模塊一 液壓傳動基礎(chǔ)知識主講教師徐文琴 孫英達 賈銘新

1、課題一課題一 認識液壓傳動系統(tǒng)認識液壓傳動系統(tǒng)知識點知識點: : 液壓傳動系統(tǒng)的基本原理液壓傳動系統(tǒng)的基本原理 液壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用液壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用 液壓傳動系統(tǒng)的種類及組成液壓傳動系統(tǒng)的種類及組成 技能點技能點: 能正確區(qū)分液壓系統(tǒng)的各組成部分能正確區(qū)分液壓系統(tǒng)的各組成部分 圖11所示是工業(yè)生產(chǎn)中使用的液壓扭力機，它由液壓傳動系統(tǒng)帶動主軸運動； 圖12所示是工地上常見的挖掘機，它由液壓傳劫系統(tǒng)帶動料料兜運動從而完成挖掘工作。 這兩種設(shè)備中都使用了液壓傳動系統(tǒng)?那么，什么是液壓傳動系統(tǒng)？液壓傳動系統(tǒng)是如何帶動機器工作的呢？ 一、任務(wù)引入一、任務(wù)引入 一個液壓傳動系統(tǒng)要由哪些部分組成才能正常工作

2、？ 液壓傳動系統(tǒng)反分成哪些類別呢？ 下面就先來認識一下液壓傳動系統(tǒng)。 二、任務(wù)分析二、任務(wù)分析1液壓傳動系統(tǒng)的種類 液壓傳動系統(tǒng)是利用液體為工作介質(zhì)來傳遞機械能的，實際應(yīng)用中常以油液作為工作介質(zhì)。液壓傳動系統(tǒng)在現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備和制造設(shè)備中被廣泛的應(yīng)用。 三、相關(guān)知識三、相關(guān)知識根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)的工作特點把它分成兩大類 （1）靜）靜液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng) 靜一液壓系統(tǒng)安裝在固定的位置上，通常使用電磁鐵來控制回路中的閥門。 主要應(yīng)用領(lǐng)域有：各種制造和安裝機械、傳輸自動線、提升或傳送設(shè)備、沖壓機、壓鑄機、軋鋼機、升降機等。 （2）動）動液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng) 動一液壓系統(tǒng)的顯著特點在于閥門常直接用手操作。 主要應(yīng)用

3、領(lǐng)域：建筑機械，翻料機、機械手、裝貨站，起重裝置和卷揚機，農(nóng)業(yè)機械，挖掘機等。 圖13 a）結(jié)構(gòu)原理圖 b）用圖形符號表示的液壓原理圖 l油箱 2過濾器 3液壓泵 4節(jié)流閥 5換向閥 6、9進、回油管路 7液壓缸 8工作臺 10一主供油回路 11一溢流閥 12一溢流管路 2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理 以液壓千斤頂為例進行說明以液壓千斤頂為例進行說明: : 設(shè)施力設(shè)施力F，重物，重物G，小活塞，小活塞面積面積A1，大活塞面積，大活塞面積A2 。1)、力比關(guān)系力比關(guān)系 12AFAGp或：或：12AAFG討論討論: :（不考慮活塞自重及摩擦阻力）（不考慮活塞自重及摩擦阻力）（1 1

4、）當(dāng)）當(dāng)G=0時，時， p=0，F(xiàn)=0；（2 2）當(dāng)）當(dāng)G 時，時，p ， F 。 GA2A1Fp結(jié)論：結(jié)論： A A、系統(tǒng)的系統(tǒng)的工作壓力工作壓力取決于取決于負載負載，而與流量大小無關(guān)。，而與流量大小無關(guān)。 B B、當(dāng)當(dāng)A2 A1，只要施加很小的力，只要施加很小的力F，就可舉起很重的物，就可舉起很重的物體，這就是液壓千斤頂?shù)脑眢w，這就是液壓千斤頂?shù)脑怼?)、運動關(guān)系、運動關(guān)系 若不考慮泄漏、油液的可壓縮性及缸體、管道的變形等若不考慮泄漏、油液的可壓縮性及缸體、管道的變形等由于由于體積相等體積相等： A1 h1 = A2 h2；又由于又由于活塞移動的時間相同活塞移動的時間相同，均為，均為t

