第七章--液压与气动
液压与气动技术 教案
液压与气动技术教案第一章：液压与气动技术概述1.1 液压与气动技术的定义1.2 液压与气动技术的发展历程1.3 液压与气动技术的应用领域1.4 液压与气动技术的优缺点分析第二章：液压系统的基本组成2.1 液压泵2.2 液压缸2.3 液压控制阀2.4 液压油2.5 液压系统的辅助元件第三章：液压系统的原理与操作3.1 液压系统的原理介绍3.2 液压泵的工作原理与类型3.3 液压缸的工作原理与类型3.4 液压控制阀的工作原理与类型3.5 液压系统的操作步骤与注意事项第四章：气动系统的基本组成4.1 气源设备4.2 气动控制阀4.3 气动执行器4.4 气动辅助元件4.5 气动系统的连接与控制线路第五章：气动系统的原理与操作5.1 气动系统的原理介绍5.2 气动执行器的工作原理与类型5.3 气动控制阀的工作原理与类型5.4 气动系统的操作步骤与注意事项5.5 气动系统的应用案例分析第六章：液压与气动系统的维护与管理6.1 液压与气动系统的日常维护内容6.2 液压与气动系统的定期检查与保养6.3 液压与气动系统的故障诊断与排除6.4 液压与气动系统的安全操作规范6.5 液压与气动系统的节能与环保措施第七章：液压与气动系统的设计与计算7.1 液压系统设计的基本原则与步骤7.2 液压泵的选择与计算7.3 液压缸的设计与计算7.4 液压控制阀的选型与计算7.5 液压油的选择与系统油液循环第八章：气动系统的设计与计算8.1 气动系统设计的基本原则与步骤8.2 气源设备的选择与计算8.3 气动控制阀的选型与计算8.4 气动执行器的选择与计算8.5 气动系统的气动元件布局与线路设计第九章：液压与气动技术的应用案例分析9.1 液压系统在机械加工领域的应用案例9.2 液压系统在自动化生产线中的应用案例9.3 气动系统在工业自动化中的应用案例9.4 液压与气动系统在汽车行业中的应用案例9.5 液压与气动系统在其他领域的应用案例第十章：液压与气动技术的创新发展趋势10.1 液压与气动技术的发展前景10.2 液压与气动技术的创新技术10.3 液压与气动技术的行业标准与规范10.4 液压与气动技术的培训与教育10.5 液压与气动技术的国际合作与交流重点和难点解析重点环节1：液压与气动技术的定义和发展历程解析：理解和掌握液压与气动技术的概念是学习本课程的基础。
液压与气动传动第七章液压基本回路
图7-13b 调速特性曲线
q1
当进入液压缸的工作流量为 、泵的供油
q q 流量应为
，供油压力p为 ，1 此时
p 液压缸工作腔压力的p正常工作范围是
p2
A2 16）
回路的效率为 ：
c
(p1
p2 AA12)q1 ppqp
p1 p2 pp
A2 A1
（7-17）
（2）差压式变量泵和节流阀的调速回路
图7-6a 采用电接触式压力表控制的保压回路
2. 采用蓄能器的保压回路 图7-6b 采用蓄能器的保压回路
3.采用辅助泵的保压回路 图7-6c 采用辅助泵的保压回路
7.2 速度控制回路
7.2.1 速度调节与控制原理 7.2.2 定量泵节流调速回路 7.2.3 容积调速回路 7.2.4 快速运动回路
7.1.5 平衡回路 平衡回路的作用： 1.采用单向顺序阀的平衡回路
图7-5a 采用单向顺序阀的平衡回路
2.采用液控单向阀的平衡回路 图7-5b 采用液控单向阀的平衡回路
3.采用远控平衡阀的平衡口路 图7-5c 采用远控平衡阀的平衡回路
7.1.6 保压回路 保压回路的功能： 1．采用电接触式压力表控制的保压回路
（3）三种调速回路的刚度比较。根据式（7-12），可得速度负载 特性曲线，如图7-9b所示。
（4）三种调速回路功率损失的比较。旁路节流调速回路只有节流 损失，而无溢流损失，因而功率损失比进油和回油两种节流阀调 速回路小，效率高。
（5）停机后的启动性能。长期停机后，当液压泵重新启动时，回 油节流阀调速回路背压不能立即建立会引起瞬间工作机构的前冲 现象。而在进油节流调速回路中，因为进油路上有节流阀控制流 量，只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。
液压与气动概述
液压泵
将机械能转换为液压能，为液压系统提供压力。
液压缸
转换液压能为机械能，产生线性运动或推动其他部 件。
液压控制阀
控制液压油的流动和压力，实现液Biblioteka 系统的工作控 制。液压油箱
储存液压油，并调节油温和维护油质的清洁度。
气动的基本原理
利用气体的压力和流动控制力和能量的传递。气动系统通过压缩空气供给气缸或马达，产生力和运动。
气动系统的组成和工作原理
气动系统由压缩机、气动控制阀、气缸和气体储存器等组成。压缩机将空气 压缩后输送至气缸，通过气动控制阀控制气体的流动和压力，实现力和动作。
气动系统的应用领域
气动系统广泛应用于工业自动化、流水线、制造业和机械设备中，用于控制和驱动各种执行部件，实现自动化和高 效的生产过程。
液压系统由液压泵、液压控制阀、液压执行元件和液压油箱等组成。工作时， 液压泵提供压力，液压控制阀控制液压油的流动，将力和能量转换为机械运 动。
液压系统的应用领域
液压系统广泛应用于各个工业领域，如汽车制造、航空航天、冶金、建筑工程、农业机械等，用于传递力、控制运 动和完成各种工作任务。
