液压与气压传动0(本)

液压千斤顶的原理！ 液压与气压传动 液压千斤顶的原理！
绪论 （0-2）
前面的公式可变换为： 前面的公式可变换为：
A2 F2 = F1 A1
该式表明，当A2/A1＞＞1时，作用在小活塞上一个 ＞＞1 该式表明， 很小的力F 便可在大活塞上产生一个很大的力 很小的力 1，便可在大活塞上产生一个很大的力 F2以举起负载（重物）。 以举起负载（重物）。 这就是液压千斤顶的原理
一个较为完善的液压系统！ 液压与气压传动 一个较为完善的液压系统！ 绪论
图0-2 机床工作台液压系统的工作原理图 12、14— 1—油箱 2—过滤器 3、12、14—回油管 4—液压泵 5—弹簧 6—钢球 7—溢流阀 10— 8—压力支管 9—开停阀 10—压力管 11—开停手柄 13—节流阀 15—换向阀 11— 13— 15— 16— 17— 16—换向阀手柄 17—活塞 18— 19— 18—液压缸 19—工作台
力比关系 运动关系 功率关积为A 设大、小活塞的面积为A2、A1，当作用在大活塞上的负载和 依帕斯卡原理， 作用在小活塞上的作用力为G 作用在小活塞上的作用力为G 和F1时，依帕斯卡原理，大、 小活塞下腔以及连接导管构成的密闭容积内的油液具有相等 的压力值，设为p 如略活塞运动时的摩擦阻力，则有： 的压力值，设为p，如略活塞运动时的摩擦阻力，则有：
液压千斤顶是如何工作的？ 液压与气压传动 液压千斤顶是如何工作的？ 绪论
当向上提手柄5使小缸4内的活塞 手柄5 小缸 手柄 小缸4 上移时，小缸下腔因容积增大而 产生真空，油液从油箱1通过吸 油箱1 油箱 吸 油阀2 小缸4 油阀2被吸入并充满小缸4容积。 小缸 当按压手柄使小缸活塞下移时， 则刚被吸入的油液通过压油阀3 压油阀3 压油阀 输到大缸7的下腔，油液被压缩， 大缸7 大缸 压力立即升高，当油液的压力升 高到能克服作用在大活塞上的负 载（重物6）所需的压力值时， 重物6 重物 重物随手柄的下按而同时上升。 重物随手柄的下按而同时上升 此时吸油阀2是关闭的。 吸油阀2 吸油阀 为将重物从举高的位置放下，系 统中专门设置了截止阀（放油螺 截止阀（ 截止阀 塞 ） 8。
液压与气压传动
功率关系
绪论
使大活塞上的负载上升所需的功率为： 使大活塞上的负载上升所需的功率为：
q P = F2 v2 = pA2 = pq A2
（0-5）
式中， 的单位为 的单位为Pa， 的单位为 的单位为m ， 的单位为W 式中，p的单位为 ，q的单位为 3/s，则P的单位为 的单位为 可见： 可见： 1）液压系统的压力p和流量q之积就是功率，称为液压 液压系统的压力 和流量q之积就是功率，称为液压 压力p 就是功率 功率。压力p 流量q是流体传动中最基本、 功率。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！ 个参数，它们相当于机械传动中的力和速度！ 流体传动的本质是以流体的压力能来传递动力 本质是以流体的压力能来传递动力！ 2）流体传动的本质是以流体的压力能来传递动力！
液压与气压传动 Part 0.2.1 液压与气压传动的工作原理 液压与气压传动 传动的工作原理
绪论
液压系统以液压液作为工作介质 液压液作为工作介质。 液压液作为工作介质 气动系统以空气作为工作介质 空气作为工作介质。 空气作为工作介质 两种工作介质的不同点： 液体几乎不可压缩 气体却具有较大的可压缩性 液压与气压传动在基本工作原理 元件的工作机 基本工作原理、元件的工作机 基本工作原理 回路的构成等诸方面却极为相似。 理以及回路的构成 回路的构成
液压与气压传动
一、系统的组成
Part 0.2.2 液压与气压传动系统的组成和表示方法 液压与气压传动 传动系统的组成和表示方法
绪论
