液压与气压传动

• 电气传动：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。 （出现在100年前）
• 流体传动：（液压与气压传动大力发展于1945年，二 战后期） • 液体传动： • 液压传动—利用液体静压力传递动力。 • 液力传动—利用液体流动动能传递动力。 • 气体传动：气压传动、气力传动
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第1章 绪论
其活塞的运动速度v2。
●第二个特征：液压传动的速度大小取决于流量。
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第1章 绪论 由上述分析可知： 1. 系统的工作压力取决于负载，而与流量大小无
关。 2. 当A2 >>A1，只要施加很小的力F，就可举起很
重的物体，这就是液压千斤顶的原理。 3. 压力和流量是液压系统中两个最基本的参数。
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第1章 绪论
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第1章 绪论
液压与气压系统的应用及发展
历史：1650年的帕斯卡原理 1795年第一台水压机（英国）
发展：第二次世界大战及战后 目前：液压技术与传感技术、微电子技术的结合，出现诸如电液比例
阀、数字阀、电液伺服液压缸等机（液）电一体化的元器件， 从而使液压与气压传动在众多工业领域广泛应用，例如发达国 家95％的工程机械、90％的数控加工中心、95％以上的自动 线。 未来：液压与计算机的结合，如CAD、CAT和计算机实时控制等。
• 液压传动的工作原理：利用液体压力能实现运动和 动力的传动方式（动画）。
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第1章 绪论
1．动力传递
设：大、小液压缸活塞面积分别为A2和A1 大液压缸所受负载为F2，作用于小液压缸上的力为F1。 由帕斯卡原理可知，受力平衡时（动画）：
F1 F2 P A1 A2
P 液压系统的压力
分析：当两液压缸活塞的面积不变时，负载F2变化，将引 起P 变化，即液压系统的压力取决于外负载。
➢静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。
p lim F A0 A （ΔA → 0）
➢若在液体的面积A上所受的作用力F为均匀分布时，静
压力可表示为： p F A
➢液体静压力在物理学上称为压强，工程实际应用中习 惯称为压力。
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第2章 液压流体力学基础
第七章 液压基本回路 第八章 液压系统实例 第九章 液压系统的设计计算 第十章 气动基础及元件 第十一章 气动基本回路及气动系统
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第1章 绪论
1.1 液压与气压传动的应用与发展 1.2 液压与气压传动的工作原理 1.3 液压与气压传动的组成 1.4 液压与气压传动的优缺点
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第1章 绪论
液压与气压传动简介 • 研究对象：研究的是以有压流体（液压液或压缩
30～70
95～165
30～50
40～75
50～70
wenku.baidu.com
55～90
30～80
65～240
40～75
70～150
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第2章 液压流体力学基础
2.2 液体静力学
主要内容
静压力及其特性； 静压力基本方程式； 帕斯卡原理； 静压力对固体壁面的作用力。
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第2章 液压流体力学基础
1.静压力及其特性 1)液体的静压力
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第1章 绪论
1.4 液压与气压传动的优缺点
➢ 缺点： 1）不能保证准确的传动比(泄漏和可压缩性引起）。 2）传动效率低，不适合远距离传动。 3）对温度敏感。 4）制造精度高，价格贵。 5) 要有单独的能源。 6）易泄漏污染（指液压系统）。 7）故障不易排除。
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液压气压传动的应用
工程 机械
隧道 工程
●第一个特征：液压系统的压力取决于外负载。
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2．运动的传递
第1章 绪论
若设：大、小液压缸活塞位移平均速度分别为 v2和v1 。 由于从小液压缸排出液体的体积等于进入大液压缸液体的
体积，则有:
A1v1A2v2q
q
流量
分析：液压传动是靠密闭工作容积变化相等的原则实现运
动传递的，改变进入大液压缸的流量q ，即可改变
液压与气压传动
课件制作人： 北京联合大学 田宏宇 刘建
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课程内容
液压与气压传动是以流体（液压油或气体）为工作介质进 行能量传递和控制的一种传动形式。
流体力学基础
液压传动
液压元件及辅件
基本回路
气压传动
气体基础知识 气动元件及辅件 基本回路
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目录
第一章 绪 论 第二章 液压流体力学基础 第三章 液压泵与液压马达 第四章 液压缸 第五章 液压控制阀 第六章 液压辅助装置
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第1章 绪论 液压系统的职能符号
“气动与液压”图形 符号标准已制定国家标 准GB/T786-93
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第1章 绪论
1.4 液压与气压传动的优缺点
➢优点： 1）体积小、重量轻、结构紧凑（指液压传动）。 2）冲击小。 3）实现大范围无级调速。 4）操纵方便、省力。 5) 易实现过载保护。 6）自润滑，寿命长。 7）易实现标准化、系列化、通用化。
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机 器 人
采矿
液压气压传动的应用
压路机
挖掘机
铲运车
道路交通工程机械领域
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第2章 液压流体力学基础
2.1 液压油液 2.2 液压静力学 2.3 液体动力学 2.4 管道流动 2.5 孔口流动 2.6 缝隙流动 2.7 液压冲击和气穴现象
本章重点： 流体的粘性的意义与度 量、理解帕斯卡原理、连 续性方程意义与应用、薄 壁孔口流量压力关系。
空气）作为传动介质来实现机械传动和自动控制 的一门学科。其实质研究的是能量转换。
即：机械能---压力能---机械能
• 学习方法：类比 • 电器设备：电子元件→电路→系统 • 液压系统：液压和气动元件→回路→系统
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制造设备常见的传动方式
• 机械传动：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。 （最早出现在17 世纪）
本章难点： 管路液阻特性、动量方 程、孔口流动。孔口是流 体控制的基本单元，为了 深入理解各种孔口的流量 压力关系，安排液阻特性 实验。
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第2章 液压流体力学基础
各类液压泵适用的粘度范围
液压泵类型
齿轮泵
叶片泵
p＜7.0Mpa
p≥7.0Mpa 径向柱塞泵
轴向柱塞泵
工作介质粘度 ν40 10-6m2.s-1 环境温度5～400C 环境温度40～800C
1.3 液压与气压传动的组成（以图示磨床工作台为例）
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第1章 绪论 1.3 液压与气压系统组成
➢能源装置—机械能转换成液压能（液压泵或空气压缩机）； ➢执行元件—压力能转换成机械能输出（液压缸、马达）； ➢控制元件—对流体的压力、流量和流动方向进行控制和
调节(各种的阀)； ➢辅助元件—如油箱、管件等。