液压与气动技术第一章液压与气压传动基础.ppt

第1章 液压与气压传动基础 1.1 液压与气压传动的工作原理 1.2 液压与气压传动的组成 1.3 液压与气压传动的优、缺点 1.4 液压与气动技术的应用与发展概况 1.5 液压与气动技术的基木理论 1.1 液压与气压传动的工作原理 1. 1. 1 概述 液压与气压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一特别是近年来.随着机电一体化技术的发展.与微电子、计算机技术相结合.液压与气压传动进入了一个新的发展阶段.其广泛地应用在机械制造业、起重设备、矿山机械、工程机械、农业机械、化工机械及军事行业中。特别是在机床行业中应用液压与气压传动技术实现机床往复、机床回转、机床进给、机床仿行及各种辅助运动。 液压与气压传动技术是以流体—液压油液(或压缩空气)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式.它们的工作原理基本相同。 1.1 液压与气压传动的工作原理 1. 1. 2 液压传动的工作原理 液压传动是指用液体作为工作介质.借助于液体的压力能进行能量传递和控制的一种传动形式。利用各种元件组成不同功能的基本控制回路.再由基本控制回路根据系统要求组成具有一定控制机能的液压传动系统。 液压千斤顶是机械行业常用的工具.常用这个小型工具顶起较重的物体。下面以它为例简述液压传动的工作原理。图1-1所示为液压千斤顶的工作原理。千斤顶有两个液压缸1和6.内部分别装有活塞.活塞和缸体之间保持良好的配合关系.不仅活塞能在缸内滑动.而且配合面之间又能实现可靠的密封。当向上抬起杠杆时.液压缸1的活塞向上运动.液压缸1的下腔容积增大形成局部真空.单向阀2关闭.油箱4的油液在大气压作用下经吸油管顶开单向阀3进入液压缸1下腔.完成一次吸油动作当向下压杠杆时.液压缸1活塞下移. 1.1 液压与气压传动的工作原理 液压缸1下腔容积减小.油液受挤压.压力升高.关闭单向阀3,液压缸1腔的压力油顶开单向阀2.油液经排油管进入液压缸6的下腔.推动大活塞上移顶起重物。如此不断上下扳动杠杆就可以使重物不断升起.达到起降的目的。 1. 1. 3 气压传动的工作原理 气压传动的工作原理是利用空气压缩机将电动机或其他原动机输出的机械能转变为空气的压力能.然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下.通过执行元件把空气的压力能转变为机械能.从而完成直线或回转运动并对外做功。 1.1 液压与气压传动的工作原理 图1-2所示为钻床工作台的工作原理。将工件从手中放到夹具中.接着按下启动按钮.使夹具气缸冲出.当气缸将工件夹紧后.钻床对工件钻眼.钻完后钻臂返回，与此同时.喷嘴将碎屑吹掉.然后夹具气缸松开。 1.2 液压与气压传动的组成 1. 2. 1 液压传动的组成 图1-3所示为一简化的组合机床液压传动系统.其工作原理如下。 定量液压泵3由电动机驱动旋转.从油箱1经过滤油器2吸油。当换向阀5的阀芯处于图示位置时.压力油经流量控制阀4、换向阀5和管道9进入液压缸7的左腔.推动活塞向右运动。液压缸右腔的油液经管道6、换向阀5和管道10流回油箱。改变换向阀5的阀芯的位置.使之处于左端时.液压缸活塞将反向运动。改变流量控制阀4的开口.可以改变进入液压缸的流量.从而控制液压缸活塞的运动速度。液压泵排出的多余油液经溢流阀11和管道12流回油箱。液压缸的工作压力决定于负载。 1.2 液压与气压传动的组成 液压泵的最大工作压力由溢流阀11调定.其调定值为液压缸的最大工作压力及系统中油液经阀和管道的压力损失的总和。因此.系统的工作压力不会超过溢流阀的调定值.溢流阀对系统还起着过载保护作用。工作台的运动速度取决于流量大小.由流量控制阀4调节。 从上述例子可以看出一个完整的液压系统由以下4部分组成 ①能源装置 ②执行装置 ③控制装置 ④辅助装置 1.2 液压与气压传动的组成 1.2.2 气压传动的组成 气压传动的工作原理如图1-4所示。 气压传动的组成部分及各部分的作用如下。 ①气压发生装置:获得压缩空气的能源装置.其主体部分是空气压缩机。 ②执行机构:将压缩空气的压力能转化为机械能的装置.如气缸、气马达。 ③控制元件:控制压缩空气的流量、压力、方向以及执行元件工作程序的元件.如压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀、逻辑元件等。 ①辅助元件:使压缩空气净化、润滑、消声以及元件间连接等所需的装置.如过滤器、油雾器等 1.3 液压与气压传动的优、缺点 1. 3. 1 液压传动的优、缺点 1.优点 ①体积小.重量轻.结构紧凑。 ②运动比较平稳.能在低速下稳定运动.易于实现快速启动、制动和频繁换向。 ③可在大范围内实现无级调速。 ④容易实现自动化.操纵方便。 ⑤易于实现过载保护且液压件能自行润滑.因此使用寿命较长。 ⑥由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化.所以液压系统的设计、制造、使用都比较方便。 1.3 液压与气压传动的优、缺