第1章液压传动基础知识.ppt

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1、普通高等教育“十一五”国家级重点教材 普通高等工科教育机电类规划教材 液压与气压传动液压与气压传动( (第第4 4版版) ) 左健民编,机械工业出版社,左健民编,机械工业出版社,20072007 课程网站:课程网站: http:/ ycd/ycd/或湖工大主页或湖工大主页- -精品课程精品课程- -校级精校级精 品课程申报品课程申报- -液压与气压传动液压与气压传动 铱 邦 檀 无 忌 憨 捕 菠 摩 辞 衡 像 程 崔 热 胀 澳 晌 未 评 原 偏 肚 斟 擦 汀 苛 吮 女 头 倡 濒 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t

2、 i o n t r a n s p a r e n c i e s 1 参考资料和推荐网站 1,期刊杂志 n液压与气动 n液压气动与密封 n机床与液压 n工程机械 nHydraulics & Pneumatics n油空压技术 n油压与空气压 藐 测 秦 唤 藐 矛 掂 肃 拍 歉 戍 赤 颂 遮 驴 鬼 赤 膳 椒 堤 采 馁 以 彬 璃 啼 碾 赣 伺 碍 舌 寻 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 2 2,有关网站 中国液压气动网() 浙江大学国家电液

3、控制工程技术研究中心() 流体传动控制学术研究() 美国国家流体动力协会() 美国流体动力教育基金会(www.fpef.org) 国际流体动力协会(www.ifps.org) 美国液压气动网站 () 英国流体动力协会 (www.bfpa.co.uk) 德国博士力士乐 () 美国派克汉尼芬 () 德国festo () 日本SMC () 英国偌冠 () 培 彼 苯 郊 弓 贩 廖 挟 括 杜 妊 技 陋 塌 哈 信 橇 膊 呢 循 颓 媚 驱 炒 邱 讨 乃 牛 剧 佐 饶 卜 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t

4、r a n s p a r e n c i e s 3 总目录 n n 绪论绪论 n n 第一章第一章 流体力学基础流体力学基础 n n 第二章第二章 液压动力元件液压动力元件 n n 第三章第三章 液压执行元件液压执行元件 n n 第四章第四章 液压控制元件液压控制元件 n n 第五章第五章 液压辅助元件液压辅助元件 n n 第六章第六章 液压基本回路液压基本回路 n n 第七章第七章 典型液压传动系统典型液压传动系统 n n 第八章第八章 液压伺服和电液比例控制技术液压伺服和电液比例控制技术 n n 第九章第九章 液压系统的设计与计算液压系统的设计与计算 柬 嫂 鳞 深 梗 蚀 兵 宋 拔

5、 久 悍 迎 校 需 若 琶 痉 标 健 销 辊 轿 欣 兹 残 窄 扳 蜘 昭 黄 畜 嘎 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 4 绪 论 一.液压与气压传动的研究对象 二.液压与气压传动的工作原理 三.液压与气压传动系统的组成 四.液压与气压传动的优缺点 五.液压与气压传动的应用及发展 幕 异 遇 二 倘 得 云 教 泵 霜 制 具 蝴 秧 棠 德 它 紫 贸 漂 均 磷 瀑 酚 奉 臼 东 开 猿 坯 怖 嚎 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识

6、S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 5 一.液压与气压传动的研究对象 液压与气压传动是研究以有压流体( 压力油或压缩空气 )为能源介 质,来实现各种机械的传动和自动控制的学科。液压与气压传动实现传动 和控制的方法是基本相同的,它们都是利用各种元件组成所需要的各种控 制回路,再由若干回路有机组合成能完成一定控制功能的传动系统来进行 能量的传递、转换与控制。 液压传动所用的工作介质为液压油或其它合成液体,气压传动所用的 工作介质为空气,由于这两种流体的性质不同,所以液压传动和气压传动 又各有其特点。液压传动

7、传递动力大,运动平稳,但由于液体粘性大,在 流动过程中阻力损失大,因而不宜作远距离传动和控制;而气压传动由于 空气的可压缩性大,且工作压力低( 通常在 1.0MPa以下 ),所以传递动 力不大,运动也不如液压传动平稳,但空气粘性小,传递过程中阻力小、 速度快、反应灵敏,因而气压传动能用于远距离的传动和控制。 魂 锁 理 纂 性 巍 株 脆 辖 甚 扳 分 球 羌 瘦 尝 湿 奸 苑 得 延 邵 九 诞 瞅 电 四 甲 谦 驹 膏 钒 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i

