液壓與氣壓傳動技術(shù)課件 單元一 緒論

緒論液壓與氣壓傳動技術(shù)液壓與氣壓傳動技術(shù)是自動控制領(lǐng)域的一門重要學(xué)科，已有二三百年的發(fā)展歷史。近年來，隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展，液壓與氣壓傳動技術(shù),已經(jīng)成為包括傳動、控制、檢測在內(nèi)的一門完整的自動控制技術(shù)。它是實現(xiàn)工業(yè)自動化的一種重要手段，具有廣闊的發(fā)展前景。緒論定義：液壓與氣壓傳動是以流體（液壓油液、壓縮空氣）為工作介質(zhì)，進行能量和信號的傳遞，控制各種機械設(shè)備。又稱流體傳動及控制。0.1液壓與氣壓傳動技術(shù)的應(yīng)用1.液壓與氣壓傳動技術(shù)應(yīng)用實例從民用到國防，由一般傳動到精確度很高的控制系統(tǒng)都得到了廣泛的應(yīng)用。如圖0-1所示：在航空航天、國防、海洋運輸、公路及鐵路運輸、機械加工、電子工業(yè)、輕化工和醫(yī)藥食品等領(lǐng)域都用到了液壓與氣壓傳動技術(shù)。圖0-1液壓與氣壓傳動的應(yīng)用實例0.1液壓與氣壓傳動技術(shù)的應(yīng)用圖0-2機器的組成2.液壓與氣壓傳動技術(shù)在機器中的應(yīng)用一臺完整的機械設(shè)備由原動機、傳動機構(gòu)、工作機構(gòu)三部分組成。原動機：機械的動力源，如：電動機、內(nèi)燃機。工作機構(gòu)：完成該機械工作任務(wù)的直接工作部分。傳動機構(gòu)：傳遞能量和控制。傳動機構(gòu)包括機械傳動、電氣傳動、流體傳動三類。機械傳動：通過齒輪齒條、蝸輪蝸桿、帶、凸輪等機件直接將動力傳遞到工作機構(gòu)的傳遞形式。電氣傳動：利用電氣設(shè)備，通過調(diào)節(jié)電流、電壓等參數(shù)來傳遞、控制動力的控制方式。流體傳動：以有壓流體(液壓油或壓縮空氣)為傳動介質(zhì)來實現(xiàn)能量傳遞和控制的一種傳動形式。0.1液壓與氣壓傳動技術(shù)的應(yīng)用0.1液壓與氣壓傳動技術(shù)的應(yīng)用圖0-4氣壓傳動示意圖圖0-3液體傳動（a）液壓傳動（b）液力傳動液壓傳動：是以液體壓力能來傳遞動力的。液力傳動：是以液體動能來傳遞動力的。氣壓傳動：是以壓縮空氣的壓力能來傳遞動力的。1.液壓與氣壓傳動技術(shù)的工作原理0.2液氣技術(shù)的工作原理及組成圖0-5液壓千斤頂工作原理示意圖液壓傳動具有以下基本特點:1)以液體為傳動介質(zhì)來傳遞運動和動力。2)液壓傳動必須在密閉的容器內(nèi)進行。3)依靠密閉容器的容積變化傳遞運動。4)依靠液體的靜壓力傳遞動力。工作原理：液壓傳動系統(tǒng)是依靠液體在密封容積的變化實現(xiàn)運動和動力傳遞的。液壓傳動裝置從本質(zhì)上講是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它先將機械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能，然后再將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能做功。

0.2液氣技術(shù)的工作原理及組成2.液壓與氣壓傳動的組成與實例圖0-6機床工作臺液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖（a）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖（b）液壓系統(tǒng)圖形符號圖工作臺的運動速度由節(jié)流閥調(diào)節(jié),并與溢流閥配合實現(xiàn)。節(jié)流閥的主要功用是控制進入液壓缸的流量，進而控制液壓缸活塞的運動速度。溢流閥的主要功用是調(diào)節(jié)和穩(wěn)定系統(tǒng)的最大工作壓力。0.2液氣技術(shù)的工作原理及組成圖0-7氣動剪切機的工作原理圖（a）結(jié)構(gòu)原理圖（b）圖形符號圖0.2液氣技術(shù)的工作原理及組成1)動力元件：將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)化為壓力能，向系統(tǒng)提供壓力介質(zhì)。

如：液壓泵、空壓機。2)執(zhí)行元件：是將介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。

液壓缸、氣缸（直線運動）——輸出力、位移；

液壓馬達、氣馬達（回轉(zhuǎn)運動）——輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速。3)控制元件：對壓力、方向、流量控制的元件。4)輔助元件：油箱、管路、壓力表等。5)工作介質(zhì)：液壓油、空氣。3.液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成0.3液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點1.液壓傳動的基本特點(1)液壓傳動的優(yōu)點1)單位功率的重量輕(比功率大)、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小、動態(tài)特性好。2)可在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍大。3)傳遞運動平穩(wěn)、反應(yīng)快、沖擊小，能快速起動、制動和頻繁換向。4)容易獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩。5)操作控制方便，調(diào)節(jié)簡單，易于實現(xiàn)自動化。當(dāng)機、電、液配合使用時，易于實現(xiàn)較復(fù)雜的自動工作循環(huán)和較遠距離的操控。6)易于實現(xiàn)過載保護，安全性好。相對運動表面間能自行潤滑，延長元件的使用壽命。7)液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，便于液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用。液壓元件的排列布置也具有較大的靈活性。(2)液壓傳動的缺點1)液壓系統(tǒng)中的漏油、油液的可壓縮性、油管變形等都會影響運動的傳遞準確性，故不易用于對傳動比要求精確的場合。2)液壓油對溫度比較敏感，油溫變化容易引起工作性能的改變。故液壓傳動系統(tǒng)不宜用于溫度變化范圍較大的場合。油液對污染較為敏感，不宜用于環(huán)境差、粉塵多的場合。3)工作過程中有較多的能量損失，因此,液壓傳動的效率不高，不宜用于遠距離傳動。4)為減少泄漏，液壓元件的制造精度要求較高，制造成本較大。液壓系統(tǒng)的故障較難診斷與排除。0.3液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點2.氣壓傳動的基本特點(1)氣壓傳動的優(yōu)點1)工作介質(zhì)是空氣，取用方便，用后的空氣可以直接排入大氣，不會污染環(huán)境。2)空氣粘度小，流動時壓力損失小，適宜集中供氣和遠距離傳輸與控制。3)對工作環(huán)境適應(yīng)性好，在易燃、易爆、多灰塵、強輻射、振動等惡劣工作環(huán)境下，仍能可靠地工作。4)氣壓傳動有較好的自保持能力。即使壓縮機停止工作，氣閥關(guān)閉，氣壓傳動系統(tǒng)仍可以維持穩(wěn)定的壓力。5)維護簡單方便，管道不易堵塞，使用安全可靠，并不易發(fā)生過熱現(xiàn)象。(2)氣壓傳動的缺點1)工作壓力低(一般低于1MPa)，用于小功率場合。在相同輸出力的情況下,氣壓傳動裝置比液壓傳動裝置的尺寸大。2)由于空氣的可壓縮性大，氣壓傳動的速度穩(wěn)定性差，給系統(tǒng)的位置和速度控制精度帶來很大影響，一般采用氣液聯(lián)動以獲得較理想的效果。3)排氣噪聲大，需加消聲器。4)與液壓系統(tǒng)相比，氣壓