1.1 绪论（课件）《液压与气压传动》（高教版·第3版）同步精品课堂

1.1 绪论 《液压与气压传动》（高教版） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 学习 目标 1.准确说出液压与气压传动技术在生活和工业中的 3 - 5 个典型实际应用案例 2.理解液压系统的工作原理，并能记住液压系统的基本组成部分 3.能分别列出至少 3 项液压传动的优点和缺点 4.能初步判断所观察设备属于液压传动还是气压传动 新知学习 情景导入 同学们，你们有没有注意过这些场景？汽修店师傅用一个小千斤顶，轻松顶起几吨重的汽车；工厂流水线上，机械臂“呼”地一下抓起零件，又精准放下。这些力气大又灵活的“帮手”，靠的就是我们今天要学的液压与气压传动技术。 再想想，公交车的车门自动开关，挖掘机的手臂灵活伸缩，甚至游乐园里过山车的启动，背后都有它们的身影。这节课，我们就来揭开这些技术的神秘面纱，看看它们是怎么工作的，又各有哪些本事！ 新知学习 认识机器的工作过程 新知学习 一、什么是液压与气压传动技术 新知学习 原动机 能量传递的方法主要有以下3种 新知学习 一、什么是液压与气压传动技术 新知学习 电力传动 机械传动 液压与气压传动 机械能的传递 新知学习 一、什么是液压与气压传动技术 新知学习 液压能的传递 常见机械传动 新知学习 一、什么是液压与气压传动技术 新知学习 液压传动：以液压油为工作介质，将机械能转换成油液的压力能，将油液的压力能转换成机械能。 液压传动是一个不同能量的转换过程。 新知学习 一、什么是液压与气压传动技术 新知学习 气压传动：以空气为工作介质，空气压缩机将电动机旋转的机械能转化成压缩空气的压力能，压缩空气的压力能又转化成机械成。 新知学习 一、什么是液压与气压传动技术 新知学习 1.液压千斤顶 工作原理：一是利用帕斯卡原理；二是利用杠杆原理。 新知学习 二、液压与气压传动技术在生活与工业中的实际应用 新知学习 1—小液压缸 2—排油单向阀 3—吸油单向阀 4—油箱 5—截止阀 6—大液压缸 液压千斤顶的应用：建筑工程、造船、冶金工业、采矿、石油化工、铁道工程、救援以及其他行业上的顶升、拉伸、挤压和防护等作业。 液压千斤顶的特点：结构简单、体积小、操作力小、劳动强度低；活塞升降变换灵活、速度快、重理轻，起重重量由几吨到几十吨，重型液压千斤顶最大可达上百吨重物。 新知学习 二、液压与气压传动技术在生活与工业中的实际应用 新知学习 2.液压钳 工作原理：液压钳由钳板、连接板、油缸、油管及泵站组成，当泵站供给油缸无杆腔高压油时，活塞杆伸出，推动钳口收缩，破碎钢筋混凝土结构。 当泵站向有杆腔供油时活塞杆收回，钳口松开。油缸完成一次正反向供油，液压钳完成一次循环作业；正反向不断供油，液压钳反复作功，从而实现不断破碎混凝土结构。 新知学习 二、液压与气压传动技术在生活与工业中的实际应用 新知学习 应用：主要用途为钢筋混凝土结构的拆除、破碎。 特点：（1）体积小、使用方便，适于狭小场地施工。无噪音、无振动、无粉尘、效率高。 （2） 电动泵站配有安全溢流阀，对整个系统起安全保护作用。 （3）可靠性强。对钳体采用优化设计，使其结构既合理、紧凑，可靠性又高。 新知学习 二、液压与气压传动技术在生活与工业中的实际应用 新知学习 3.液压制动助力系统 工作原理：把驾驶员输出的制动力进行放大，让制动块作用在制动盘上，制动块和制动盘产生摩擦，产生阻力，从而完成刹车过程。汽车在高速运动时的惯性很大，制动时需要的能量也很大，如只靠驾驶员的力量不足以在短时间内完成制动或转向，就需要采用助力机构。液压助力机构的作用就是把驾驶员较小的制动力变为较大的制动力，克服汽车运动的惯性，完成制动。 新知学习 二、液压与气压传动技术在生活与工业中的实际应用 新知学习 应用：主要用途为小型汽车、摩托车、电动车等刹车制动。 特点：（1）结构简单 （2）操作方便，且省力 （3）可靠性强 新知学习 二、液压与气压传动技术在生活与工业中的实际应用 新知学习 4.