液压传动与控制第一章.ppt

关于液压传动与控制第一章现在学习的是第1页，共37页17世纪中叶 帕斯卡提出静压传递原理18世纪末 英国制成第一台水压机19世纪 炮塔转位器、六角车床和磨床 第二次世界大战 兵器（功率大、反应快）战后转向民用 机械、工程、农业、汽车 20世纪60年代后 发展为一门完整的自动化技术现在国外 95%工程机械、90%数控加工中心、95%以上的自动线采用液压传动。采用液压传动的程度成为衡量一个国家工业水平的重要标志一、液压技术的发展现在学习的是第2页，共37页工程机械 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、机器人二、液压技术的应用现在学习的是第3页，共37页装载机现在学习的是第4页，共37页钮荷兰拖拉机，现在学习的是第5页，共37页汽车起重机现在学习的是第6页，共37页工程机械液压缸现在学习的是第7页，共37页联合收割机现在学习的是第8页，共37页液压翻斗车现在学习的是第9页，共37页铲运机现在学习的是第10页，共37页数控机床现在学习的是第11页，共37页液压摊铺机现在学习的是第12页，共37页液压平地机现在学习的是第13页，共37页小松挖掘机主液压泵现在学习的是第14页，共37页液压主泵现在学习的是第15页，共37页驱动马达现在学习的是第16页，共37页转向及先导控制现在学习的是第17页，共37页液压辅件现在学习的是第18页，共37页本课程的任务 1、了解液压元件的结构和工作原理，以正确熟练的选用液压元器件 2、了解各种液压元器件的控制性能及特点，以及它们组成的回路的特性 3、在以上两点的基础上能够设计液压回路，解决使用及维修方面的问题。现在学习的是第19页，共37页第二节 液压传动的工作原理、基本特征、组成与符号一、液压传动的工作原理、基本特征 一般来说,原动机的输出特性是不能满足工作机械对力和速度(大小,方向)的要求的,这就需要有一个中间装置,把原动机和工作机连结起来,使之满足要求,这个中间装置我们就称为传动装置.传动装置主要包括机械传动,电力传动和流体传动、或者是它们的组合；而流体传动又包括液压传动,液力传动和气压传动。现在学习的是第20页，共37页液压传动所具有的特征:就液压传动过程来说是能量转换的过程.即它将原动机的机械能（M,n)液压能(p,Q)机械能(M,n)主要是靠液体的压力和流速(流量)来传递能量.现在学习的是第21页，共37页手动液压千斤顶的工作原理图WF1 P1F2 P2l1l2Pp12现在学习的是第22页，共37页液压系统与其它传动形式比较有以下特征:1.以液体作为工作介质，实现传动.2.在密闭容器内(油泵,管路,阀,油缸等组成),以静压传递原理进行工作(忽略管路,阀处的损失).系统压力由外载来建立,系统压力大小与外载大小有关.（注意负载的含义很广泛）现在学习的是第23页，共37页(静压传递原理-帕斯卡定律:在密闭容器内的平衡液体中,任一点压力若有变化,则该点压力的变化将传给系统内任一点,其值不变).根据这一原理，上面讲的千斤顶 F2F1，L1+L2L2,P可以很小，就能顶起很重的重物.现在学习的是第24页，共37页弹簧力节流阀现在学习的是第25页，共37页3.工作机(执行元件)的运动速度，通常由系统中的流量(动力元件容积变化)来决定的。设在t时间内,活塞F1移动了距离S1,活塞F2移动了距离S2,则由于液体不可压缩,有:F1S1=F2S2F1S1/t=F2S2/t F1V1=F2V2 以Q-为油缸1(或称为泵，看成一个手动泵)的流量,即系统的流量，Q=F2V2 所以 V2=Q/F2 可见,V2Q，Q变化时,V2也随之变化,因此,工作机构的运动速度是由流量Q来满足的，这是液压传动一个很重要的特点。现在学习的是第26页，共37页4.系统的功率决定于系统的流量和压力.N=WV2=pF2V2=pQ p-系统压力,单位为Mpa Q-系统流量 上式说明,对油泵来说,它把发动机（手）的能量（机械能）转换为液体的能量,对工作机来说,把液体的能量转换为机械能.现在学习的是第27页，共37页 综上所述,液压传动是靠密闭容器内受静压力的液体来传递运动的一种方式,它是由油泵把发动机的机械能转化为液体能,再由油缸等液动机将液压能转化为机械能,以满足工作对运动和力的要求.现在学习的是第28页，共37页工作台液压缸换向阀节流阀开停阀溢流阀液压泵滤油器油箱油管现在学习的是第29页，共37页 二.液压系统的组成 上面我们讨论了液压系统的工作原理及其特征,那么液压系统主要由哪几部分组成的呢?首先,要使液体具有压力 p和流量Q就必须有相应的装置,在液压上,我们称之为:1.动力元件:泵.为系统提供动力液,将发动机的机械 能转化为液体的压力能,即,M,np,Q。要满足工作对象对力和运动的要求,还必须有一定的装置,将液体能量变为机械能,这就是:2.执行元件:油缸,液马达,等.即p,QM,n，（液压能转化为机械能，带动负载运动）现在学习的是第30页，共37页 要满足工作机的工作要求,还必须有另外一些元件来调节,限定系统中的压力流量,改变液流方向,这就:3.控制元件:控制元件用来控制系统的压力,流量和液流方向的各种控制阀,它包括压力控制阀,流量阀,和方向阀等。4.辅助元件:管线,油箱,滤网,蓄能器等,改善液压系统的工作条件,保证液压系统的正常工作.现在学习的是第31页，共37页动力元件控制元件执行元件辅助元件组成方块图现在学习的是第32页，共37页三.液压系统元件的职能符号 上面我们讲的液压系统图，称为半结构式原理图，可以想象一个完整的液压系统由于很多液压元件和管路连接而成，用元件的结构示意图来表达一个液压系统往往因元件的纵横排列，管路的交错，既看不清楚，绘制又复杂，使用也不方便，所以国家规定用统一的职能符号绘制。（GB786-76），附录中是一些常用的液压元件的职能符号，要求能够认识，记住。现在学习的是第33页，共37页工作管路油箱现在学习的是第34页，共37页四.液压传动的优缺点 优点:(与机械传动相比较,液压传动具有如下优点)1.液压元件尺寸小，结构紧凑,重量轻,（相对于电传动,同功率相比)与同功率电机相比,液压传动的泵的重量为电机的1/10-1/20,如 飞机上的泵:q=0.209kg/kw 现代电机:q=1.5-2kg/kw 2.运动形式变化方便,液压传动可以很方便的将发动机的旋转运动变为执行机构的往复运动，也可以实现复杂的空间角转动。现在学习的是第35页，共37页 3.易获得大的力矩:如油缸直径为d=30cm,推力为F=140吨时，所需要的液压力仅为p=200kg/cm2 4.可在较大范围内调速，而且是无级调速，调速方便.5.可获得复杂的动作(即运动形式多种多样),从而可以很容易地实现自动化控制,过载保护等.6.由于用油作为工作介质,因此,润滑性能良好,液压元件寿命长.7、大部分液压元件是标准的，设计系统比较方便。现在学习的是第36页，共37页感谢大家观看现在学习的是第37页，共37页