液压传动-201401绪论.

哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤液压传动1贾宝贤5687026HydraulicTransmission哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤教材2液压传动.王积伟、章宏甲、黄谊主编.机械工业出版社，2007年哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤参考书3液压与气压传动习题集.王积伟主编哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤学习要求41.保证出席。2.课堂上认真听讲，不做与本课程无关的事情，保证上课效率。3.记好课堂笔记，提炼内容、感受、发现老师讲课中的问题，记录学习中遇到的问题。防止上课溜号。4.及时复习并与老师同学交流。5.按时完成作业，自己独立完成。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤第1章绪论5§1-0液压传动课程概述一、液压传动在机电专业课程体系中的地位1.液压传动是我们专业不可缺少的一门专业基础课。现代机械的动力传动有四大类：机、电、气、液。液压传动是传动的一个重要分支，广泛用于机床中。特别是在组合机床中，液压传动更是不可缺少的。液压传动在机床夹具中经常使用。液压传动是我们专业不可缺少的一门专业基础课。2.液压传动是一门用途很广的技术基础课。液压传动在多种机械中都广泛应用。工程机械、矿山机械、建筑机械、农业机械、运输机械、冶金机械、智能机械等等。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤机械制造-加工中心6哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤7汽车-自卸汽车哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤8矿山机械-液压支架哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤9石油机械-钻井平台哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤10建筑机械-塔吊升高哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤11建筑机械-大楼整体平移为配合世博配套工程，位于上海浦东新区的一栋老洋房实施了整体平移。这栋老洋房建于1906年。在平移工程中，液压千斤顶在计算机的控制下将使整栋大楼“行走”30多米。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤12农业机械-收割机哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤13军事装备-坦克转塔炮台哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤14军事装备-舰艇转塔炮台哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤15冶金机械-轧钢机哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤16锻压机哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤17智能机械-机器人哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤18工程机械-装载机哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤19工程机械-推土机哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤20救援机械-液压扩张器哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤21۝5D影院座椅.flv哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤22۝挖掘机0：38.wmv哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤23۝1.液压传动前言3：26.mpg哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤24目录第一章绪论第二章液压油液第三章液压流体力学基础第四章液压泵和液压马达第五章液压缸第六章液压阀第七章液压辅助装置第八章调速回路第九章其它基本回路第十章典型液压系统第十一章液压系统的设计和计算哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤25§1-0液压传动课程概述二、学习本课程的目的掌握流体力学中的相关基础熟悉并掌握液压元件的原理和特性熟悉并掌握基本回路的组成原理和特性学会液压系统的分析和设计三、本课程的内容四大块：流体、元件、回路、系统前两块是基础，后两块是综合。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤26§1-1液压传动发展概况液压传动与机械传动相比，还很年轻。液压传动到现在经历了三个阶段：17世纪中叶，帕斯卡提出了静压传递原理、18世纪末英国制成世界上第一台水压机。由于当时的技术不成熟，没有推广。当时的工作介质是水，容易腐蚀金属零件；元件加工精度低，间隙大；再加上用皮革密封，泄漏严重。真正推广使用是在二战前后。石油工业的兴起，给液压传动找到了新的工作介质——矿物油。最早成功使用的液压传动装置是舰艇上的转塔炮台，其后才出现了液压六角车床和液压磨床。从17世纪中叶到第二次世界大战，这是第一阶段，主要用在坦克、大炮等武器上。当时各搞一套，缺少交流，因此没有得到广泛应用。从二战结束到上世纪80年代，为第二阶段。60年代是液压传动的标准化时代，60~80年代发展普及很快。80年代以后，由于电子技术的发展，液压传动与微电子技术密切结合，为第三阶段。液压传动的控制技术不断进步，在许多行业中得到了广泛的应用，当前，大约95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动。一、液压传动简史哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤液压传动是基于以密封容器中流体的静压力传递力和功率这一原理来实现的。*1795年英国的约瑟夫·布拉默用这个原理建造了世界上第一台水压机，使液压技术进入工程领域。*1650年被帕斯卡(Pascal)发现该原理。*19世纪末，德国及美国分别把液压技术应用于龙门刨及六角车床、磨床等。*1905年詹尼(Janney)设计了一台带轴向柱塞机械、以油为工作介质的液压传动装置，并于1906年用于弗吉尼亚号战舰塔仰俯装置上，从此液压技术得到发展。1650年帕斯卡哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤*以油作为工作介质的径向柱塞泵先后由海勒·肖(HeleShaw)及汉斯·托马(HansThoma)于1910年及1922年研制成功，又于1930年研制出斜轴式轴向柱塞泵。*哈里威克斯(HarryVickers)于1936年提出了包括先导式溢流阀在内的液压控制元件。*第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快、动作准、功率大的液压传动装置及伺服机构，以装备各种飞机、坦克、大炮和军舰，使各种高压元件获得了近一步发展，同时出现了伺服阀。