液壓與氣動技術(shù)（第六版） 課件 第1章 液壓傳動基礎

液壓傳動的應用液壓傳動用在什么地方能量需求動力源燃氣輪機其它形式內(nèi)燃機電動機動力源消耗能量?動力源直接驅(qū)動機械能傳遞液壓能傳遞液壓系統(tǒng)在工程中的應用舉例液壓升降機廢車粉碎機鋼板折彎機其它應用—機床其它應用—壓力機其它應用—工程機械三種傳動形式機械傳動電氣傳動流體傳動液壓傳動的發(fā)展歷史液壓傳動是以流體作為工作介質(zhì)對能量進行傳動和控制的一種傳動形式，相對于機械傳動來說，是一門新興的技術(shù)。隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展及液壓傳動許多突出的優(yōu)點，其應用領域遍及各個工業(yè)部門。液壓傳動的應用領域和發(fā)展趨勢液壓傳動技術(shù)應用在機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農(nóng)林機械、汽車、船舶、航天航空等國民經(jīng)濟各行各業(yè)，是自動化技術(shù)不可缺少的手段。元件小型化、系統(tǒng)集成化、機電液一體化是液壓傳動技術(shù)的必然發(fā)展趨勢。謝謝THANKSFORYOURWATCHING液壓傳動的概念深圳職業(yè)技術(shù)大學主講人：朱梅液壓系統(tǒng)工作原理0102液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的優(yōu)點04液壓系統(tǒng)組成部分的作用03主要內(nèi)容液壓系統(tǒng)的缺點05什么是液壓傳動？（Hydraulics)液壓傳動的定義液壓傳動（Hydraulics）是以液體為工作介質(zhì)，通過動力元件將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能經(jīng)過管道等附件和液壓控制元件調(diào)節(jié)通過執(zhí)行元件將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能驅(qū)動負載實現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運動。液壓驅(qū)動的功能方向控制定位技術(shù)運行速度控制控制壓力實現(xiàn)這些功能所需要的元件方向控制閥流量控制閥壓力控制閥液壓系統(tǒng)的工作原理由電動機驅(qū)動將機械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能液壓泵執(zhí)行元件把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機械能的元件。有作直線運動的液壓缸或作回轉(zhuǎn)運動的液壓馬達對系統(tǒng)中油液壓力、流量或流動方向進行控制或調(diào)節(jié)的元件。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統(tǒng)。例如油箱、過濾器、油管等。它們對保證系統(tǒng)正常工作有重要作用.輔助元件控制元件液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的特點用具有一定壓力的液體來傳遞動力和運動傳動過程中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換傳動必須在密封容器內(nèi)進行且容積要發(fā)生變化液壓系統(tǒng)的特點用具有一定壓力的液體來傳遞動力和運動傳動過程中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換傳動必須在密封容器內(nèi)進行且容積要發(fā)生變化液壓傳動的優(yōu)點體積小，輸出力大。液壓傳動一般工作壓力在7MPa左右，也可高達50MPa。