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1、第一章 绪论,目的任务: 了解液压与气压传动的优缺点及应用发展 掌握液压与气压传动的特点、原理和组成 重点难点: 液压传动的原理、特点、组成和作用,传 动,传动传递运动和动力的方式,机械 电气 气体 流体 液力流力（动量矩定理） 液体 *液压物理（帕斯卡原理）,常见传动,液压和气压传动,液压传动利用液体压力能实现运动和 动力传动方式 气压传动利用气体压力能实现运动和 动力传动方式,发展应用,第一阶段： 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。 气
2、压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。从18 世纪产业 革命开始，逐渐应用于各类行业中。,发展应用,第二阶段：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。,发展应用,第三阶段：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： 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。,举例应用,如：火炮跟踪、飞机和导弹的动、炮塔 稳定、海底石油探测平台固定、煤 矿矿井支承、矿山用的风钻、火车 的刹车装置、液压装载、起重、挖 掘、轧钢机组、数控机床、多工位 组
3、合机床、全自动液压车床、液压 机械手等。,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。希望在坐各位能用自己所学为我国的流体传动技术作出应有的贡献。,发展趋势,目前，流体传动技术正在向着高压、 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。,总 之,流体技术+电气控制， 好比老虎插上翅膀， 它把一人一刀变为无人多刀， 把复杂工艺变为简单工艺， 而今
4、同计算机控制结合， 又将进入一个崭新的历史阶段。 因此，学好本门课，有助于大家在今后的工作中多出成果。,1、1、1 液压传动的工作原理,举 例 液压千斤顶组成,工作原理,动画演示,特 点,（1）用具有一定压力的液体来传动 （2） 传动过程中必须经过两次能量转换 （3） 传动必须在密封容器内进行， 而且容积要发生变化。,机床工作台液压传动系统组成,动画演示,工作原理,动画演示 油路图示、左位、右位 换向换向阀 调速节流阀 调压溢流阀,1、1、2 液压系统的组成及作用,1.动力装置液压泵。将原动机输 入的机械能转换为液 体或气体的压力能， 作为系统供油能源或 气源装置。,2.执行装置 液压缸（或马
5、达）。 将流体压力能转换 为机械能，而对负 载作功。,3.控制调节装置各种液压控制阀， 用以控制流体的 方向、压力和流 量，以保证执行 元件完成预期的 工作任务。,4.辅助装置油箱、油管、滤油 器、压力表、冷却 器、分水滤水器、 油雾器、消声器、 管件、管接头和各 种信号转换器等 ， 创造必要条件，保 证系统正常工作。,5.工作介质 液压油或压缩空气 ， 作为传递运动和动力 的载体。,液压传动系统的图形符号,结构或半结构式图形表示结构原理直 观性强，易理解， 但结构复杂 。 表示方法 图形符号*只表示元件功能，不表示 元件结构和参数， 简单明 了,易于 绘制。（GB78693）,图形符号,1、
6、 2 液压传动的特点,液压传动的优点 独特之处力大无穷（P=32MP 以上） 如:所拿液压千斤顶，可顶起1.6 吨重物，若每位男同 学体重 为128斤，可举起25位男同学。,液压传动的缺点,不宜远距离传递 泄漏严重 不宜保证严格的传动比 污染地面 对T变化敏感 难于检查故障,3、4 柱塞泵 3、5 液压泵常见故障及其排除方法 3、6 液压马达 3、7 液压泵的选用,目的任务 重点难点 提问作业,目的任务,了解柱塞泵和液压马达分类结构，泵性能比较 掌握柱塞泵和马达工作原理、参数计算，泵选用,重点难点,轴向柱塞泵 液压马达工作原理、参数计算 液压泵性能比较,提问作业,1 YB型泵是否有困油现象？为
7、什么？ 2 齿轮泵和双作用叶片泵各用于什么 压力？为什么？,3、4 柱塞泵,原 理 特 点 分 类,3、4 柱塞泵,3、4、1 轴向柱塞泵的工作原理 3、4、2 轴向柱塞泵的流量计算 3、4、3 斜盘式轴向柱塞泵的结构,柱塞泵工作原理,靠柱塞在缸体内的往复运动， 使密封容积变化实现吸压油。,柱塞泵特点, 圆形构件配合，加工方便，精度高，密封性好 有如下特点 （1）工作压力高 ，效率高。 （2）易于变量 （3）流量范围大,柱塞泵分类,*斜盘式 轴向柱塞泵 按柱塞排列方式 斜轴式 径向柱塞泵,3、4、1 轴向柱塞泵的工作原理,特 征 组 成 工作原理,轴向柱塞泵特征,柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线
