《汽車液壓與氣壓傳動(dòng)（第4版）》 課件 第一章：液壓與氣壓傳動(dòng)和液力技術(shù)概述

第一章：液壓與氣壓傳動(dòng)和液力技術(shù)概述第一節(jié)：液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)工作原理及組成第二節(jié)：液壓油的主要性能及其選用第三節(jié)：液壓、氣壓和液力技術(shù)在汽車上的應(yīng)用及特點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)要點(diǎn)返回目錄本章習(xí)題教學(xué)目標(biāo)1)通過(guò)本章的學(xué)習(xí),應(yīng)對(duì)汽車液壓、氣壓、液力傳動(dòng)有初步的認(rèn)識(shí);2)掌握液壓、氣壓、液力傳動(dòng)的工作原理及各自的組成,認(rèn)知各自的特點(diǎn)及應(yīng)用。3)熟悉液壓油的物理性能,掌握汽車常用液壓油的正確選用。4)了解液壓、氣壓與液力傳動(dòng)在汽車上的應(yīng)用。返回本章教學(xué)要點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)掌握程度相關(guān)知識(shí)

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液壓、氣壓、液力傳動(dòng)的基本概念

液壓油的主要性能與選用液壓、氣壓與液力傳動(dòng)在汽車上的應(yīng)用和特點(diǎn)掌握液壓傳動(dòng)工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用；了解氣壓傳動(dòng)、液力傳動(dòng)工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用，液力耦合器、液力變矩器的組成；掌握液壓、氣壓系統(tǒng)圖的規(guī)定熟悉液壓油主要物理性能（密度、黏度、可壓縮性等）和要求；了解汽車液壓油的選用特點(diǎn)了解液壓、氣壓與液力傳動(dòng)在汽車上的具體應(yīng)用情況及各自應(yīng)用特點(diǎn)

我國(guó)液壓、氣壓、液力傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展；國(guó)外液壓、氣壓、液力傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展；液壓、氣動(dòng)圖形符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

液壓油的品種和技術(shù)性能汽車、專用汽車、工程車輛等液壓、氣壓與液力傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用第一節(jié)：液壓、氣壓和液力傳動(dòng)工作原理及組成一、液壓傳動(dòng)工作原理和系統(tǒng)組成及特點(diǎn)：二、氣壓傳動(dòng)工作原理和系統(tǒng)組成及特點(diǎn)：三、液力傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)：返回本章1.液壓傳動(dòng)工作原理

液壓傳動(dòng)是利用液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的一種傳動(dòng)形式，液壓傳動(dòng)的過(guò)程是將機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳遞的過(guò)程。圖1-1液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D1—小液壓缸2、3—單向閥4—油箱5—放油閥6—大液壓缸(1)動(dòng)力元件：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能。液壓泵。

(2)執(zhí)行裝置：將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。液壓缸，液壓馬達(dá)。

(3)控制調(diào)節(jié)裝置：對(duì)系統(tǒng)中的液壓油進(jìn)行壓力、流量、方向的調(diào)節(jié)。壓力、流量、方向控制閥。

(4)輔助裝置：油箱、管路、過(guò)濾器等。

2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成車廂舉傾機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖圖1-2車箱舉傾機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1—油箱2—過(guò)濾器3—限壓閥4—換向閥閥芯5—換向閥6—液壓缸7—單向閥8—液壓泵a、b—油道車廂舉傾機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)圖。圖1-3車箱舉傾機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)圖1—油箱；2—液壓泵；3—單向閥；4—換向閥；5—限壓閥6—液壓缸7—過(guò)濾器3.液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)1.功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕；2.傳動(dòng)平穩(wěn)，能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍大；3.液壓元件質(zhì)量輕、慣性矩小，實(shí)現(xiàn)高頻換向。4.元件壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；5.液壓元件已標(biāo)準(zhǔn)化，通用性強(qiáng)。第一節(jié)：液壓、氣壓和液力傳動(dòng)工作原理及組成一、液壓傳動(dòng)工作原理和系統(tǒng)組成及特點(diǎn)：二、氣壓傳動(dòng)工作原理和系統(tǒng)組成及特點(diǎn)：三、液力傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)：1.氣壓傳動(dòng)工作原理

氣壓傳動(dòng)是以壓縮氣體為工作介質(zhì)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式。它依靠密閉系統(tǒng)內(nèi)氣體密度的增加，壓力增強(qiáng)，來(lái)形成壓力能，傳遞壓力；依靠密閉容積的變化和氣體膨脹，消耗氣體的壓力能，來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)。組成：氣壓發(fā)生裝置；執(zhí)行元件；控制元件；輔助元件。2.氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成圖1-4剪切機(jī)的氣動(dòng)系統(tǒng)工作原理a)結(jié)構(gòu)原理b)氣動(dòng)系統(tǒng)1—工料2—?dú)飧?—?dú)饪負(fù)Q向閥4—機(jī)動(dòng)閥5—油霧器6—減壓閥7—空氣過(guò)濾器8—儲(chǔ)氣罐9—空氣壓縮機(jī)3.氣壓傳動(dòng)特點(diǎn)