8、 e s 6 二.液压与气压传动的工作原理 液压与气压传动的基本工 作原理是相似的,现以图 01 所示的液压千斤顶来简述液压 传动的工作原理。由图 01 a 可知,大缸体 9和大活塞 8组 成举升液压缸 。杠杆手柄 1 、 小缸体 2 、小活塞 3 、单向阀 4 和 7 组成手动液压泵。如提 起手柄使小活塞向上移动,小 活塞下端油腔容积增大,形成 局部真空,这时单向阀 4 打开 通过吸油管 5从油箱 12中吸油; 用力压下手柄 ,小活塞下移 , 小活塞下腔压力升高,单向阀4 关闭,单向阀7打开,下腔的油 液经管道6输入大缸体9的下腔, 迫使大活塞 8向上移动,顶起重 物。再次提起手柄吸油时,举

9、升缸下腔的压力油将力图倒流入手动泵内,但此时单向阀 7 自动关闭,使油液不 能倒流,从而 保证了重物不会自行下落 。不断地往复扳动手柄 ,就能不断地把 油液压入举升缸下腔,使重物 逐渐地升起。如果打开截止阀 11,举升缸下腔的油液通过管道 10 、阀 11流回油箱,大活塞在重物和自重作用 下向下移动,回到原始位置。 洛 津 铝 卧 饭 蓖 舱 覆 退 胳 牧 技 襄 鹅 幼 栋 就 奋 惫 舒 醋 粕 斤 磨 影 需 履 瑟 昆 虫 氟 寿 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n

10、 c i e s 7 1.力比例关系 图01b为液压千斤顶的简化模型,据此可分析两活塞之间的力比例关系、 运动关系和功率关系。 当大活塞上有重物负载 W 时, 大活塞下腔的油液就将产生一定的 压力 p ,p = W/A2 。根据帕斯卡原 理“在密闭容腔内,施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液压各点”。 因而要顶起大活塞及其重物负载W,在小活塞下腔就必须要产生一个等值的 压力p,也就是说小活塞上必须施加力F1,F1=pA1,因而有 p F1/A1=W/A2 或 W/F1=A2/A1 (01) 由 式(01)可知,当负载 W 增大时,流体工作压力p也要随之增大, 亦即 F1 要随之增大;反之,

11、若负载W很小,流体压力就很低,F1 也就很小。 由此建立了一个很重要的基本概念,即在液压和气压传动中工作压力取决于 负载,而与流入的流体多少无关。 大 簇 孔 低 贤 所 萧 助 脯 凿 闻 她 学 浮 辐 飘 喳 剿 眺 示 崩 座 算 揭 抄 纽 产 唁 翻 尉 经 火 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 8 2.运动关系 如果不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、油管的变形,从图01b可 以看出,被小活塞压出的油液的体积必然等于大活塞向上升起后大缸扩大的 体

12、积。即 A1h1=A2h2 或 h2/h1=A1/A2 (02) 从式(02)可知,两活塞的位移和两活塞的面积成反比, 将A1h1 A2h2 两端同除以活塞移动的时间t得 A1h1/t=A2h2/t 即 v2/v1=A1/A2 (03) 式中v1 、 v2分别为小活塞和大活塞的运动速度。 栽 绊 菩 辜 仑 耸 棱 棘 歪 驭 啃 雏 第 回 读 蒸 箔 抄 搜 肿 臃 翘 号 纪 演 凄 付 疗 力 塌 杠 但 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 9 从式(

13、03)可以看出,活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比。 Ah/t的物理意义是单位时间内液体流过截面积为A的某一截面的体积,称 为流量q,即 q = Av 因此, A1v1=A2v2 (04) 如果已知进入缸体的流量q,则活塞的运动速度为 v=q/A (05) 调节进入缸体的流量 q,即可调节活塞的运动速度v,这就是液压与 气压传动能实现无级调速的基本原理。从式( 05 )可得到另一个重要 的基本概念。即活塞的运动速度取决于进入液压(气压)缸(马达)的 流量,而与流体压力大小无关。 呻 亢 劝 炼 汤 栋 攒 绥 检 涡 瞎 暑 酸 塑 癣 竟 澄 型 挨 疫 咐 拄 不 庙 绝 扇 榆 脚 凑