8、,轴向柱塞泵的组成,配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等,结构图动画,轴向柱塞泵工作原理,V密形成柱塞和缸体配合而成 右半周，V密增大，吸油 V密变化，缸体逆转 左半周，V密减小，压油 吸压油口隔开配油盘上的封油区及缸体 底部的通油孔,轴向柱塞泵变量原理,= 0 q = 0 大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化 斜盘式轴向柱塞泵可作双向变量泵,3、4、2 轴向柱塞泵的流量计算,排 量 流 量,轴向柱塞泵的排量,若柱塞数为z，柱塞直径为d， 柱塞孔的分布圆直径为D， 斜盘倾角为， 则柱塞的行程为：h=Dtan 故缸体转一转，泵的排量为： V = Zhd2/4 = d2 ZD(tan)/4,轴向
9、柱塞泵流量,理论流量：qT=Vn=D (tan)zd2 /4 实际流量：q = qTpv =D (tan)zpvd2/4,结 论,1) qT = f (几何参数、 n、) 2） n=c，= 0 ， q = 0 大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化 轴向柱塞泵可作双向变量泵,3、4、3 斜盘式轴向柱塞泵的结构,1 CY141轴向柱塞泵主体 2 CY141轴向柱塞泵变量机构,CY141轴向柱塞泵主体,中心弹簧机构 A 滑靴和斜盘 B 柱塞和缸体,动画演示,中心弹簧机构,使泵具有自吸性能 中心弹簧 提高容积效率 中心弹簧 缸体端面间隙的自动补偿 缸体底部通油孔p,缸体端面间隙的自动补偿,除
10、中心弹簧使缸体紧压配流盘外，柱塞 孔底部的液压力也使缸体紧贴配流盘， 补偿端面间隙，提高了容积效率。,A 滑靴和斜盘 B 柱塞和缸体,球形头部和斜盘接触为点 接触，接触应 柱塞头部结构 大，易磨损。 滑靴结构和斜盘接触为面 接触，大大降低 了磨损。,CY141轴向柱塞泵变量机构,*手动转动手轮控制斜盘， 改变倾角即可。 变量机构 自动,动画演示,3、5 液压泵常见故障及其排除方法,见表3、5、1,3、6 液压马达,3、6、1 液压马达的工作原理 3、6、2 液压马达主要参数 3、6、3 液压马达常见故障及其排除方法,3、6、1 液压马达的工作原理,作用 和液压泵的区别 分类,液压马达作用,将液
11、体的压力能转换为旋转形式的 机械能而对负载作功。,液压马达和液压泵的区别,作用上相反 和液压泵的区别 结构上相似（略有差别） 原理上互逆,液压马达分类,按照转速分 按照排量能否调节 按照输油方向能否改变 按照输出转矩是否连续,按照转速分,高速额定转速大于500r/min 低速额定转速小于500r/min,按照排量能否调节,定 量 变 量,按照输油方向能否改变,单 向 双 向,按照输出转矩是否连续,旋转式 摆动式,液压马达工作原理,当压力油通入马达后，柱塞受油压作用压紧倾斜盘, 斜盘则对柱塞产生一反作用力，因倾角此力可分解为两个 轴向分力 Fx =d2p/4 分力 径向分力 Fy=/4d2pta
12、n Fx与液压力平衡，Fy对缸体中心产生转矩， 使缸体带动马达轴旋转。,3、6、2 液压马达主要参数,转矩和机械效率 转速和容积效率,3、6、2 液压马达主要参数,泵输出 p.V.q等与泵相似，其原则差别 马达输入,液压马达转矩和机械效率,Tt = p V / 2 T = Ttm= p Vm/2,液压马达转速和容积效率,nt = q/v n = qv/V TV n1/V V 、T、n 高速小转矩 故 马达又可分为 低速大转矩,3、6、3 液压马达常见障及其排除方法,见表3、6、1,3、7 液压泵的选用,各类液压泵的共同和不同处 性能比较和应用 液压泵选用原则,各类液压泵的共同点和不同处,必要条件 流量的形成及调节 困油现象 流量脉动,必要条件,三句话十八个字,流量的形成及调节,形成 调节,流量的形成,依靠密封容积的变化吸、压油，从而 形成连续不 断的供油。,流量的调节,齿轮泵、叶片泵、螺杆泵均定量泵 变量叶片泵、径向柱塞泵，改变偏心距 轴向柱塞泵，改变斜盘（或斜轴）倾角,困油现象,除螺杆泵外皆有，齿轮泵最严重， 其他泵设计合理可减小或消除。,流量脉动,齿轮泵：取决于齿数、啮合角 叶片泵：取决于叶片数和过渡曲线类型 柱塞泵：取决于柱塞数和配流盘参数,性能比较和应用,见表33,液压泵选用原则,可靠工作情况、要求 合理能量使用 实用使用情况 经济价廉,