液压与气压传动(课件)第一章液压与气动概述.pptVIP

第1章 液压与气压传动概论 章 节 目 录 1.1 液压与气压传动的研究内容 1.2 液压传动的工作原理 1.3 液压传动系统的组成 1.4 液压与气压传动的特点 1.5 液压与气压传动发展及应用概况 能源介质 控制方法 应该要理解的内容 2. 运动的传递 2. 从上面的例子可以看出，液压传动系统主要由以下五个部 分组成： 欢迎提出宝贵意见和建议! 视频演示1-1 液压千斤顶工作原理 视频演示1-2 典型液压系统原理图 第1章 液压与气压传动概论 * 液压与气压传动 福州大学机械工程及自动化学院 能源介质： 液压与气压传动是以有压流体（压力油或压缩空气）为能源介质。 实现传动和控制的方法： 液压与气压传动实现传动和控制的方法基本相同：利用各种控制元件组成能够实现特定功能的基本回路，再由若干回路有机组合成能完成一定控制功能的传动系统，从而进行能量的传递、转换与控制 。 了解的内容： (1)传动介质的基本物理性能及其静力学、动力学特性；(2)组成系统的各类液压与气动元件的结构、工作原理、工作性能以及由这些元件所组成的各种控制回路的性能和特点 ；(3)进行液压与气压传动控制系统的设计。 1.1 液压与气压传动的研究内容 1.2 液压传动的工作原理 帕斯卡定律：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时穿液体中各点。 图1-1 液压千斤顶工作原理图 （1-2） 1. 力的传递 据上式，系统压力与外负载密切相关。 由此得出液压传动工作原理的第一个重要特征： 液压与气压传动中工作压力取决于外负载。 为液压泵的排油压力（系统压力），应等于液压缸中液体压力，即 如1-1图所示:设液压缸活塞面积为 ，作用在活塞上的负载力为 。 （1-1） 液压缸中所产生的液体压力P2： 作用在液压泵活塞上的作用力F1 由此得出液压传动工作原理的第二个重要特征：活塞的运动速度只取决于输入流量的大小， 而与外负载无关。 从上面的讨论还可以看出，压力和流量是液压传动中两个最基本的参数。 液压泵排出的液体体积等于进入液压缸的液体体积，则有： 该公式是在不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、管路的变形情况下。 S1 为液压泵活塞位移，S2为液压缸活塞位移。 （1-3） 上式两边同除以运动时间t得： 式中：V1 、V2为液压泵活塞和液压缸活塞的平均运动速度。q1、 q2为液压泵输出的平均流量和液压缸输入的平均流量。 q1=v1A1=v2A2=q2 （1-4） 1.3 液压传动系统的组成 图1-2 典型液压系统原理图 1-液压泵 2-流量控制阀 3- 换向阀 4-液压缸 5-工作台 6-溢流阀 7-过滤器 8-油箱 （1）功率输入装置（能源装置）：把机械能→流体压力能。如液压泵。 （2）功率输出装置（执行元件）：把流体的压力能→机械能。如液压缸、液压马达。 （3）控制元件：对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置，如溢流阀等。 （4）辅助元件：保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、过滤器等。 （5）工作介质：液压油等。 为了简化液压系统的表示方法，通常采用图形符号来绘制系统原理图。图1-2（b）就是按GB/T786-93绘制的图1-2(a)所示液压系统原理图。 1.4 液压与气压传动的特点 1. 液压传动的优点、缺点 2. 气压传动的优点、缺点 优点： 1）在同等体积下，液压装置比电气装置产 生更高的动力。在同等功率下，液压装置体 积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑。 2）工作比较平稳。 3）能在大范围内实现无级调速 4）易于自动化 5）易于实现过载保护 6）液压系统的设计、制造和使用比较方便。 7）用液压传动实现直线运动远比用机械传 动简单。 缺点： 1）较多的能量损失。 2）工作性能易受温度变化的影响 。 3）液压元件的制造精度要求较高，因而价 格较贵 4）液压传动出现故障时不易找原因。 优点： 1）空气获得与排放方便 2）便于集中供应和远距离输 送。 3）对元件的材料与制造精度 要求较低 4）气动系统维护简单，管道 不易堵塞。 5）使用安全, 并且便于实现 过载保护。 缺点： 1）平稳性不如液压传动 2）总推力较小 3）传动效率低 主要经历如下阶段： 17、18世纪—液压基础理论的建立（流体运动原理、物体在流动的液体中的粘性和阻力问题、 流体能量传递原理、静压传递原理） 18世纪末—世界上第一台水压机由英国制造 19世纪至今—流体运动