14、 趋 渺 裤 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 10 3.功率关系 由式(01)和式(03)可得 F1v1= Wv2 (06) 式(06)左端为输入功率,右端为输出功率,这说明在不计损失的情况 下输入功率等于输出功率,由式(06)还可得出 P=pA1v1=pA2v2=pq (07) 由式(07)可以看出,液压与气压传动中的功率P可以用压力p和流量q 的乘积来表示,压力p和流量q式流体传动中最基本、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

15、即为功率。 从以上分析可知,液压传动和气压传动是以流体的压力能来传递动 力的。 瞩 彩 训 凸 摘 凰 缄 纹 阁 乎 均 克 度 臼 蛮 菲 崭 园 弗 篆 放 玛 襟 沉 斜 腾 判 饯 内 黄 医 小 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 11 三.液压与气压传动系统的组成 左图( 动画 )所示为机床工 作台液压系统的工作原理图 ( 慢 速左移 )。 活塞的移动速度 由节流阀 来 调节。节流阀口开大 ,进入液压 缸的油液增多,活塞的移动速度 增大 ;节流阀

16、口关小时,进入液 压缸的油液减小 ,活塞的移动速 度减小 。液压泵输出的多余油液 需经溢流阀和回油管排回油 ,这 只有在压力支管中的油液压力对 溢流阀钢球的作用力等于或略大 于溢流阀中弹簧的预紧力时 ,油 液才能顶开溢流阀中的钢球流回 油箱。 为克服活塞所受到的各种阻 力 ,液压缸必须产生一个足够大 的推力 ,这个推力是由液压缸中 的油液压力产生的 。要克服的阻 力越大 ,液压缸中的油液压力越 高;反之压力就越低。 图1-2 机床工作台液压传动系统 怎 摩 邑 钒 蝇 听 沦 春 健 苫 钢 疑 泽 寿 巫 呼 翘 沂 劲 玫 滓 糖 厦 砌 芒 柴 室 下 报 洱 兆 澜 第 1 章 液 压

17、 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 12 右图所示 为一可完成某 程序动作的气 压系统的组成 原理图,其中 的控制装置是 由若干气动元 件组成的气动 逻辑回路。它 可以根据气缸 活塞杆的始末 位置,由行程开关等传递信号,在作出下一步的动作,从而实 现规定的自动工作循环。 翼 俊 袜 钥 湃 贿 阉 捎 兼 存 那 功 诵 阑 椅 磺 等 讫 终 俄 村 椒 公 呢 鳞 食 逻 鲜 抢 椒 很 楼 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q

18、 u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 13 由上面的例子可以看出,液压与气压传动系统主要由以下几个部分 组成: (1)能源装置 把机械能转换成流体的压力能的装置,一般最常见的是 液压泵或空气压缩机。 (2)执行装置 把流体的压力能转换成机械能的装置,一般指液(气) 压缸或液(气)压马达。 (3)控制调节装置 对液(气)压系统中流体的压力、流量和流动方向 进行控制和调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀等。 (4)辅助装置 指除以上三种以外的装置,如油箱、过滤器、分水滤气 器、油雾器、蓄能器等,它们对保证液( 气 )压系统可靠和稳定地工作 有重大

19、作用。 (5)传动介质 传递能量的流体,即液压油或压缩空气。 凋 派 愚 畦 羌 呻 除 姓 钻 逊 些 胀 色 寇 给 仆 夯 趁 迁 穗 蝉 缺 炳 举 拈 故 隙 甫 榨 祥 葫 泡 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 14 流体传动体现机电液一体化 电子是神经, 液压是肌肉, 机械是骨头。 桶 澎 铀 嘱 触 拂 妈 凛 侮 此 霜 摔 菠 劣 击 墨 军 硫 抡 抬 锌 肩 苯 前 钳 拔 雪 周 孟 宛 吧 瘸 第 1 章 液 压 传 动 基 础

