7.1 液压传动的原理和组成（课件）-《机械常识与视图》同步精品课堂（机工版）

《机械常识与视图》（高教版） 机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 第7章 液压与气压传动 7.1 液压传动的原理和组成 知识目标 理解液压传动的工作原理，包括液体压力的产生、传递和作用。 掌握液压传动系统中动力元件（如液压泵）的工作原理和类型。 熟悉执行元件（如液压缸、液压马达）的结构和工作过程。 能力目标 能够识别常见的液压元件，如液压泵、液压缸、各种控制阀等，并说出其名称和主要作用。 能够根据给定的液压系统示意图，分析其工作过程和能量传递路径。 具备初步的故障判断能力，能根据液压系统的异常现象，推测可能出现问题的元件。 情感目标 培养学生对液压传动技术的兴趣和好奇心，激发主动探索新知识的欲望。 让学生在学习过程中体会到液压传动技术在工业生产中的重要性，增强对专业的认同感和责任感。 通过小组合作学习和实验操作，培养学生的团队合作精神和沟通能力。 三维目标 导入情景 01 同学们，想象一下这样的场景：在一个大型的汽车生产车间里，一排排机械手臂正在有条不紊地工作着。它们能够精准、有力地抓取和移动沉重的汽车零部件，完成复杂的组装任务。 大家知道这些机械手臂是如何拥有如此强大而又灵活的力量吗？这背后的秘密就是液压传动技术。 再比如，当我们看到建筑工地上那巨大的起重机，轻松地吊起数吨重的建筑材料，高高升起并准确地放置在指定位置。还有游乐场里的大型游乐设施，能够平稳地上下移动、旋转，给我们带来刺激和欢乐。 其实，这些神奇的设备能够正常运行，都离不开液压传动系统在发挥作用。 那液压传动到底是怎样的一种技术？它又是由哪些部分组成的呢？让我们一起来揭开液压传动的神秘面纱，探索其中的奥秘吧！ 新知学习 02 一、 液压传动的工作原理 如图7-1n所示为磨床工作台波压传动原理图，液压泵3由电动机带动，从油箱1中吸油，然后将具有压力能的油液输送到管路中，油被通过节流阀4和管路至换向阀6。换向网6的阀芯可以有不同的工作位置(图中有三个工作位置)，因此通路情况不同。当阀芯处于中问位置时，阀的油口P、A、B、T工不相通，流向液压缸的油路被堵死，液压缸8不通压力油，所以工作台停止不动。峇将阀芯向有推(左端工作位置)，这时油口户和A相通、B和个相通，压力油经油口P流人换问润6，经油口A流人液压缸8的左腔，活寒9在液压缸左腔压力油的推动下带动工作台10向右移动;液缸有腔的油液通过换向阀6的油口B入到换向阀6，又经回油日个流回油箱1。 新知学习 02 一、 液压传动的工作原理 若将换向6的阀芯向左推(右端工作位置)，活寒带动工作台向左移动。因此换向间6的工作位置不同时，就能不断改变压力油的通路，使液压缸不断地换向，以实现工作台所需要的往复运动。根据使用要求的不同，工作台的移动速度可通过节流阀4来调节，利用改变节流阀开日的大小来调节通过节流阀的流量，以控制工作台的运动速度。工作台运动时，由于工作情况不同，要克服的阻为也不间，不间的阻力都是由波压泵出油液的尿力来克服的，系统的压力可通过溢流问5调节。当系统中的油压升高到稍高于流阀的调定压力时，溢流阀的钢球被顶开，油液经溢流排回油箱，这时油压不再升高，系统的压力维持定值。 新知学习 02 一、 液压传动的工作原理 为保持油液的清洁，设置了过滤器2，将油液中的污物、杂质去掉，使系统工作正常。总之，液压传动的工作原理是利用液体的压力能来传递运动和动力的。先利用动力元件(液压泵)将原动机的机械能转换为液体的压力能，再利用执行元件(液压)将液体的压力能转换为机械能，驱动工作部件运动。液压系统工作时，还可利用各种控制元件(溢流阀、节流阀和换向阀)对油液进行压力、流量和方向的控制与调节，以满足工作部件在力、速度和方向上的要求。 新知学习 02 一、液压传动的工作原理 新知学习 02 从上面分析可知，液压传动系统一般由四部分组成。动力部分，指液压泵，它供给液压系统压力油，将电动机输出的机械能转换为油液的压力能，从而推动整个液压系统工作。执行部分，它包括液压缸和液压马达，用以将油液的压力能转换为机械能，以驱动工作部件运动。控制部分，包括各种阀类，如压力阀、流量阀和方向阀，用来调节控制液体的压力、流量(流速)、流动的方向和液流的通断，以保证执行元件完成预期的工作运动。助部分指各种管接头、油管、油箱、过滤器和压力表等，它们起连接、储油、过滤、储存压力能和测油压等辅助作用，以保证液压系统可靠、稳定、持久地工作。另外还需要有工作介质即液压油。 二、 液压传动系统的组成 新知学习 02 液压传动与其他传动方式相比，具有以下特点:主要优点有: ①传动平稳，易于频繁换向; ②质量轻体积小，动作灵敏; ③承载能力大; ④调速范围大，易实现无级调速; ⑤易于实现过载保护; ⑥液压元件能够自动润滑，元件的使用寿命长; ⑦容易实现各种复杂的动作;简化机械结构;便于实现自动化控制; ⑧便于实现系列化、标准化和通用化。 三、 液压传动的特点 新知学习 02 ①液压元件制造精度要求高; ②实现定比传动困难; ③油液易受温度的响; ④不适宜远距离输送动力; ⑤油液中混人空气易影响工作性能; ⑥油液容易污染: ⑦发生故障不容易检查与排除。 四、 主要缺点 新知学习 02 由于液压技术有许多的优点，从民用到国防，从一般传动到精确度很高的控系统。压传动都得到了广泛的应用。在机床工业中，目前机床系统有85%采用液压传动与控餐如磨床、铣床、刨床、拉床、压力机、剪床和组合机床等。在国防工业、冶金工业、工程械、汽车工业、船舶工业中，也普追采用了液压传动技术。