.節(jié)省能耗，提高效率。

2.用AC電機(jī)或變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)定量泵。

3.發(fā)展機(jī)電一體化元件和系統(tǒng)。

4.發(fā)展具有比例閥的耐污染和伺服閥高精度、高頻響的直動(dòng)型電液控制閥。

5.發(fā)展內(nèi)置電子系統(tǒng)的電液伺服比例元件、電磁閥、液壓定位油缸等。

6.重視環(huán)保。環(huán)保型產(chǎn)品將具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，隨著人們環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)，開(kāi)發(fā)保護(hù)型掖壓產(chǎn)品，將成為今后國(guó)內(nèi)液壓技術(shù)的主流。

7.適應(yīng)主機(jī)機(jī)電一體化的需要。

8.應(yīng)用現(xiàn)代控制技術(shù)，提高電液壓自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能。

9.大力發(fā)展水壓系統(tǒng)和元件，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。液壓產(chǎn)品的發(fā)展方向27現(xiàn)階段急需發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)包括；

1.液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，如負(fù)荷傳感技術(shù)，新型節(jié)能系統(tǒng)和元件。

2.機(jī)電一體化技術(shù)及IT技術(shù)的應(yīng)用高精度、高頻響電液，電氣伺服比例系統(tǒng)和元件，調(diào)速器速度控制技術(shù)。數(shù)字液壓，氣動(dòng)系統(tǒng)和元件，直動(dòng)型電液控制元件。

3.液壓系統(tǒng)及污染控制技術(shù)。

4.無(wú)泄漏液壓系統(tǒng)和元件。

5.水壓傳動(dòng)與控制技術(shù)。28氣壓傳動(dòng)技術(shù)在技術(shù)飛速發(fā)展、能源緊張的當(dāng)今世界發(fā)展將更加迅速。隨著工業(yè)的發(fā)展，它的應(yīng)用范圍也將日益擴(kuò)大，同時(shí)它的性能也就必須滿足氣動(dòng)機(jī)械多樣化以及與機(jī)械電子工業(yè)快速發(fā)展相適應(yīng)的要求，處在這樣的變革時(shí)期，要求按不同于以前的觀點(diǎn)去開(kāi)發(fā)氣動(dòng)技術(shù)、氣動(dòng)機(jī)械和氣動(dòng)系統(tǒng)。即不單純強(qiáng)調(diào)進(jìn)行氣動(dòng)元件本身的研究而使之滿足多樣化的要求，而且為了達(dá)到提