液压与气动技术基本概念PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,液压与气动技术基本概念,1,液压与气动技术基本概念1,什么是液压传动呢？,液压传动,是：利用有压的液体，经由一些机件控制之后来传递运动和动力。,液压传动,是以,流体,作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。,下面看一个实例：,2,什么是液压传动呢？2,如图所示：,从图可知：,液压传动系统,由哪些部分组成？,3,如图所示：3,由上图可知，液压传动系统由,液压泵、控制阀、执行元件和油箱,等一些,辅助元件,组成。,1液压泵,2执行元件,3控制元件,4.辅助元件,4,由上图可知，液压传动系统由液压泵、控制阀、执行,液压传动系统结构原理图,液压传动系统工作原理图,5,液压传动系统结构原理图液压传动系统工作原理图5,一、液压与气压传动的研究对象,液压与气压传动是以有压流体(压力油或压缩空气)为工作介质，来实现各种机械的传动和自动控制的传动形式。,液压传动传递动力大，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。,6,一、液压与气压传动的研究对象6,液压传动的优缺点,液压传动的主要优点：,能够方便地实现无级调速，调速范围大。,与机械传动和电气传动相比，在相同功率情况下，液压传动系统的体积较小，重量较轻。工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。,便于实现过载保护，而且工作油液能使传动零件实现自润滑，因此使用寿命较长。,操纵简单，便于实现自动化，特别是与电气控制联合使用时，易于实现复杂的自动工作循环。,7,液压传动的优缺点7,液压元件实现了系列化、标准化和通用化，易于设计、制造和推广应用。,液压传动的主要缺点：,液压传动中不可避免地会出现泄漏，液体也不可能绝对不可压缩，故无法保证严格的传动比。,液压传动有较多的能量损失（泄漏损失、摩擦损失等），故传动效率不高，不宜作远距离传动。液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在很高和很低的温度下工作。,液压传动出现故障时不易找出原因。,8,液压元件实现了系列化、标准化和通用化，易于设计、制造和推广,气压传动与液压传动相比，有如下优点：,(5)气动元件可以根据不同场合，采用相应材料，使元件能够在恶劣的环境(强振动、强冲击、强腐蚀和强辐射等)下进行正常工作。,(1)空气可以从大气中取之不竭，无介质费用和供应上的困难，将用越的气体排入大气，处理方便。泄漏不会严重影响工作，不会污染环境。,(2)空气的粘性很小，在管路中的阻力损失远远小于液压传动系统，宜于远程传输及控制。,(3)工作压力低，元件的材料和制造精度低。,(4)维护简单，使用安全，无油的气动控制系统特别适用于无线电元器件的生产过程，也适用于食品及医药的生产过程。,9,气压传动与液压传动相比，有如下优点：(5)气动元件可以根,气压传动与电气、液压传动相比有以下缺点：,(1)气压传动装置的信号传递速度限制在声速(约340ms)范围内，所以它的工作频率和响应速度远不如电子装置，并且信号要产生较大的失真和延滞，也不便于构成较复杂的回路，但这个缺点对工业生产过程不会造成困难。,(2)空气的压缩性远大于液压油的压缩性，因此在动作的响应能力、工作速度的平稳性方面不如液压传动。,(3)气压传动系统出力较小，且传动效率低。,10,气压传动与电气、液压传动相比有以下缺点：(1)气压传动装置,液压与气压传动的应用及发展,表0-1 液压与气压传动在各类机械中的应用,行业名称,应 用 举 例,行业名称,应 用 举 例,工程机械,矿山机械,建筑机械,冶金机械,锻压机械,机械制造,挖掘机，装载机、推土机,凿石机、开掘机、提升机、,液压支架,打桩机、液压千斤顶、平地机,轧钢机、压力机、步进加热炉,压力机、模锻机、空气锤,组合机床、冲床、自动线、,气动扳手,轻工机械,灌装机械,汽车工业,铸造机械,纺织机械,打包机、注塑机,食品包装机、真空镀膜机、化肥包,装机,高空作业车、自卸式汽车、汽车超,重机,砂型压实机、加料机、压铸机,织布机，抛砂机、印染机,11,液压与气压传动的应用及发展表0-1 液压与气压传动在各类机,二、液压与气压传动的工作原理,图0-1 液压千斤顶,a)液压千斤顶原理图 b)液压千斤顶简化模型,1杠杆手柄 2小缸体3小活塞 4、7单向阀 5吸油管 6、10管道,8大活塞 9大缸体 11截止阀 12通大气式油箱,12,二、液压与气压传动的工作原理图0-1 液压千斤顶 a)液压,(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，一般指作直线运动的液(气)压缸、作回转运动的液(气)压马达等。