液壓傳動(dòng) 第一章課件

1、液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)機(jī)械學(xué)院機(jī)械電子工程系張萃2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)課課 程程 目目 的的1、使學(xué)生了解和掌握液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)的基本知識(shí)，典型液壓元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理；2、掌握液壓基本回路的組成，典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理；3、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及其在工程實(shí)際中的應(yīng)用等；4、通過實(shí)驗(yàn)課使學(xué)生對(duì)液壓元件結(jié)構(gòu)及液壓傳動(dòng)系統(tǒng)有更深刻的認(rèn)識(shí)，并掌握必要的實(shí)驗(yàn)技能和一定的分析和解決問題的實(shí)際能力。2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)課程說明理論學(xué)時(shí)：30實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：10教材：劉順安，液壓與氣壓傳動(dòng)，吉林科技出版社劉順安，液壓與氣壓傳動(dòng)，吉林科技出版社 左建民，液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工

2、業(yè)出版社左建民，液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社考核方式：考試評(píng)定方法：期末筆試試卷80%。 平時(shí)成績20%。(考勤、作業(yè)和實(shí)驗(yàn))2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng) 第一章第一章 緒論緒論 第二章第二章 液壓動(dòng)力元件液壓動(dòng)力元件 第三章第三章 液壓執(zhí)行元件液壓執(zhí)行元件 第四章第四章 液壓控制元件液壓控制元件 第五章第五章 液壓輔助元件液壓輔助元件 第六章第六章 液壓基本回路液壓基本回路 第七章第七章 典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 第八章第八章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)1-1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況1-2 液壓傳動(dòng)

3、的工作原理及特征液壓傳動(dòng)的工作原理及特征1-3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用1-4 液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)1-5 液壓油的污染與控制液壓油的污染與控制第一章 緒 論2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)帕斯卡原理：帕斯卡原理：加在密閉液體任一部分的壓強(qiáng)，必然按其原來的大小，由液體向各個(gè)方向傳遞。英國人約瑟夫布拉曼（Joseph Bramah）于1795年首次在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用到工業(yè)中。 但這一技術(shù)在此后的一百多年的時(shí)間里沒有得到很大的發(fā)展，直到20世紀(jì)初石油工業(yè)的興起和耐油橡膠的出現(xiàn)，才開始改觀并得以迅猛發(fā)展。 在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事

4、上迫切地需要反應(yīng)快、重量輕、功率大的各種武器裝備，而液壓傳動(dòng)技術(shù)正好具有這方面的優(yōu)勢(shì)，所以獲得了較快的發(fā)展。從戰(zhàn)后到五十年代，液壓技術(shù)很快轉(zhuǎn)入民用工業(yè)，在機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)都獲得了較大幅度的發(fā)展。 1-1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)我國液壓行業(yè)歷史與現(xiàn)狀l 20世紀(jì)50年代初到60年代為起步階段 。l 6070年代，液壓技術(shù)的應(yīng)用逐漸從機(jī)床行業(yè)推廣到農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械等領(lǐng)域。l 8090年代進(jìn)入快速發(fā)展階段。 l 以引進(jìn)和跟蹤仿制為主，基本是國際中檔水平，缺少自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 l 存在的主要問題是與國外水平相比，主要表現(xiàn)在：國產(chǎn)產(chǎn)

5、品品種、規(guī)格少，特別是高檔產(chǎn)品差距較大，不能滿足主機(jī)新機(jī)型發(fā)展的需求。產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)大體相當(dāng)國外八、九十年代水平。質(zhì)量不穩(wěn)定，早期故障率高，可靠性差，是行業(yè)的致命弱點(diǎn)。因此，不少主機(jī)廠為提高其市場(chǎng)競(jìng)爭力，往往選擇進(jìn)口配套件。因而，國產(chǎn)元件，特別是技術(shù)含量較高的產(chǎn)品，國內(nèi)市場(chǎng)占有率明顯下降，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，進(jìn)口件約占市場(chǎng)份額的1/3以上。2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 1.減少能耗，充分利用能量 2.泄漏控制 3.污染控制 4.主動(dòng)維護(hù)5.機(jī)電一體化6.新材料、新工藝的應(yīng)用7.純水液壓技術(shù)8.向著高壓化、高速化、集成化、大流量、大功率、高效率、長壽命、低噪聲方向發(fā)展。系統(tǒng)壓

