第一章 液压与气动系统组成及作用.ppt

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1、模块一模块一 液压与气动系统组成及作用液压与气动系统组成及作用2一、液压与气动系统的组成及工作原理一、液压与气动系统的组成及工作原理二、液压与气压传动的优缺点二、液压与气压传动的优缺点知识目标：知识目标：3n挖掘机挖掘机4n液压翻斗车液压翻斗车5n船闸船闸6n汽车制动系统汽车制动系统7n磨床磨床8n磨床工作台磨床工作台9n压床压床10n液压辅件液压辅件11n注塑机注塑机12n注塑机液压系统注塑机液压系统13n小松挖掘机主液压泵小松挖掘机主液压泵14n汽车起重机支腿汽车起重机支腿15n液压挖掘机液压挖掘机16n轧钢机械轧钢机械18生活中常见的传动类型：生活中常见的传动类型：液压传动的基本概念液压

2、传动的基本概念千斤顶，液压挖掘机千斤顶，液压挖掘机液压传动液压传动 公交车的车门公交车的车门 气压传动气压传动 电动门，声控灯电动门，声控灯电传动电传动 自行车，缝纫机自行车，缝纫机 机械传动机械传动 公交电车的运动公交电车的运动（电传动和机械传动）（电传动和机械传动）复合传动复合传动 19 机械传动机构机械传动机构 传动机构传动机构 流体传动机构流体传动机构 电气传动机构电气传动机构 传动的基本概念传动的基本概念 流体传动是以流体为工作介质进行能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。量转换、传递和控制的传动。液压传动液压传动 流体传动流体传动 气体传动气体传动 液力传动液

3、力传动 气力传动气力传动 传动方式有哪些？传动方式有哪些？20传动的基本概念传动的基本概念机械传动？机械传动？机械传动是靠机械的零、部件来传递机械传动是靠机械的零、部件来传递动力和运动。如卷扬机是靠带、齿轮、轴动力和运动。如卷扬机是靠带、齿轮、轴及轴承、卷筒、钢丝绳滑轮进行传动的。及轴承、卷筒、钢丝绳滑轮进行传动的。液压与液力的区别液压与液力的区别 液压依靠液体的压力能传递动力，主要组成是液压依靠液体的压力能传递动力，主要组成是油泵油泵+油油缸缸（马达），中间有控制阀。压力在长距离输送时，能量损（马达），中间有控制阀。压力在长距离输送时，能量损失不太大，上述元件可以远距离分布。失不太大，上述元

4、件可以远距离分布。液力依靠液体的动能传递动力，主要组成是液力依靠液体的动能传递动力，主要组成是泵轮泵轮+涡轮涡轮，中间可以加导轮。高流速的液体在远距离输送时容易发热，中间可以加导轮。高流速的液体在远距离输送时容易发热，丧失能量，所以液力系统的各个元件都是组合成一体的。例丧失能量，所以液力系统的各个元件都是组合成一体的。例如变矩器，耦合器等。如变矩器，耦合器等。泵轮泵轮是和电动机轴连接的主动轴上的工作轮，其功用是是和电动机轴连接的主动轴上的工作轮，其功用是将输入的机械能转换为工作液体的动能，故称为泵轮。将输入的机械能转换为工作液体的动能，故称为泵轮。涡轮涡轮是将工作液体的动能还原为机械能，并通过

5、被动轴驱动负载。是将工作液体的动能还原为机械能，并通过被动轴驱动负载。22传动的基本概念传动的基本概念液力传动液力传动 以液体为工作介质，利用液体动能来传递能以液体为工作介质，利用液体动能来传递能量的流体传动。量的流体传动。液力传动的输入轴与输出轴之间只靠液体为液力传动的输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系，构件间不直接接触，是一种非刚工作介质联系，构件间不直接接触，是一种非刚性传动。性传动。液力传动的优点是：能吸收冲击和振动，液力传动的优点是：能吸收冲击和振动，过载保护性好，甚至在输出轴卡住时动力机仍能过载保护性好，甚至在输出轴卡住时动力机仍能运转而不受损伤，带载荷起动容易，能实现自动运

