液压与气动技术课件，液压与气动技术PPT

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一起，液压气动传动的研究对象液压气动传动是以有压流体(压力油或压缩空气)为工作介质，实现各种机械传动和自动控制的传动形式。

液压传动的传动动力较大，运动平稳，但液体粘性大，流动中阻力损失大，不宜进行远程传动和控制，而气动传动由于空气压缩性大且工作压力低(一般1.0MPa以下)，传动动力不大由于传递过程阻力小、速度快、反应灵敏，空气传动可用于远距离的传动和控制。

二、液压气动工作原理1 .力的比例关系

式中A1、A2分别为小活塞和大活塞的作用面积；

F1是杠杆手柄作用在小活塞上的力。

液压和空气工作中的工作压力取决于负荷，与流入的流体量无关。

2 .运动关系

式中的h1、h2分别为小活塞和大活塞的位移。

由公式( O-2 )可知，两活塞的位移与两活塞的面积成反比。

A1h1=A2h2的两端除以活塞移动的时间t得到的值：

由公式(0-3)可知，活塞的运动速度与活塞的作用面积成反比。

已知进入缸体的流量q时，活塞的运动速度如下所示。

从公式( O-5 )可以得到另一个重要的基本概念。 也就是说，活塞的运动速度与流体压力的大小无关，取决于进入液压(气压)缸(马达)的流量。

3 .权力关系

由式( O-1 )和式(0-3)得到。

由式( O-7 )可知，液压和气动中的功率p可以用压力p和流量q的乘积表示，压力p和流量q是流体工作中最基本、最重要的两个参数，它们相当于机械工作中的力和速度，它们的乘积就是功率。

三.液压气动系统组成(1)能量装置

将机械能转换成流体压力能的装置，一般最常见的是液压泵或空气压缩机。

)2)执行机构

将流体压力能转化为机械能的装置，一般指做直线运动的液(气)压缸、做旋转运动的液(气)压电机等。

)3)调节装置的控制

控制和调节液(气)压系统中流体压力、流量和流动方向的装置。 溢流阀、节流阀、换向阀等。 这些元件的不同在于起到不同功能的液(气)压系统。

(4)辅助装置

指上述三种以外的装置，如储罐、过滤器、分水过滤器、油雾器、蓄能器等，它们对保证液(气)压系统的可靠稳定工作具有重要作用。

)5)传动介质

传递能量的流体，即液压油或压缩空气。

四.液压气动的优缺点1 .拖动能力

(1)功率-质量比大

)力-质量比

2 .控制方式性能

空气传动与液压传动相比，具有以下优点。

(1)空气可从大气中取之不尽，无介质费用和供应困难，越气排入大气，处理方便。 泄漏不严重影响工作，不污染环境。

)2)空气粘性小，管路中阻力损失远小于液压传动系统，适合远距离传输和控制。

)3)工作压力低，机器材料和制造精度低。

)4)维护简单、使用安全、无油气压控制系统特别适用于无线元器件的生产过程，也适用于食品及医药的生产过程。

)5)气动元件可根据实际情况，采用合适的材料，保证元件在恶劣环境(强振动、强冲击、强腐蚀、强辐射等)下正常工作。

气压传动与电气、液压传动相比有以下缺点。

)1)气动装置的信号传输速度被限制在音速(约340米/秒)的范围内，因此其工作频率和响应速度远远低于电子装置。 另外，虽然信号会产生较大的失真和延迟，不便于构成复杂的电路，但这一缺点不会给工业生产过程带来困难。

)2)空气的压缩性远大于液压油的压缩性，因此在动作的响应性、动作速度的稳定性方面不如液压传动。

)3)空气传动系统输出功率小，传动效率低。

五.液压与气动传动的应用与发展表0-1液压与气动传动在各类机械上的应用

第一章液压传动基础知识

一.液压传动工作介质性质1 .密度

单位体积的液体质量称为液体的密度。 体积v、质量m液体的密度如下

表1-1常用工作介质的密度( kg/m2 ) ) ) ) ) ) )。

3 .其他性质

二、对液压传动工作介质的要求1 )合适的粘度，(=(15~68 )10-6m2/s，良好的粘温特性。

2 )润滑性能好。

3 )质地纯正，杂质少。

4 )金属与密封件有良好的相容性。

5 )对热、氧化、水解、剪切有良好的稳定性。

6 )抗泡沫、抗乳化、腐蚀性小、防锈性好。

7 )体积膨胀系数小，比热大。

8 )倾点和凝固点低，闪点(油面上的油蒸汽被明火引燃，但油本身不燃烧时的温度)和闪点高。

9 )对人体无害，成本低。

三.工作介质的分类和选择1 .分类

2 .工作介质选型原则

)1)液压系统工作条件

)2)液压系统的工作环境

(3)综合经济分析

四.液压系统污染控制1 .污染根源

2 .污染造成的危害

3 .污染的测量

4 .污染程度分级

5 .工作介质污染控制

为了减少工作介质的污染，必须采取以下措施。

)1)零件和系统的清洗；

)2)防止污染物从外部进入

)3)在液压系统适当部位设置合适的滤网；

)4)控制工作介质的温度

)5)定期检查并更换工作介质。

液体静力学主要讨论液体静止时的平衡规律及这些规律的应用。

一.液体静压及其特性1 )液体静压的方向始终为作用面的内法线方向。

根据各密封工作容积在转子旋转一周时吸入、排出油的次数，叶片泵分为完成一次吸入、排出的单作用翼两种。 切片泵和完成2次吸油、排液的双作用叶片泵。

一.液压泵工作原理及特点1 .液压泵工作原理

2 .液压泵的特点

)1)具有若干个密闭且可周期性变化的空间；

)2)储罐内液体的绝对压力应始终不低于大气压；

)3)具有相应的配流机构。

液压泵根据单位时间内可输出油液的体积能否调节可分为计量泵和变量泵两种； 按结构形式可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。

一.外啮合齿轮泵(一)外啮合齿轮泵工作原理

一.单作用叶片泵1 .单作用叶片泵工作原理

二.双作用叶片泵(一)双作用叶片泵工作原理

柱塞泵是通过柱塞在缸体中往复运动来改变密封容积，实现吸入和压力油的液压泵。

柱塞泵根据柱塞的排列和运动方向分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两种。

一.径向柱塞泵

二.轴向柱塞泵(一)轴向柱塞泵工作原理

)二)轴向柱塞泵的结构特点

1 .典型结构

2 .变量机构

(1)手动变量机构

)2)伺服变量机构

二.液压马达工作原理1 .叶片式液压马达

2 .径向活塞式液压马达

一、液压缸分类液压缸根据其结构形式可分为：

活塞缸

1 .双活塞杆式活塞气缸

2 .单活塞杆式活塞气缸

同时向单活塞杆活塞室的左右两室流入压力油，如图3-5所示，形成所谓的差动连接，差动连接的单活塞杆气缸称为差动液压缸。

柱塞缸

摆动油缸

(四)其他液压缸

二、液压缸典型结构与构成(一)液压缸典型结构实例

)二)液压缸结构1 .缸筒和缸盖

2 .活塞和活塞杆

5 .排气装置

未完待续

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