液压元件和部件的介绍
液压与气动概述
通过液体或气体传递力和能量的控制系统。液压系统利用液体传递力，而气 动系统则利用气体传递力，两者在工业和机械领域中起着重要的作用。
液压的基本原理
液压力的产生和传递原理，基于压力的传递，并利用流体的流动原理完成工 作。液压系统通过泵将液压油输送到活塞或马达，产生力和运动。
液压系统的组成和工作原理
液压与气动技术 教案
液压与气动技术教案第一章：液压与气动技术概述教学目标：1. 了解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。
2. 掌握液压与气动系统的基本组成部分及其功能。
3. 理解液压与气动技术的优缺点及其比较。
教学内容：1. 液压与气动技术的定义与原理。
2. 液压与气动系统的组成：液压泵、液压缸、控制阀、油管和附件等。
3. 液压与气动技术的应用领域：工业、农业、交通运输、军事等。
4. 液压与气动技术的优缺点及其比较。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。
2. 采用示教法，展示液压与气动系统的组成及其工作原理。
3. 采用案例分析法，分析液压与气动技术在实际应用中的例子。
教学评估：1. 进行课堂问答，检查学生对液压与气动技术定义、原理和应用领域的理解。
2. 布置课后作业，要求学生绘制液压与气动系统的基本组成部分。
第二章：液压泵教学目标：1. 了解液压泵的类型、结构和工作原理。
2. 掌握液压泵的性能参数及其计算方法。
教学内容：1. 液压泵的类型：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。
2. 液压泵的结构与工作原理。
3. 液压泵的性能参数：流量、压力、功率等。
4. 液压泵的选用原则及其维护保养。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压泵的类型、结构和工作原理。
2. 采用示教法，展示不同类型液压泵的工作原理。
3. 采用案例分析法，分析液压泵在实际应用中的选用和维护保养。
教学评估：1. 进行课堂问答，检查学生对液压泵类型、结构和工作原理的理解。
2. 布置课后作业，要求学生计算液压泵的性能参数。
第三章：液压缸教学目标：1. 了解液压缸的类型、结构和工作原理。
2. 掌握液压缸的性能参数及其计算方法。
3. 理解液压缸的选用原则及其安装与维护。
教学内容：1. 液压缸的类型：单作用液压缸、双作用液压缸等。
2. 液压缸的结构与工作原理。
3. 液压缸的性能参数：有效行程、负载能力等。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压缸的类型、结构和工作原理。
《液压与气动》电子课件
第1章 绪论
❖1.2.3 液压与气压传动的弱点
传动介质易泄漏和可压缩性会使传动比不能严格保证； 由于能量传递过程中压力损失和泄漏的存在使传动效率 低，特别是气压传动系统输出力较小，且传动效率低。 液压传动系统的工作压力较高，控制元件制造精度高， 系统成本较高，系统工作过程中发生故障不易诊断，特 别是泄漏故障较多。 空气的压缩性远大于液压油的压缩性，因此在动作的响 应能力、工作速度的平稳性方面气压传动不如液压传动。
第1章 绪论
❖1.1 液压与气压传动的工作原理与系统组成
1.1.1 液压传动的工作原理 在我们对液压传动系统还缺 乏认识的情况下，先从液压 千斤顶的工作原理的了解着 手。液压千斤顶是一个常用 的维修工具，它是一个较为 完整的液压传动装置。液压 千斤顶的工作原理如图1-l所 示。
1－油箱 2－放油阀 3－大缸体 4－大活塞5－单向阀6－杠杆手柄 7－小活塞 8－小缸体 9－单向阀
第２章 液压流体力学基础
2．实际液体的伯努利方程 实际液体在流动时是具有粘性的，由此产生的内摩擦力将造成总水 头（三种水头之和）的损失，使液体的总水头沿流向逐渐减小，而 不再是一个常数；而且，在用平均流速代替实际流速进行动能计算 时，必然会产生误差，为了修正这个误差，引入动能修正系数α。 一般层流时取α≈2，紊流时取α≈1，理想时α=1。则修正后的实 际液体的伯努利方程为
简化得
p△A=p0△A＋ρgh△A
p=p0＋ρgh
(2-7)
该式称为液体静力学基本方程。
第２章 液压流体力学基础
液体静力学方程表明了静止液体中的压力分布规律，即： (1)静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的压力p0和液体重力 所产生的压力 之和。 (2)液体中的静压力随着深度h的增加而线性增加。 (3)在连通器里，同一种静止液体中只要深度h相同，其压力就相等， 称之为等压面。
液压与气动概述
液压与气动概述
本节介绍液压和气动的基本概念以及应用领域。液压和气动是现代工程中常 用的能量传输方式，具有广泛的应用和重要的作用。
液压的定义
液压是以液体作为工作介质，通过压力传递来实现能量转换和控制的一种技 术。
液压系统的应用
机械工程
机床、挖掘机、起重设备等
航空航天
飞机起落架和操纵系统
汽车工业
汽车制动和转向系统
冶金工业