6、力由28MPa提高到35MPa，整個(gè)系統(tǒng)減重10左右。 2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)1-2 液壓傳動(dòng)的工作原理及特征 一、傳動(dòng)方式的分類一、傳動(dòng)方式的分類 原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)工作機(jī) 傳動(dòng)通常分為機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和流體傳動(dòng)以及它們的組合復(fù)合傳動(dòng)等。機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展最早、目前應(yīng)用最普遍的傳動(dòng)形式 電氣傳動(dòng)在有交流電源的場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用 流體傳動(dòng)液體傳動(dòng)和氣體傳動(dòng) 2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng) 在密閉的容器內(nèi)，以液體作為工作介質(zhì)，并以其壓力能進(jìn)行能量傳遞的方式，即為液壓傳動(dòng)。 液體的能量？2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)二、液壓傳動(dòng)的工作原理二、液壓傳動(dòng)的工作原理 圖1-1 液壓傳動(dòng)工作原理12

7、v21v2F1F1A122A動(dòng)畫2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)三、液壓傳動(dòng)的基本特征三、液壓傳動(dòng)的基本特征特征一：力（或力矩）的傳遞是按照帕斯卡定律（靜壓傳遞定律）進(jìn)行的。 圖1-1 液壓傳動(dòng)工作原理12v21v2F1F1A122A2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)特征二：速度或轉(zhuǎn)速的傳遞按“容積變化相等”的原則進(jìn)行。 圖1-1 液壓傳動(dòng)工作原理12v21v2F1F1A122AV2A2=V1A1三、液壓傳動(dòng)的基本特征三、液壓傳動(dòng)的基本特征2112AAvv 2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)四、液壓傳動(dòng)裝置的組成四、液壓傳動(dòng)裝置的組成圖1-1 液壓傳動(dòng)工作原理12v21v2F1F1A122A1.動(dòng)

8、力元件：即各種泵，其功能是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的元件。如圖1-1中的小油缸和單向閥組成一個(gè)單缸液壓泵。2.執(zhí)行元件：即油缸（直線運(yùn)動(dòng)）和馬達(dá)（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。其主要功能把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件。如圖1-1中的大油缸。3.控制元件：即各種控制閥，其主要作用是通過對(duì)流體的壓力、流量及流動(dòng)方向的控制，來實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的作用力、運(yùn)動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)方向等的控制；也用于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、程序控制等。圖1-1中的閥1、2即屬控制元件。4.輔助元件：上述三個(gè)組成部分以外的其它元件，如管道、接頭、油箱、濾油器等。2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)五、液壓元件的壓力分級(jí)五、液壓元件的壓力分級(jí)表1-2液壓元件的壓力分級(jí)

9、壓力分級(jí)低壓中壓中高壓高壓超高壓壓力范圍(Mpa)02.52.588161631.531.52022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)1-3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 一、液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)一、液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn) 1體積小，重量輕，能容量大。 2可方便的實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大。 3可靈活方便地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 4與微電子技術(shù)結(jié)合，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 5可實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)二、液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)二、液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn) 1傳動(dòng)效率低，且有泄漏。 2工作時(shí)受溫度變化的影響大。 3噪聲較大。 4對(duì)污染敏感。 5價(jià)格較貴。1-3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)

10、三、液壓傳動(dòng)的應(yīng)用2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)兩臺(tái)柴油機(jī)，總功率2500千瓦工作重量：800噸挖斗容量：42立方米2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)航空航天領(lǐng)域2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)汽車領(lǐng)域 可變氣門正時(shí)可變氣門正時(shí) （VVT） 自動(dòng)變速自動(dòng)變速 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS） 液壓助力轉(zhuǎn)

11、向液壓助力轉(zhuǎn)向2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)液壓電子控制供油系統(tǒng)（HEUI）2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)1-4 液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)液壓傳動(dòng)工作介質(zhì) 液體是液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)。最常用的工作介質(zhì)是液壓液體是液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)。最常用的工作介質(zhì)是液壓油。此外還有乳化型傳動(dòng)液和合成型傳動(dòng)液。油。此外還有乳化型傳動(dòng)液和合成型傳動(dòng)液。一、液壓介質(zhì)的性質(zhì)一、液壓介質(zhì)的性質(zhì)可壓縮性可壓縮性液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的可壓縮性對(duì)液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能影液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的可壓縮性對(duì)液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能影響較大；但對(duì)于動(dòng)態(tài)性能要求不高、面僅考慮靜態(tài)響較大；但對(duì)于動(dòng)態(tài)性能要求不高、面僅考慮靜態(tài)(穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài))工工作的液壓系統(tǒng)，一般可

