液压与气压传动基础..pptx

液压和气压传动课程内容 液压与气压传动是以流体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式，流体传动研究的是流体的机械特性： 液压系统是以液体为工作介质来传递力和运动，并对其进行调节和控制的； 气动系统是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的。 液压与气动技术都是实现现代化生产控制和自动控制的重要手段。流体力学基础液压传动液压元件及辅件基本回路目 录绪 论液压流体力学基础液压泵及马达液压缸第1章 绪论1.1 液压传动的工作原理1.2 液压传动的组成1.3 液压传动的优缺点1.4 液压传动的应用及发展第1章 绪论1.1 液压传动的工作原理1.液压泵2.排液泵阀3.吸液泵阀4.储液箱5.保压阀6.负载液缸第1章 绪论1．力的传递设：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：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 起压力P 变化，即液压系统的压力取决于外负载。●第一个特征：液压系统的压力取决于外负载。第1章 绪论2．运动的传递—设大、小液压缸活塞位移平均速度分别为 υ2和υ 1 。 由于从小液压缸排出液体的体积和时间等于进入大液压缸液体的体积和时间，即V1=V2， t1=t2；同样，相同体积的液体流经不同管径的管道所经历的时间相等。则有：υ1A1=υ2A2=QQ —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 ，即可改变其活塞的运动速度υ 2。●第二个特征：液压传动的速度大小取决于流量。第1章 绪论通过液压传动的工作原理可知：压力和流量是液压系统中两个最基本的参数。第1章 绪论1.2 液压与气压传动的组成（以图示磨床工作台为例）符号图第1章 绪论显然液压与气压传动系统由以下四部分组成：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.第1章 绪论液压系统的图形符号“气动与液压”图形符号标准已制定国家标准GB/T786-93.第1章 绪论1.3 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。第1章 绪论缺点：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。第1章 绪论1.4 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。第2章 液压流体力学基础2.1 工作介质 本章介绍有关液压传动的流体力学基础. 本章重点： 流体粘性的意义与度量、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。 2.2 液体静力学2.3 液体动力学2.4 液体流动中的压力损失2.5 液体流经小孔及缝隙的流量2.6 液压冲击及气穴现象第2章 液压流体力学基础2.1 工作介质：在液压系统中，液压流体的主要作用是传递力和运动。1.密度ρ—单位体积流体的质量 ρ = m/V[kg/ m3] 一般矿物油的密度为850～950kg/m32.重度 γ—单位体积流体的重量 （不推荐使用） γ= G/V[N/ m3] 一般矿物油的重度为8400~9500N/m3 3. ρ与γ的换算关系为： γ= G/V=ρg第2章 液压流体力学基础4.液体的可压缩性 液体受压力的作用而体积减小的特性称为液体的可压缩性。用液体压缩系数k表示:常用液压油的压缩系数 k=(5 ～ 7) × 1010m2/N对于矿物油，压缩系数的理论参考值为每10MPa压缩0.7～0.8%，水的压缩系数为每10MPa压缩 0.45%。第2章 液压流体力学基础 液体体积弹性模量K=压缩系数k的倒数，即常用液压油的弹性模量 K=(1.2 ～ 2) × 103 MPa 一般常用K 值表示液体抵抗压缩变形的能力。K 值越大，流体越不易被压缩。油液K 值很大，一般可认为油液不可压缩，但若油液中混入空气，这一性能将严重