二战哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤美国麻萨理工学院的布莱克本(Blackburn)，李诗颖等人于1958年造出了喷嘴档板型电液伺服阀，由于伺服阀的造价高、抗污染能力差，后来又发展比例阀和比例泵。我国的液压工业始于20世纪50年代，其产品最初应用于机床和锻压设备，后来才用到其他机械设备上。自1964年从国外引进一些液压元件生产技术后，就进行自行设计和研制，初步形成从低压到高压的液压元件系列，并在各种机械设备上得到广泛的应用。我国的液压哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤30二、液压传动发展现状当前，液压传动技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、控制精密化、高度集成化、微型化、智能化等各项要求方面都取得了重大的进展，在液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真、计算机控制等方面不断提高，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也出现许多新成就。我国的液压传动技术起步晚、发展慢，相对于发达国家还相差较远。关键元件还依赖进口（如力士乐）。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤31三、液压传动研究热点1)液压元件微型化2)组合化、机电液集成化、模块化3)与电子技术、微电子、计算机、控制科学相结合，智能化4)工作介质多元化5)节能6)可靠性哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤32§1-2液压传动的工作原理及其组成部分一、液压传动的工作原理以液压千斤顶为例来简述液压传动的工作原理۝液压千斤顶.swf哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤33一、液压传动的工作原理1.液压传动的基本原理：利用液体将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力来传递能量，经过各种控元件和管路的传递，由液压执行元件把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。液压传动的功能转换：机械能液压能(压力能)机械能2.什么是液压传动？液压传动就是以液体作为工作介质，靠液体的压力来传递动力，靠液体的体积变化来传递运动和动力的技术。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤34液压传动基本工作原理解析1.理想状态：①液体无泄漏；②油不可压缩；③传递压力的管路无弹性变形；④运动无摩擦损失。۝猴子顶起大熊猫0：31.avi泵缸1234A15A2哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤352.动力的传递p=F/A压力，也就是物理中所说的压强p1=F1/A1,p2=F2/A2由帕斯卡定理得，若不计重力，各点压力相等p1=p2，即F/A1=W/A2，W/F=A2/A1在小面积A1上施加一个较小的力F，在大面积A2上，就可以输出一个很大的力W，这就是力的放大作用。液压千斤顶、压力机就是应用这一原理的产物。比较机械传动中的力放大作用泵缸1234A15A2哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤36机械传动中的力放大-杠杆原理在B上施加一个较小的力FB，在A上，就可以输出一个很大的力FA，力的放大倍数FA/FB=LB/LA力的放大倍数=力臂长度之比液压传动中的力放大-帕斯卡原理力的放大倍数W/F=A2/A1力的放大倍数=活塞面积之比=活塞直径之比的平方同样的放大倍数，液压传动尺寸更小。泵缸A1A2哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤37如右图所示：按下的体积：V1=h1A1鼓起的体积：V2=h2A2因为液体没有泄漏，不可压缩，则有：V1=V2=V即h1A1=h2A2令q=V/t3.运动的传递q——流量，单位时间内流过某过流面的液体的体积。于是有q1=V1/t=h1A1/t=v1A1，q2=v2A2由于V1=V2=V可得q1=q2=q=v1A1=v2A2v=q/Av——流速。q1v2缸2A1A234h1h2哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤384.液压传动中的能量守恒F1v1=F2v2=P，P=FvF=Ap，v=q/A∴P=Fv=Ap·q/A=pq功率=压力×流量=力×速度。液压传动中的重要参数：一个是压力p，一个是流量qq1v2缸2A1A234h1h2哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤395.液压传动比较机械传动（1）共同点：①都是传动装置，传递运动和动力；②传动中都能调节速度和力的大小。（2）不同点：①利用液体介质工作；②必须在密封容器内进行才能形成压力；③能量需经两次转换和一次传递产生所需的运动。机械能液压能机械能④传递的功率密度(单位体积传递的功率)大哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤40应用举例机床液压滑台图1-2向右1.组成能源装置：泵执行装置：缸控制调节装置：阀辅助装置：油箱、滤油器2.动作原理：进油路、回油路3.工作台改变运动方向—换向阀4.工作台改变速度—节流阀5.工作台推力调节—溢流阀6.起停——开停阀（方向阀）换向阀节流阀开停阀溢流阀۝平面磨床工作台.swf哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤41二、液压传动的组成部分液压传动的构成：5个要素1.工作介质—油；液2.供油动力元件—泵；压3.辅助元件—油箱、过滤器、油管和接头等；传4.执行元件—液压缸和液压马达；动5.控制元件—阀。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤42液压系统的组成系统的组成：元件回路系统或者说：油＋元件元件分成四类：１．动力元件：泵２．执行元件：缸和马达３．控制元件：阀（流量阀、压力阀、方向阀）４．辅助元件：油箱、油管、接头、滤油器总之，液压系统由油、泵、缸、阀、辅件、马达等组成。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤43三、液压系统图的图形符号一个液压系统可以用液压图形符号绘制成工作原理图。使用这些图形符号可以使液压系统图简单明了，便于绘制。液压系统的图形符号表示方法有三种：１．半结构原理图２．液压原理图３．混合使用的原理图哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤44１．半结构原理图如图1-1。清晰直观、容易理解，但手工绘制比较麻烦，用计算机绘图则可以克服这个缺点。国外大多采用这种方法。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤45２．液压原理图如图1-2。用规定的图形符号把液压系统的工作原理表示出来。图形符号有国家标准，这些标准在不断更新中。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤46３．混合使用的原理图个别元件用半结构图表示，大多数用图形符号表示。无论何种图形，图形符号只表示元件的功能，不表示元件的结构和参数。哈工大(威海)液压传动主讲：贾宝贤47§1-3液压传动的控制方式所谓液压传动的“控制方式”有两种不同的含义：一种是指对传动部分的操纵调