與機(jī)械、液壓、電氣傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)是：①空氣為工作介質(zhì)，來(lái)源方便，排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境；②空氣流動(dòng)損失小，壓縮空氣可集中供氣，遠(yuǎn)距離輸送。③氣動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、管路不易堵塞，且不存在介質(zhì)變質(zhì)、補(bǔ)充和更換等問(wèn)題。④工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可安全可靠地應(yīng)用于易燃易爆場(chǎng)所。⑤氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)容易。壓力等級(jí)低，故使用安全。⑥空氣具有可壓縮性，氣動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)。氣壓傳動(dòng)也存在著一定缺點(diǎn)。如受氣體可壓縮性的影響，氣缸動(dòng)作速度—負(fù)載特性差；因工作壓力較低（一般為0.4MPa～0.8MPa），氣動(dòng)系統(tǒng)輸出力較?。灰蚬ぷ鹘橘|(zhì)空氣本身沒(méi)有潤(rùn)滑性，需另加裝置進(jìn)行給油潤(rùn)滑；氣動(dòng)系統(tǒng)排氣有較大的噪聲等。第一節(jié)：液壓、氣壓和液力傳動(dòng)工作原理及組成一、液壓傳動(dòng)工作原理和系統(tǒng)組成及特點(diǎn)：二、氣壓傳動(dòng)工作原理和系統(tǒng)組成及特點(diǎn)：三、液力傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)：1.液力傳動(dòng)原理

液力傳動(dòng)是通過(guò)液體循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能來(lái)傳遞能量的。圖1-5液力傳動(dòng)的工作原理1—發(fā)動(dòng)機(jī)2—離心泵葉輪3—連接管路4—導(dǎo)向裝置5—渦輪機(jī)葉輪6—輸出軸7—出水管8—進(jìn)水管9—儲(chǔ)水池10—液力變矩器模型2.液力耦合器

液力傳動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)：能量輸入部件(泵輪)；能量輸出部件(渦輪)；導(dǎo)流部件(導(dǎo)輪)。圖1-6液力偶合器1—輸入軸2—渦輪3—泵輪4—輸出軸3.液力變矩器

液力耦合器只起傳遞扭矩作用，而不能改變扭矩大小。而液力變矩器能根據(jù)需要無(wú)級(jí)地改變傳動(dòng)比與扭矩比，即具有變矩的作用。圖1-7液力變矩器1—輸入軸2—輸出軸3—導(dǎo)輪軸4—單向離合器5—導(dǎo)輪6—泵輪7—渦輪4.液力傳動(dòng)特點(diǎn)

液力傳動(dòng)與其它傳動(dòng)形式相比，有以下特點(diǎn)：①自動(dòng)適應(yīng)性能好。液力變矩器能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)地適應(yīng)外載變化，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變矩、變速調(diào)節(jié)。②防振隔振性能強(qiáng)。液力傳動(dòng)的工作介質(zhì)是液體，故能吸收并減少來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)，且能提高機(jī)械的使用壽命。③可帶載啟動(dòng)，并具有穩(wěn)定良好的低速運(yùn)行性能。④簡(jiǎn)化機(jī)械操縱，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。液力傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)相比也有一定缺點(diǎn)：液力傳動(dòng)系統(tǒng)的效率較低，經(jīng)濟(jì)性較差；且其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高。返回本節(jié)第二節(jié)液壓油的主要性能及其選用一、液壓油的物理特性：密度；粘性；可壓縮性；其它性質(zhì)二、液壓油的選用：返回本章1.密度

液體單位體積內(nèi)的質(zhì)量稱為密度。

液壓油的密度隨壓力的增加而加大，隨溫度的升高而減小。一般情況下，由壓力和溫度引起的這種變化都較小，可將其近似地視為常數(shù)。2.液體的粘性

液體在外力作用下流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象叫做液體的粘性。液體只有在流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)才會(huì)呈現(xiàn)出粘性，靜止液體是不呈現(xiàn)粘性的。流體粘性的大小用粘度來(lái)衡量。常用的粘度有動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度和相對(duì)粘度。2.液體粘性示意圖3.動(dòng)力粘度

動(dòng)力粘度的物理意義是：液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，液層間單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。單位：4.運(yùn)動(dòng)粘度

運(yùn)動(dòng)粘度沒(méi)有明確的物理意義。因在理論分析和計(jì)算中常遇到運(yùn)動(dòng)粘度與液體密度的比值，為方便而用表示。其單位中有長(zhǎng)度和時(shí)間的量綱，故稱為運(yùn)動(dòng)粘度。5.相對(duì)粘度(條件粘度)

