液压传动与控制课件

辅助元件：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、过滤器、压力表和冷却器等
1.3 液压传动的控制方式

按操纵方式分—手动与自动（机动、电动） 实现系统的动作或状态（开关、快慢）

按控制形式分—开环与闭环 输出对输入有无影响（反馈）
1.4 液压传动的特点—优缺点



功率-重量比大、功率大（压力高） 响应快、运行平稳、速度快 调速范围大（流量控制） 控制方便，易于实现自动化 易于实现过载保护（恒压系统） 设计、制造、使用方便 （标准化） 直线运动的实现特别方便（液压缸） 柔性连接，噪音低
缺点



有泄漏，污染环境 效率低，能耗大 元件精度高，价格贵 要求有单独的油源，适合中大功率 对温度变化比较敏感—油温，需冷却 不能保证严格的传动比，无级调速 出现故障时不易检查，密闭容腔
第一章 绪论



液压传动发展概况—历史与现状 液压传动工作原理及其组成 液压传动的控制方式 液压传动的特点—优缺点 液压传动在机械工业中的应用
1.1 历史与现状


17世纪帕斯卡提出静压传递原理 二次大战中电液伺服控制的出现 机电液一体化 广泛应用的基础—标准化、规格化、系 列化，具有通用性和互换性 静压传递—液压传动—电液控制（伺 服—比例—数字）
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 重要概念二：
q=A1v1=A2v2
(连续性方程)
q A
若已知进入缸体的流量q，则活塞运动速度为： v
“活塞的运动速度v取决于进入液压缸（马达）的 流量q，而与液体压力p大小无关”
3. 功率关系


F1v1=Wv2
P=F1v1=pA1v1=pA2v2=pq



通过动力元件（液压泵）将原动机（电动机） 输入的机械能转换为液体压力能，再经密闭管 道和控制元件输送至执行元件（液压缸和液压 马达），将液压能又转换为机械能以驱动负载。 能量转换 动力元件：机械—液压 执行元件：液压—机械 损失大，效率低 以液体为介质、以压力能为动力、始终处于受 控制状态
液压传动系统组成
1.5 液压传动在机械工业中的应用


不同的功率—中、大功率 不同的精度—换向/比例/伺服 不同的控制参数—位移、力、速度等 不同的控制方式—手动/自动，开环/闭环 不同的结构形式—单/多执行器，缸/马达 不同的使用环境—室内/室外，高温/低温 种类多，范围广
小结



概况：帕斯卡原理，机电液一体化 概念：压力（力）、流量（速度）、功率 系统组成：动力元件、控制元件、执行元 件、辅助元件 系统工作原理：动力元件—控制元件—执 行元件（以液体为介质，以压力能传递） 系统特点：优点和缺点
重要概念一：
“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.液压千斤顶的工作原理和其它千斤顶传动方式的比较?
2. 运动关系
A1h1=A2h2
h2 A1 h1 A2
A1
h1 h A2 2 t t
v2 A1 v1 A2
活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比
研究对象

研究以液体为传动介质通过压力与流量 的分配与传递来实现各种机械传动和自 动控制的学科 元件 回路 系统 介质 动力
信息
液压传动的基本原理
1. 力比关系

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递到液体各点。
p F1 W A1 A2
W A2 F1 A1
习题



1-1 1-2 1-4

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—功率守恒 液压传动是以液体的压力能来传递动力的

1.2液压传动的工作原理及其组成
图1-1、1-2 机床工作台液压传动系统 (a) 结构原理图 (b) 功能符号原理图（常用）
液压传动的工作原理
知识点：基本概念



பைடு நூலகம்
液—动力传递介质，液体，油、水、乳 化液等 压—动力传递方式，压力能 传动及控制—两者融合一体，有传动就 有控制，有控制就有传动 液控与电控—动力传递与信息传递 控制方式—开关量与模拟量
知识点：基本概念



液压传动：借助于密闭容积的变化，利用 液体的压力能与机械能之间的转换来传递 动力（能量） 压力和流量：液压传动中两个最重要的参 数。压力取决于负载；流量决定执行元件 的运动速度 压力损失：动力源—控制元件—执行元件

动力元件：液压泵，其功能是将原动机输入的机械能转换成
液体的压力能，为系统提供动力 （液压源、油源）

执行元件：液压缸、液压马达，功能是将液体的压力能转换
成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载实现直 线运动或旋转运动

控制元件：压力、流量和方向控制阀，作用是控制和调节系
统中液体的压力、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
关于《液压传动及控制》课程

课程性质: 专业骨干课 课程特点: 理论与实际应用并重 评价指标: 期末50%
大型作业（报告）20%（两次） 平时30%
(出勤、作业、课堂提问等)

教材：（机床）液压传动 习题：每章附后
教学内容



概述 工作介质—液压油 流体力学基础—基本理论 液压元件—基本原理 基本回路 典型系统分析—基本分析 系统设计—基本计算