6、转而不受损伤，带载荷起动容易，能实现自动变速和无级调速等。因此它能提高整个传动装置变速和无级调速等。因此它能提高整个传动装置的动力性能。的动力性能。23液压传动与气压传动的区别？液压传动与气压传动的区别？传动的基本概念传动的基本概念 液压传动，其做工的介质是机油（或液压传动，其做工的介质是机油（或其它的液体）；气压传动，其做工的介质其它的液体）；气压传动，其做工的介质是空气。是空气。液压传动与液力传动的区别？液压传动与液力传动的区别？液压传动只利用液体压力势能的液体液压传动只利用液体压力势能的液体传动；液力传动则主要利用液体的动能。传动；液力传动则主要利用液体的动能。24传动的基本概念传动的基

7、本概念气压传动与气力传动的区别？气压传动与气力传动的区别？25液压传动的主要优点：液压传动的主要优点：n 由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。n 可在大范围内实现无级调速。可在大范围内实现无级调速。n 在同等功率情况下，液压传动装置的重量轻、结构紧凑、在同等功率情况下，液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。惯性小。n 传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。n 采用油液做工作介质，能自行润滑，所以使

8、用寿命长。采用油液做工作介质，能自行润滑，所以使用寿命长。n 液压传动易于实现回转、直线运动。液压传动易于实现回转、直线运动。n 液压传动中，由于功率损失所产生的热量可由流动着的液压传动中，由于功率损失所产生的热量可由流动着的油带走，所以可避免在系统某些局部位置产生过度温升。油带走，所以可避免在系统某些局部位置产生过度温升。项目一项目一 液压与气动技术的应用与发展液压与气动技术的应用与发展26液压传动的主要缺点液压传动的主要缺点 ：n 液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能保证严格的传动比正确性，使得液压传动不能保证严格的传

9、动比 n 液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。境条件下工作。n 为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。复杂。n 液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。方便。n 液压系

10、统发生故障不易检查和排除。液压系统发生故障不易检查和排除。项目一项目一 液压与气动技术的应用与发展液压与气动技术的应用与发展27液压传动的特点：液压传动的特点：1 1）液压传动以液体作为传递运动和动力的工作介）液压传动以液体作为传递运动和动力的工作介质，而且传动中必须经过质，而且传动中必须经过两次能量转换两次能量转换。它先通。它先通过动力装置将机械能转换为液体的压力能，后又过动力装置将机械能转换为液体的压力能，后又将压力能转换为机械能做功。将压力能转换为机械能做功。2 2）油液必须在密闭容器（系统）内传递，而且必）油液必须在密闭容器（系统）内传递，而且必须有密闭容积的变化。须有密闭容积的变化。

11、项目一项目一 液压与气动技术的应用与发展液压与气动技术的应用与发展28n第一阶段：液压传动从第一阶段：液压传动从17世纪中叶帕斯卡提出静压传世纪中叶帕斯卡提出静压传递原理、递原理、1795年世界上第一台水压机诞生算起，液压传年世界上第一台水压机诞生算起，液压传动技术已有动技术已有200多年的历史，但由于没有成熟的液压传多年的历史，但由于没有成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，因此，发展动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，因此，发展缓慢，几乎停滞。缓慢，几乎停滞。n第二阶段：第二阶段：20世纪世纪30年代，由于工艺制造水平提高，年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先

12、应用于机床。开始生产液压元件，并首先应用于机床。n第三阶段：第三阶段：20世纪世纪5070年代，工艺水平有了很大提年代，工艺水平有了很大提高，液压与气动技术也迅速发展，渗透到国民经济的各高，液压与气动技术也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域。个领域。n第四阶段：第四阶段：20世纪世纪80年代初期引进美国、日本等的先年代初期引进美国、日本等的先进技术和设备，使我国的液压技术水平有了很大提高。进技术和设备，使我国的液压技术水平有了很大提高。项目一项目一 液压与气动技术的应用与发展液压与气动技术的应用与发展29液压技术主要的发展方向：液压技术主要的发展方向：当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、