,(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。例如溢流阀、节流阀、换向阀等。这些元件的不同组合成了能完成不同功能的液(气)压系统。,(4)辅助装置 指除以上三种以外的其它装置，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作用。,(5)传动介质 传递能量的流体，即液压油或压缩空气。,三、液压与气压传动系统的组成,13,(1)能源装置 把机械能转换成流体的压力能的装置，一般最,1、液体静压力：,静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。静压力在液压传动中简称,压力,在物理学中则称为,压强,。如何定义液体中某点的压力？,2.液体静压力有两个重要特性:,（1）液体静压力垂直于承压面,其方向和该面的内法线方向一致。这是,由于液体质点间的内聚力很小,不能受拉只能受压之故。为什么？,（2）,静止液体内任一点所受到的压力在各个方向上都相等,。为什么？如果某点受到的压力在某个方向上不相等,那么液体就会流动,这就,违背了液体静止,的条件。,14,1、液体静压力：静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。,3、液体静压力基本方程,pA=Po A+ghA,式中，,ghA,为小液柱的重力，,液体的密度,上式化简后得：,p=p,0,+,gh,15,3、液体静压力基本方程 15,3、液体静压力基本方程说明什么问题：,（1）静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的压力,Po,和液体重力所产生的压力,g,h,之和。,（2）液体中的静压力随着深度,h,而线性增加。,（3）在连通器里，静止液体中只要深度,h,相同其压力都相等。,p=p,0,+,gh,16,3、液体静压力基本方程说明什么问题：16,3、应用液体静压力基本方程：,例1-1 如图1-3所示，容器内盛油液。已知,油的密度,=900kg/m3，,活塞上的作用力F=1000N，,活塞的面积A=110-3m2，,假设活塞的重量忽略不计。问活塞下方深度为h=0.5m处的压力等于多少？,17,3、应用液体静压力基本方程：17,解:活塞与液体接触面上的压力均匀分布，有,根据静压力的基本方程式（1-3），深度为h处的液体压力,=10,6,+9009.80.5 =1.004410,6,(N/m,2,),10,6,(Pa),从本例可以看出，,液体在受外界压力作用的情况下，液体自重所形成的那部分压力,gh相对甚小，在液压系统中常可忽略不计，因而可近似认为整个液体内部的压力是相等的。以后我们在分析液压系统的压力时，一般都采用这种结论。,18,解:活塞与液体接触面上的压力均匀分布，有18,4、绝对压力、表压力及真空度,根据度量方法的不同有所谓的表压力又称相对压力（gauge pressure）和绝对压力（absolute pressure）之分。以当地大气压力(atomosphere)为基准所表示的压力称为表压力。以绝对零压力作为基准所表示的压力称为绝对压力。,如液体中某点处的绝对压力小于大气压力，这时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值，称为,真空度,。所以,真空度=大气压力-绝对压力,19,4、绝对压力、表压力及真空度19,4、绝对压力、表压力及真空度,有关表压力、绝对压力和真空度的关系见图,20,4、绝对压力、表压力及真空度20,5、帕斯卡原理（,Pascals Principle,）,图所示建立了一个很重要的概念，即在液压传动中工作的压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。,21,5、帕斯卡原理（Pascals Principle）,小 结,液压传动利用液体的压力能来传递动力（运动和力），与其他传动方式特点不同。,液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件组成，用液压油作为工作介质。,液压系统的压力取决于负载，执行元件的运动速度取决于进入它的液体的流量，液压系统的功率取决于压力和流量。,液压元件及系统原理图按国家标准（GB786.1-93）规定的图形符号绘制。,22,小 结液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助,