5、，則：則：thAthA2211即：即：2112AAvv或：或：A1v1=A2v2 = q ( (單位時間內(nèi)單位時間內(nèi)流過某一截面的液體體積，流過某一截面的液體體積，稱為稱為流量，用流量，用q q表示表示) ) 結(jié)論：結(jié)論：A A、活塞的運動速度與進入缸的流量成正比，與活塞的截面、活塞的運動速度與進入缸的流量成正比，與活塞的截面積成反比，而與流體壓力大小無關(guān)；積成反比，而與流體壓力大小無關(guān)；B B、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)q即可改變運動速度，所以，液壓和氣壓傳動能即可改變運動速度，所以，液壓和氣壓傳動能實現(xiàn)無級調(diào)速；實現(xiàn)無級調(diào)速； 3)3)、功率關(guān)系、功率關(guān)系 12AAFG和和2112AAvv在不計損失時，輸

6、入功率等于輸在不計損失時，輸入功率等于輸出功率。出功率。 即：即：Fv1=Gv2即即：P=pA1v1=pA2v2= p q 結(jié)論：結(jié)論：壓力壓力和和流量流量是流體傳動中最基本、最重要的兩個參數(shù)，是流體傳動中最基本、最重要的兩個參數(shù)，它們的乘積表示它們的乘積表示功率功率。工作原理工作原理：以有壓流體作為傳動介質(zhì)以有壓流體作為傳動介質(zhì)（或工作介質(zhì)、（或工作介質(zhì)、能源介質(zhì)），能源介質(zhì)），依靠密封容積的變化來傳遞運動依靠密封容積的變化來傳遞運動，依靠依靠流體內(nèi)部的壓力來傳遞動力流體內(nèi)部的壓力來傳遞動力。利用了帕斯卡原理利用了帕斯卡原理利用了質(zhì)量守恒定律利用了質(zhì)量守恒定律液壓傳動系統(tǒng)主組成: 1動力部分

7、它供給液壓系統(tǒng)壓力油，將原動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能（液壓能）。 2執(zhí)行部分下一將液壓泵輸人的油液壓力能轉(zhuǎn)換為帶動工作機構(gòu)運動的機械能，以驅(qū)動工作部件運動。 四、任務(wù)實施四、任務(wù)實施3控制部分用來控制和調(diào)節(jié)油液的壓力、流量和流動方向?？刂圃懈鞣N壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥等 4輔助部分它將前面3個部分連接在一起，組成一個系統(tǒng)，起儲油、過濾、測量和密封等作用，以保證液壓系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、持久地工作。5.5.工作介質(zhì)工作介質(zhì)：傳遞能量的流體，即傳遞能量的流體，即液壓油、壓縮空氣等。液壓油、壓縮空氣等。機床工作臺液壓系統(tǒng)機床工作臺液壓系統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)具有以下特點：液壓傳動系統(tǒng)具有以下

8、特點： （1）主要優(yōu)點 1）傳動平穩(wěn)。 2）質(zhì)量輕、體積小。 3）承載能力大。 4）容易實現(xiàn)無級調(diào)速。 5）易于實現(xiàn)過載保護。 6）液壓元件能夠自動潤滑。 7）容易實現(xiàn)復(fù)雜動作。 8）簡化機構(gòu)。 9）便于實現(xiàn)自動化。 10)便于實現(xiàn)“三化”。 （2）主要缺點 1）液壓元件制造精度要求高。 2）實現(xiàn)定比傳動困難。 3）油液受溫度的影響。 4）不適宜遠距離輸送動力。 5）油液中混入空氣易影響工作性能。 6）油液容易污染。 7）發(fā)生故障不容易檢查與排除。氣壓傳動的特點氣壓傳動的特點 優(yōu)點：優(yōu)點：來源廣泛，成本低廉，系統(tǒng)簡單；來源廣泛，成本低廉，系統(tǒng)簡單；空氣粘度小，輸送時壓力損失小，便于集中供應(yīng)（空

9、壓站）和遠距空氣粘度小，輸送時壓力損失小，便于集中供應(yīng)（空壓站）和遠距離輸送；離輸送；維護簡單，管道不易堵塞，無須更換介質(zhì)；維護簡單，管道不易堵塞，無須更換介質(zhì)；易于實現(xiàn)過載自動保護，使用安全，適合在高、低溫及易燃易爆等易于實現(xiàn)過載自動保護，使用安全，適合在高、低溫及易燃易爆等惡劣環(huán)境下使用；惡劣環(huán)境下使用；由于工作壓力低（小于由于工作壓力低（小于0.8MPa），對元件材料及加工精度要求低），對元件材料及加工精度要求低。 缺點：缺點：傳遞的功率??；傳遞的功率??；傳遞運動的速度穩(wěn)定性差；傳遞運動的速度穩(wěn)定性差；傳動效率較低。傳動效率較低。 液壓與氣壓傳動的應(yīng)用及發(fā)展概況液壓與氣壓傳動的應(yīng)用及發(fā)展