总之，大部分工程领域，凡是有机械设备的场合，均可采用波压技术，其前景非常光明。 五、 总结 小试牛刀 题目 1： 当液压系统中的执行元件停止运动时，液压泵通常处于（ ）状态。 A. 停止运转 B. 卸荷 C. 满载 D. 过载 答案：B 解析：执行元件停止运动时，液压泵通常卸荷，以减少能量损耗。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 2： 在一个液压系统中，若要实现快速进给和工作进给的转换，可采用（ ） A. 调速阀 B. 换向阀 C. 节流阀 D. 减压阀 答案：A 解析：调速阀可以调节流量，实现不同速度的转换，从而实现快速进给和工作进给的转换。 尝试解答下面习题 单相变压器的基本结构包括以下哪些部分？ A. 铁芯、初级绕组、次级绕组、绝缘材料 B. 铁芯、次级绕组、初级绕组、绝缘材料 C. 铁芯、绝缘材料、初级绕组、次级绕组 D. 初级绕组、次级绕组、铁芯、绝缘材料 解析：正确答案是A。单相变压器的基本结构包括铁芯、初级绕组、次级绕组和绝缘材料等组成部分，它们共同实现电能的变压和传输。 小试牛刀 题目 3： 液压传动依靠（ ）来传递运动。 A. 压力 B. 流量 C. 密封容积的变化 D. 电动机 答案：C 解析：液压传动依靠密封容积的变化来传递运动和动力。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 4： 液压传动系统中，执行元件的作用是（ ） A. 将机械能转换为液压能 B. 将液压能转换为机械能 C. 控制液压油的压力和流量 D. 储存液压油 答案：B 解析：执行元件如液压缸、液压马达，将液压能转换为机械能。 尝试解答下面习题 题目 5： 下列属于液压传动系统控制元件的是（ ） A. 液压泵 B. 液压缸 C. 液压阀 D. 滤油器 答案：C 解析：液压阀用于控制液压系统中油液的压力、流量和方向。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 6： 液压系统中，（ ）的作用是过滤油液中的杂质。 A. 油管 B. 油箱 C. 过滤器 D. 冷却器 答案：C 解析：过滤器用于过滤油液中的杂质，保证系统正常工作。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 7： 液压传动系统的动力元件是将（ ）转换为（ ）。 A. 电能，机械能 B. 机械能，液压能 C. 液压能，机械能 D. 热能，机械能 答案：B 解析：动力元件（如液压泵）将机械能转换为液压能。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 8： 以下哪个不是液压传动的优点（ ） A. 能实现无极调速 B. 传动效率高 C. 易于实现自动化 D. 可实现过载保护 答案：B 解析：液压传动的传动效率相对较低。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 9： 观察下面这个液压传动原理图，指出图中哪个是动力元件，并阐述其工作过程。 答案： 图中的动力元件是液压泵。液压泵的工作过程如下： 液压泵由电动机带动旋转，泵的密封工作腔容积发生周期性变化。当工作腔容积由小变大时，形成局部真空，油箱中的油液在大气压作用下，经吸油管顶开吸油单向阀进入泵内；当工作腔容积由大变小时，油液受挤压，压力增大，顶开排油单向阀，进入系统。如此，液压泵不断地吸油和排油，为系统提供具有一定压力和流量的油液，从而将机械能转化为液压能。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 10： 观察以下液压传动原理图，说明该系统是如何实现执行元件的运动方向控制的，并指出相应的控制元件。 答案：在这个系统中，通过方向控制阀来实现执行元件的运动方向控制。图中的方向控制阀是换向阀，它有不同的工作位置，可以改变液压油的流动方向。 当换向阀处于左位时，液压油进入执行元件（如液压缸）的一端，推动活塞向一个方向运动；当换向阀切换到右位时，液压油进入执行元件的另一端，活塞则向相反的方向运动。这样就实现了执行元件运动方向的控制。 小试牛刀 尝试解答下面习题 课堂小结 03 今天我们学习了液压传动的原理和组成。首先，我们了解到液压传动是以液体为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动和动力。液压传动系统主要由以下部分组成：动力元件，比如液压泵，它将机械能转化为液压能，为系统提供动力。执行元件，包括液压缸和液压马达，分别实现直线运动和旋转运动，把液压能转换为机械能。控制元件，有压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀，用来调节系统的压力、流量和油液的流动方向。辅助元件，像油箱、油管、过滤器、密封件等，它们为系统的正常运行提供支持和保障。液压传动具有很多优点，比如能够实现无极调速、易于实现自动化、可实现过载保护等，但也存在传动效率相对较低等不足。 作业布置 04 完成课堂上未完成的练习题目，确保对液压传动的原理和组成的掌握。 复习液压传动的原理和组成的相关概念和应用，整理笔记，梳理知识框架。 完成作业本上关于液压传动的原理和组成习题，加深对定理的理解。 准备下节课的讨论问题：你认为液压传动的原理和组成在实际生活中有哪些应用？请结合具体例子进行讨论。 感谢观看 $$