第一节 液压传动的特点,基本原理,发展

第第 一一 部部 分分液压传动基本知识液压传动基本知识第一章 绪 论 传动传动 传递运动和动力的方式。机械 常见传动常见传动 电气 气体 流体 液力流力（动量矩定理）液体 液压物理（帕斯卡原理）1.11.1 液压传动的作用液压传动的作用 、地位：、地位：1.1.1优点：优点：(1)方便灵活地布置传动机构方便灵活地布置传动机构，不仅操作方便，省力，而且外形美观大方不仅操作方便，省力，而且外形美观大方。(2)重量轻、结构紧凑、惯性小重量轻、结构紧凑、惯性小。起动快可频繁变向，冲击小。起动快可频繁变向，冲击小。(3)可在大范围内实现无级调速。可在大范围内实现无级调速。调速范围可达12000，并可在液压装 置运行的过程中进行调速。(4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。压力平衡，有保护作用。传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。压力平衡，有保护作用。寿命长。寿命长。(5)易实现自动化。易实现自动化。(6)实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推 广使用。广使用。(7)形小而力大。形小而力大。(8)动作复杂动作复杂 (9)功率体积比大。功率体积比大。总之，总之，液压与气压传动的最大优点是能实现“力的放大力的放大”及在大范围在大范围内实现无级调速内实现无级调速。1.11.1液压传动的优缺点液压传动的优缺点：1.1.2 缺缺 点点：(1)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，污染地面。(2)液压传动对油温的变化比较敏感。(3)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。(4)液压系统发生故障不易检查和排除。(5)不宜远距离传递。总之，最大的缺点是传动效率偏低传动效率偏低及组件制造精度较高，系统出现故障组件制造精度较高，系统出现故障后不易诊断。后不易诊断。液压传动不宜单独使用，常常是机、电、液一体化。特特 点点:（1）用具有一定压力的液体来传动；（2）传动过程中必须经过两次能量转换；（3）传动必须在密封容器内进行，而且容积要发 生变化。1.2.1 液压与气压传动的基本原理液压与气压传动的基本原理:一、静止液体内压力传递一、静止液体内压力传递帕斯卡定律帕斯卡定律 (密闭容器中对静压力传递的描述)1.帕斯卡定律帕斯卡定律 图1-1 帕斯卡定律 在驱动力R的作用下液体表面产生压力P1,而大活塞在负载W的作用下产生压力p2 p1=p2=p ;p1=R/A1;p2=W/A2 则则 W/R=A2/A1=k 结结 论论：液压系统中的压力是由外界负载决定的；当k1时，只需较小的驱动力就能承受很大的负载，为力的放大机构。1.2.1 液压与气压传动的基本原理液压与气压传动的基本原理2、液压系统压力形成液压系统压力形成 p=F/A F=0 p=0 F p F p 结论：液压系统的工作压力取决于负载，结论：液压系统的工作压力取决于负载，并且并且 随着负载的变化而变化。随着负载的变化而变化。FA1.1.2 1.1.2 液压系统的组成及作用：液压系统的组成及作用：一、一、液压系统的组成及作用：液压系统的组成及作用：一个完善的液压系统由以下部分组成:1、动力装置、动力装置液压泵。将原动机输入的机械能转换为液 体的压力能，作为系统供油能源装置。2、执行装置、执行装置 液压缸（或油马达）。将流体压力能转换为机械能，而对外做功。3、控制调节装置、控制调节装置各种液压控制阀,用以控制流体的方 向、压力和流量，以保证执行元件完成预期的工作任务。4、辅助装置、辅助装置油箱、油管、滤油器、压力表、冷 却器、分水滤水器、油雾器、消声器、管件、管接头和各 种 信号转换器等，创造必要条件，保 证系 统正常工作。5、工作介质、工作介质 液压油，作为传递运动和动力的载体。1.1.2 1.1.2 液压系统的组成及作用：液压系统的组成及作用：二、二、液压传动系统的液压传动系统的图形符号图形符号：表 示 方 法 ：1、结构或半结构式图形表示结构原理直观性强，易理解，但结构复杂。2、图形符号*只表示元件功能，不表示 元件结构和参数，简单明了，易于 绘制。（GB78693）我国制订的液压系统图图形符号(GB78676)中，对于这些 图形符号有以下几条基本规定：(1)符号只表示元件的职能，连接系统的通路，不表示元件的 具体结构和参数，也不表示元件在机器中的实际安装位置。(2)元件符号内的油液流动方向用箭头表示，线段两端都有箭 头的，表示流动方向可逆。(3)符号均以元件的静止位置或中间零位置表示，当系统的动 作另有说明时，可作例外。1.1.3 1.1.3 液压传动发展应用：液压传动发展应用：一、一、液压传动发展概况液压传动发展概况 自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。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，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(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、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。我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。由于液压传动具有很多优点，现将机械的、电气的、气动的、液压的形式组合起来运用四位一体，使这种新技术发展得很快，液压技术在各种工业中的应用越来越广泛：1.进给运动传动装置磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动；车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架；铣床、刨床、组合机床的工作台等的进给运动也都采用液压传动。这些部件有的要求快速移动，有的要求慢速移动。有的则既要求快速移动，也要求慢速移动。这些运动多半要求有较大的调速范围，要求在工作中无级调速；有的要求持续进给，有的要求间歇进给；有的要求在负载变化下速度恒定，有的要求有良好的换向性能等等。所有这些要求都是可以用液压传动来实现的。2.往复主体运动传动装置龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往复直线运动，并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低，因此都可以采用液压传动。3.仿形装置车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来完成。其精度可达0.010.02mm。此外，磨床上的成形砂轮修正装置亦可采用这种系统。4.辅助装置机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杆螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等，采用液压传动后，有利于简化机床结构，提高机床自动化程度。5.静压支承重型机床、高速机床、高精度机床上的轴承、导轨、丝杠螺母机构等处采用液体静压支承后，可以提高工作平稳性和运动精度。二，液压传动在机械中的应用二，液压传动在机械中的应用轧钢机组海底石油探测平台固定煤矿矿井支承煤矿矿井支承液压装载、起重、挖 掘液压装载、起重、挖 掘液压装载、起重、挖 掘数控机床 EndGo to chapter 2