绪论-液压与气压传动

河南科技大学液压与气压传动郭冰菁老师课件

液压与气压传动教师：郭冰菁 答疑地点： 机电学院5号楼409 答疑时间： 周五晚20:00~21:30

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知识点一、传动的多种形式 二、流体传动的基本原理-★ 三、流体传动系统的组成-★ 四、流体传动系统的特点 五、流体传动的应用与发展概况 六、课程学习目标和基本要求

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一、传动的多种形式1.机器的组成：

机器由动力、传动、工作和控制四个部分组成。 动力部分：将其他形式的能量转变为机械能，为机器提供 动力。如水轮机、内燃机、电动机、液压马达等。 传动部分：传递动力和运动、分配能量、改变速度和运动 形式。分为机械传动、流体传动、电力传动。 工作部分：使加工对象性能、状态、形状、位置发生变化， 直接完成机器的预定功能。如：刀具、卡具、冲头等。 控制部分：完成被控参数的调节。

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一、传动的多种形式2.三种传动形式比较：

机械传动：通过各种机件直接传送动力的传动方式。表现在 传递动力、改变运动速度和方向、改变运动形式等方面。 如：螺旋传动机构、带传动、齿轮传动、链传动、涡轮蜗杆 传动、曲柄滑块机构、凸轮传动等。 电力传动：利用电力设备，通过调节电参数来传递动力或控制 动力的传动方式。 流体传动：以流体为工作介质，进行能量转换、传递和控制。 包括：(1)气体传动：以气体为工作介质的流体传动。 (2)液体传动：以液体为工作介质的流体传动。 ①液力传动：主要利用液体动能的液体传动。 ②液压传动：只利用液体压力能。河南科技大学 郭冰菁

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二、流体传动的基本原理1.定义：流体传动是以有压流体(压力油或压缩空气)作为 工作介质对能量进行传递和控制的一种传动形式。

2.工作原理：

理论基础： 帕斯卡原理(即静压传递原理)——“在密闭容器 内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各 点”。 即液体具有等值传递压力的性质。河南科技大学 郭冰菁

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二、流体传动的基本原理

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二、流体传动的基本原理

特征： 力传递特征：装置工作压力

(p)取决于外负载(W)。 p1=F1/A1 ; W=p2×A2; p1=p2; →W= F1/A1 ×A2

p1

p2

F1 W p A1 A2河南科技大学 郭冰菁

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二、流体传动的基本原理根据帕斯卡原理，密闭连通器内各点的压力到处都 相等,故： F1 W p A1 A2 ①作用力F1和负载力W之间是通过压力p传递的。 ②液压与气压传动的工作压力p取决于负载W,负 载愈大，压力p也就愈高，没有

足够的压力是无法 驱动负载的。 ③当W=0时，压力p=0河南科技大学 郭冰菁

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二、流体传动的基本原理 运动传递特征：执行元件运动速

度(v)取决于流量(q)。 在没有漏油，也没有被压缩的 条件下，排出和流入的液体体积 相等 ，则： h 1 A1 = h 2 A2 上式两边同除以运动时间t,得： v 1 A1 = v 2 A2 定义：流量q是指单位时间内液体流过 某一截面的体积。

q=V/t=Ah/t=Av河南科技大学 郭冰菁

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二、流体传动的基本原理结论： ①由公式v=q/A可知： 活塞移动速度只取决于流入液压缸中油液流量q, 与负载无关。即：活塞的运动速度可以通过改变流 量的方式进行调节。基于这一点，液压传动可以实 现无级调速。 ②运动的传递依靠“容积变化相等”而实现，常用单 位为m/min。 ③液压装置的自锁性取决于密封性，即当q=0时，v =0;执行元件可停留在任意位置。河南科技大学 郭冰菁

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二、流体传动的基本原理 功率特征：液压功率可以用压力p和流量q的乘积

来表示。 由

F1v1=Wv2 P=pA1v1=pA2v2=pq

结论： ①在不计各种功率损失的条件下，液压传动系 统的机械功率全部转换为液压功率。 ②功率的传递取决于压力和流量的乘积。 总结上述： 在液压传动中压力p和流量q是最基 本、最重要的两个参数。河南科技大学 郭冰菁

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二、流体传动的基本原理

实例：汽车吊

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三、流体传动系统的组成

能源装置(或称动力元件):把机械能转化成液体 压力能。如：液压泵、空压机。 执行装置(或称执行元件):把液体压力能转化成 机械能。如：液(气)压缸和液压马达。 控制调节装置(或称控制元件):对液体的压力、 流量和流动方向进行控制和调节。如：各类控制阀 或者由各种阀构成的组合装置。 辅助装置(或称辅助元件):以上三种组成部分以 外的其它装置，如各种管接件、油管、油箱、过滤 器、蓄能器、压力表等，起连接、输油、贮油、过 滤、贮存压力能和测量等作用。 传动介质：传递能量的液体介质，如油液、气体。河南科技大学 郭冰菁

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三、流体传动系统的组成

原理图表示法：

所有液压元件都可用相应液压职能符号来表示， 符合国家标准GBT786.1-1993,特殊元件可用结构 简图来表示，用标准符号组成的系统图称为液压系 统原理图。 职能符号都以元件的静止位置或零位来表示。

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四、液压与气压传动的优、缺点液压传动优点：1、功率-质量比大：体积小、重量轻、结构紧凑； 2、能

实现无级调速，调速范围宽，可达2000:1; 3、易于实现自动化，与电气控制相配和，可较方便 地实现复杂的程序动作和远程控制； 4、液压装置工作平稳，反应速度快，冲击小； 5、液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，有 利于总体布置设计； 6、液压装置操纵方便，易于防止超载，元件得到自 然润滑，寿命长。河南科技大学 郭冰菁