12、以不予考慮。在本課程范圍內(nèi)，液體作的液壓系統(tǒng)，一般可以不予考慮。在本課程范圍內(nèi)，液體體視為體視為不可壓縮不可壓縮。粘性粘性粘溫特性粘溫特性：液體的粘性隨溫度的升高面降低。：液體的粘性隨溫度的升高面降低。2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)二、對(duì)工件介質(zhì)的要求二、對(duì)工件介質(zhì)的要求 1適宜的粘度和良好的粘溫性能適宜的粘度和良好的粘溫性能。 2潤滑性能好潤滑性能好。 3穩(wěn)定性要好穩(wěn)定性要好。即對(duì)熱、氧化、水解和剪切即對(duì)熱、氧化、水解和剪切都有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長。都有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長。4消泡性好。消泡性好。 5凝固點(diǎn)低，流動(dòng)性好凝固點(diǎn)低，流動(dòng)性好。 6閃點(diǎn)閃點(diǎn)(明火能使油面上油蒸氣閃燃，但油

13、明火能使油面上油蒸氣閃燃，但油本身不燃燒時(shí)的溫度本身不燃燒時(shí)的溫度)和燃點(diǎn)高和燃點(diǎn)高。 7質(zhì)地純凈，雜質(zhì)含量少質(zhì)地純凈，雜質(zhì)含量少。2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)三、液壓油選用三、液壓油選用 選擇液壓油時(shí)，可根據(jù)液壓元件生產(chǎn)廠樣本和說明書所選擇液壓油時(shí)，可根據(jù)液壓元件生產(chǎn)廠樣本和說明書所推薦的品種號(hào)數(shù)來選用液壓油，或者根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓推薦的品種號(hào)數(shù)來選用液壓油，或者根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力、工作溫度、液壓元件種類及經(jīng)濟(jì)性等因素全面考慮。一力、工作溫度、液壓元件種類及經(jīng)濟(jì)性等因素全面考慮。一般是先確定適用的粘度范圍，再選擇合適的液壓油品種。般是先確定適用的粘度范圍，再選擇合適的液壓油品種。在

14、選用液壓油時(shí)，粘度是一個(gè)重要的參數(shù)。粘度的高低在選用液壓油時(shí)，粘度是一個(gè)重要的參數(shù)。粘度的高低將影響運(yùn)動(dòng)部件的潤滑、縫隙的泄漏以及流動(dòng)時(shí)的壓力損失、將影響運(yùn)動(dòng)部件的潤滑、縫隙的泄漏以及流動(dòng)時(shí)的壓力損失、系統(tǒng)的發(fā)熱溫升等。所以，在環(huán)境溫度較高，工作壓力高或系統(tǒng)的發(fā)熱溫升等。所以，在環(huán)境溫度較高，工作壓力高或運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)，為減少泄漏，應(yīng)選用粘度較高的液壓油，運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)，為減少泄漏，應(yīng)選用粘度較高的液壓油，否則相反。否則相反。2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)1-5 液壓油的污染與控制液壓油的污染與控制 液壓系統(tǒng)多數(shù)故障與液壓油受到污染有關(guān)，因此控制液壓油的污染是十分重要的。 一、液壓油污染的原因液壓油污染的原因系統(tǒng)使用前系統(tǒng)使用前液壓系統(tǒng)工作過程中液壓系統(tǒng)工作過程中液壓系統(tǒng)本身液壓系統(tǒng)本身二、液壓油污染的控制二、液壓油污染的控制2022-4-25液壓與氣壓傳動(dòng)1-6 液壓傳動(dòng)的圖形符號(hào)液壓傳動(dòng)的圖形符號(hào)液壓系統(tǒng)圖圖形符號(hào)液壓系統(tǒng)圖圖形符號(hào)(GB(GBT786.1T786.193) 93) 圖1-3 磨床液壓系統(tǒng)簡圖 常用圖形符號(hào)在書常用圖形符號(hào)在書后附錄中后附錄中注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：圖形符號(hào)表示元件的功圖形符號(hào)表示元件的功能，而不表示元件的具體能，而不表