金属加工机械和冶炼设备
液压系统的优点
1 高功率密度
相对较小的体积可以输出较大的功率。
2 精确控制
液压系统能够精确控制各种参数以满足复杂的工作要求。
3 良好的稳定性
液压系统工作平稳可靠，可以适应恶劣的工作环境。
液压系统的缺点
1 能量浪费
液压系统需要消耗大量的能量来压缩和泄放液体。
2 维护成本高
气动系统的优点
1 安全性高
气体在泄放时不会引起火 灾或爆炸。
2 速度快
3 环保节能
气动系统的响应速度更快， 适用于速度要求较高的应 用。
气动系统使用清洁的空气 作为工作介质，无污染、 无排放。
气动系统的缺点
1 较低的功率密度
2 控制精度较低
相对较大的体积只能输出较小的功率。
气动系统的控制精度较液压系统稍低。
液压系统的维修
液压系统的维修包括故障诊断、零部件更换、密封件检查等，需要专业技术和工具。
液压系统的安全问题
液压系统的安全问题包括压力过高、泄漏、油温过高等，需要严格的操作和维护措施。
气动系统的维修
气动系统的维修包括故障排查、阀门清洁、气缸润滑等，需要谨慎操作和细致维护。
气动系统的度等，需要严格的操作规 范和安全防护措施。
液压与气动技术
液压与气动技术液压与气动技术，在现代工业中扮演着重要的角色。
液压技术利用液体传递力和能量，而气动技术则利用气体传递力和能量。
两种技术都有各自的优势和应用领域。
接下来，我们将全面探讨液压与气动技术。
首先，我们从液压技术开始。
液压技术主要是通过液体在封闭系统中传递压力来实现力和能量的转移。
液体能够传递高压力，并且能在输送过程中保持较小的能量损失。
这种技术通常应用于需要承受大压力和精确控制的工作场合，例如重型机械、汽车制造、航空航天和工程建设。
液压系统的基本组成包括液压泵、液压缸、液压阀、液压油箱和液压管路。
液压泵通过提供高压力的液体来产生力和能量。
液体被输送到液压缸中，液压缸将液体转化为机械运动。
液压阀用于控制液体的流向和压力。
液压油箱则用于存储和调节液体。
液压管路则用于连接各个液压元件。
液压技术的优势之一是精确控制。
通过压力阀和流量阀的控制，可以实现对液压系统的精确控制。
这使得液压系统在需要精确调节力和速度的场合下具有独特优势。
另外，液压系统能够承受高压力，具有较高的工作效率。
然而，液压技术也存在一些局限性。
首先，液压系统通常需要大量的液压油来运行，因此需要更多的空间来容纳液压油箱。
其次，由于油液不可压缩，一旦发生泄漏，将会引发环境污染问题。
此外，液压系统的维护和保养成本也较高。
接下来，我们将讨论气动技术。
与液压技术类似，气动技术利用气体在封闭系统中传递压力来实现力和能量的转移。
相比之下，气动系统通常使用空气作为介质。
气体具有较小的压力和能量传递能力，因此气动系统的压力范围相对较低。
气动系统的基本组成包括气动泵、气动缸、气动阀、气罐和气动管路。
气动泵通过提供压缩空气来产生力和能量。
压缩空气被输送到气动缸中，气动缸将压缩空气转化为机械运动。
气动阀用于控制压缩空气的流向和压力。
气罐则用于储存和调节压缩空气。
气动管路则用于连接各个气动元件。
气动技术的优势之一是轻量化设计。
气体比液体更轻，可以减少系统的整体重量。
液压与气动技术液压与气动动力装置课件
案例一
液压动力装置在自动化生产线中 的应用
案例二
气动动力装置在自动化生产线中的 应用
案例三
液压与气动动力装置在自动化生产 线中的综合应用
液压与气动动力装置的发展趋势
高效节能
随着环保意识的提高，液压与气动动力装置正朝着高效节 能的方向发展，以提高能源利用效率，减少环境污染。
智能化
智能化是液压与气动技术的重要发展方向，通过引入传感 器、控制器和执行器等智能元件，实现液压与气动系统的 智能化控制和优化。
气动动力装置的基本组成 气动动力装置主要由空气压缩机、气动马达、气缸、气阀 等组成，通过这些元件的组合和搭配，可以实现不同的功 能和用途。
气动动力装置的设计 气动动力装置的设计需要考虑空气的压力、流量和温度等 因素，同时还需要考虑装置的体积、重量和可靠性等因素。
液压与气动动力装置在自动化生产线中的应用案例分析
或更换管路。
液压与气动动力装置的常见故障及排除方法
压力异常
流量异常
噪音异常
液压或气动设备的压力异常可 能是由于液压油或空气供应不 足、液压泵或空气压缩机故障 等原因引起的。排除方法包括 检查液压油或空气供应量、更 换液压泵或空气压缩机等。
液压或气动设备的流量异常可 能是由于液压油或空气供应不 足、液压阀或气动阀故障等原 因引起的。排除方法包括检查 液压油或空气供应量、更换液 压阀或气动阀等。
液压与气动动力装置的优缺点
在高压情况下容易产生噪音和振动，影响工作环境。
气动系统的优点
具有较快的响应速度和较低的能耗，能够适应频 繁的启动和停止。
液压与气动动力装置的优缺点
1
不需要润滑和冷却系统，减少了维护成本和环境 污染。
2
《液压与气动》教案
《液压与气动》教案教案名称：液压与气动教学目标：1.了解液压与气动的基本原理和应用领域；2.掌握液压与气动系统的组成和工作原理；3.能够运用液压与气动知识解决实际问题。
教学重点：1.液压与气动的基本原理和应用；2.液压与气动系统的组成和工作原理。
教学难点：1.液压与气动系统的工作原理；2.如何运用液压与气动知识解决实际问题。
