液壓傳動概論

1、第第1 1章章 概概 論論1.1 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理及組成液壓傳動系統(tǒng)的工作原理及組成1.2 液壓傳動的特點液壓傳動的特點1.3 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用基本概念基本概念(1/5) 一部完整的機器（汽車為例）的組成： 動力裝置； 傳動裝置； 控制調(diào)節(jié)裝置； 工作裝置。基本概念基本概念(2/5) 傳動裝置（TRANSMISSION ）： 中間環(huán)節(jié)其作用是把動力裝置（電動機、內(nèi)燃機等原動機）的輸出功率傳送給工作裝置。基本概念基本概念(3/5) 傳動類型： 機械傳動（齒輪、軸等）； 電力傳動（感應(yīng)電動機、直線電動機、力矩電動機等）； 液體傳動：包括有液壓傳動和液力傳動； 氣體傳動； 復(fù)合傳動

2、等?；靖拍罨靖拍?4/5) 用液體作為工作介質(zhì)來進行能量傳遞的傳動方式稱為液體傳動。 液 壓 傳 動 （ H Y D R A U L I C TRANSMISSION） 主要是利用液體的壓力能來傳遞能量； 液力傳動主要是利用液體的動能來傳遞能量?；靖拍罨靖拍?5/5) 液壓傳動可稱為容積式液壓傳動。 應(yīng)用于機械制造、工程機械、建筑機械、石油化工、交通運輸、軍事器械、礦山冶金、航海、輕工、農(nóng)機、漁業(yè)、林業(yè)等各方面。同時，它也被應(yīng)用到航天航空、海洋開發(fā)、核能工程、地震預(yù)測等各個技術(shù)領(lǐng)域中。本課程所要講授的內(nèi)容和基礎(chǔ)本課程所要講授的內(nèi)容和基礎(chǔ)(1/1) 本課程主要介紹以液壓油作為工作介質(zhì)的液

3、壓傳動技術(shù) 液壓傳動的基礎(chǔ)理論液壓流體力學(xué)。1.1 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理及組成液壓傳動系統(tǒng)的工作原理及組成1.液壓傳動系統(tǒng)的工作原理 （a）活塞右行 在圖1.1（a）中，液壓泵4由電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，從油箱1中吸油。油液經(jīng)濾油器2進入液壓泵4，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)管10、開停閥9、節(jié)流閥13、換向閥15進入液壓缸18左腔，推動活塞17和工作臺19向右移動。這時，液壓缸18右腔的油液可經(jīng)換向閥15和回油管14排回油箱。 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理(1/6)液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理(2/6)（b）活塞左行 如果將換向手柄16轉(zhuǎn)換成圖1.1（b）所示的狀態(tài)，則液壓

4、泵4輸出的油液將經(jīng)過開停閥9、節(jié)流閥13和換向閥15進入液壓缸18右腔，對活塞17產(chǎn)生推力。與此同時，液壓缸18右腔的油液可經(jīng)換向閥15和回油管14排回開式油箱。這樣，開停閥9的閥芯有兩個（左、右）工作位置，換向閥15的閥芯有三個（左、中、右）工作位置。 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理(3/6)（c）系統(tǒng)保壓 如果將換向閥手柄16轉(zhuǎn)換成圖1.1（c）所示的位置，液壓泵4輸出的油液全部經(jīng)溢流閥7和回油管3排回油箱，不輸送到液壓缸中去，這時工作臺停止運動，而系統(tǒng)保持溢流閥調(diào)定的壓力。 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理(4/6)（d）系統(tǒng)卸荷 如果將開停手柄11轉(zhuǎn)換成圖1.