而液壓裝置的體積比同樣大小輸出壓力的電機及機械傳動裝置的體積小的多。不會有過負載的危險。液壓系統(tǒng)中裝有溢流閥，當壓力超過設定壓力時，閥門開啟，液壓油經(jīng)由溢流閥流回油箱，此時液壓油不是處在密閉狀態(tài)，故系統(tǒng)壓力永遠無法超過設定壓力。輸出力調(diào)整容易。液壓裝置出力調(diào)整非常簡單，只要調(diào)整壓力控制閥即可輕易達成。速度調(diào)整容易。液壓裝置速度調(diào)整非常簡單，只要調(diào)整流量控制閥即可輕易達到，且可實行無級調(diào)速。易于自動化。液壓設備配上電磁閥、電氣元件、可編程控制器、計算機，可裝配成各式自動化機械。液壓傳動的缺點接管不良造成油外泄，除了會污染工作場所外，還有引起火災的危險。油溫上升時，粘度降低，油溫下降時，粘度升高，油的粘度發(fā)生變化時，流量也會跟著改變，造成速度不穩(wěn)定。系統(tǒng)將馬達的機械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能，再把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機械能來做功，能量經(jīng)兩次轉(zhuǎn)換損失較大，能源使用效率比傳統(tǒng)機械低。液壓系統(tǒng)大量使用各式控制閥、接頭及管子，為了防止泄漏損耗，元件的加工精度要求較高。液壓傳動優(yōu)點總結(jié)功率大來重量輕，大力大矩顯威風；運動平穩(wěn)響應快，無級調(diào)速顯神通；操縱簡單自動化，過載保護它更行；元件標準系列化，散熱潤滑也出名。液壓傳動缺點總結(jié)難保嚴格傳動比；液壓不宜遠距離；元件精度要求高；溫度影響需注意；信號傳遞不如電；液壓介質(zhì)很嬌氣總的效率比較低，找到故障較費力。小結(jié)液壓系統(tǒng)的組成有五部分液壓傳動的工作原理有兩次能量轉(zhuǎn)換謝謝THANKSFORYOURWATCHING液壓傳動基礎知識深圳職業(yè)技術(shù)大學主講人：朱梅液體的靜壓力及傳遞原理（重點）0102帕斯卡原理（重點）液壓系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)：壓力與流量（重點）05伯努利方程（難點）04液體連續(xù)定理（重點）03主要內(nèi)容液體靜壓力靜壓力—靜止液體在單位面積上所受的法向力：p=F/A（Pa）條件：液體的面積A（m2）上所受的作用力F（N）為均勻分布時液體靜壓力的特性1、液體靜壓力垂直于承壓面，方向為該面內(nèi)法線方向。2、靜止液體內(nèi)任一點的靜壓力在各個方向上都相等。壓力表達單位我國采用法定計量單位Pa來計量壓力1Pa=1N/m2工程中習慣使用bar（kgf/cm2）作為壓力單位液壓技術(shù)中習慣用Mpa（N/mm2）表達絕對壓力、表壓力及真空度相對壓力（表壓力）gaugepressure大氣壓力絕對壓力（absolutepressure）絕對壓力、表壓力及真空度特點真空度（液體中某點處的絕對壓力小于大氣壓力，這時該點的絕對壓力比大氣壓力小的那部分壓力值）大氣壓力絕對壓力絕對壓力、表壓力及真空度帕斯卡原理在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力可以等值地傳遞到液體各點靜壓傳遞原理帕斯卡原理靜壓傳遞：如果力F1作用于面積為A1的液體上，產(chǎn)生壓力p1如果壓力p作用在較大面積A2上，則產(chǎn)生較大力F2如果面積A2為面積A1的三倍，則力F2就為力F1的三倍帕斯卡原理帕斯卡原理位移傳遞（1）帕斯卡原理位移傳遞（2）連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）條件：恒定流動液體在流動時，通過任一通流橫截面的速度、壓力和密度不隨時間改變的流動稱為恒定流動，反之速度、壓力和密度其中一項隨時間而變，就稱為非恒定流動。連續(xù)性方程對恒定流動而言，液體通過管內(nèi)任一截面的液體質(zhì)量必然相等（質(zhì)量守恒原理）通過任一截面的流量Q=AV=A1V1=A2V2=常數(shù)流量與速度的關(guān)系流量：Q=AVA為流經(jīng)截面面積：m2V為液體的流動速度：m/s單位L/min或m3/s換算式：1L＝1×10－3m3

