液压与气动技术 教学课件 ppt 作者 廖传林 主编第1章 液压传动概述与工作介质.ppt

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* 第1章 液压传动概述与工作介质 液压与气压传动是研究利用流体压力传递运动和动力的一门科学。相对机械传动而言,液压与气压传动虽然起步较晚,但是,由于科学技术的快速发展和机件加工的日趋先进,液压与气压传动的发展速度非常迅猛。特别是当今,随着各种先进机械设备的操作和控制系统不断向高自动化、高智能化和高人机互动化的方向飞速前进,液压和气压传动凭借着其它传动方式无法比拟的优越性,已成为一种包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动控制领域的重要学科,在各种先进机械设备的实际应用、研制和开发过程中,占据着非常重要的地位,是从事机、电、液、气一体化的技术工作者必须掌握的重要实用技术之一。 1.1 液压传动概述 1.1.1液压传动的基本概念和基本原理 图1-1 液压千斤顶工作 原理图 1-手提杠杆 2-泵体 3-小活塞 4、5-单向阀 6-大活塞 7-液压缸体 8-截止阀 9-油箱 液压千斤顶是一个简单而又典型的液压传动系统。其工作原理如图1-1所示。图中,由手提杠杆1、泵体2、小活塞3、单向阀4、5组成了千斤顶的手动液压泵;由活塞6和缸体7组成了可举升重物的液压缸。 在图1-1中,手提杠杆1上下摆动时,小活塞3可在泵体内上下往复运动。 当小活塞3上移时,泵体2下腔的密闭容积会随着小活塞3的上移而逐渐扩大,于是,泵体下腔内形成局部真空,在大气压力的作用下,油箱中的油液可经单向阀4吸入到泵体下腔的密闭容积里。 当小活塞3下移时,泵体下腔的的密闭容积又逐渐变小,密闭容积内的液体压力随之升高,于是,单向阀4被关闭,密闭容积里的有压液体顶开单向阀5进入液压缸体7的下腔,形成了一个大的密闭回路,并通过密闭回路中的有压液体推动大活塞上升,对外传递运动和动力。 反复不断地搬动杠杆,重物就会逐步上升到需要的位置;手动泵停止动作,大活塞也将停止运动。打开截止阀8,油液在重力的作用下流回油箱9,大活塞6随之落回原位。 液压千斤顶举升重物的工作过程表明了:所谓液压传动,就是利用有压液体,经由一些液压元件控制之后,来传递运动和动力的一种传动形式。 液压千斤顶的工作过程同时也揭示了液压传动的三个基本工作原理: 1.力的传递原理 在图1-1中,通过手动对泵体2内的液体施压,然后通过密闭回路中各质点相对静止的液体,将压力传递到液压缸7,推动液压缸7上的重物G。推动重物的工作压力是由重物的重量决定的,重物越重,推动重物的工作压力就越大;反之,重物越轻,推动重物的工作压力就越小,液体的工作压力不会因为在单位时间里流入液压缸7中的液体多少(即液体的流量)而发生改变。 这种现象揭示了液压传动的一个基本工作原理,即力的传递原理:液压传动是以液体为工作介质,在密闭的回路里,依靠液体的静压力进行力的传递。 液体的工作压力取决于负载的大小,与液体的流量大小无关。 2.速度的调节原理 在图1-1中,手提杠杆的动作频率加快,在单位时间里流入液压缸的油液就会增加,大活塞上升的速度也会加快;反之,手提杠杆的动作频率减慢,大活塞的运动速度也会减慢。而且,液压缸运动时,即使回路中的工作压力发生变化,其运动速度也不会因为工作压力的大小变化而变化。 这种现象揭示了液压传动的又一基本工作原理,即速度的调节原理:在液压传动中,调节输入执行元件的液体流量,即可调节执行元件的运动速度。 执行元件的运动速度取决于液体的流量大小,与液体的压力大小无关。 3.能量的转换原理 在图1-1中,小活塞3作往复运动时,是外力对小活塞做功, 不断增加小活塞的机械能,并通过小活塞将机械能转换成液体压力能。当油液的压力推动大活塞时,又将压力能转换成机械能对外做功。所以,液压传动的全过程就是一个将机械能转换成液体压力能,又将液体压力能转换成机械能的一个能量转换过程 。 1.1.2液压系统的组成 图1-2是一个更为全面的 液压传动系统,这一系统清 晰地反映了液压系统的基本 组成: 图1-2 磨床工作台液压系统的工作原理图 1-油箱;2-滤油器;3-液压泵;4-溢流阀;5、7-换向阀;6-节流阀;8-液压缸;9-工作台 1.工作介质——液压系统中传递能量的物质。 液压传动的工作介质主要是液压油。 在图1-2中,油箱1中的液压油通过液压泵3输送

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