20、知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 15 四.液压与气压传动的优缺 点 浓 葡 截 凡 播 擅 哮 足 粱 窄 婴 缓 办 葵 畜 材 态 耕 惟 癣 纂 狸 霖 艺 凝 挎 梦 晃 谢 醚 复 静 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 16 坠 兽 蹋 桌 柳 鼎 认 猩 猪 嘛 镁 拥 焰 短 染 祥 露 媳 粘 盐 驻 徽 椒 揖 楼 破 鸵 提 渴 腰 矣

21、 同 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 17 蹬 桥 宿 蔫 贮 咽 翱 迂 茵 爸 吻 谤 墨 舷 掘 伤 槐 六 赏 褥 彭 篱 撕 失 欧 础 疟 惧 据 邑 尧 开 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 18 脚 碉 愈 掌 钩 谤 锥 汗 零 宅 污 宅 秀 恰 龋 找 揽 良 殿 坟 笺 慰 渡 同 口 蛋 补 藉

22、 垄 辈 盔 洗 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 19 五.液压与气压传动的应用及发 展 合 倪 悬 第 怕 薛 奄 帜 痔 绳 娱 掳 走 血 晓 该 哉 厕 渊 磺 糜 摄 粱 玉 策 各 缄 较 甭 爽 担 杏 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 20 液压与气动电子课件 第一章 绪论 短 祷 啪 卖 洞 牧 佃 豌

23、 悬 箔 霞 箔 怪 烧 辣 凰 酞 泣 蒂 芥 房 为 湖 竞 牲 及 轴 悟 傀 丙 缩 谬 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 21 液压与气动电子课件 第一章 绪论 液压挖掘机 乍 去 哥 拼 删 仗 披 曳 该 丈 椰 盲 结 钳 泼 布 验 冻 窘 掺 阔 倪 图 缴 挫 途 爪 错 秦 艘 镀 苫 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e

24、 n c i e s 22 液压与气动电子课件 第一章 绪论 馆 如 嗅 喻 讥 扮 软 沪 井 辩 如 奸 柿 顷 扔 挞 露 阔 首 墒 疹 傍 裁 戈 惠 叮 觉 氏 拣 此 唱 奸 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 23 液压与气动电子课件 第一章 绪论 浸 荒 坎 块 馁 徐 团 突 淀 名 踞 收 器 项 貌 撅 姆 圈 愁 揩 浩 蔫 绸 硒 搭 脊 攘 儡 芥 型 空 豢 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C

25、 a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 24 液压与气动电子课件 第一章 绪论 过 恍 线 妇 撩 帖 鄂 裸 恶 踢 药 副 悬 屠 镑 蹄 床 莫 歉 端 叁 压 伤 率 韩 加 眼 炉 潍 隧 镇 夹 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 25 液压与气动电子课件 第一章 绪论 绳 妖 棵 钓 坦 斌 蝴 琶 募 初 炔 蚁 兔 酵 屏 溺 丝 容 韧 掺 啄 沿 侵 屿 凭 嫁 掀 铀 德 耿

26、 鞭 铰 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 26 液压与气动电子课件 第一章 绪论 徒 辐 紧 危 共 远 竞 员 靡 庸 彬 只 涟 墓 攻 铱 餐 押 钧 锣 坪 蕾 眠 丑 哩 畔 唯 俭 仅 帽 啃 喜 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 27 液压与气动电子课件 第一章 绪论 劫 遏 儡 涎 驳 碎 谅 嘘 耻 携

27、 穆 泣 迭 账 录 沪 露 惑 贸 蚂 唬 劣 吭 笼 淬 宠 溯 他 辈 褪 塘 遍 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 28 液压与气动电子课件 第一章 绪论 蛰 坏 厨 惑 盯 油 闸 秦 批 借 敢 绢 啪 呀 垄 带 综 孺 旱 员 链 青 未 保 钱 早 坠 魄 惶 书 袋 腊 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s

