液压传动装置教案.docVIP

项目四 液压和气压传动装置 课题一 液压传动装置 任务一 液压传动 【课题名称】 液压传动的基础知识 【教学目标与要求】 一、知识目标 1）了解液压传动的工作原理和组成。 2）熟悉液压传动的特点、图形符号及油液性质。 3）了解液压传动的基本参数、工作特性和压力损失。 二、能力目标 能够读懂液压传动系统图形符号的含义及传动过程。 三、素质目标 了解液压传动的特点及应用场合。 四、教学要求 1）了解液压传动的工作原理及其组成部份。 2）熟悉液压传动的主要特点及应用场合，熟悉图形符号的含义。 3）了解压力、流量和功率等基本参数的关系及工作特性。 4）了解液体流动中压力损失和液压用油的选用。 【教学重点】 液压传动的主要优、缺点和应用场合，能够识读液压图形符号的含义和液压传动的工作过程。 【难点分析】 这是一种全新的传动形式，是靠油液的动力来传递运动的，与机械传动完全不同。压力和流量是液压传递的两个因素，直线运动是液压传动的特点。突破原有的概念是学好本课程的前提，其次是要能读懂液压传动的图形符号，这是学好液压传动的基础。 【分析学生】 由于液压传动中油液是在密封的管道和容器中流动，是看不见的，不如机械传动直观可见，要学会从示意图形上来分析工作过程，这对学生也是一个新的飞跃，要引导学生适应这个变化。只要能读懂各元件的符号和传动系统图，就能较快地学会液压传动知识。 【教学思路设计】 选用讲授方法，突出油液的流动和压力两个重要参数在工作过程的作用。 【教学安排】 2学时（90分钟） 【教学过程】 前面所讲的机械传动是以构件的运动来传递运动的，而液压传动是液压油作为传递介质，由液压缸或活塞杆来执行运动，这两种传动方式有着本质的区别。在学习中要注重液压介质的压力和流量大小，它们是运动的动力。 一、工作原理 液压千斤顶的工作过程为： F向上—油腔的容积变大—大气压推动单向阀抬起—油液进入油腔； F向下—油腔的容积变小—油液压力升高—单向阀抬起—油液进入大活塞缸下腔—抬起重物—实现顶起重物的目的。 拧开放油阀—油液流回油腔—重物回到原有位置，这样就实现了一个工作循环。 由此可以看出，液压传递是以油液作为工作介质的，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。 二、液压传动系统的组成 1）动力部分 液压泵，提供压力油源。 2）执行部分 液压缸，执行直线运动。 3）控制部分 控制阀，控制液体压力、流量、流速和方向。 4）辅助部分 油液、管道、邮箱、连接件等。 任何液压传动系统都离不开以上四大部分。 三、液压传动的主要特点 1）执行元件可作无级调速，换向、制动快。 2）结构紧凑、体积小，能获得非常大的工作力。 3）由于压力大，密封性差，容易产生泄漏。 四、液压系统图形符号 液压系统图形符号比较直观，但制图麻烦，分析运动原理不太适用，国家已制定了一套液压元件标准符号，可以比较清晰方便地表达各种类型的液压传动系统，在元件课程中将逐一介绍。 五、液压传动的基本参数 1.压力p 这里所指的压力是物理学上的压强，即MPa ，常用液压传动的压力分成0～2.5 MPa、2.5～10 MPa和大于10MPa三个低、中和高压区域。常用自来水的压力为0.4 MPa。 2.流量 流量是单位时间内流过某管道截面液体的体积,即。 3.功率P 功率是单位时间内所作的功，即P=p，其中p和的单位分别为Pa和，P的单位为瓦，即W。 4.效率 由于传动中不可避免地会出现压力损失、流量泄漏损失和机械损失，所以输出功率要小于输入功率，两者之比为液压传动的效率，即，其中为输出功率。 六、液压传动系统的工作特性 液压传动具有其他传动形式所没有的传动特征。 1.按帕斯卡原理传递力 两活塞腔内的油液是相通的，其压力是相等的，所以 在大活塞缸中产生的推力应当为 从上式可以看出与和成正比，为获得较大的推力，可以增大面积和液压油的压力p。同时，也得出负载大，其压力也大，即液压系统中的压力取决于外载荷的大小，如果外载荷为0，则液压缸内的压力也为0，这一点一定要让学生记住。由于油泵供给的油压受到设备的限制，只能达到某预定的设计值，不可能无限的提高，如齿轮泵的最高压力为2.5 MPa，而叶片泵的压力最高为6.3 MPa。 2.按容积相等的原则传递运动速度 传动中，将油液视为不可压缩的，油泵压出的油液将全部流入液压缸，则必然遵循容积相等的原则，即 式中：和分别为小、大活塞的行程。 上式两边除以时间后得 得出 上式为传递速度的基本公式。可得 上式说明活塞的移动速度与其有效面积成反比，而与流量成正比，即速度取决于流量的大小。 七、压力损失 由于油液具有粘性，在流动时会损耗一部分能量，这种能量损耗表现为压力的损失。 压力损失分为两种情况，一种是液体在直管中流动因自身