教学方法：1.理论讲解：通过教师讲解、示意图展示等方式，介绍液压与气动的基本原理和应用；2.实验演示：通过实验演示，展示液压与气动系统的组成和工作原理；3.实践操作：通过小组讨论和实践操作，培养学生解决实际问题的能力。
教学过程设计：第一课时：液压与气动的概念及基本原理1.液压与气动的概念介绍（10分钟）-通过示意图和实例，引导学生了解液压与气动的定义和基本概念。
2.液压与气动的基本原理（20分钟）-通过示意图和实例，讲解液压与气动的基本原理，包括液体/气体的压力传递、流体力学原理等。
3.液压与气动的应用领域（10分钟）-通过实例和图片展示，介绍液压与气动在航空、机械制造、自动化控制等领域的应用。
第二课时：液压与气动系统的组成和工作原理1.液压系统的组成和工作原理（30分钟）-通过示意图和实例，讲解液压系统的主要组成部分（液压泵、液压缸等）和工作原理。
2.气动系统的组成和工作原理（30分钟）-通过示意图和实例，讲解气动系统的主要组成部分（压缩空气系统、气缸等）和工作原理。
第三课时：液压与气动在实际问题中的应用1.案例分析：利用液压与气动解决实际问题（30分钟）-通过案例分析，引导学生思考并讨论利用液压与气动解决实际问题的方法和步骤。
2.小组讨论：设计液压与气动系统（30分钟）-学生分为小组，设计液压或气动系统解决给定的问题，并进行讨论和展示。
教学资源：1.课堂教具：示意图、实例图片；2.实验设备：液压与气动实验装置；3.PPT展示或白板。
教学评估方式：1.参与度评估：观察学生对课堂内容的参与度和提问情况，进行评估；2.实验表现评估：观察学生在实验演示和实践操作中的表现，进行评估；3.小组讨论评估：评估小组讨论的活跃度和设计方案的合理性。
液压与气动
一 p = F/A 压力取决于负载v = q/A 速度取决于流量二液体的流动有两种状态，即层流与紊流。
当液体流速较低时，液体只有轴向运动而无横向运动，此时流体微团之间的黏性摩擦起主要作用，流体呈层流状态。
当流速增加到一定值时，液体微团除轴向运动外还产生横向运动，流体微团除相互摩擦外，还会相互碰撞，呈现无序状态，此时流体微团的惯性力起主导作用，为紊流。
雷诺数Re=ud/v Rce=2320临界雷诺数：判断液体流态依据Re<Rce为层流Re>Rce为紊流三直管道为沿层压力损失，弯管道为局部压力损失。
四液压泵；把机械能转化为压力能或液压能。
五液压泵分类1齿轮泵 2叶片泵 3柱塞泵齿轮泵分为（内啮合式和外啮合式）六外啮合式存在的问题及解决方法1 困油现象在两侧端面内侧开两条卸荷槽2 径向力不平衡缩小压油口，同时适当增加径向间隙3 齿轮泵的泄露七齿轮泵泄露的三种途径1 齿轮端面与泵盖之间的轴向间隙2 齿轮齿顶与齿体内表面之间的间隙3 两齿轮面啮合处得间隙八容积式液压泵正常工作的必要条件1 应具有一个或多个密封且又可以周期性变化的工作空间（形成密封容积）2 应具有相应的配流装置（密封容积变化）3 对于非密封的油箱，在吸油过程中油箱必须与大气相通（吸压油腔隔开）九单作用叶片泵的特点1径向力不平衡只要改变偏心距e，即可改变泵的输出流量，e越大，2 可调节，变量泵容积变化幅度越大，输出流量越大。
3 吸压油路可以反向单作用叶片泵的瞬时流量是脉动的，叶片数越多，4 一吸一排流量脉动率越小十双作用叶片泵的特点1 径向力平衡2 不可调节，定量泵3 两吸两排十一柱塞泵1 轴向柱塞泵 2径向柱塞泵如何改变柱塞泵的流量：改变斜盘轴线与缸体轴线的倾斜角r十二蓄能器主要用来储存油液的压力能，主要功用如下：1 作辅助动力源2 维持系统压力3 减小液压冲击或压力脉动种类；1弹簧式 2充气式选用依据：容量和工作压力十三 过滤器过滤掉油液中的杂质，降低液压系统中油液污染度，保障系统正常工作。
液压与气动
液压与气动液压技术是利用液体的压力传递能量和控制动作的一种重要技术。
它广泛应用于工业、农业、军事和交通等各个领域。
本文将从液压技术的基本原理、液压系统的组成与工作原理、液压元件的种类与特点以及液压系统的优缺点等方面来详细介绍液压技术。
液压技术的基本原理是利用液体的不可压缩性来传递压力和控制动作。
液压系统由液压源、执行元件、控制元件和辅助元件组成。
液压源通常是液压泵，它能够将机械能转化为流体能，提供所需的液压能。
执行元件是由液压缸或液压马达组成，它能够将液压能转化为机械能，完成所需的工作。
控制元件用于控制液压系统的工作过程，例如液控阀和比例阀等。
辅助元件包括油箱、滤清器、油料等，用于液压系统的运行和保护。
液压元件是液压系统的重要组成部分，包括液压缸、液压马达、液控阀、比例阀等。
液压缸是用于产生线性运动的元件，由液压缸筒、活塞和密封件组成。
它的工作原理是利用液体的压力将活塞推动产生力或位移。
液压马达是用于产生旋转运动的元件，类似于液压缸，它通过液压能将液压缸的线性运动转化为旋转运动。
液控阀用于控制液压系统的工作过程，可以实现液压系统的启动、停止和转向等功能。
比例阀是一种根据输入信号的大小来控制输出压力或流量的阀门，常用于需要精确控制的液压系统中。
液压技术具有许多优点，例如传递能量高效，能够在液压管路中长距离传输能量；输出力大，能够产生较大的推力或扭矩；动作平稳，能够实现无级变速和快速反应；控制精度高，可以精确控制力、速度和位置等。
