第一章_液压传动概述

第一章液压传动概述液压传动的定义液压传动的工作原理和系统构成液压传动的优缺点液压传动的工作介质本章主要内容为：1.1液压传动定义•1.1.1液压传动的定义一部完整的机器是由原动机、传动机构及控制部分，工作机（含辅助装置）组成。◆传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构和气压传动。•机械传动（mechanics）:常用零件为齿轮，轴，皮带等。气压传动（pneumatics）:常用空气或其它气体为传输介质。电气传动（electrics）:常用零件是直流电机，可控硅，交流电机变频器等。◆流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。◆液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。◆液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；◆液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。1.1.1液压传动的定义•那么，到底什么是液压传动呢液压传动（Hydraulics）是以液体为工作介质，通过驱动装置将原动机的机械能转换为液压的压力能，然后通过管道、液压控制及调节装置等，借助执行装置，将液体的压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动.?1.1.1液压传动的定义系统组成:两个不同直径的液压缸2和4紧密配合的活塞1和5连通件管道3系统要求:活塞1和5密封无泄漏活塞1和5与液压缸间无摩擦管道3活塞5液压缸2活塞1液压缸4泵如果活塞5上有重物W,则当活塞1上施加的F力达到一定大小时，就能阻止重物W下降，这就是说可以利用密封容积中的液体传递力。1.1.1液压传动的定义这个系统传递力：活塞1管道3活塞5液压缸4液压缸22.当活塞1在力F力作用下向下运动时，重物将随之上升.3.结论:密封容积中的液体不仅可以传递力，还可以传递运动.问题:1.1.1液压传动的定义这个系统传递运动：活塞1管道3活塞5液压缸4液压缸2v1v21.作用在密封容器内平衡液体表面上的压强（液压力）将均匀地传递到液体中所有各点上，且不改变大小.由帕斯卡定律:V1与V2的关系?•为什么要用液压传动呢？•将能量从机械能转换为液压能，而后又将液压能转换为机械能，何必多此一举呢？几乎所有的机械或机器都需要传动机构。这因为原动机一般很难直接满足执行机构在速度、力、转矩或运动方式等方面的要求，必须通过中间环节——传动装置进行调节控制。液压传动就是这种调节控制方式中的一种。1.1.1液压传动的定义1.2液压传动的工作原理液压千斤顶液压千斤顶常用于顶升重物,如顶起汽车以便拆换轮胎……1.2.1液压传动系统的工作原理1.2.1液压传动系统的工作原理在杠杆上没有作用力时,负载可以停止在任意位置;在液压缸行程范围内,可以将负载提升到任意位置。液压千斤顶1.2.1液压传动系统的工作原理千斤顶的外形、结构因厂家而异，但是其工作原理是一样的：1－杠杆2、9－密闭容器3－小活塞4、7－单向阀5－管路6、10－液压缸8－大活塞11－放油阀12－油箱1.2.1液压传动系统的工作原理1.2.1液压传动系统的工作原理•磨床液压系统图•作用：控制工作台水平往复运动1.2.1液压传动系统的工作原理液压缸手动换向阀节流阀液压泵磨床液压系统图溢流阀液压泵4由电机驱动，向系统提供一定流量的压力油该泵为齿轮泵，由一对相互啮合的齿轮来完成吸油和排油过程磨床液压传动系统的工作原理由液压泵输入的压力油通过手动换向阀11，节流阀13，换向阀15进入液压缸18的左腔，推动活塞17和工作台19向右运动液压缸18右腔的油液由换向阀15排回油箱磨床液压传动系统的工作原理当手动换向阀15换向之后，液压油进入液压缸18的右腔，推动活塞17和工作台19向右移动当节流阀大开时，进入液压缸18的油液增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，工作台的移动速度减小磨床液压传动系统的工作原理将手动换向阀9换成如图c所示状态，液压泵4输出的油通过手动换向阀9流回油箱。工作台处于停止状态，液压系统处于卸荷状态。磨床液压传动系统的工作原理磨床液压传动系统的工作原理液压系统中的工作零件都有一定的承载范围。如果超载，就会出现安全事故，如管道暴裂，电机烧毁。液压系统一般采用设置安全阀的方法来限制系统的最大工作压力，我们称它为溢流阀1.2.2液压传动系统的组成•从千斤顶和磨床的液压系统组成和工作原理可以看出，液压系统一般有以下几个部分组成：液压千斤顶结构示意图1.2.2液压传动系统的组成•从图1.1可以看出，液压传动是以液体作为工作介质来进行工作的，一个完整的液压传动系统由以下几部分组成：（l）液压泵（动力元件）：是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件，其作用是向液压系统提供压力油，液压泵是液压系统的心脏。（2）执行元件：把液体压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件，执行元件包括液压缸和液压马达。（3）控制元件：包括压力、方向、流量控制阀，是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件。如换向阀15即属方向控制元件，节流阀1３属流量控制元件。（4）辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如：管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。1.2.3液压系统的图形符号•图1．1（a）所示的液压系统图是一种半结构式的工作原理图。它直观性强，容易理解，但难于绘制。在实际工作中，除少数特殊情况外，一般都采用液压与气动图形符号（参看附录）来绘制，如图1．2所示。图1.21.2.3液压系统的图形符号[注意]图形符号表示元件的功能，而不表示元件的具体结构和参数；反映各元件在油路连接上的相互关系，不反映其空间安装位置；只反映静止位置或初始位置的工作状态，不反映其变化过程1.3液压传动的优缺点液压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点：（1）在同等功率情况下，液压执行元件体积小、结构紧凑；（2）液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；（3）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，所以惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向；（4）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1），它还可以在运行的过程中进行调速；（5）一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；（6）容易实现直线运动；（7）既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制；（8）液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。液压传动系统的主要缺点：（1）液压传动不能保证严格的传动比，这是由于液压油的可压缩性和泄漏造成的。（2）工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。（3）由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。（4）为了减少泄漏，液压元件在制造精度上要求较高，因此它的造价高，且对油液的污染比较敏感。液压技术的应用（可见小影片）•工程机械推土机、挖掘机、压路机•起重运输汽车吊、叉车、港口龙门吊•矿山机械凿岩机、提升机、液压支架•建筑机械打桩机、平地机、液压千斤顶•农业机械拖拉机、联合收割机•冶金机械压力机、轧钢机•锻压机械压力机、模锻机、空气锤•机械制造组合机床、冲床、自动线、气动扳手•轻工机械打包机、注塑机•汽车工业汽车中的转向器、减振器、自卸汽车•智能机械模拟驾驶舱、机器人液压传动装置：汽车吊液压传动装置：油压机液压传动装置•油压机回顾液压传动的定义液压传动的工作原理和系统构成液压传动的优缺点液压传动的工作介质本章主要内容为：