相對(duì)粘度是以液體的粘度與蒸餾水的粘度比較的相對(duì)值表示的粘度。因測(cè)量條件不同，各國(guó)采用的相對(duì)粘度也各不相同。我國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)等采用恩氏粘度，美國(guó)采用賽氏粘度，英國(guó)采用雷氏粘度。6.恩氏粘度

7.幾種液壓油的粘溫特性曲線①－石油型普通液壓油②－石油型高粘度指數(shù)液壓油③－抗燃性水包油乳化液④－抗燃性水－乙二醇液⑤－抗燃性磷酸酯液8.可壓縮性

液體受壓力作用而體積縮小的性質(zhì)稱為液體的可壓縮性?？蓧嚎s性用體積壓縮系數(shù)表示，并定義為單位壓力變化下的液體體積的相對(duì)變化量，即9.其它性質(zhì)

液壓油液還有其它一些性質(zhì)，如穩(wěn)定性（熱穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性等）、抗泡沫性、抗乳化性、防銹性、潤(rùn)滑性以及相容性（對(duì)所接觸的金屬、密封材料、涂料等不起作用便是相容性好，否則便是不好）等，都對(duì)它的選擇和使用有重要影響。例1-1如圖1-9所示,面積為64cm2

、質(zhì)量為0.8kg的平板,在水平傾斜成12°、厚度為0.5mm的液層上以0.5m/s的等速度自由下滑,求此液體的動(dòng)力黏度。解：第二節(jié)液壓油的主要性能及其選用一、液壓油的物理特性：密度；粘性；可壓縮性；其它性質(zhì)二、液壓油的選用：1.液壓油的性能要求

對(duì)液壓油的性能要求不同的工作機(jī)械、不同的使用情況對(duì)液壓油的性能要求有很大的差別。汽車使用環(huán)境的復(fù)雜性，負(fù)荷變化的多樣性使所使用的液壓油具備以下的性能：①流動(dòng)點(diǎn)和凝固點(diǎn)低，閃點(diǎn)(明火能使油面上油蒸氣閃燃，但油本身不燃燒時(shí)的溫度)和燃點(diǎn)高。②合適的粘度，一般時(shí)，具有較好的粘溫特性。③良好的潤(rùn)滑性。④對(duì)熱、氧氣具有良好的穩(wěn)定性好。⑤抗泡沫性好，抗乳化性好，防銹性和抗腐蝕性好。⑥對(duì)所接觸的材料(金屬、橡膠等)有良好的相容性。2.液壓油選用

液壓系統(tǒng)通常采用礦物油，常用的有機(jī)械油、精密機(jī)床液壓油、汽輪機(jī)油等。汽車上所使用的液壓油根據(jù)液壓系統(tǒng)的使用性能和工作環(huán)境等因素確定液壓油的品種。當(dāng)品種確定后，主要考慮油液的粘度。油液粘度的確定主要考慮系統(tǒng)工作壓力、環(huán)境溫度及工作部件的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力、環(huán)境溫度較高，工作部件運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)，為了減少泄漏，宜采用粘度較高的液壓油。當(dāng)系統(tǒng)工作壓力、環(huán)境溫度較低，而工作部件運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)，為了減少功率損失，宜采用粘度較低的液壓油。當(dāng)液壓油的某些性能指標(biāo)不能滿足某些系統(tǒng)較高要求時(shí)，可在油中加入各種改善其性能的添加劑——抗氧化、抗泡沫、抗磨損、防銹以及改進(jìn)粘溫特性的添加劑，使之適用于特定的場(chǎng)合。如汽車自動(dòng)變速器所用的液壓油，其工作溫度一般為50℃～80℃，工作壓力一般為0.5～1MPa。在其所使用的液壓油中往往添加抗氧化劑、抗磨劑等。返回本節(jié)第三節(jié)：液壓、氣壓和液力技術(shù)在汽車上的應(yīng)用

一、液壓系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用及特點(diǎn)電控液力自動(dòng)變速器、電控懸架裝置、電控防抱死制動(dòng)裝置、氣壓式掛車制動(dòng)裝置、液壓或氣壓式轉(zhuǎn)向助力裝置、自動(dòng)傾卸車舉升機(jī)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給、機(jī)械潤(rùn)滑系統(tǒng)等。返回本章二、氣壓技術(shù)在汽車上應(yīng)用

氣壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)一樣，主要用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)力遠(yuǎn)程傳遞、電氣控制信號(hào)轉(zhuǎn)換等。由于其工作介質(zhì)是氣體，因此工作安全，系統(tǒng)泄漏時(shí)環(huán)境污染小。但受氣