由机床工作台液压系统的工作原理图可知，液压系统主要由以下 由机床工作台液压系统的工作原理图可知， 五部分组成： 五部分组成： 能源装置——把机械能转换成油液液压能的装置。液压泵。 能源装置——把机械能转换成油液液压能的装置。液压泵。 ——把机械能转换成油液液压能的装置 执行元件——把油液的液压能转换成机械能的元件。液压缸。 执行元件——把油液的液压能转换成机械能的元件。液压缸。液 ——把油液的液压能转换成机械能的元件 压马达。 压马达。 控制调节元件——对系统中油液压力、 控制调节元件——对系统中油液压力、流量或油液流动方向进行 ——对系统中油液压力 控制或调节的元件。各种阀 控制或调节的元件。各种阀。 辅助元件——上述三部分以外的其他元件。油箱、过滤器、油管。 辅助元件——上述三部分以外的其他元件。油箱、过滤器、油管。 ——上述三部分以外的其他元件 传动介质——传递能量的流体。液压油。空气。 传动介质——传递能量的流体。液压油。空气。 ——传递能量的流体
液压与气压传动
运动关系
绪论
设大、小活塞移动的速度为 设大、小活塞移动的速度为v2和v1，则在不考虑泄 漏情况下稳定工作时， 漏情况下稳定工作时，有：
v1 A1 = v 2 A2 = q
！活塞的运动速度和活 塞的作用面积成反比
A1 q 或 v2 = v1 = A2 A2
式中： 式中： q——流量，定义为单位时间内输出（或输入）的流体体积 ——流量 定义为单位时间内输出（或输入） 流量， 重要概念二： 重要概念二： 活塞的运动速度v在缸的结构尺寸一定时， “活塞的运动速度v在缸的结构尺寸一定时，取决于进入液 气压） 马达）的流量q 而与流体压力p大小无关” 压（气压）缸（马达）的流量q，而与流体压力p大小无关”
绪论
液压与气压传动
Part 0.1 传动及其种类 传动及其种类 2. 传动的种类 传动的种类
绪论
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机械传动 ——机械传动包括带、链、齿轮、蜗杆传动等类型 ——机械传动包括带 机械传动包括带、 齿轮、 电气传动 ——电气传动根据电机形式的不同，可分为直流— ——电气传动根据电机形式的不同，可分为直流— 电气传动根据电机形式的不同 直流电气传动、交流—直流电气传动、交流—直流— 直流电气传动、交流—直流电气传动、交流—直流—交流电 气传动等类型，变压变频（VVVF）调速电气传动。 气传动等类型，变压变频（VVVF）调速电气传动。 流体传动（ Transmission） 流体传动（Fluid Transmission） —— 指以受压流体作为 工作介质，对能量进行传递、控制和分配的技术， 工作介质，对能量进行传递、控制和分配的技术，又称流体 传动及控制技术。流体传动按照工作介质的不同， 传动及控制技术。流体传动按照工作介质的不同，又分为液 体传动与气体传动。 体传动与气体传动。
图0-1 液压千斤顶示意图 1—油箱 2—吸油阀 3—压油阀 油箱 吸油阀 压油阀 4—小缸 5—手柄 6—负载（重物） 负载（ 小缸 手柄 负载 重物） 7—大缸 8—截止阀（放油螺塞） 截止阀（ 大缸 截止阀 放油螺塞）
流体传动的几个重要概念！ 液压与气压传动 流体传动的几个重要概念！ 绪论
前图所示的系统既不能对重物的上升速度进行调 节，也没有防止压力过高的安全措施，是一非常 简单的系统。 但就从这简单的系统，可以得出有关液压与气压 传动的一些重要概念！ 重要概念！ 重要概念
G F2 F1 p= = = A2 A2 A1
（0-1）
重要概念一： 重要概念一： 系统工作压力p取决于作用负载的大小” “系统工作压力p取决于作用负载的大小”，而与流入的液体 多少无关！ 多少无关！ 思考：1.若空载，即 思考：1.若空载，即G = 0，则p =? 0，则 2.千斤顶的工作原理和其它传动方式的比较? 2.千斤顶的工作原理和其它传动方式的比较?