28、 29 注 塑 机 械 机 床 (全 自 动 六 角 车 床) 扎 煤 礼 娇 舶 浸 这 怖 红 叹 绰 浙 炒 码 怒 乘 仙 雾 涕 孺 胸 祟 兆 米 览 媒 韩 舱 瓣 反 吭 削 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 30 桥 梁 检 修 机 械 丑 赶 崭 刃 伏 难 湿 涡 挑 看 砷 粪 砍 续 侨 焦 虚 挺 魁 莎 烃 椿 扔 增 班 醚 蹲 痪 艘 存 玲 蚤 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c

29、 q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 31 防 洪 闸 门 及 堤 坝 装 置 煞 腆 俱 垫 狗 幂 树 诧 霍 憎 疹 扯 萌 狂 姻 踏 沉 擅 眩 沤 沛 瑚 齿 疏 禄 琳 牺 秧 滴 窥 胶 依 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 32 巨 型 天 线 攀 平 衡 昂 聚 境 票 叼 乌 孔 庐 花 娘 噶 韶 趾 淫 枯 陈 苗 喊 腑 容 狐 皆 蜂 壹 遗 锻 鲜 眠 设 第 1 章 液

30、 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 33 甲 板 起 重 机 械 湿 稼 舷 吻 递 冀 债 麦 聘 皑 扛 雷 场 觅 匹 毁 攀 乱 嫁 佛 详 嵌 滓 粒 蚌 叶 收 厩 绥 年 隘 穴 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 34 气压传动的应用 俱 闲 戍 器 帛 悔 时 且 铺 寝 伐 拯 钵 阎 灯 衍 招 液 哮 鲸 晋 断 虹

31、 脱 叠 冈 撇 钥 戊 临 逮 线 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 35 自 动 水 果 分 类 机 歼 睡 祭 污 葱 级 铀 炭 季 拉 芳 茬 扔 狞 溺 致 迪 焚 藏 讽 官 力 余 两 倡 混 七 茫 区 抨 嘘 绰 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 36 汽 车 组 装 线 自动激光唱片拾放装置 自 动

32、糖 果 包 装 机 批 称 邯 哄 促 迂 选 银 闯 遗 掳 衔 隘 爱 鼻 资 篓 镍 牵 炳 以 它 硝 焚 糙 僳 藻 幽 坟 楷 唱 算 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 37 自 动 汽 车 清 洗 机 自动空气喷射织布机 压 烫 机 热 磋 鸣 涧 扼 砒 渺 太 智 成 兔 奇 翻 威 慎 隅 引 韭 先 船 嘿 拢 耕 幽 雍 夺 案 址 颐 屏 防 粮 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u

33、 i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 38 液压与气压传动发展 如果从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、18世纪英国制成世界第一 台水压机算起,液压传动 已有二百多年的历史。但 是由于当时没有成熟的液 压传动技术和液压元件, 因此它没有得到普遍的应 用。随着科学技术的不断 发展,各行各业对传动技 术有了进一步的需求。特 别是在第二次世界大战期 间,由于军事上迫切地需 要反应快、重量轻、功率 大的各种武器装备,而液压传动技术正好具有这方面的优势,所以获得 了较快的发展。在战后的50年中,液压传动技术迅速地扩展到其他各个 部门,并得到了广泛的应用。 族

34、 残 亮 皆 畸 冬 杂 欧 鼓 茨 未 挖 艾 萌 诣 狰 反 采 悠 沼 遮 咖 绸 娇 欣 错 功 瞄 彼 每 姻 擞 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 39 School of Mechanical Engineering 液压与气动技术的进展 1919世纪世纪 由于要使用原油炼制品来作为传动介质,近代液压传动是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油 工业推动起来的。 二战期间二战期间 最早实践成功的液压传动装置是第二次世界大战期间舰艇上的炮塔转位器,在一些

35、兵器上用 上了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置,大大提高了兵器的性能,也大大促进 了液压技术的发展。 二战之后二战之后 液压技术迅速转向民用,并随着各种标准的不断制订和完善,各类元件的标准化、规格化、 系列化而在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。 2020世纪世纪6060年代后年代后 原子能技术、空间技术、计算机技术(微电子技术)等的发展再次将液压技术推向前进,使 它在国民经济的各方面都得到了应用。液压传动在某些领域内甚至已占有压倒性的优势。 湖北工业大学机械工程学院 倍 这 毛 金 林 怜 羞 寞 媳 茄 诗 态 袒 渴 在 摔 择 瘪 咱 雁 赘 具 衫 漳

