第1章 液压与气压传动基础（课件）-高二《液压与气压传动》同步教学（武汉大学版）

第1章 液压与气压传动基础 液压与气压传动的工作原理 一 液压与气压传动的组成 二 液压与气压传动的应用 三 液压与气动技术的基本理论 四 液压与气压传动的工作原理 液压与气压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压与气压传动进入了一个新的发展阶段，其广泛地应用在机械制造业、起重设备、矿山机械、工程机械、农业机械、化工机械及军事行业中。特别是在机床行业中应用液压与气压传动技术实现机床往复、机床回转、机床进给、机床仿行及各种辅助运动。 液压与气压传动技术是以流体—液压油液(或压缩空气)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式，它们的工作原理基本相同。 液压千斤顶由液压泵和液压缸两部分构成。液压泵(手动柱塞泵)由杠杆1、泵体2、小活塞3及单向阀5和7组成。液压缸由缸体10和大活塞9组成，为确保液压千斤顶正常工作，活塞与缸体、活塞与泵体接触面之间的配合既要使活塞在缸体和泵体中移动，又要形成可靠的密封。 液压传动的工作原理 结论：液压传动是依靠密封的变化来传递运动、依靠油液内部的压力来传递动力的。液压传动装置实质上就是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，然后又将液压能转换为机械能，以驱动工作机构完成各种要求动作。 液压传动的工作原理 气压传动工作原理 气压传动工作原理和液压传动基本相同，也是能量转换的过程。只是工作介质是空气，不是液压油。下面以气动剪切机为例说明。 液压与气压传动的组成 液压传动系统除工作介质外，主要由动力元件、执行元件、控制调节元件和辅助元件4部分组成 液压与气压传动的组成 各部分的名称和所包含的主要液压元件及作用 序号 组成 作用 1 动力元件 液压泵 将原动机输入的机械能转换为液压能，为液压系统提供压力油，是液压系统的动力源 2 执行元件 液压缸、液压马达 将液体的压力能转换为机械能，在压力油的推动下输出力和速度，以驱动工作部件 3 控制调节元件 各种阀类元件，如溢流阀、节流阀、换向阀等 控制液压系统中液压油的压力、流量和流动方向，以保证执行元件完成预期的工作运动 4 辅助元件 油箱、油管、管接头、滤油器、压力计、流量计等 散热、贮油、输油、连接、过滤、测量压力和流量，以保证系统正常工作 气压传动的组成 气压传动系统主要组成有四部分。 (1)气源装置是获得压缩空气的设备与装置。包括空气压缩机、贮气罐、空气净化装置等。其主体部分是空气压缩机，它将原动机提供的机械能转变为气体的压力能。应用气动设备较多的厂矿，集中建立压缩空气站，再由压缩站统一向各用气点分配输送压缩空气。 (2)执行元件是将气体的压力能转换为机械能的能量装置，包括气缸(直线运动)和气马达(回转运动)。 (3)控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量、方向，以便使执行元件完成预定运动的元件，主要包括压力阀、流量阀、方向阀、逻辑元件和行程阀等。 (4)辅助元件是将压缩空气净化、润滑、消声以及元件间连接等所需的不可缺少的元件装置，包括过滤器、油雾器、消声器以及管件等。 气压传动系统组成 液压与气压传动的优、缺点及应用 液压传动的优点 （1）在传递同等功率的情况下，液压传动装置的体积小、重量轻、结构紧凑。据统计，液压马达的重量只有同功率电动机重量的10%～20%，而且液压元件可在很高的压力下工作，因此液压传动能够传递较大的力或力矩。 （2）液压装置由于重量轻、惯性小、工作平稳、换向冲击小，易实现快速启动，制动和换向频率高。对于回转运动每分钟可达500次，直线往复运动每分钟可达400～1000次。这是其他传动控制方式无法比拟的。 （3）液压传动装置易实现过载保护，安全性好，不会有过负载的危险。 （4）液压传动装置能在运动过程中实现无级调速，调速范围大（可达范围1∶2000）速度调整容易，而且调速性能好。 （5）液压传动装置调节简单、操纵方便，易于自动化，如与电气控制相配合，可方便的实现复杂的程序动作和远程控制。 （6）工作介质采用油液，元件能自行润滑，故使用寿命较长。 （7）元件已标准化，系列化和通用化。便于设计、制造、维修、推广使用。 （8）液压装置比机械装置更容易实现直线运动。 液压传动的缺点 （1）由于接管不良等原因造成液压油外泄，它除了会污染工作场所外，还有引起火灾的危险。 （2）液压系统大量使用各式控制阀、接头及管子，为了防止泄漏损耗，元件的加工精度要求较高。 （3）液压传动不能保证严格的传动比，这是由于液压油的可压缩性和泄漏造成的。 （4）油温上升时，粘度降低；油温下降时，粘度升高。油的粘度发生变化时，流量也会跟着改变，造成速度不稳定。 （5）系统将机械能转换成液体压力