1m3/s＝6×104L/min流量與速度的關(guān)系基本概念運動速度取決于流量與流體的壓力無關(guān)伯努利方程（能量守恒定律）在密閉管道內(nèi)穩(wěn)定流動的理想液體有三種形式的能量，即壓力能、動能和位能，三者之和等于常數(shù)。伯努利方程（能量守恒定律）水平放置的管道，流體的流速越高，它的壓力就越低。在流量不變的情況下，液體流過不同截面時，截面越大，流速越低，壓力越大；截面越小，流速越大，壓力越小。在液壓傳動系統(tǒng)中，位能和動能與壓力能相比小很多，可以忽略不計。液壓系統(tǒng)中的能量主要以壓力能形式體現(xiàn)。液體流動中的壓力損失壓力損失由于液體具有粘性，在管路中流動時不可避免地存在摩擦力，所以液體在流動過程中必然要損耗一部分能量。這部分能量損耗主要表現(xiàn)為壓力損失液體流動中的壓力損失沿程損失是當液體在直徑不變的直管中流過一段距離時，因摩擦而產(chǎn)生的壓力損失。局部損失是由于管子截面形狀突然變化、液流方向改變或其它形式的液流阻力而引起的壓力損失。液體流動中的壓力損失局部壓力損失沿程損失壓力損失一般將系統(tǒng)工作所需的最大工作壓力乘以一個1.3～1.5的系數(shù)來估算液體流動中的壓力損失流量損失在液壓系統(tǒng)中,各液壓元件都有相對運動的表面的間隙，如果間隙的一邊為高壓油,另一邊為低壓油,則高壓油就會經(jīng)間隙流向低壓區(qū)從而造成泄漏。液體流動中的壓力損失流量損失由于液壓元件密封不完善，一部分油液也會向外部泄漏。

一般將系統(tǒng)工作所需的最大流量乘以一個1.1～1.3的系數(shù)來估算液壓沖擊液壓沖擊：在液壓系統(tǒng)中,當油路突然關(guān)閉或換向時,產(chǎn)生急劇的壓力升高的現(xiàn)象。

主要原因：液壓速度的急劇變化、高速運動工作部件的慣性力和某些液壓元件反應動作不夠靈敏?？昭ìF(xiàn)象在液體的流動中，因某點處的壓力低于液體所在溫度下的空氣分離壓而產(chǎn)生氣泡。當因油液運動速度降低而使油液壓力再次升高時，氣泡就會被壓破?？昭ìF(xiàn)象是導致液壓系統(tǒng)中元件和管接頭損壞的重要因素之一小結(jié)液壓傳動基本理論三大定理壓力和流量的概念謝謝THANKSFORYOURWATCHING液壓油深圳職業(yè)技術(shù)大學主講人：朱梅液壓油的作用（了解）0102液壓油的性質(zhì)（重點）液壓油的分類（了解）04液壓油的選用（重點）03主要內(nèi)容液壓油的作用傳遞運動與動力潤滑密封冷卻液壓油的性質(zhì)密度：單位體積液體的質(zhì)量，一般認為液壓油的密度為900kg/m3?？蓧嚎s性：對于一般低中壓液壓系統(tǒng)可認為油液是不可壓縮的。粘性：液體流動時分子之間產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力。粘度：度量粘性大小的物理量。液壓油粘性對機械效率、磨耗、壓力損失、容積效率、漏油及泵的吸入性影響很大。液壓油的性質(zhì)粘性可分為動力粘度和運動粘度兩種動力粘度μ——液體在單位速度梯度下流動時單位面積上產(chǎn)生的摩擦力

液壓油的性質(zhì)液體粘性示意圖μ—動力粘度（Pa·S

帕·秒）液壓油的性質(zhì)運動粘度——ν=μ/ρ沒有明確的物理意義，工程實際中常用的表示粘度的物理量單位：cSt厘斯1cSt＝1mm/s2