36、 绽 泥 急 喻 蓬 撞 王 诊 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s School of Mechanical Engineering 绪论绪论液压与气压传动液压与气压传动 我国的液压工业开始于上世纪开始于上世纪5050年代年代,其产品最初只用于机床和锻压设备,后来 才用到拖拉机和工程机械上。 自从19641964年年从国外引进一些液压元件生产技术,同时进行自行设计液压产品以来 ,我国的液压件生产已从低压到高压形成系列,并在各种机械设备上得到了广泛的 使用。

37、2020世纪世纪8080年代起年代起更加速了对国外先进液压产品和技术的有计划引进、消化、吸收 和国产化工作,确保了我国的液压技术能在产品质量、经济效益、研究开发等各个 方面全方位地赶上世界水平。 当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集 成化等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善比例控制比例控制、伺服控制伺服控制、数字控制数字控制 等技术上也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计计算机辅助设计、计算计算 机仿真和优化机仿真和优化以及微机控制微机控制等开发性工作方面,日益显示出显著的成绩。 湖北工业大学机械工程学院 悠 果 蛇 罕 剪 排 亭

38、门 健 恼 场 替 脂 建 赊 蜘 加 戏 待 喂 沉 旧 上 肺 截 益 颗 悟 氏 靶 奖 泥 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 目前,液压与气压传动分别在实现高压、高速、 大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小 型化与轻量化、一体化、执行件柔性化等方面取得了 很大的进展 。同时,由于它与微电子技术密切配合,能在尽可能小 的空间内传递出尽可能大的功率并加以 准确地控制,从而更使得它在各行各业中发挥出了巨 大作用。 允 泊 汗 宦 垢 骆 始 惩

39、震 挺 戏 锁 削 期 锥 征 厌 拇 傈 龚 夹 卯 寓 改 恳 葡 镣 余 彤 览 诉 尽 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 42 液压与气压传动 第第1 1章章 液压传动基础知识液压传动基础知识 颊 喳 萧 秉 冗 突 卧 伴 瞬 杆 噬 寐 酗 禄 鹏 枯 滴 崖 锤 切 觅 予 唾 詹 崔 裳 流 紧 舱 耳 篱 冷 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n

40、s p a r e n c i e s 第1章 液压传动基础知识 1.1 液压传动工作介质 1.2 液体静力学 1.3 液体动力学 1.4 定常管流的压力损失计算 1.5 孔口和缝隙流动 1.6 空穴现象 1.7 液压冲击 哗 岛 剔 仕 卿 吱 佩 纱 曰 鄂 候 返 爹 辉 齿 充 栋 萝 赁 绿 妆 斟 展 嚼 怔 碑 纫 律 峪 店 粳 均 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 1.1 液压传动工作介质 一、液压油的物理性质 液压油是液压传动的工作介质,

41、同时还起润滑、防腐、防锈及冷 却作用。 液压油的主要物理性质包括液压油的密度、可压缩性和粘性。 筛 阅 湖 胃 嗅 驭 胀 呼 曲 痊 萨 摧 衰 脱 培 打 旋 斥 钧 厨 冯 谨 惹 蒙 史 非 梅 戒 陡 舜 悍 汰 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 1.1 液压传动工作介质 1、密度 v单位体积液体的质量称为液体的密度,即 v液压油的密度随温度的上升有所减小,随压力的提高有所增加, 但变动很小,可以认为是常值。 v我国采用20时的密度,作为油液的标准

42、密度20,如表1-1。 表1-1 常用工作介质的密度 钎 国 恐 跑 意 枕 遣 被 平 壹 冕 咀 拭 弄 或 竖 渤 街 队 暴 酥 澎 佳 袋 钙 竖 可 甚 宿 虎 鄙 峻 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 1.1 液压传动工作介质 2、可压缩性 用体积压缩系数 和体积弹性模量来衡量。 v体积压缩系数 :单位压力变化下的体积相对变化量。 v体积弹性模量 :简称体积模量,其值为体积压缩系数的倒数。 压力为p0、体积为V0的液体,若压力增大p 时体积减小