然而，液压技术也存在一些缺点，例如液压系统的组成复杂，需要较为繁琐的维护和保养；液压油易受温度、压力和污染等因素影响，需要定期更换和保养。
总之，液压技术是一种广泛应用于各个领域的重要技术，具有许多独特的优点和特点。
通过了解液压技术的基本原理、液压系统的组成与工作原理、液压元件的种类与特点以及液压系统的优缺点等方面的知识，可以更好地理解和应用液压技术，实现高效、精确的控制与动作。
《液压与气动概述》课件
液压回路与系统
液压回路
液压回路是液压系统中各种元件和管路的组合，用于实现特定的功能或动作。根据不同的需求，可以设计出各种 不同的液压回路。
液压系统
液压系统是由各种液压元件组成的完整体系，用于实现能量的传递、转换和控制。一个完整的液压系统通常包括 原动机、液压泵、液压阀、液压缸等元件。
CHAPTER 03
液压系统具有大推力、高精度、高稳 定性和易于实现复杂运动轨迹的优点 ；气动系统则具有清洁、安全、简单 和易于实现自动控制的优点。
工作原理与组成
工作原理
液压系统通过液压泵将液压油加压，使其具有能量，然后通过控制阀和执行机构 （如油缸、马达等）将能量转化为机械运动；气动系统则是通过压缩空气加压， 通过控制阀和执行机构（如气缸、气马达等）将能量转化为机械运动。
气动系统基础
压缩空气与气源处理装置
压缩空气
压缩空气是气动系统中的动力源，通过 压缩空气，可以使执行元件进行工作。
VS
气源处理装置
气源处理装置包括空气压缩机、冷却器、 过滤器和气罐等，用于产生和储存压缩空 气，并对其进行过滤、干燥和调压等处理 ，以确保气动系统的正常工作。
气动执行元件
气缸
气缸是气动系统中常用的执行元件，通过接收压缩空气，推动活塞运动，实现机械能的输出。
组成
液压系统由液压泵、控制阀、执行机构、管道和油箱等组成；气动系统由空气压 缩机、控制阀、执行机构、管道和储气罐等组成。
应用领域与优势
应用领域
液压系统广泛应用于工程机械、汽车制造、航空航天、船舶 工业等领域；气动系统广泛应用于自动化生产线、包装机械 、物料搬运等领域。
优势
液压系统能够传递大推力，实现高精度和高稳定性运动，适 用于重型设备和大型机械；气动系统具有清洁、安全、简单 和易于实现自动控制的优点，适用于自动化生产线和需要快 速响应的场合。
《液压与气动》活页讲义(xz)
《液压与气动》活页讲义(xz)液压与气动一、概念液压和气动是两种常见的动力传输方式。
液压是利用液体传递能量，气动是利用气体传递能量。
两者都是利用流体的压力来进行工作的。
二、液压1. 原理液压是利用液体的压力传递能量的一种技术。
液压系统通常由液压泵、液压执行器、液压控制阀等组成。
液压泵将液体从储液器中吸入，并通过压力给液压执行器提供动力。
液压控制阀控制液体的流动方向和压力。
2. 优点液压系统具有以下优点：(1) 高功率密度：液压系统可以提供很大的输出力和力矩，适用于高功率要求的工作。
(2) 可变力：液压系统通过调节流量和压力，可以实现力的无级调节。
(3) 精确控制：液压系统可以精确控制液压执行器的位置和速度，适用于需要高精度的工作。
(4) 长寿命：液压系统使用液体作为介质，摩擦小，因此寿命较长。
(5) 传输距离远：液压系统可以通过管道传输液体，适用于远距离传输。
三、气动1. 原理气动是利用气体的压力传递能量的一种技术。
气动系统通常由压缩空气源、气动执行器、气动控制阀等组成。
压缩空气源将压缩空气通过管道送至气动执行器，通过气动控制阀控制空气的流动方向和压力。
2. 优点气动系统具有以下优点：(1) 干燥无污染：气动系统使用压缩空气作为介质，不产生油污和污染物，适用于对环境要求严格的场合。
(2) 安全可靠：气动系统在工作过程中不会产生火花，适用于易燃易爆场所。
(3) 简单易用：气动系统结构简单，维护保养方便。
(4) 灵活性好：气动系统响应速度快，适用于频繁启停和重复动作的工作。
四、应用领域液压和气动技术广泛应用于各个领域，包括工业、机械、冶金、矿山、石油、航空、航天、交通等。
液压应用领域包括重型机械、工程机械、冶金设备、船舶、汽车、航空航天等，例如挖掘机、起重机、锻压机、混凝土泵车等。
气动应用领域包括自动化生产线、包装机械、食品加工设备、输送装置等，例如汽车制造生产线、印刷机、输送系统等。
五、比较液压和气动在一些方面存在差异，具体比较如下：(1) 压力：液压系统一般工作压力较高，气动系统工作压力较低。
液压与气动技术)第7章气压传动技术
机器人及自动化设备中的应用
关节驱动
气压传动系统为机器人的关节提供动力，实现机器人的灵活运动。
抓取与搬运
通过气压传动系统驱动机器人的手部机构，实现对工件的抓取与搬 运。
精确控制
气压传动系统具有高响应速度和精确控制性能，适用于机器人及自 动化设备中的高精度定位与运动控制。
汽车工业中的应用
01
自动化装配线
储气罐
储存压缩空气，减小空气压缩机的排气压力波动，保证气动系统 稳定工作。
过滤器
清除压缩空气中的杂质和水分，保证气动元件的正常工作。
气动执行元件
气缸
将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运 动。
气马达