13、当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制、计算机直接控制(CDC)、机、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。动及控制技术发展和研究的方向。项目一项目一 液压与气动技术的应用与发展液压与气动技术的应用与发展30项目二项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理31项目二

14、项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理液压千斤顶的结构原理图液压千斤顶的结构原理图32项目二项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理33项目二项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理34 35项目二项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理机机床床工工作作台台液液压压传传动动系系统统演演示示38 液压传动系统由动力元件、执行元件、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和传动介质五部分组成。控制元件、辅助元件和传动介质五部分组成。项目二项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理动力元件动力元件传动介质传动

15、介质控制元件控制元件辅助元件辅助元件执行元件执行元件39动力元件：动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原动机输入液压泵或气源装置，其功能是将原动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供（压力油）的机械能转换成流体的压力能，为系统提供（压力油）动力。动力。执行元件：执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气马达，功能是液压缸或气缸、液压马达或气马达，功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度或转矩和将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度或转矩和转速，以带动（克服）负载进行直线运动或旋转运动。转速，以带动（克服）负载进行直线运动或旋转运动。控制元件：控制元件：压力、流量和方向控制阀，作用是控

16、制和调压力、流量和方向控制阀，作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，保证达到执行节系统中流体的压力、流量和流动方向，保证达到执行元件所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。元件所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。辅助元件：辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计。管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计。传动介质：传动介质：液体。传递运动和动力，而且还对液压装置液体。传递运动和动力，而且还对液压装置的机构、零件起润滑、冷却和防锈作用。的机构、零件起润滑、冷却和防锈作用。项目二项

17、目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理40项目二项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理n图形符号表示元件的功能，而不表示元件的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；具体结构和参数；n反映各元件在油路连接上的相互关系，不反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；映其空间安装位置；n只反映静止位置或初始位置的工作状态，不只反映静止位置或初始位置的工作状态，不反映其过渡过程。反映其过渡过程。41项目二项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理 将能量从机械能转换为液压能，而后又将液压将能量从机械能转换为液压能，而后又将液

18、压能转换为机械能，何必多此一举呢？能转换为机械能，何必多此一举呢？一部完整的机器由一部完整的机器由原动机原动机部分、部分、传动机构传动机构及及控控制装置制装置、工作机工作机部分（含辅助装置）组成。部分（含辅助装置）组成。n原动机原动机包括电动机、内燃机等。包括电动机、内燃机等。n工作机工作机是完成机器工作任务的直接工作部分。是完成机器工作任务的直接工作部分。n传动机构传动机构及及控制装置控制装置的作用是把原动机输出功率的作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。经过变换后传递给工作机。为什么要用液压传动呢？为什么要用液压传动呢？42为什么要用液压传动呢？为什么要用液压传动呢？原动机一般很难

19、直接满足执行机构在速度、力、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，转矩或运动方式等方面的要求，必须通过中间环节必须通过中间环节传动装置传动装置进行调节控制。液压传动就是这种调进行调节控制。液压传动就是这种调节控制方式中的一种。因此，几乎所有的机械或机节控制方式中的一种。因此，几乎所有的机械或机器都需要传动机构。器都需要传动机构。项目二项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理43两个重要结论两个重要结论:液压与气压传动中的工作压力取决于负载液压与气压传动中的工作压力取决于负载,与流入与流入的流体多少无关。的流体多少无关。执行元件的运动速度取决于进入液压执行元件的运动速度取决于进入液压(气压气压)缸的缸的流量流量,而与流体压力大小无关。而与流体压力大小无关。项目二项目二 液压与气动系统的工作原理液压与气动系统的工作原理