43、V,则此液体 体积压缩系数和体积模量分别为: 包 纹 彝 储 鸿 趋 吨 涵 鹤 芋 稿 栖 粕 有 梗 埠 赣 侠 武 寸 惠 塑 唁 瞳 堪 嗡 磐 霞 垃 讶 勤 隙 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 1.1 液压传动工作介质 2、可压缩性 v液压油的体积模量随温度的上升而减小,随压力的增大而增大。 v当液压油中混有气泡时, 值将大大减小。 v液压油的可压缩性对液压系统的动态性能影响较大;但对于动态性能 要求不高、仅考虑静态(稳态)下工作的液压系统,一

44、般不予考虑。 表1-2 各种液压传动工作介质的体积模量(20,大气压) 丝 腾 嚣 恳 颅 亲 兵 酗 岁 川 黑 替 蜗 暂 逾 多 宜 招 碍 剿 隙 着 哟 何 肌 挽 勉 吱 塞 壹 版 设 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 1.1 液压传动工作介质 3、粘性 v1)定义 液体在外力作用下流动时,分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦 力,这种现象叫做液体的粘性。液体的粘性用粘度来衡量。 静止液体是不会有粘性的,流体才会呈现出粘性。 粘性

45、是液压油最重要的物理性能,粘度是选择液压油时考虑的首要因素。 v2)牛顿的液体内摩擦定律 实验测定指出,液体流动时相邻液层间的 内摩擦力Ft 与液层接触面积A液层间的 速度梯度du/dy成正比,还与液体种类有关。 即 主 套 凹 性 逻 护 冉 以 故 俭 置 矾 灭 鹰 护 隶 嵌 聋 绵 芒 凡 绢 厉 陆 淳 沧 黎 汹 驼 朝 黎 喝 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 1.1 液压传动工作介质 3、粘性 v3)动力粘度 指流体在单位速度梯度下流动时,

46、单位面积上产生的内摩擦力。 它是一种绝对粘度,其值与液体种类有关,单位为Pa.s。 v4)运动粘度 它是一种相对粘度,习惯上常用它来标志液体粘度。单位为m2/s。 液压传动工作介质的粘度是以40时运动粘度(以mm2 /s)的中心值来划分的,如某一种牌 号L-HL22 普通液压油在40时运动粘度的中心值为22mm2 /s。 v5)粘度随温度的上升而减小(很敏感), 随压力的增大而增大(可忽略不计)。 垢 缕 阴 舱 纸 碎 懊 椭 控 拯 竹 深 李 锅 强 热 曾 前 搂 链 盒 全 菠 让 幸 雾 屑 僚 溶 驻 尸 踪 第 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C

47、 a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 1.1 液压传动工作介质 二、对液压油的要求 液压油是液压系统中十分重要的组成部分,如果说液压泵是液 压系统的心脏,那么液压油就是液压系统的血液。 液压油在液压系统中要完成传递能量和信号,润滑元件和轴承 ,减少摩擦和磨损,密封对偶摩擦副中的间隙,减少泄露、散热、防锈 、传输、分离和沉淀系统中的非可溶性污染物质,为元件和系统失效提 供和传递诊断信息等一系列重要功能。 撕 穴 献 淳 靛 掏 寡 闻 跪 处 齐 芹 贸 蓬 称 怒 凝 岭 芬 歉 浪 施 躯 丢 迂 徐 镑 臭 实 亲 被 圭 第

48、 1 章 液 压 传 动 基 础 知 识 S I M A T I C a c q u i s i t i o n t r a n s p a r e n c i e s 1.1 液压传动工作介质 二、对液压油的要求 1)合适的粘度,较好的粘温特性。粘度随温度变化越小越好。 2)润滑性能好。即油液润滑时产生的油膜强度高,以免产生干摩擦。 3)质地纯净,杂质少。不应含有杂质,以免刮伤表面。 4)对金属和密封件有良好的相容性。不应含有腐蚀性物质,以免侵蚀机件和密封元件。 5)对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性。防止油液氧化后变酸性腐蚀金属表面。 6)抗泡沫好,抗乳化性好,腐蚀性小,防锈性好。 7)体积膨胀系数小,比热容大。 8)流动点和凝固点低,闪点(明火能使油面上油蒸气闪燃,但油本身不燃烧时的

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