液压第01章液压传动概述.pptVIP

WUST * 本章主要内容为 ： ① 液压传动的定义 ； ②液压传动的工作原理及系统构成 ； ③液压传动的优缺点； ④液压传动的工作介质 。 1.1液压传动定义与发展概况 1.1.1 液压传动的定义 ◆传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。 ◆流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。 ◆液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量； 液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。 一部完整的机器是由原动机、传动机构及控制部分、工作机（含辅助装置）组成。 工作机构 能 源 人力 电能 热能 风能 笔 轧机 剪刀 起落架 桥 梁 传动机构 1.1.1 液压传动的定义 液压传动（Hydraulics）是以液体为工作介质，通过驱动装置将原动机的机械能转换为液压的压力能，然后通过管道、液压控制及调节装置等，借助执行装置，将液体的压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动。 ？ 那么，到底什么是液压传动呢？ 1.1.1 液压传动的定义 如图所示的系统中，有两个不同直径的缸筒2和4，且缸内各有一个与内壁紧密配合的活塞1和5。假设活塞在缸内自由滑动（无摩擦力），且液体不会通过配合面产生泄漏。缸2、4下腔用一管道3连通，其中充满液体。这些液体是密封在缸内壁、活塞和管道组成的容积中的。 管道 泵 缸 1.1.1 液压传动的定义 这个系统传递力： 如果活塞5上有重物W,则当活塞1上施加的F力达到一定大小时，就能阻止重物W下降，这就是说可以利用密封容积中的液体传递力。 泵 缸 1.1.1 液压传动的定义 这个系统传递运动： 由于作用在密封容器内平衡液体表面上的压强（液压力）将均匀地传递到液体中所有各点上，且不改变大小（帕斯卡定律），这样：当活塞1在力F力作用下向下运动时，重物将随之上升，这说明密封容积中的液体不仅可以传递力，还可以传递运动。 泵 缸 1.1.1 液压传动的定义 压力取决于负载 仍回到前面的简化模型 为了能提升重物W，必须在活塞1上施加主动力F1,这时，重物W就是工作的负载。 如果 活塞5上作用的W为0… 如果 工作负载为W… 如果 液压缸4和活塞5被一容器取代… 泵 缸 1 2 3 4 A1 5 A2 1.1.1 液压传动的定义 如果简化模型中液压缸4和活塞5被一容器取代：如图所示。 在活塞1上施加F1的力后，如果容器4、管路3、液压缸2及活塞1有足够的压强，就可以认为工作负载是无穷大的，那么，系统中的液体压力将为： 根据帕斯卡原理，该压力P1将在这个封闭的液体间等值传递，管道3和容器4内各点都将产生大小和P1相等的液体压力。 1 1 A F P = 1 2 A1 A2 3 4 容器 1.1.1 液压传动的定义 压力取决于负载 泵 缸 1 2 3 4 A1 5 A2 1.1.1 液压传动的定义 Q 运动速度取决于流量 请看右下图，由图可知： 活塞1向下移动h1,通过液体的能量传输，将使活塞5上升一段距离h2，很显然h1≠h2。 由于不存在泄露及忽略液体的可压缩性，所以在Δt时间里从液压缸2中挤出的液体体积 ，将等于通过管道3挤入液压缸4的体积 。即： 两边同除： 则 v2 缸 2 A1 A2 3 4 h1 h2 1 1.1.1 液压传动的定义 下面介绍一个概念：流量Q(Flow)。 单位时间内从液压缸2中排出的液体体积或挤入液压缸4的体积称为流量Q(Flow)。那么，上式（ ）实质上就是说排出液压缸2的流量等于挤入液压缸4的流量。 由上式可得负载的运动速度 。 则： 活塞5的运动速度只取决于液压缸4的流量。即：在液压系统中执行机构的速度只取决于流量。 v2 缸 2 A1 A2 3 4 h1 h2 1.1.1 液压传动的定义 液压系统中，功率表达式N=pQ，压力p和流量Q是液压传动中最基本也是最重要的参数。 由于N1=N2=pQ（不考虑任何损失），因此液压系统中的能量传输和转换是守恒的，满足能量守恒定律。 能量的表示方法 由于 （帕斯卡原理） 及 活塞1的输入功率： 活塞5的输入功率： v2 缸 2 A1 A2 3 4 h1 h2 1 1.1.2 液压传动的发展概况 ■从17世纪中