将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动负载作旋转运动。
气动控制元件
01
02
03
方向控制阀
保压回路
在一段时间内保持系统压 力稳定，以满足特定工艺 要求。
速度控制回路
调速回路
通过节流阀或调速阀调节执行元 件的速度。
快速运动回路
采用大流量泵或蓄能器提供短时大 流量，实现执行元件的快速运动。
速度换接回路
通过换接不同排量的泵或马达，实 现执行元件速度的换接。
其他常用回路
顺序动作回路
按照一定顺序依次启动或停止多个执行元件。
05
气压传动技术应用实例
工业自动化生产线中的应用
传送带驱动
气压传动系统通过气缸或气动马达驱动传送 带，实现自动化生产线上的物料输送。
定位控制
利用气压传动系统的精确控制性能，对生产线上的 工件进行精确定位，提高生产效率。
检测与分拣
气压传动系统配合传感器和控制系统，实现 对生产线上工件的自动检测与分拣。
液压气动技术课件第7章
空气压缩机安全技术操作方法
不要用手去触摸压缩机气缸头、缸体、排气 管，以免温度过高而烫伤。
日常工作结束后，要切断电源，放掉压缩机 储气罐中的压缩空气，打开储气罐下边的排污 阀，放掉汽凝水和污油。
二、气动辅助元件
气源净化装置 其他辅助元件
二、气动辅助元件
1、气源净化装置
管径易大以降低压力损失。 2．排出管路：从空压机排气口到后冷却器或储气罐之间的管路，此段
管路应能耐高温高压与振动。 3.气管路：从储气罐到气动设备间的管路。送气管路又分成主管路和从
主管路连接分配到气动设备之间的分支管路。主管道是一个固定 安装的用于把空气输送到各处的耗气系统。主管路中必须安装断 路阀，它能在维修和保养期间把空气主管道分离成几部分。 4．控制管路：连接气动执行件和各种控制阀间的管路。此种管路大多 数采用软管。 5．排水管道：收集气动系统中的冷凝水并将水分排出管路。
管 的、不需要经常装拆的地方，使用硬管。
道 连接运动 部件和临时使用、希望装拆方
连 便的管路应使用软管。硬管有铁管、铜管、
接
黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑 料管、尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管
件 以及挠性金属导管等等。常用的是紫铜管
和尼龙管。
管路的分类
气动系统的管路按其功能分为： 1．吸气管路：从吸入口过滤器到空压机吸入口之间的管路，此段管路
选用原则
选用空气压缩机的根据是气压传动系统所需要的工作压 力和流量两个参数。第一种空气压缩机为中压空气压缩机， 额定排气压力为1MPa；第二种是低压空气压缩机，排气压 力为0.2MPa；第三种是高压空气压缩机，排气压力为10MPa； 第四种为超高压空气压缩机，排气压力为100MPa.
液压与气动技术
液压与气动技术在现代工业领域中，液压与气动技术扮演着至关重要的角色。
这两项技术犹如工业生产中的“大力士”和“灵活使者”，为各种机械和设备提供了强大的动力支持和精确的动作控制。
液压技术，简单来说，就是利用液体的压力能来实现能量传递和控制的一种技术。
液体，通常是液压油，在密闭的管道和容器中流动，通过泵产生压力，再经过各种控制阀的调节，最终驱动执行元件，如液压缸和液压马达，完成各种机械动作。
想象一下，在建筑工地上，那巨大的起重机能够轻松吊起沉重的钢梁，这背后就离不开液压技术的功劳。
起重机的起重臂能够伸缩、升降，以及旋转，都是通过液压系统精准控制的。
再比如，在大型的压力机中，液压系统能够产生巨大的压力，将金属材料压制成各种形状。
液压技术的优点非常突出。
首先，它能够提供巨大的力量。
由于液体不可压缩，因此能够在很小的空间内传递巨大的能量，从而实现强大的动力输出。
其次，液压系统的响应速度快，能够实现快速的启动、停止和变速，这对于一些需要频繁动作和快速响应的设备来说至关重要。
此外，液压系统的稳定性和可靠性也很高，只要设计合理、维护得当，能够长时间稳定运行。
然而，液压技术也并非完美无缺。
液压系统的成本相对较高，尤其是对于一些高精度、高性能的液压元件来说，价格昂贵。
而且，液压油的泄漏问题也是一个困扰，如果泄漏严重，不仅会造成环境污染，还会影响系统的性能和效率。
另外，液压系统的维护和修理也需要专业的技术和设备，对操作人员的要求较高。
与液压技术相比，气动技术则有着不同的特点。
气动技术是利用压缩空气的压力能来实现能量传递和控制的技术。
压缩空气通过气源装置产生，经过各种气动控制阀的调节，驱动气缸、气马达等执行元件工作。
在很多工厂的生产线上，我们都能看到气动技术的应用。
比如，气动螺丝刀能够快速拧紧螺丝，气动夹具能够牢固地夹持工件。
气动技术的一个显著优点就是清洁环保，压缩空气排放到大气中不会造成污染。
而且，气动系统的成本相对较低，结构简单，易于安装和维护。
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7.2 压力控制回路
2.双向调压回路 执行元件正反行程需不同的供油压力时，可采用双向调压回 路，如图7-5所示。当换向阀在左位工作时，活塞为工作行 程，泵出口由溢流阀1调定为较高压力，缸右腔油液通过换 向阀回油箱，溢流阀2此时不起作用。当换向阀如图示在右 位工作时，缸作空行程返回。泵出口由溢流阀2调定为较低 压力，阀1不起作用。缸退至终点后，泵在低压下回油，功
