文档介绍：第1章液压与气压传动概论
章节目录
液压与气压传动的研究内容
液压传动的工作原理
液压传动系统的组成
液压与气压传动的特点
液压与气压传动发展及应用概况
能源介质:
液压与气压传动是以有压流体(压力油或压缩空气)为能源介质。
实现传动和控制的方法:
液压与气压传动实现传动和控制的方法基本相同:利用各种控制元件组成能够实现特定功能的基本回路,再由若干回路有机组合成能完成一定控制功能的传动系统,从而进行能量的传递、转换与控制。
了解的内容:
(1)传动介质的基本物理性能及其静力学、动力学特性;(2)组成系统的各类液压与气动元件的结构、工作原理、工作性能以及由这些元件所组成的各种控制回路的性能和特点;(3)进行液压与气压传动控制系统的设计。
能源介质
控制方法
应该要理解的内容
液压与气压传动的研究内容
液压传动的工作原理
帕斯卡定律:在密闭容器内,施加于静止液体上的压力将以等值同时穿液体中各点。
图1-1 液压千斤顶工作原理图
(1-2)
1. 力的传递
据上式,系统压力与外负载密切相关。由此得出液压传动工作原理的第一个重要特征:
液压与气压传动中工作压力取决于外负载。
为液压泵的排油压力(系统压力),应等于液压缸中液体压力,即
如1-1图所示:设液压缸活塞面积为,作用在活塞上的负载力为。
(1-1)
液压缸中所产生的液体压力P2:
作用在液压泵活塞上的作用力F1
2. 从上面的例子可以看出,液压传动系统主要由以下五个部
分组成:
(1)功率输入装置(能源装置):把机械能→流体压力能。如液压泵。
(2)功率输出装置(执行元件):把流体的压力能→机械能。如液压缸、液压马达。
(3)控制元件:对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置,如溢流阀等。
(4)辅助元件:保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、过滤器等。
(5)工作介质:液压油等。
为了简化液压系统的表示方法,通常采用图形符号来绘制系统原理图。图1-2(b)就是按GB/T786-93绘制的图1-2(a)所示液压系统原理图。
液压与气压传动的特点
1. 液压传动的优点、缺点
2. 气压传动的优点、缺点
优点:
1)在同等体积下,液压装置比电气装置产
生更高的动力。在同等功率下,液压装置体
积小,重量轻,功率密度大,结构紧凑。
2)工作比较平稳。
3)能在大范围内实现无级调速
4)易于自动化
5)易于实现过载保护
6)液压系统的设计、制造和使用比较方便。
7)用液压传动实现直线运动远比用机械传
动简单。
缺点:
1)较多的能量损失。
2)工作性能易受温度变化的影响。
3)液压元件的制造精度要求较高,因而价
格较贵
4)液压传动出现故障时不易找原因。
优点:
1)空气获得与排放方便
2)便于集中供应和远距离输
送。
3)对元件的材料与制造精度
要求较低
4)气动系统维护简单,管道
不易堵塞。
5)使用安全, 并且便于实现
过载保护。
缺点:
1)平稳性不如液压传动
2)总推力较小
3)传动效率低
主要经历如下阶段:
17、18世纪—液压基础理论的建立(流体运动原理、物体在流动的液体中的粘性和阻力问题、流体能量传递原理、静压传递原理)
18世纪末—世界上第一台水压机由英国制造
19世纪至今—流体运动方程进一步发展,液压与气压传动在工程上得到了广泛的应用
应用举例:
液压与气压传动发展及应用概况
表1-1液压与气压传动在各类机械行业中的应用举例
行业名称
应用举例
工程机械
挖掘机、装载机、推土机、铲运机等
矿山机械
凿岩机、开掘机、提升机、液压支架等
建筑机械
打桩机、液压千斤顶、平地机等
冶金机械
轧钢机、压力机等。
机械制造
机床、数控加工中心、自动线等、气动扳手、压力机、模锻机、空气锤等。
轻工机械
打包机、注塑机、橡胶硫化机、食品包装机、真空镀膜机等
汽车工业
高空作业车、自卸式汽车、汽车起重机、转向器等。
水利工程
船闸水闸启闭机、船舵液压操纵等。
农林机械
化肥包装机、联合收割机、拖拉机、农机悬挂系统等。