液壓油的性質(zhì)粘度是液壓油的性能指標習慣上使用運動粘度標志液體的粘度機械油的牌號就是用其在400C時的平均運動粘度（mm/s2）為其標號液壓油的性質(zhì)粘溫特性——粘度隨著溫度升高而顯著下降粘壓特性——粘度隨壓力升高而變大液壓油的分類礦物性液壓油：按照ISO規(guī)定，采用40℃時油液的運動粘度（mm2/s)作為油液粘度牌號，共分為10、15、22、32、46、68、100、150等8個等級難燃（耐火性）液壓液：乳化液高水基液壓液海水或淡水對液壓油的要求粘溫特性好有良好的潤滑性成分要純凈有良好的化學穩(wěn)定性抗泡沫性和抗乳化性好材料相容性好無毒，價格便宜液壓油的選用選用液壓油液首先考慮：粘度選擇時要注意：液壓系統(tǒng)的工作壓力：壓力高，要選擇粘度較大的液壓油液。環(huán)境溫度：溫度高，選用粘度較大的液壓油液。運動速度：速度高，選用粘度較低的液壓油液。液壓泵的類型：不同類型的泵對油的粘度有不同的要求設備特殊要求討論小結(jié)液壓油的選用原則粘度及粘溫特性液壓油的性質(zhì)謝謝THANKSFORYOURWATCHING建立和操作液壓設備系統(tǒng)授課人：宋志剛CATALOGUE目錄液壓設備系統(tǒng)基本概念液壓設備系統(tǒng)建立流程液壓設備操作規(guī)范與技巧液壓設備系統(tǒng)故障診斷與排除液壓設備系統(tǒng)性能優(yōu)化策略液壓設備系統(tǒng)安全管理與培訓01液壓設備系統(tǒng)基本概念液壓傳動是利用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進行控制的一種傳動方式。液壓傳動具有傳遞功率大、運動平穩(wěn)、易于實現(xiàn)過載保護等優(yōu)點。液壓傳動通過液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，然后通過管道、液壓閥等控制元件，將液體的壓力能傳遞到執(zhí)行元件（如液壓缸、液壓馬達等），再轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動負載進行工作。液壓傳動原理簡介液壓設備系統(tǒng)組成要素將機械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的裝置，常用的液壓泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵等。液壓泵用于控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液體的壓力、流量和方向，以滿足執(zhí)行元件的工作要求。包括油箱、過濾器、冷卻器、蓄能器等，用于保證液壓系統(tǒng)的正常工作。液壓閥將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置，用于驅(qū)動負載進行直線往復運動或旋轉(zhuǎn)運動。液壓缸/液壓馬達液壓輔件液壓設備系統(tǒng)應用領域工程機械挖掘機、裝載機、壓路機等工程機械廣泛采用液壓系統(tǒng)，以實現(xiàn)各種復雜動作和高效作業(yè)。汽車工業(yè)汽車制造中的許多工序，如沖壓、焊接、涂裝等，都依賴于液壓系統(tǒng)的高效傳動和控制。航空航天飛機起落架、飛行控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部件均采用液壓系統(tǒng)，以確保飛行的安全和穩(wěn)定。其他領域液壓系統(tǒng)還廣泛應用于冶金、礦山、電力、船舶、機床等多個領域，為各種設備和生產(chǎn)線提供動力和控制支持。隨著工業(yè)4.0和智能制造的推進，液壓系統(tǒng)正朝著智能化方向發(fā)展，通過與傳感器、控制器等智能設備的結(jié)合，實現(xiàn)更高效、精準的控制和監(jiān)測。新型高性能材料的應用為液壓系統(tǒng)的發(fā)展帶來了新的機遇，如高強度、輕量化的材料可以進一步提高液壓系統(tǒng)的性能和效率。在全球環(huán)保意識的提升下，液壓系統(tǒng)正不斷優(yōu)化設計，降低能耗和減少排放，以滿足綠色制造和可持續(xù)發(fā)展的需求。