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液压传动概述,1 液压传动概述,1.1 液压传动的发展概况1.2 液压传动的应用1.3 液压传动的工作原理及组成1.4 液压传动的特点,例：,德国教学片前言,1.1 液压传动的发展概况,1.1.1 液压传动的定义,传动类型,机械传动,电气传动,流体传动,液体传动,气体传动,液压传动,液力传动,利用液体的压力能来传递能量。,利用液体的动能来传递能量。,通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。,利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式。,液压传动,液力传动,用液体作为工作介质来实现能量传递的传动方式称为液压传动。,1.1.2 发展概况,第一阶段,第二阶段,第三阶段,液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200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，发展缓慢，几乎停滞。,上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应用于机床。,上世纪50、60、70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个领域。,国内发展概况,我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。,总之：从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术。,1.2 液压传动的应用,液压传动在各类机械行业中的应用实例,挖掘机,推土机,港口机械,筑路机,液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.气动系统在自动生产线的应用(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。数，它们相当于机械传动中的力和速度，它们的乘积(6)液压传动容易实现自动化借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。（1）液压传动以液体作为传递运动和动力的工作介质。凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架等运动平稳响应快，无级调速显神通用液体作为工作介质来实现能量传递的传动方式称为液压传动。3 液压传动的工作原理及组成活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比液压与气压传动系统的组成通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达12000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的两个参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。若空载，即W=0，则p=？由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架等,航空航天,汽车大梁液压机,注塑机,自动生产线,铣床,精密机床,小松挖掘机主液压泵,船闸,汽车ABS防抱系统,气动系统在自动生产线的应用,向着高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。,发展趋势,1.3 液压传动的工作原理及组成,1.3.1 液压传动系统的工作原理,液压千斤顶常用于顶升重物，如顶起汽车以便拆换轮胎,液压千斤顶,液压千斤顶动画,（1）液压传动以液体作为传递运动和动力的工作介质。（2）必须经过两次能量转换：机械能转换为液压能，液压能再转换机械能。（3）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。,结论：,帕斯卡原理“在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点”,重要基本概念一：“工作压力取决于负载”，而与流入的液体多少无关,思考：1.若空载，即W=0，则p=？2.千斤顶的工作原理和其它传动方式的比较?,1.力比关系,2.运动关系,A1h1=A2h2,活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比,流量q(Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积,q=Av,q=A1v1=A2v2(连续性方程),若已知进入缸体的流量q，则活塞运动速度为：,?守恒,重要基本概念二：“活塞的运动速度v取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量q，而与液体压力p大小无关”,(3)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，加工工艺较复杂。活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.q=A1v1=A2v2(连续性方程)我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。3 液压传动的工作原理及组成“活塞的运动速度v取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量q，而与液体压力p大小无关”联合收割机、拖拉机、农具悬挂系统等液压传动有着广泛的发展前景。3 液压传动的工作原理及组成3 液压传动的工作原理及组成q=A1v1=A2v2(连续性方程)打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等(6)液压传动容易实现自动化借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。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，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。功率大来重量轻，大力大矩显威风（1）液压传动以液体作为传递运动和动力的工作介质。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达12000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等,F1v1=Wv2 P=pA1v1=pA2v2=pq 压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的两个参数，它们相当于机械传动中的力和速度，它们的乘积即为功率,3.功率关系,半机构图,原理图,磨床动画演示,1.3.2 液压传动系统的组成,机床工作台液压系统,液压与气压传动系统的组成,动力元件,执行元件,控制元件,辅助元件,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，为系统提供动力。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转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。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，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。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。在液压传动及控制中起传递运动、动力及信号的作用，包括液压油或其他合成液体。,工作介质,1.4 液压传动的特点,(1)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。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。(2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.0025N/W(牛/瓦),发电机和电动机则约为0.03N/W。(3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达12000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。,优点：,(4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。(5)液压装置易于实现过载保护借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。(6)液压传动容易实现自动化借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。(7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。,(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。(2)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。(3)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，加工工艺较复杂。(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。(5)液压系统发生故障不易检查和排除。总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。,缺点：,运动平稳响应快，无级调速显神通P=pA1v1=pA2v2=pq由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。F1v1=Wv2运动平稳响应快，无级调速显神通凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架等q=A1v1=A2v2(连续性方程)通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的两个参液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机等我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。1 液压传动的发展概况“活塞的运动速度v取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量q，而与液体压力p大小无关”(3)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，加工工艺较复杂。我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比功率大来重量轻，大力大矩显威风,液压传动有着广泛的发展前景。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，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。流量q(Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积在液压传动及控制中起传递运动、动力及信号的作用，包括液压油或其他合成液体。打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等运动平稳响应快，无级调速显神通P=pA1v1=pA2v2=pq通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200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，发展缓慢，几乎停滞。总之：从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术。难保严格传动比，液压不宜远距离2 液压传动系统的组成总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.“活塞的运动速度v取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量q，而与液体压力p大小无关”(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。3 液压传动的工作原理及组成运动平稳响应快，无级调速显神通(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。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，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。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转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。,气动系统在自动生产线的应用(5)液压装置易于实现过载保护借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。利用液体的压力能来传递能量。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，为系统提供动力。流量q(Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积气动系统在自动生产线的应用向着高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。(3)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，加工工艺较复杂。通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。打桩机、液压千斤顶、平地机等千斤顶的工作原理和其它传动方式的比较?液压传动有着广泛的发展前景。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。用液体作为工作介质来实现能量传递的传动方式称为液压传动。2 液压传动的应用P=pA1v1=pA2v2=pqF1v1=Wv2功率大来重量轻，大力大矩显威风P=pA1v1=pA2v2=pq难保严格传动比，液压不宜远距离,(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。液压传动有着广泛的发展前景。数，它们相当于机械传动中的力和速度，它们的乘积压力、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，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。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，为系统提供动力。“活塞的运动速度v取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量q，而与液体压力p大小无关”气动系统在自动生产线的应用0025N/W(牛/瓦),发电机和电动机则约为0.向着高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200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，发展缓慢，几乎停滞。“活塞的运动速度v取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量q，而与液体压力p大小无关”难保严格传动比，液压不宜远距离3 液压传动的工作原理及组成(4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.若空载，即W=0，则p=？活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比折臂式小汽车装卸器、数字式体育锻炼机、模拟驾驶舱、机器人等打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等帕斯卡原理“在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点”难保严格传动比，液压不宜远距离,由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。(6)液压传动容易实现自动化借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的两个参A1h1=A2h2打桩机、液压千斤顶、平地机等P=pA1v1=pA2v2=pq流量q(Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机等功率大来重量轻，大力大矩显威风打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等难保严格传动比，液压不宜远距离气动系统在自动生产线的应用(2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。难保严格传动比，液压不宜远距离3 液压传动的工作原理及组成活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。利用液体的动能来传递能量。(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等,液压传动特点口诀,优点：,功率大来重量轻，大力大矩显威风运动平稳响应快，无级调速显神通操作简单自动化，过载保护它更行元件标准系列化，散热润滑也出名难保严格传动比，液压不宜远距离元件精度要求高，温度影响需注意信号传递不如电，液压介质很娇气总的效率比较低，找到故障较费力,缺点：,