第1章液压传动与气压传动概述

绪论1、教学大纲2、本课程的重要性3、本课程特点及简介4、如何学好本课程5、液压与气动技术的发展概况前一页后一页退出-2-液压与气压传动教学大纲课程的性质：该课程是机械设计制造及其自动化专业的必修专业基础课。课程的要求：1.要求掌握各种液压与气动元件的结构原理和特点。2.要求掌握各种液压与气动基本回路的功用和组成。3.要求掌握分析系统工作原理的方法。学时安排：总学时数40，课内讲授32学时，实验8学时；课后作业每1周交一次；期末闭卷考试。前一页后一页退出-3-学时分配绪论、液压油液2学时液压流体力学4学时液压泵6学时液压执行元件2学时液压控制阀8学时液压基本回路6学时典型液压系统1学时气压传动2学时机动1学时前一页后一页退出-4-本课程的重要性•新兴技术，发展迅速。采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。•应用广泛，现代制造技术中不可替代的一项重要基础技术，也是当代工程技术人员必须掌握的重要基础技术知识。•我国的液压气动技术在产品、系统、生产工艺、运行排放等方面与发达国家相比，具有较大的差距。前一页后一页退出-5-本课程的特点•本课程兼顾成熟性与先进性，理论性与实践性相结合。•本课程涉及的范围很广，基于流体力学、机械制造、机械学、运动学、动力学、工程材料学、控制理论等学科。前一页后一页退出-6-如何学好本课程•在掌握基本理论的基础上，加强实践（做好实验）。•分清重点、主次，抓住主要矛盾。•应用最基本的知识熟悉和阅读应用系统，计算和设计小的应用系统，加深对基本理论的理解，培养自己的能力。前一页后一页退出-7-液压与气动技术发展概况•液压与气动技术应用在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶、航天航空等国民经济各行各业，是自动化技术不可缺少的手段。前一页后一页退出-8-液压挖掘机前一页后一页退出-9-前一页后一页退出-10-前一页后一页退出-11-液压与气动技术发展概况•20世纪60年代后，液压技术向更广阔领域渗透，发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，出现了电液比例控制阀、数字阀、电液伺服液压缸等机（液）电一体化元器件；•元件小型化、系统集成化、机电液（气）一体化是液压与气动技术的必然发展趋势；元件与系统的CAD/CAT与计算机实时控制是当前的发展方向。前一页后一页退出-12-第一章液压传动概述§1液压传动的基本概念§2液压传动系统的工作原理§3液压传动系统的组成§4液压传动的优缺点前一页后一页退出-13-第一章液压传动概述§1-1液压传动的定义、工作原理及组成§1-1-1液压传动的基本概念液压传动是利用液体作为工作介质进行能量的传递、转换和控制的一种传动方式。前一页后一页退出-14-§1-1-2液压传动系统的工作原理下面以液压千斤顶来简述液压传动系统的工作原理前一页后一页退出-15-机械能液压能机械能油泵油缸（电动机输出的）Mn，nMn，np，QP，v油马达前一页后一页退出-16-下面分析液压传动系统中力和运动的传递前一页后一页退出-17-v1Q（l/min）WF1F2v2（m/min）pp液压传动简图小油缸的活塞受到作用力P1的作用向下压，油液便处于被挤压状态而产生了压力p(一种反抗力，单位压力)，此压力p推动大活塞及其上面的负载W向上运动。负载越大，系统中的压力p越高，所需的作用力P1越大，即系统压力与外负载密切相关。运动是靠密闭工作容积变化相等的原则实现的。液体不但可以传递力，而且还可以传递运动。因此，液体是一种传动介质。前一页后一页退出-18-液压传动系统工作原理的特征力的传递遵循帕斯卡原理p2=F2/A2F1=p1A1=p2A1=pA1液压与气动系统的工作压力取决于外负载。运动的传递遵照容积变化相等的原则s1A1=s2A2q1=v1A1=v2A2=q2执行元件的运动速度取决于流量。压力和流量是液压传动中的两个最基本的参数。前一页后一页退出-19-强调：•液压传动系统中力的传递遵循帕斯卡定理，系统工作压力取决于外负载。•液压传动系统运动的传递遵循容积变化相等的原则，执行元件的运动速度取决于流量。前一页后一页退出-20-液压传动的过程就是液压能机械能机械能的能量转换过程。•压力取决于负载，负载决定压力。•速度取决于流量，流量决定速度。机械能（P1v1）→液压能（PQ）→机械能（P2v2）前一页后一页退出-21-§1-1-3液压传动系统的组成液压传动系统由以下四个主要部分组成：1、能源装置——液压泵（油泵）机械能→液压能2、执行装置——油缸和油马达液压能→机械能3、控制装置——控制系统压力、流量、方向的元件。各种液压阀（流量阀、压力阀、方向阀）4、辅助装置——如油箱、油管、蓄能器、管接头、滤油器、压力表开关等。5、工作介质——用它进行能量和信号的传递。液压油。前一页后一页退出-22-三、液压图形符号•结构式液压符号——表示元件的基本结构及其动作原理。形象易懂，但难以绘制。•职能式液压符号——只表示元件的职能及其连接系统的通路，并不表示元件的具体结构和参数。绘制容易，但需学习。•前一页后一页退出-23-符号表达国家规定我国制定的液压传动图形符号（GB786.1-1993）均采用职能符号。国家标准规定：图中各元件的符号均以静止状态（或零工位）表示。工作油路标准实线泄漏油路细实线表示控制油路虚线表示前一页后一页退出-24-液压图形符号示例图1-03圆锯机的液压传动系统1、油箱2、滤油器3、油泵4、节流阀5、油管6、换向阀7、油管8、油缸9、活塞10、工作机构11、管路12、手柄13、溢流阀14、管道1234589101314711图1-04用职能式符号表示的液压传动系统图1、油箱2、滤油器3、油泵4、节流阀5、7、11、14、油管6、换向阀8、油缸9、活塞10、工作机构12、手柄13、溢流阀1234131456121178910前一页后一页退出-25-§1－2液压传动的优缺点•优点：•布置方便灵活。•无级调速，调速范围可达2000：1。•传动平稳，易于实现快速启动、制动和频繁换向。•操作控制方便，易于实现自动控制、中远距离控制和过载保护。•标准化、系列化、通用化程度高，有利于縮短设计周期、制造周期和降低成本。前一页后一页退出-26-缺点：•传动效率不高；•不能严格保证定比传动；•维护要求较高。前一页后一页退出-27-思考题和参考资料•思考题：•1.液压传动中两个最基本的参数是什么？各有什么特征？•2.液压传动系统有哪些基本组成部分？试说明各组成部分的作用。•3.液压传动与机械传动、电气传动比较有哪些主要优缺点？•参考资料：•1、许福玲等主编《液压与气压传动》机械工业出版社•2、路甬祥主编《液压气动技术》机械工业出版社•3、章宏甲主编《液压与气压传动》机械工业出版社思考题前一页后一页退出-28-END