液压与气压传动
绪论
Chapter 0 绪论
本章主要内容： 本章主要内容：
0.1 传动及其种类 传动及其种类 0.2 流体传动 流体传动 0.3 课程目标 课程目标 0.4 课程安排 课程安排
液压与气压传动 目的任务: 目的任务
掌握液压与气压传动的原理、 掌握液压与气压传动的原理、特点和组成 了解液压与气压传动的优缺点及应用、 了解液压与气压传动的优缺点及应用、发展
液压与气压传动
液压传动的缺点
绪论
液压传动在工作过程中常有较多的能量损失 较多的能量损失（ 液压传动在工作过程中常有较多的能量损失（摩擦损 泄漏损失等），长距离传动时更是如此。 ），长距离传动时更是如此 失、泄漏损失等），长距离传动时更是如此。 液压传动对油温变化比较敏感 它的工作稳定性很易 对油温变化比较敏感， 液压传动对油温变化比较敏感，它的工作稳定性很易 受到温度的影响， 受到温度的影响，因此它不宜在很高或很低的温度条件 下工作。 下工作。 为了减少泄漏，液压元件在制造精度上的要求较高， 为了减少泄漏，液压元件在制造精度上的要求较高， 因此它的造价较贵 而且对工作介质的污染比较敏感 造价较贵， 对工作介质的污染比较敏感。 因此它的造价较贵，而且对工作介质的污染比较敏感。 液压传动出现故障时不易找出原因 出现故障时不易找出原因。 液压传动出现故障时不易找出原因。
绪论
重点难点: 重点难点
液压传动的原理、特点、组成和作用 液压传动的原理、特点、
液压与气压传动
Part 0.1 传动及其种类 传动及其种类 1. 关于传动 关于传动
传递运动和动力的方式。 传动 —— 传递运动和动力的方式。 人类社会活动中所用的各种机械装备都是由动 力传动与控制系统及其基础件所组成。 力传动与控制系统及其基础件所组成。 传动包括流体传动、机械传动、 传动包括流体传动、机械传动、电气传动等多 种方式， 种方式，每一种传动方式直接关系着主机的性 水平、质量及可靠性。 能、水平、质量及可靠性。
液压与气压传动
Part 0.2 流体传动 流体传动
绪论
以流体（液压液或压缩空气）作为工作介质对能量进行转 换、传递和控制的一种传动形式，相对于机械传动来说， 是一门新技术。 是一门新技术 流体技术+ 流体技术+电气控制 追根溯源，可从17好比老虎插上翅膀 17世纪末叶 世纪末叶帕斯卡提出静压传递原理 静压传递原理， 17世纪末叶 静压传递原理 1795年 第一台水压机算起，迄今已有二 1795年英国制成世界上第一台水压机 第一台水压机 迄今已有二 它把一人一刀变为无人多刀 三百年的历史了。 三百年的历史 把复杂工艺变为简单工艺 而今同计算机控制结合 近代液压与气压传动在工业上的真正推广使用，是在20世 20世 20 纪中叶以后的事。 纪中叶以后 又将进入一个崭新的历史阶段 近几十年来，随着微电子技术的迅速发展及其对液压与气 动技术的渗透，液压与气压传动的应用领域已经遍及到各 应用领域已经遍及到各 个工业部门，成为实现生产过程自动化、提高劳动生产率 个工业部门 等必不可少的重要手段之一。