立起压力，又将阀2打开，致使液控单向阀时开时闭，活塞
下行时很不平稳，产生振动或冲击。
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7.2 压力控制回路
7.2.4卸荷回路
当系统中执行元件短时间工作时，常使液压泵在很小的功率 下作空运转，而不是频繁启动驱动液压泵的原动机。因为泵 的输出功率为其输出压力与输出流量之积，当其中的一项数 值等于或接近于零时，即为液压泵卸荷。这样可以减少液压 泵磨损，降低功率消耗，减小温升。卸荷的方式有两类：一 类是液压缸卸荷，执行元件不需要保持压力；另一类是液压
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7.3 速度控制回路
假设输入执行元件的流量为q，液压缸的有效面积为A，液压 马达的排量为VM，则液压缸的运动速度为 v=q/A 液压马达的转速为 n=q/VM 由以上两式可知，改变输入液压执行元件的流量q（或液压 马达的排量VM）可以达到改变速度的目的。 调速方法有以下三种： 节流调速——采用定量泵供油，由流量阀改变进入执行元件 的流量以实现调速; 容积调速——采用变量泵或变量马达实现调速; 容积节流调速——采用变量泵和流量阀联合调速。
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7.2 压力控制回路
压力控制回路是对系统整体或系统某一部分的压力进行控制 的回路。这类回路包括调压、减压、卸荷、平衡等多种回路。
7.2.1调压回路
为使系统的压力与负载相适应并保持稳定，或为了安全而限 定系统的最高压力，都要用到调压回路，下面介绍三种调压 回路。 1.单级调压回路 图7-4为定量泵节流调速液压系统，调节节流阀的开口大小， 即可调节进入执行元件的流量，泵输出的多余流量经溢流阀 溢回油箱。在工作过程中溢流阀是常开的，液压泵的工作压 力决定于溢流阀的调整压力，并且保持基本恒定。溢流阀的 调整压力必须大于液压缸最大工作压力和油路各种压力损失 的总和。
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7.3 速度控制回路
1.节流调速回路 节流调速回路在定量液压泵供油的液压系统中安装了流量阀， 调节进入液压缸的油液流量，从而调节执行元件工作行程速 度。该回路结构简单，成本低，使用维修方便，但它的能量 损失大，效率低，发热大，故一般只用于小功率场合。 根据流量阀在油路中安装位置的不同，可分为进油路节流调 速、回油路节流调速、旁油路节流调速等形式。 （1）进油路节流调速回路 把流量控制阀串联在执行元件的进油路上的调速回路称为进 油路节流调速回路，如图7-15所示。回路工作时，液压泵 输出的油液（压力pB由溢流阀调定），经可调节流阀进入液 压缸左腔，推动活塞向右运动，右腔的油液则流回油箱。液 压缸左腔的油液压力p1由作用在活塞上的负载阻力F的大小 决定。液压缸右腔的油液压力p2≈0，进入液压缸油液的流 量q1由节流阀调节，多余的油液q2经溢流阀流回油箱。
泵卸荷，但执行元件仍需保持压力。
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7.2 压力控制回路
1.执行元件不需保压的卸荷回路 （1）换向阀中位机能的卸荷回路 图7-11所示为采用M型（或H型）中位机能换向阀实现液压 泵卸荷的回路。当换向阀处于中位时，液压泵出口直通油箱， 泵卸荷。因回路需保持一定的控制压力以操纵执行元件，故 在泵出口安装单向阀。 （2）电磁溢流阀的卸荷回路 图7-12所示为采用电磁溢流阀1的卸荷回路。电磁溢流阀是 带遥控口的先导式溢流阀与二位二通电磁阀的组合。当工作 部件停止运动时，二位二通电磁阀通电，溢流阀阀芯上部弹 簧腔的油经二位二通电磁阀回油箱，因此电磁阀全开，油泵 输出的油经溢流阀流回油箱，实现泵卸荷。
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7.1 方向控制电路
7.1.2锁紧回路
能使液压缸在任意位置上停留，且停留后不会在外力作用下 移动位置的回路称锁紧回路。凡采用M型或O型滑阀机能换 向阀的回路，都能使执行元件锁紧。但由于普通换向阀的密 封性较差，泄漏较大，当执行元件长时间停止时，就会出现 松动，而影响锁紧精度。 图7-3为采用液压锁（由两个液控单向阀组成）的锁紧回路。 液压缸两个油口处各装一个液控单向阀，当换向阀处于左位 或右位工作时，液控单向阀控制口X2或X1通入压力油，缸的 回油便可反向通过单向阀口，此时活塞可向右或向左移动； 当换向阀处中位时，因阀的中位机能为H型，两个液控单向 阀的控制油直接通油箱，故控制压力立即消失（Y型中位机 能亦可），液控单向阀不再反向导通，液压缸因两腔油液封 闭便被锁紧。由于液控单向阀的反向阀的反向密封性很好， 因此锁紧可靠。
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7.1 方向控制电路