5、1（d）所示的位置，液壓泵4輸出的油液將經(jīng)開停閥9和回油管12排回油箱，這時工作臺就停止運動，而液壓傳動系統(tǒng)卸荷。 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理(5/6) 從上面的例子可以看出(短片) （1）液壓傳動是以液體作為工作介質(zhì)來傳遞動力的。 （2）液壓傳動是以液體在密封容腔（泵的出口到液壓缸）內(nèi)所形成的壓力能來傳遞動力和運動的。 （3）液壓傳動中的工作介質(zhì)是在受控制、受調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進行工作的。液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理(6/6) 液壓傳動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞情況如圖所示，這種能量的轉(zhuǎn)換能夠滿足生產(chǎn)中的需要。 液壓傳動系統(tǒng)中的能量傳遞和轉(zhuǎn)換圖 2.液壓傳動系統(tǒng)的組成

6、 液壓傳動系統(tǒng)由以下五部分組成： （1）液壓動力元件。液壓動力元件指液壓泵，它是將動力裝置的機械能轉(zhuǎn)換成為液壓能的裝置，其作用是為液壓傳動系統(tǒng)提供壓力油，是液壓傳動系統(tǒng)的動力源。 （2）液壓執(zhí)行元件。液壓執(zhí)行元件指液壓缸或液壓馬達，它是將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置，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)動工作裝置作功。 液壓傳動系統(tǒng)的組成液壓傳動系統(tǒng)的組成(1/2)液壓傳動系統(tǒng)的組成液壓傳動系統(tǒng)的組成(2/2) （3）液壓控制調(diào)節(jié)元件。它包括各種液壓閥類元件，其作用是用來控制液壓傳動系統(tǒng)中油液的流動方向、壓力和流量，以保證液壓執(zhí)行元件和工作裝置完成指定工作。 （4）液壓輔助元件。

7、液壓輔助元件如油箱、油管、濾油器等，它們對保證液壓傳動系統(tǒng)正常工作有著重要的作用。 （5）液壓工作介質(zhì)。工作介質(zhì)指傳動液體，通常被稱為液壓油或液壓液。 用半結(jié)構(gòu)式圖形繪制原理圖時直觀性強，容易理解，但繪制起來比較麻煩，特別是在系統(tǒng)中的元件數(shù)量比較多時更是如此。 所以，在工程實際中，除某些特殊情況外，一般都是用簡單的圖形符號來繪制液壓與氣壓傳動系統(tǒng)原理圖。3.液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號(1/3) 在用圖形符號來繪制系統(tǒng)原理圖時，圖中的符號只表示元（輔）件的功能、操作（控制）方法及外部連接口，不表示元（輔）件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，也不表示連接口的實際位置和元（輔

8、）件的安裝位置。在用圖形符號繪圖時，除非特別說明，圖中所示狀態(tài)均表示元（輔）件的靜止位置或零位置，并且除特別注明的符號或有方向性的元（輔）件符號外，它們在圖中可根據(jù)具體情況水平或垂直繪制。 液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號(2/3)液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號(3/3) 使用這些圖形符號后，可使系統(tǒng)圖簡單明了，便于繪制。當(dāng)有些元件無法用圖形符號表達或在國家標(biāo)準中未列入時，可根據(jù)標(biāo)準中規(guī)定的符號繪制規(guī)則和所給出的符號進行派生。當(dāng)無法用標(biāo)準直接引用或派生時，或有必要特別說明系統(tǒng)中某一元（輔）件的結(jié)構(gòu)和工作原理時，可采用局部結(jié)構(gòu)簡圖或采用它們的結(jié)構(gòu)或半結(jié)構(gòu)示意圖來表示。在

9、用圖形符號繪圖時，符號的大小應(yīng)以清晰美觀為原則，繪制時可根據(jù)圖紙幅面的大小酌情處理，但應(yīng)保持圖形本身的適當(dāng)比例。 1.2 液壓傳動的特點液壓傳動的特點 優(yōu)點： （1）在同等體積下，液壓裝置能產(chǎn)生出更大的動力，也就是說，在同等功率下，液壓裝置的體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊，即它具有大的功率密度或力密度。 （2）液壓裝置容易做到對執(zhí)行元件速度的無級調(diào)節(jié)，而且調(diào)速范圍大，并且對速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過程中進行。 （3）液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實現(xiàn)頻繁換向。 液壓傳動的特點液壓傳動的特點(1/3)液壓傳動的特點液壓傳動的特點(2/3) （4）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護，能實現(xiàn)自潤滑，使用壽命長。

