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

* 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