2.液动换向阀组成的换向回路 液动换向阀组成的换向回路，适用于流量超过63 L/min、 对换向精度和平稳性有一定要求的液压系统，但是，为使机 械自动化程度提高，液动换向阀常和电磁换向阀、机动换向 阀组成电液换向阀和机液换向阀来使用。此外，液动换向阀 也可以手动，也可以手动换向阀为先导，组成换向回路。 图7-2为电液换向阀组成的换向回路。当1YA通电，三位四 通电磁换向阀左位工作，控制油路的压力油推动液动换向阀 的阀芯右移，液动换向阀处于左位工作状态，泵输出的液压 油经液动换向阀的左位进入缸左腔，推动活塞右移；当1YA 断电2YA通电，三位四通电磁换向阀换向（右位工作），使 液动换向阀也换向，主油路的液压油经液动换向阀的右位进 入缸右腔，推动活塞左移。
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7.2 压力控制回路
2.执行元件需要保压的卸荷回路 （1）限压式变量泵的卸荷回路 图7-13所示为限压式变量泵的卸荷回路。当系统压力升高 达到变量泵压力调节螺钉调定压力时，压力补偿装置动作， 液压泵3输出流量随供油压力升高而减小，直到维持系统压 力所必需的流量，回路实现保压卸荷，系统中的溢流阀1作 安全阀用，以防止泵的压力补偿装置的失效而导致压力异常。 （2）卸荷阀的卸荷回路 图7-14所示为用蓄能器保持系统压力而用卸荷阀使泵卸荷 的回路。当电磁铁1YA得电时，泵和蓄能器同时向液压缸左 腔供油，推动活塞右移，接触工件后，系统压力升高。当系 统压力升高到卸荷阀1的调定值时，卸荷阀打开，液压泵通 过卸荷阀卸荷，而系统压力用蓄能器保持。若蓄能器压力降 低到允许的最小值时，卸荷阀关闭，液压泵重新向蓄能器和 液压缸供油，以保证液压缸左腔的压力是在允许的范围内。 图中的溢流阀2是当安全阀用。
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7.2 压力控制回路
7.2.3平衡回路
为了防止立式液压缸与垂直运动的工作部件由于自重而自行 下落造成事故或冲击，可以在立式液压缸下行时的回路上设 置适当的阻力，产生一定的背压，以阻止其下降或使其平稳 地下降，这种回路即为平衡回路。 1.单向顺序阀的平衡回路 图7-9所示是单向顺序阀组成的平衡回路。调节单向顺序阀 1的开启压力，使其稍大于立式液压缸下腔的背压。活塞下 行时，由于回路上存在一定背压支承重力负载，活塞将平稳 下落；换向阀处于中位时，活塞停止运动。此处的单向顺序 阀又称为平衡阀。这种平衡回路由于回路上有背压，功率损 失较大。另外，由于顺序阀和滑阀存在内泄，活塞不可能长 时间停在任意位置，故这种回路适用于工作负载固定且活塞 闭锁要求不高的场合。
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7.2 压力控制回路
7.2.2减压回路 1.单向减压回路 如图7-7所示为用于夹紧系统的单向减压回路。单向减压阀 5安装在液压缸6与换向阀4之间，当1YA通电，三位四通电 磁换向阀左位工作，液压泵输出压力油通过单向阀3、换向 阀4，经减压阀5减压后输入液压缸左腔，推动活塞向右运动， 夹紧工件，右腔的油液经换向阀4流回油箱；当工件加工完 了，2YA通电，换向阀4右位工作，液压缸6左腔的油液经 单向减压阀5的单向阀、换向阀4流回油箱，回程时减压阀不 起作用。单向阀3在回路中的作用是，当主油路压力低于减 压回路的压力时，利用锥阀关闭的严密性，保证减压油路的 压力不变，使夹紧缸保持夹紧力不变。还应指出，减压阀5 的调整压力应低于溢流阀2的调整压力，才能保证减压阀正 常工作（起减压作用）。
率损耗小。
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7.2 压力控制回路
3.多级调压回路 有些液压设备的液压系统需要在不同的工作阶段获得不同的 压力。 如图7-6（a）所示为二级调压回路。在图示状态，泵出口 压力由溢流阀1调定为较高压力；二位二通换向阀通电后， 则由远程调压阀2调定为较低压力。阀2的调定压力必须小于 阀1的调定压力。 图7-6（b）为三级调压回路。图示状态下，泵出口压力由 阀1调定为最高压力（若阀4采用H型中位机能的电磁阀，则 此时泵卸荷，即为最低压力）；当换向阀4的左、右电磁铁 分别通电时，泵压由远程调压阀2和3调定。阀2和阀3的调 定压力必须小于阀1的调定压力值。
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7.2 压力控制回路
2.采用液控单向阀的平衡回路 图7-10所示是液控单向阀的平衡回路。由于液控单向阀是 锥面密封，泄漏小，故其闭锁性能好。回油路上的单向节流 阀2是用于保证活塞向下运动的平稳性。假如回油路上没有
节流阀，活塞下行时，液控单向阀1将被控制油路打开，回
油腔无背压，活塞会加速下降，使液压缸上腔供油不足，液 控单向阀会因控制油路失压而关闭。但关闭后控制油路又建
第7章 液压基本回路
7.1 方向控制电路 7.2 压力控制电路 7.3 速度控制电路 7.4 多缸动作控制电路
7.1 方向控制电路