車(chē)輛液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)緒論 -

緒論

流體傳動(dòng)”這一學(xué)科名稱，直到最近十幾年才被詮釋為“液壓、液力與氣動(dòng)”。流體的“液壓”部分，適用的是液壓流體力學(xué)的傳動(dòng)規(guī)律，壓力或能源，或簡(jiǎn)單的信號(hào)，都通過(guò)流體壓力的形式來(lái)傳遞。圖1.1為目前液壓傳動(dòng)及控制技術(shù)的總發(fā)展要求。上一頁(yè)下一頁(yè)

圖1.1液壓傳動(dòng)及控制技術(shù)的要求

液壓技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，液壓挖掘機(jī)就是目前液壓傳動(dòng)及控制技術(shù)高度融合的典型案例。圖1.2為液壓挖掘機(jī)的外形圖。圖1.2液壓挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門(mén)技術(shù)。液壓傳動(dòng)的基本原理：液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過(guò)液體壓力能的變化來(lái)傳遞能量，經(jīng)過(guò)各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(液壓缸或馬達(dá))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。道路模擬試驗(yàn)是在試驗(yàn)室模擬路面振動(dòng)最先進(jìn)的試驗(yàn)方法之一。圖1.3為高精度道路模擬試驗(yàn)的物理仿真系統(tǒng)的外形圖。全系統(tǒng)由機(jī)械臺(tái)體、液壓、電控、測(cè)量等分系統(tǒng)構(gòu)成。

圖1.3高精度道路模擬試驗(yàn)圖1.4為典型的工程機(jī)械外形圖。工程機(jī)械主要用道路、機(jī)場(chǎng)、路堤、海港、大壩等工程的基礎(chǔ)施工，其工作裝置的液壓驅(qū)動(dòng)和控制要求十分高，通過(guò)液壓傳動(dòng)可保證作業(yè)性能好、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

圖1.4工程機(jī)械圖1.5為汽車(chē)的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，其轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)和懸架的阻尼系統(tǒng)采用了液壓控制技術(shù)。

圖1.5汽車(chē)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋1液壓傳動(dòng)的工作原理

上一頁(yè)下一頁(yè)返回以液壓千斤頂為例，其工作原理如圖1.6所示。搬動(dòng)手柄小活塞1上下移動(dòng)，當(dāng)小活塞向上移動(dòng)時(shí)，活塞下腔容積增大，形成真空，在大氣壓力作用下油液經(jīng)管道、單向閥4進(jìn)入油缸下腔；當(dāng)壓下手柄時(shí)，小活塞下移，密封容積腔內(nèi)的油液受到擠壓，則下腔的油液經(jīng)管道、單向閥3輸入大油缸7的下腔(因受油壓的作用，單向閥4關(guān)閉，與油箱的油液隔斷)迫使大活塞8向上移動(dòng)，頂起重物。

圖1.6液壓千斤頂原理圖1—小活塞2—小油缸3、4—單向閥5—油箱6—放油閥7—大油缸8—大活塞

上一頁(yè)下一頁(yè)返回如果將圖1.6簡(jiǎn)化為圖1.7的密閉連通器，可以清楚地分析其動(dòng)力傳遞過(guò)程圖1.7密閉連通器1—小活塞2—小油缸3—管路4—大油缸5——大活塞根據(jù)密閉容器中壓力處處相等的原則，故這樣，可用較小的力平衡大活塞上很大的負(fù)載力由此可知，在液壓傳動(dòng)中，力不但可以傳遞，而且通過(guò)作用面積(F2

F1)的不同，力可以放大。千斤頂之所以能夠用較小的力，頂起較重的負(fù)載，原因就在這里。分析案例1-1分析下圖中力的平衡特性。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