隨著市場需求的多樣化，液壓系統(tǒng)制造商正提供更多定制化的產(chǎn)品和服務，以滿足不同客戶的特定需求。發(fā)展趨勢及市場前景智能化發(fā)展高性能材料應用節(jié)能環(huán)保定制化服務02液壓設備系統(tǒng)建立流程需求分析與方案設計分析系統(tǒng)所需的工作壓力、流量和控制精度設計液壓系統(tǒng)原理圖，確定主要液壓元件和輔助元件制定系統(tǒng)的工作流程和操作規(guī)范明確液壓系統(tǒng)的功能需求和性能指標根據(jù)需求分析，選擇合適的液壓泵、馬達、閥門等關(guān)鍵元件對比不同品牌和型號的設備，評估其性能、價格和售后服務制定采購計劃，明確交貨期和付款方式與供應商建立良好的溝通機制，確保設備質(zhì)量和交貨時間設備選型與采購策略系統(tǒng)布局與安裝要求根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖，合理規(guī)劃設備布局和管線連接確保設備安裝牢固、可靠，并符合相關(guān)安全標準考慮設備的維護和檢修空間，方便日常操作和管理對液壓油箱、泵站等關(guān)鍵部位進行特殊防護，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行制定詳細的調(diào)試計劃和步驟，確保系統(tǒng)能夠正常運行檢查系統(tǒng)各部件的密封性和工作狀況，及時處理異常情況對液壓系統(tǒng)的壓力、流量、溫度等參數(shù)進行監(jiān)測和調(diào)整制定驗收標準，對系統(tǒng)的性能、安全性和可靠性進行全面評估調(diào)試運行及驗收標準03液壓設備操作規(guī)范與技巧啟動前準備工作及注意事項確保液壓油箱中的油位在正常范圍內(nèi)，避免油液不足或過量。檢查液壓油位確認電機、傳感器及控制系統(tǒng)工作正常，無損壞或故障跡象。電氣設備檢查評估工作環(huán)境是否適宜，如溫度、濕度和清潔度等，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。環(huán)境因素考慮檢查液壓管路、接頭和閥門的連接是否緊固，防止泄漏和松動。驗證系統(tǒng)連接控制執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)需要，準確操作控制閥，使液壓執(zhí)行機構(gòu)（如油缸、馬達等）按要求動作。記錄運行數(shù)據(jù)定期記錄關(guān)鍵運行參數(shù)，如壓力、流量和溫度等，以便后續(xù)分析和優(yōu)化。監(jiān)控系統(tǒng)壓力在操作過程中，密切關(guān)注液壓系統(tǒng)壓力表的讀數(shù)，確保其在安全范圍內(nèi)波動。啟動液壓泵按照設備啟動程序，逐步啟動液壓泵，并監(jiān)聽其運轉(zhuǎn)聲音，確保無異常。正常操作流程演示異常情況處理方案若發(fā)現(xiàn)油壓過高或過低，應立即停機檢查，排除故障后方可繼續(xù)運行。油壓異常若液壓系統(tǒng)溫度過高，應檢查冷卻系統(tǒng)是否正常工作，并采取措施降低油溫。如遇電氣故障，應切斷電源后進行檢查和修復，確保安全后再恢復供電。系統(tǒng)過熱一旦發(fā)現(xiàn)液壓管路或接頭泄漏，應立即關(guān)閉相應閥門，進行緊固或更換密封件。泄漏處理電氣故障維護保養(yǎng)周期和方法定期更換液壓油根據(jù)設備使用情況和液壓油品質(zhì)，制定合理的換油周期，并確保使用合格的液壓油進行更換。檢查密封件定期檢查液壓管路和接頭的密封件，發(fā)現(xiàn)磨損或老化應及時更換。清潔液壓系統(tǒng)定期對液壓系統(tǒng)進行清潔，去除油污和雜質(zhì)，保持系統(tǒng)內(nèi)部清潔度。維護保養(yǎng)記錄建立詳細的維護保養(yǎng)記錄，包括保養(yǎng)時間、內(nèi)容和結(jié)果等，以便追蹤和優(yōu)化設備性能。