10、概況 1818世紀末世紀末 萬噸水壓機萬噸水壓機 2020世紀世紀3030年代年代 起重機、機床及工程機械起重機、機床及工程機械 二戰(zhàn)期間二戰(zhàn)期間 各種軍事武器各種軍事武器 二戰(zhàn)結(jié)束后二戰(zhàn)結(jié)束后 各種自動化設(shè)備及自動生產(chǎn)線各種自動化設(shè)備及自動生產(chǎn)線2020世紀世紀8080年代現(xiàn)在年代現(xiàn)在：高速、高壓、大功率、：高速、高壓、大功率、低噪聲、長壽命、高度集成化方向發(fā)展低噪聲、長壽命、高度集成化方向發(fā)展 節(jié)能化、微型化、輕量化、位置控制高精度化節(jié)能化、微型化、輕量化、位置控制高精度化氣動技術(shù)氣動技術(shù)初級階段初級階段計算機液壓計算機液壓伺服時期伺服時期電氣液壓電氣液壓技術(shù)時期技術(shù)時期20世紀世紀50年

11、代年代70年代年代 黃金時代迅猛發(fā)展期黃金時代迅猛發(fā)展期表表1-1 1-1 在各類機械行業(yè)中的應(yīng)用實例在各類機械行業(yè)中的應(yīng)用實例行業(yè)名稱行業(yè)名稱應(yīng)用場所舉例應(yīng)用場所舉例工程機械工程機械挖掘機、裝載機、推土機、壓路機、鏟運機等挖掘機、裝載機、推土機、壓路機、鏟運機等起重運輸機械起重運輸機械汽車吊、港口龍門吊、叉車、裝卸機械、皮帶運輸機等汽車吊、港口龍門吊、叉車、裝卸機械、皮帶運輸機等礦山機械礦山機械鑿巖機、開掘機、開采機、破碎機、提升機、液壓支架鑿巖機、開掘機、開采機、破碎機、提升機、液壓支架建筑機械建筑機械打樁機、液壓千斤頂、平地機等打樁機、液壓千斤頂、平地機等農(nóng)業(yè)機械農(nóng)業(yè)機械聯(lián)合收割機、拖拉

12、機、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)等聯(lián)合收割機、拖拉機、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)等冶金機械冶金機械電爐爐頂及電極升降機、軋鋼機、壓力機等電爐爐頂及電極升降機、軋鋼機、壓力機等輕工機械輕工機械打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化機、造紙機、紡織機械等打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化機、造紙機、紡織機械等汽車工業(yè)汽車工業(yè)自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車、汽車中的轉(zhuǎn)向器、自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車、汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器等減振器等智能機械智能機械折臂式小汽車裝卸器、數(shù)字式體育鍛煉機、模擬駕駛艙、折臂式小汽車裝卸器、數(shù)字式體育鍛煉機、模擬駕駛艙、機器人等機器人等 行業(yè)名稱行業(yè)名稱應(yīng)用場所舉例應(yīng)用場所舉例熱工設(shè)備熱工設(shè)備各類造型機、壓

13、鑄機、鑄型輸送機、鍛壓機械等各類造型機、壓鑄機、鑄型輸送機、鍛壓機械等機床工業(yè)機床工業(yè)車、銑、磨、刨、組合機床、數(shù)控機床、剪床、自動化車、銑、磨、刨、組合機床、數(shù)控機床、剪床、自動化及半自動化機床等及半自動化機床等國防工業(yè)國防工業(yè)飛機、坦克、大炮、艦艇、雷達、火箭、導(dǎo)彈等飛機、坦克、大炮、艦艇、雷達、火箭、導(dǎo)彈等船舶工業(yè)船舶工業(yè)打撈船、全液壓挖泥船、打樁船、采油平臺、氣墊船等打撈船、全液壓挖泥船、打樁船、采油平臺、氣墊船等近年應(yīng)用近年應(yīng)用太陽跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、船舶駕駛模擬器、地太陽跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、船舶駕駛模擬器、地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射系統(tǒng)、宇航環(huán)境模擬、高層建震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射系統(tǒng)、宇航環(huán)境模擬、高層建筑減震、緊急剎車裝置等筑減震、緊急剎車裝置等應(yīng)用一：高壓造型生產(chǎn)線應(yīng)用一：高壓造型生產(chǎn)線應(yīng)用二：真空靜壓造