2015机械知识（劳动第四版）电工类课件：第八章 液压与气动基础.pptVIP

第八章 液压与气动基础 你知道吗？ 这台挖掘机的力量有这么大，它的手臂动作这么灵活，是因为应用了液压传动。 平面磨床工作时，其工作台需要频繁地作直线往复运动，而且要根据加工工件的实际情况，对工作台的运动行程和运行速度进行调节，只有采用液压传动才能方便地实现这种运动的自动控制。 第八章 液压与气动基础 §8-1 液压与气动的工作原理及组成 §8-2 液压泵和空气压缩机 §8-3 液压缸和气缸 §8-4 控制阀 §8-5 辅助装置 §8-6 基本回路 §8-1 概述 一、液压与气压传动的工作原理及组成 二、液压与气压传动的特点 三、液压与气动系统压力和流量的概念 一、液压与气压传动的工作原理及组成 工作原理 是利用运动着的压力流体（液体或气体）迫使系统内密封容积发生改变来传递运动和动力。 液压和气动系统工作时要经过压力能与机械能之间的转换， 实例分析1 驱动机床工作台的液压传动系统 实例分析2 机罩升、降的气动系统 液压与气压传动系统组成 动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力 二、液压传动与气动传动的特点 液压传动和气动所用的工作介质不同，所以它们又各有其特点 液压传动以液压油为工作介质 气动的工作介质为压缩空气 传动介质的粘度 粘度是反映油液粘性的主要指标， 粘度大则表明油液运动时的内摩擦力大，油液不易流动。粘度大的油液适用于重载、低速的系统； 反之，粘度小的油液流动性好，适用于轻载、高速的系统。 液压传动的特点 优点是： 在功率相同的条件下， 液压系统体积小，重量轻，结构紧凑； 并且运行平稳，能方便地实现换向和无级变速，易于实现程序控制和过载保护； 元件能自行润滑，寿命长。 缺点是： 油液容易泄漏，传动比不准确且传动效率低； 系统的性能受温度变化的影响大，不宜在很高或很低的温度条件下工作； 另外，制造精度要求较高，成本较高，同时使用和维护要求的技术水平也较高。 气动传动的特点 与液压传动相比，气动传动具有以下特点： 以空气为工作介质，提取方便，用后可排入大气，能源可贮存，成本低廉。 空气的粘性很小，流动时能量损失小，便于集中供气和远距离输送。 气动动作迅速，调节方便，维护简单，易于实现过载保护及自动控制。 工作环境适应性强，在易燃、易爆、振动等环境下仍能可靠地工作。 气动元件结构简单，成本低，寿命长。 但气动系统输出的动力不大，且由于空气的可压缩性大，系统性能受载荷变化的影响较大，动作稳定性差。 三、液压与气动系统压力和流量的概念 压力的形成及其传递 流体的压力（压强）是指流体或容器壁单位面积上所受的法向力，通常用p表示， 法定单位：Pa（N/ m2），压力值较大时用kPa（103Pa）或MPa（106Pa）。 液压千斤顶是常见的 起重装置，它以体积小、重量轻、携带方便且能获得较大的力，而得到广泛的应用。尤其是在汽车的使用和维修方面，几乎成为必备的维修工具。 帕斯卡定律：密封容器中的静止流体，在一处受到压力作用时，这个压力可以等值地传递到连通容器内的所有点上。 液压传动中，液体中压力的传递遵循帕斯卡定律 例1：试分析如图所示液压系统，当外负载F＝0或F≠0时（图a），系统中液压泵的输出压力为多少？当外负载为一块固定挡铁时（图b），即F →∞ 时，系统中液压泵的输出压力又是多少? 解：由公式p＝可得 F＝0时，p＝0； F≠0时，p＝； F →∞ 时，p →∞。 【结果分析】 进一步印证“流体传动系统内压力的大小取决于外负载”的原理。 当外负载趋于无穷时，若不停止供油，又没有安全措施，液压缸内压力会无限升高直至破坏。 流量与平均流速 流量 单位时间内流过某通流截面的流体体积称为流量，用Q表示，单位为m3/s或L/min，换算关系为 1m3 /s ＝6×104 L/min 平均流速 指流体单位时间内在管道 （或缸） 内的流动距离，用v表示，单位为m/s 。 流量和平均流速之间的关系为 Q＝面积×平均流速 即 Q＝Av 式中 Q ? 管道内流体的流量，L/min ； A ?管道的横截面积或活塞的横截面积，m2 ； v ?管道内流体的平均流速，m/s 。 根据质量守恒定律和流体流动的连续性，对流量与平均流速之间关系可得出以下结论: 在无分支管道内流动的流体，Q1＝Q2＝Q3。 流速与过流断面积成反比，A 1v 1＝A 2v 2＝A 3v 3， 液压、气动系统一旦组成，其管道（或缸）的截面积就已确定，调节执行元件的运动速度只需调节流量，且运动速度与系统内的压力大小无关。 【结果分析】 由以上结果可验证，在无分支管道中流动的流体