10、（5）液壓裝置易于實現(xiàn)自動化，可以很方便地對液體的流動方向、壓力和流量進行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易地和電氣、電子控制或氣動控制結(jié)合起來，實現(xiàn)復(fù)雜的運動和操作。 （6）液壓元件易于實現(xiàn)標(biāo)準化、系列化和通用化。液壓裝置便于設(shè)計、制造和推廣使用。液壓傳動的特點液壓傳動的特點(3/3) 缺點： （1）液壓傳動中的泄漏和液體的可壓縮性使其無法保證嚴格的傳動比。 （2）液壓傳動有較多的能量損失（泄漏損失、摩擦損失等），因此，傳動效率相對較低。 （3）液壓傳動裝置的工作性能對油溫的變化比較敏感，不宜在較高或較低的溫度下工作。 （4）液壓傳動在出現(xiàn)故障時不易找出原因。 1.3 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用液壓傳

11、動主要應(yīng)用如下： （1）一般工業(yè)機械：包括塑料加工機械（注塑機）、壓力機械（壓力機、鍛壓機）、重型機械（廢鋼壓塊機）、機床（全自動六角車床、平面磨床）等。液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-一般工業(yè)機械一般工業(yè)機械(1/5)注塑機 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-一般工業(yè)機械一般工業(yè)機械(2/5)壓力機 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-一般工業(yè)機械一般工業(yè)機械(3/5)壓塊機 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-一般工業(yè)機械一般工業(yè)機械(4/5)液壓全自動車床 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-一般工業(yè)機械一般工業(yè)機械(5/5) （2）行走機械：包括工程機械（挖掘機）、起重機械（汽車吊）、建筑機械（打樁機）、農(nóng)業(yè)

12、機械（聯(lián)合收割機）、汽車（轉(zhuǎn)向器、減振器）等。液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-行走機械行走機械(1/6)挖掘機 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-行走機械行走機械(2/6)汽車吊 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-行走機械行走機械(3/6)鑿巖機 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-行走機械行走機械(4/6)聯(lián)合收割機 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-行走機械行走機械(5/6)轉(zhuǎn)向器 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-行走機械行走機械(6/6) （3）鋼鐵工業(yè)機械：包括冶金機械（軋輥調(diào)整裝置）、提升裝置（電極升降機）、薄板軋機等。 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-鋼鐵工業(yè)機械鋼鐵工業(yè)機械(1/3)軋鋼機 液壓傳動的應(yīng)

13、用液壓傳動的應(yīng)用-鋼鐵工業(yè)機械鋼鐵工業(yè)機械(2/3)電極升降機 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-鋼鐵工業(yè)機械鋼鐵工業(yè)機械(3/3) （4）土木工程機械：包括防洪閘門及堤壩裝置（浪潮防護擋板）、河床升降裝置、橋梁操縱機構(gòu)和礦山機械（鑿巖機）等。液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-土木工程機械土木工程機械(1/2)鑿巖機 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-土木工程機械土木工程機械(2/2) （5）發(fā)電設(shè)備：包括渦輪機（調(diào)速裝置）等。 （6）特殊裝備：包括巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、飛機起落架的收放裝置及方向舵控制裝置、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等。液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-特殊裝備特殊裝備(1/5)巨型天線 液壓傳動的

14、應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-特殊裝備特殊裝備(2/5)飛機起落架 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-特殊裝備特殊裝備(3/5)飛機方向舵 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-特殊裝備特殊裝備(4/5)升降臺 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-特殊裝備特殊裝備(5/5) （7）船舶裝備：包括甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等。液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-船舶設(shè)備船舶設(shè)備(1/3) 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-船舶設(shè)備船舶設(shè)備(2/3)甲板起重機船尾推進器 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-船舶設(shè)備船舶設(shè)備(3/3) （8）軍事裝備：包括火炮操縱裝置、艦船減搖裝置、飛行器仿真裝置等。液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-軍事裝備軍事裝備(1/6) 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-軍事裝備軍事裝備(2/6)坦克車 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-軍事裝備軍事裝備(3/6)減搖鰭 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-軍事裝備軍事裝備(4/6)飛行器仿真轉(zhuǎn)臺 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-軍事裝備軍事裝備(5/6)飛行器仿真轉(zhuǎn)臺（三軸）飛行器仿真轉(zhuǎn)臺（五軸） 液壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的應(yīng)用-軍事裝備軍事裝備(6