04液壓設備系統(tǒng)故障診斷與排除油液中混入雜質(zhì)、水分或空氣，導致系統(tǒng)性能下降或元件損壞。預防措施包括定期更換油液、使用高精度過濾器等。油液污染液壓泵、馬達、閥門等元件因長時間使用而磨損，影響系統(tǒng)性能。預防措施包括定期檢查、更換磨損元件，保持系統(tǒng)清潔。元件磨損液壓系統(tǒng)長時間高負荷運行，導致油溫過高，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和元件壽命。預防措施包括優(yōu)化系統(tǒng)設計、提高散熱效率、降低系統(tǒng)負荷等。過熱問題常見故障原因分析及預防措施通過傾聽液壓系統(tǒng)運行聲音，判斷是否存在異常噪聲或振動，從而初步判斷故障部位。觀察液壓系統(tǒng)各部位是否有漏油、冒煙、異常磨損等現(xiàn)象，有助于準確定位故障點。通過觸摸液壓元件表面，感受其溫度和振動情況，進一步縮小故障范圍。使用專業(yè)檢測儀器對液壓系統(tǒng)進行全面檢測，如壓力表、流量計等，提高故障診斷的準確性。故障診斷方法與技巧分享聽覺診斷視覺診斷觸覺診斷儀器檢測故障排查：按照故障診斷方法逐步排查故障點，確定維修方案。維修前準備：了解液壓系統(tǒng)工作原理和故障現(xiàn)象，準備必要的維修工具和備件。維修實施：按照維修方案進行拆卸、清洗、更換元件等操作，注意保持現(xiàn)場清潔和元件擺放有序。維修后測試：維修完成后對液壓系統(tǒng)進行全面測試，確保系統(tǒng)性能恢復正常。優(yōu)化建議：針對維修過程中發(fā)現(xiàn)的問題，提出改進意見和優(yōu)化措施，預防類似故障再次發(fā)生。維修流程和優(yōu)化建議某液壓設備出現(xiàn)壓力不穩(wěn)定故障，通過聽覺和觸覺診斷發(fā)現(xiàn)液壓泵存在異常振動和噪聲。經(jīng)拆卸檢查發(fā)現(xiàn)液壓泵內(nèi)部元件磨損嚴重，更換新元件后故障排除。案例一某液壓系統(tǒng)出現(xiàn)油溫過高故障，通過視覺診斷發(fā)現(xiàn)散熱系統(tǒng)存在堵塞現(xiàn)象。經(jīng)清洗散熱器和更換新油液后，油溫恢復正常。案例二某液壓設備在運行過程中突然停機，通過儀器檢測發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)壓力驟降為零。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)液壓管路破裂漏油，緊急更換新管路后設備恢復正常運行。案例三案例分析：成功解決故障實例05液壓設備系統(tǒng)性能優(yōu)化策略提高系統(tǒng)效率的方法探討選擇合適的液壓泵根據(jù)系統(tǒng)需求和工作條件，選用高效、可靠的液壓泵，以提高系統(tǒng)整體效率。優(yōu)化管路設計定期維護保養(yǎng)減少管路彎曲和接頭，降低流體阻力，提高系統(tǒng)效率。保持液壓設備的清潔和良好狀態(tài)，定期檢查并更換磨損的密封件和濾芯，以減少內(nèi)泄和外泄，提高系統(tǒng)效率。03減少空載運行時間合理安排工作計劃，減少設備空載運行時間，從而降低能耗。01合理調(diào)整系統(tǒng)壓力根據(jù)實際需求，適當調(diào)整系統(tǒng)壓力，避免過高的壓力造成能耗浪費。02采用節(jié)能技術(shù)應用變頻調(diào)速技術(shù)、負載敏感技術(shù)等節(jié)能技術(shù)，有效降低液壓設備的能耗。降低能耗的實用技巧使用符合要求的優(yōu)質(zhì)液壓油，減少設備磨損和故障率，延長使用壽命。選用高質(zhì)量液壓油保持液壓油溫度在適宜范圍內(nèi)，避免過高或過低的油溫對設備造成損害?？刂朴蜏囟ㄆ跈z查設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，以延長設備使用壽命