射钉枪 射钉枪又称为射钉器，它是利用空压机产生的压缩空气作为动力，将射钉打入物体的一种常用工具。市场上有各种各样的射钉枪，它们的机械原理不尽相同。但从最基本的功能来看，一个射钉枪只需要完成两项工作：（1）它能将压缩空气的能量转化成一次机械撞击的能量，而且可以快速重复。 （2）当一个射钉被射出后，它能够自动重新装填下一个射钉。 新知学习 二、液压与气压传动技术在生活与工业中的实际应用 新知学习 5.客车车门气动控制 工作原理：车门的控制系统主要由气缸、车门等组成。它是利用压缩空气来驱动气缸活塞杆的伸缩，带动车门的轴向左或向右转动，从而实现车门的开与关。当客车的驾驶人员按下开门按钮时，气缸的活塞杆缩回，车门打开；当按下关门按钮时，气缸活塞杆伸出，推动车门缓缓关闭。 新知学习 二、液压与气压传动技术在生活与工业中的实际应用 新知学习 1.液压传动的工作原理 以液压千斤顶为例： 当提起杠杆1，活塞3上升，泵体2下腔的工作容积 增大，形成局部真空，于是油箱12中的油液在大气压力 的作用下，推开单向阀4进入泵体2的下腔，当压下杠杆 1时，活塞3下降，泵体2下腔的容积缩小，油液的压力 升高，打开单向阀4，泵体2下腔的油液进入缸体9的下 腔，使活塞8向上运动，把重物顶起。反复提压杠杆1， 就可以使重物不断上升，达到起重的目的。当工作完毕， 打开截止阀11，使缸体9下腔的油液通过管路10直接流回油箱，活塞8在外力和自重的作用下实现回程。 液压传动是一个不同能量的转换过程。 新知学习 三、液压系统的工作原理与基本组成 新知学习 1—杠杆 2—泵体 3、8—活塞 4、7—单向阀 5—吸油管 6、10—管路 9—缸体 11—截止阀 12—油箱 2.液压传动的组成 以机床工作台液压系统为例： 机床工作台液压系统，由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。 从机床工作台液压系统的工作过程可以看出，一个完整的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成： （1）动力装置 （2）执行装置 （3）控制调节装置 （4）辅助装置。 （5）传动介质 新知学习 三、液压系统的工作原理与基本组成 新知学习 1—空气压缩机 2—冷却器 3—油水分离器 4—储气罐 5—分水滤气器 6—减压阀 7—油雾器 8—行程阀9—气控换向阀 10—气缸 11—工料 1.气动系统的工作原理 以气动剪切机为例：空气压缩机1产生的压缩空气，经过冷却器2、油水分离器3进行降温及初步净化后，送入储气罐4备用；压缩空气从储气罐引出先经过分水滤气器5再次净化，然后经减压阀6、油雾器7和气控换向阀9到达气缸10。此时换向阀A腔的压缩空气将阀心推到上位，使汽缸上腔充压，活塞处于下位，剪切机的剪口张开，处于预备工作状态。当送料机构将工料11送入剪切机并送入规定位置时，工料将行程阀8的阀心向右推动，行程阀将换向阀的A腔与大气连通。换向阀的阀心在弹簧的作用下移到下位，将气缸上腔与大气连通，气缸下腔与压缩空气连通。压缩空气推动活塞带动剪刃快速向上运动将工料剪下。 气压传动也是一个不同能量的转换过程。 新知学习 四、气动系统的工作原理与基本构成 新知学习 1—空气压缩机 2—冷却器 3—油水分离器 4—储气罐 5—分水滤气器 6—减压阀 7—油雾器 8—行程阀9—气控换向阀 10—气缸 11—工料 2.气动系统的组成 从气动剪切机的工作过程可以看出，一个完整的气压传动系统，应该由以下四个主要部分来组成： （1）气源装置 （2）执行装置 （3）控制元件 （4）辅助元件 新知学习 四、气动系统的工作原理与基本构成 新知学习 1—安全阀 2—空压机 3—储气罐 4—减压阀 5,6—换向阀 7—流量控制阀 8,9—气缸 10,11—消声器 12—油雾器 13—过滤器 液压传动的工作介质为液压油，气压传动的工作介质为压缩空气，由于这两种流体的性质不同，所以液压传动和气压传动各有其特点。 