機(jī)械設(shè)備第一章

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

2、為例來(lái)說(shuō)明液壓傳動(dòng)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(dòng)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(guò)開停閥、節(jié)流閥和換向閥進(jìn)入液壓缸右腔、推動(dòng)活塞使工作臺(tái)向左移動(dòng)，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(tái)的移動(dòng)速度是通過(guò)節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)的。為了克服移動(dòng)工作臺(tái)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(shuō)明了液壓傳動(dòng)

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(tái)液壓系統(tǒng)工作原理圖1工作臺(tái) 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(tái)液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)圖1工作臺(tái) 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(dòng)系統(tǒng)的組成及職能符號(hào)從上述實(shí)例可看出，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下四個(gè)部分組成：(1)動(dòng)力元件 將原動(dòng)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(dòng)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(dòng)下輸出力和速度(或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速)，以驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(guò)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(hào)轉(zhuǎn)換器等。它們是一些對(duì)完成主運(yùn)動(dòng)起輔助作用的元件，在系統(tǒng)中也是必不可少的，對(duì)保證系統(tǒng)正常工作有著重要的作用。1.1.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào) 圖1-1（a）所示液壓傳動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)圖都應(yīng)按照GB/T7861.1-93所規(guī)定的液壓圖形符號(hào)來(lái)繪制。圖1-1（a）所示液壓系統(tǒng)，用圖形符號(hào)繪制的系統(tǒng)圖如圖1-2所示。使用圖形符號(hào)可使液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖簡(jiǎn)單明了，便于繪制。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖中的圖形符號(hào)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)圖中的圖形符號(hào)通常以元件的靜止位置或零位來(lái)表示。1.2 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)1.

6、液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) (1)液壓傳動(dòng)容易做到對(duì)速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，且其調(diào)速范圍大，并且對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可在工作過(guò)程中進(jìn)行； (2)在相同功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊； (3)液壓傳動(dòng)工作比較平穩(wěn)、反應(yīng)快、換向沖擊小，能快速起動(dòng)、制動(dòng)和頻繁換向； (4)液壓裝置易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以方便地對(duì)液體的流動(dòng)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(dòng)控制結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和操作； (5)液壓傳動(dòng)易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，液壓元件能夠自行潤(rùn)滑，故使用壽命較長(zhǎng)； (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(dòng)的缺點(diǎn) (1)液體的泄漏和可壓

7、縮性使液壓傳動(dòng)難以保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比； (2)液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中能量損失較大，因此，傳動(dòng)效率相對(duì)低，不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)； (3)液壓傳動(dòng)對(duì)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(dòng)的應(yīng)用及發(fā)展概況 相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)是一門新的技術(shù) 。液壓傳動(dòng)自17世紀(jì)帕斯卡提出靜壓傳遞原理、1795年世界上第一臺(tái)水壓機(jī)誕生以來(lái)，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(dòng)控制系統(tǒng)，因而出現(xiàn)了液壓伺服系統(tǒng) 解放前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)落后，液壓工業(yè)完全是空白。解放后，我國(guó)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(guó)就開始生產(chǎn)各種通用液壓元件 。由于過(guò)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(guó)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(guó)液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，所以，我國(guó)液壓技術(shù)的現(xiàn)狀，還滿足不了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。 目前，液壓技術(shù)正向高壓、