液壓傳動——液壓傳動概述(教案)

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1、第1章液壓傳動概述1.1液壓傳動發(fā)展概況1.1.1液壓傳動的定義一部完整的機(jī)器由原動機(jī)部分、傳動機(jī)構(gòu)及控制部分、工作機(jī)部分(含輔助裝置)組成。原動機(jī)包括電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。工作機(jī)即完成該機(jī)器之工作任務(wù)的直接工作部分，如剪床的剪刀、車床的刀架等。由于原動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速變化范圍有限，為了適應(yīng)工作機(jī)的工作力和工作速度變化范圍變化較寬，以及性能的要求，在原動機(jī)和工作機(jī)之間設(shè)置了傳動機(jī)構(gòu)，其作用是把原動機(jī)輸出功率經(jīng)過變換麻傳遞給工作機(jī)。一切機(jī)械都有其相應(yīng)的傳動機(jī)構(gòu)借助于它達(dá)到對動力的傳遞和控制的FI的。傳動機(jī)構(gòu)通常分為機(jī)械傳動、電氣傳動

2、和流體傳動機(jī)構(gòu)。流體傳動是以流體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的傳動。它包括液壓傳動、液力傳動和氣壓傳動。液壓傳動和液力傳動均是以液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞的傳動方式。液壓傳動主要是利用液體的壓力能來傳遞能量；而液力傳動則主要是利用液體的動能來傳遞能量。1.1.2液壓傳動的發(fā)展概況液壓傳動是一門新的學(xué)科，雖然從17世紀(jì)屮葉帕斯卡提出靜壓傳動原理，18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺水壓機(jī)算起，液壓傳動技術(shù)已有二、三百年的歷史。但直到20世紀(jì)30年代它才較普遍地用于起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭需要,出

3、現(xiàn)了由響應(yīng)迅速、精度肓的液壓控制機(jī)構(gòu)所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民川工業(yè)，液壓技術(shù)不斷應(yīng)用于各種自動機(jī)及自動生產(chǎn)線。木世紀(jì)60年代以后，液壓技術(shù)隨著原子能、空間技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展。因此，液壓傳動真正的發(fā)展也只是近三四十年的事。當(dāng)前液壓技術(shù)正向迅速、高壓、大功率、高效、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。同吋，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助測試(CAT)、計算機(jī)總接控制(CDC)、機(jī)電一體化技術(shù)、可靠性技術(shù)等方面也是當(dāng)前液壓傳動及控制技術(shù)發(fā)展和

4、研究的方向。我國的液壓技術(shù)最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備上，后來乂用于拖拉機(jī)和工程機(jī)械。現(xiàn)在,我國的液壓元件隨著從國外引進(jìn)一些液壓元件、生產(chǎn)技術(shù)以及進(jìn)行自行設(shè)計，現(xiàn)已形成了系列，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。1.2.1液壓傳動系統(tǒng)的工作原理以如下的機(jī)床工作平臺的液壓系統(tǒng)為例來說明液壓傳動系統(tǒng)的工作原理。如圖1-1所示，它山油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的汕管、接頭組成。其工作原理如下：液壓泵由電動機(jī)駁動后，從汕箱屮吸汕。汕液經(jīng)濾油器進(jìn)入液壓泵，油液在泵腔屮從入口低壓到泵出口高壓，

5、在圖1-2(a)所示狀態(tài)下，通過開停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸左腔，推動活塞使工作臺向右移動。這時,液壓缸右腔的油經(jīng)換向閥和凹油管6排回油箱。如果將換向閥手柄轉(zhuǎn)換成圖1-1（b）所示狀態(tài)，則壓力管中的油將經(jīng)過開停閥、節(jié)流閥和換向閥進(jìn)入液壓缸右腔、推動活賽使工作臺向左移動，并使液壓缸左腔的油經(jīng)換向閥和回汕管6排

6、叫汕箱。工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。當(dāng)節(jié)流閥開大時，進(jìn)入液壓缸的汕量增多,工作臺的移動速度增人；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時，進(jìn)入液壓缸的油量減小，工作臺的移動速度減小。為了克服移動工作臺時所受到的各種阻力，液壓缸必須產(chǎn)

7、生一個足夠大的推力，這個推力是由液壓缸中的油液壓力所產(chǎn)生的。耍克服的阻力越大，缸中的油液壓力越鬲；反Z壓力就越低。這種現(xiàn)彖正說明了液壓傳動的一個棊木原理——壓力決定于負(fù)載。JJ■-■圖1-1機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)丁?作原理圖圖1-3機(jī)床丁?作臺液圧系統(tǒng)的圖形符號圖1—工作臺2—液壓缸3—油塞4—換向閥5—節(jié)流閥6—開停閥7—溢流閥8—液壓泵9—濾油器10—油箱I—工作臺2—液壓缸3—活塞4—換向手柄5—換向閥6,8,16—回汕管7—節(jié)流閥9—開停手柄10-開停閥11—壓力管12—壓力支管13—溢流閥14一鋼球15—彈簧17—液壓

8、泵18—濾油器19—油箱1.2.2液壓傳動系統(tǒng)的組成從機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)的工作過程可以看出，一個完整的、能夠正常工作的液壓系統(tǒng),應(yīng)該由以下五個主耍部分來組成：1.能源裝置（動力元件）：它是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，供給液壓系統(tǒng)壓力油的裝置。最常見的形式是液壓泵。2.執(zhí)行裝置（元件）：它是把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)的裝置。其形式有作總線運(yùn)動的液壓缸，有作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的液壓馬達(dá)，它們乂稱為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。1.控制調(diào)節(jié)裝置(元件)：它是對系統(tǒng)中的壓力、流量或流動方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥等。2.

9、輔助裝置(元件)：上述三部分Z外的其他裝置，例如油箱，濾油器，油管等。它們對保證系統(tǒng)正常工作是必不可少的。3.工作介質(zhì)：傳遞能量的流體，即液壓汕等。1.2.3液壓傳動系統(tǒng)圖的圖形符號圖1-1所示的液壓系統(tǒng)是一種半結(jié)構(gòu)式的工作原理圖它有直觀性強(qiáng)、容易理解的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時，根據(jù)原理