优点： 1）可在运行过程中进行无级调速，调速方便且范围大； 2）结构紧凑，相同功率情况下，体积小、质量小； 3）工作平稳、反应快、换向冲击小； 4）操作方便、省力，控制调节简单，易实现自动化和复杂的控制； 5）易实现过载保护，可对元件自行润滑，故使用寿命长； 6）液压元件已实现了系列化、标准化和通用化，故安装、使用和维修较方便。 新知学习 五、液压与气压传动的优缺点 新知学习 缺点： 1）液体的泄漏和可压缩性，使液压传动难以保证准确的传动比； 2）粘度相对高，能量损失较大，传动效率较低； 3）对油温变化比较敏感，不宜在很高和很低的温度下工作； 4）出现故障时，不易诊断。 新知学习 五、液压与气压传动的优缺点 新知学习 气压传动与液压传动相比的优点： 1）介质（空气）无费用和供应的困难，泄漏不会污染环境；2）黏度较小，阻力损失小，适宜远程传输及控制；3）工作压力低，对元件材料和制造精度要求不高；4）结构简单，使用卫生安全，可用于食品及医药生产中；5）气动元件可在恶劣的环境下正常工作。 气压传动与液压传动相比的缺点： 1）气压传动装置的信号不如电子装置，且信号会失真和延滞；2）空气的压缩性远大于液压油的压缩性，所以动作响应能力和平稳性不如液压传动；3）工作压力低；4）气动传动工作压力低，输出力较小，且传动效率也低。 新知学习 五、液压与气压传动的优缺点 新知学习 气动、液压传动与机械传动、电力传动一样，也是现代机械设备较常用传动方式之一，它易于用继电器控制、可编程控制（PLC）等智能控制器的开关信号来操作，因此广泛应用在当今各行各业的自动化生产设备中，并且应用越来越广泛。在我们的现代生活中，处处都有气动工具、液压设备服务于我们，这些工具和设备极大地减轻了人们的劳动强度，提高了劳动效率，改善和提升了人们的生活水平。 新知学习 六、液压与气压传动技术的应用与发展 新知学习 随堂练习 (1)列举 2 个生活中液压传动的应用案例。 (2)工业生产中，哪些场景适合采用气压传动？ 课堂练习 答案：C​ 解析：两者均通过压力能（液体或气体的压力能）实现能量的传递与转换，只是工作介质不同。 1.液压与气压传动的共同工作原理是（ ）​ A. 利用电能传递能量 B. 利用机械能传递能量 C. 利用压力能传递能量 D. 利用热能传递能量 课堂练习 答案：B​ 解析：液压缸是执行元件，将液体压力能转化为机械能；A 是动力元件；C 是控制元件；D 是辅助元件。 2.液压系统中，执行元件的是（ ）​ A. 液压泵 B. 液压缸 C. 溢流阀 D. 油箱 课堂练习 答案：C​ 解析：机床液压滑台是工业中液压传动的典型应用；A、D 与传动无关；B 是气动传动应用。 3.下列属于液压传动在工业中应用的是（ ）​ A. 家用高压锅 B. 气动门 C. 机床液压滑台 D. 电风扇 课堂练习 答案：B​ 解析：气缸是气动系统的执行元件；A、C、D 均为气动系统辅助元件，分别起过滤、润滑、降噪作用。 4.气动系统的辅助元件不包括（ ）​ A. 过滤器 B. 气缸 C. 油雾器 D. 消声器 课堂练习 答案：C​ 解析：液压传动输出力大，适合大型工程机械；A、B 对力要求小，D 需要快速响应，更适合气压传动。 5.液压传动适合的应用场景是（ ）​ A. 小型玩具驱动 B. 精密仪表控制 C. 大型工程机械 D. 快速开关的阀门 课堂练习 答案：C​ 解析：气压传动以空气作为工作介质，来源广泛且无污染。 6.气压传动的工作介质是（ ）​ A. 液压油 B. 水 C. 空气 D. 酒精 课堂练习 答案：C​ 解析：控制元件（如阀门）用于控制液体的压力、流量和方向；A 是动力元件作用；B 是执行元件作用；D 是辅助元件作用。 7.液压系统中，控制元件的作用是（ ）​ A. 提供动力 B. 执行动作 C. 控制液体参数 D. 储存介质 课堂练习 答案：B​ 解析：随着科技发展，液压与气压传动技术正朝着高效、节能、与智能制造结合的方向发展；A、C、D 均不符合发展趋势。 8.液压与气压传动技术在未来的发展趋势是（ ）​ A. 向低效、高能耗发展 B. 与智能制造结合 C. 应用范围缩小 D. 结构更复杂 课堂小结 感谢观看 $$