圖1.8液壓力的傳遞由上述可知，液壓傳動(dòng)實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它是靠油液通過(guò)密閉容積的變化傳遞運(yùn)動(dòng)，依靠油液內(nèi)部的壓力傳遞動(dòng)力。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性是：①液壓系統(tǒng)的壓力大?。ㄔ谟行С袎好娣e一定的前提下）決定于外界負(fù)載。②執(zhí)行元件的速度（在有效承壓面積一定的前提下）決定于系統(tǒng)的流量。這兩個(gè)特性有時(shí)也簡(jiǎn)稱為：壓力決定于負(fù)載；速度決定于流量。2液壓系統(tǒng)的組成上一頁(yè)下一頁(yè)返回液壓傳動(dòng)系統(tǒng)功率傳遞流程如圖1.9所示，其主要由以下4個(gè)部分組成：圖1.9液壓傳動(dòng)系統(tǒng)功率傳遞流程①能源裝置：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能的一種裝置，一般常見(jiàn)形式為液壓泵，它為液壓系統(tǒng)提供壓力油，使整個(gè)系統(tǒng)能夠動(dòng)作起來(lái)。②執(zhí)行裝置：把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。如液壓缸、液壓馬達(dá)等。③控制調(diào)節(jié)裝置：控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和流動(dòng)方向的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等。④輔助裝置：液壓系統(tǒng)除上述三項(xiàng)裝置以外的其他裝置。如油箱、濾油器、油管等，對(duì)保證液壓系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、持久地工作，有著重要作用。上一頁(yè)下一頁(yè)返回Flash3液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)①液壓傳動(dòng)與機(jī)械、電力和氣動(dòng)相比較，在輸出同等功率的條件下，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、承載能力強(qiáng)。②采用液壓傳動(dòng)能獲得各種復(fù)雜的機(jī)械動(dòng)作③液壓系統(tǒng)有卸荷、減壓、增壓和保壓等裝置和回路，很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。上一頁(yè)下一頁(yè)返回液壓系統(tǒng)包括液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電液控制系統(tǒng)。液壓傳動(dòng)因?yàn)榫邆浜芏嗥渌麄鲃?dòng)方式所沒(méi)有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，所以得到了廣泛的應(yīng)用；電液系統(tǒng)利用電信號(hào)容易處理的特點(diǎn)，既可產(chǎn)生很大動(dòng)力，又可實(shí)現(xiàn)高精度控制。液壓傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：

上一頁(yè)下一頁(yè)返回④可以自由地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，而且能獲得很大的調(diào)速比。⑤慣性小，動(dòng)作靈敏，啟動(dòng)、制動(dòng)迅速，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)快速而無(wú)沖擊地變速和換向。⑥動(dòng)力的傳遞和儲(chǔ)存都很方便。⑦自動(dòng)防止過(guò)載，避免發(fā)生事故。⑧液壓傳動(dòng)可簡(jiǎn)化機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目，使產(chǎn)量增加，成本降低⑨易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，故易于設(shè)計(jì)、制造和推廣應(yīng)用，縮短了制造周期并提高了生產(chǎn)效率。上一頁(yè)下一頁(yè)返回液壓傳動(dòng)也有一些缺點(diǎn)，主要是：①液壓傳動(dòng)裝置以液體為工作介質(zhì)，無(wú)法避免泄漏。液體的泄漏和液體的可壓縮性使液壓傳動(dòng)無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。②液壓傳動(dòng)裝置由于在能量轉(zhuǎn)換及傳遞過(guò)程中存在著機(jī)械摩擦損失、壓力損失和泄漏損失而使總效率降低，不宜于作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。③液壓傳動(dòng)裝置對(duì)油溫和負(fù)載變化比較敏感，不宜在低溫及高溫條件下工作。液壓傳動(dòng)裝置對(duì)油液的污染亦比較敏感，要求有良好的過(guò)濾設(shè)備。④液壓傳動(dòng)裝置要求有單獨(dú)的能源，液壓能不像電能那樣可遠(yuǎn)距離輸送。⑤液壓元件制造精度要求高，造價(jià)貴，需組織專業(yè)生產(chǎn)。⑥液壓傳動(dòng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，不易檢查原因，不易迅速排除。總的來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)較多，其缺點(diǎn)隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展正在逐步加以克服，液壓傳在的現(xiàn)代化的生產(chǎn)中有著廣闊的發(fā)展前景。上一頁(yè)下一頁(yè)返回