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第1章 液壓與氣壓傳動概論,章 節(jié) 目 錄,1.1 液壓與氣壓傳動的研究內容 1.2 液壓傳動的工作原理 1.3 液壓傳動系統(tǒng)的組成 1.4 液壓與氣壓傳動的特點 1.5 液壓與氣壓傳動發(fā)展及應用概況,能源介質： 液壓與氣壓傳動是以有壓流體（壓力油或壓縮空氣）為能源介質。 實現傳動和控制的方法： 液壓與氣壓傳動實現傳動和控制的方法基本相同：利用各種控制元件組成能夠實現特定功能的基本回路，再由若干回路有機組合成能完成一定控制功能的傳動系統(tǒng)，從而進行能量的傳遞、轉換與控制 。 了解的內容： (1)傳動介質的基本物理性能及其靜力學、動力學特性；(2)組成系統(tǒng)的各類液壓與氣動元件的結構、工作原理、工作性能以及由這些元件所組成的各種控制回路的性能和特點 ；(3)進行液壓與氣壓傳動控制系統(tǒng)的設計。,能源介質 控制方法 應該要了解的內容,1.1 液壓與氣壓傳動的研究內容,1.2 液壓傳動的工作原理,帕斯卡定律：在密閉容器內，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時傳到液體中各點。,圖1-1 液壓千斤頂工作原理圖,,1-小液壓缸 2-杠桿 3-重物 4-大液壓缸 5-截止閥 6-油箱7,8-單向閥,（1-2）,1. 力的傳遞,據上式，系統(tǒng)壓力與外負載密切相關。 由此得出液壓傳動工作原理的第一個重要特征： 液壓與氣壓傳動中工作壓力取決于外負載。,（1-1）,液壓缸中所產生的液體壓力 ：,作用在液壓泵活塞上的作用力 ：,由此得出液壓傳動工作原理的第二個重要特征：活塞的運動速度只取決于輸入流量的大小， 而與外負載無關。 從上面的討論還可以看出，壓力和流量是液壓傳動中兩個最基本的參數。,,2. 運動的傳遞,液壓泵排出的液體體積等于進入液壓缸的液體體積，則有,（1-3）,上式兩邊同除以運動時間t得,（1-4）,1.3 液壓傳動系統(tǒng)的組成,圖1-2 典型液壓系統(tǒng)原理圖,,1-液壓泵 2-流量控制閥 3-換向閥 4-液壓缸 5-工作臺 6-溢流閥 7-過濾器 8-油箱,從上面的例子可以看出，液壓傳動系統(tǒng)主要由以下五個部 分組成：,（1）功率輸入裝置（能源裝置）：把機械能→流體壓力能。如液壓泵。 （2）功率輸出裝置（執(zhí)行元件）：把流體的壓力能→機械能。如液壓缸、液壓馬達。 （3）控制元件：對系統(tǒng)中流體壓力、流量和流動方向進行控制或調節(jié)的裝置，如溢流閥等。 （4）輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需的上述三種以外的裝置。如油箱、過濾器等。 （5）工作介質：液壓油等。 為了簡化液壓系統(tǒng)的表示方法，通常采用圖形符號來繪制系統(tǒng)原理圖。圖1-2b就是按GB/T786—1993繪制的圖1-2a所示液壓系統(tǒng)原理圖。,1.4 液壓與氣壓傳動的特點,1. 液壓傳動的優(yōu)點、缺點,2. 氣壓傳動的優(yōu)點、缺點,優(yōu)點： 1）在同等體積下，液壓裝置比電氣裝置產 生更高的動力。在同等功率下，液壓裝置體 積小，重量輕，功率密度大，結構緊湊。 2）工作比較平穩(wěn)。 3）能在大范圍內實現無級調速。 4）易于自動化。 5）易于實現過載保護。 6）液壓系統(tǒng)的設計、制造和使用比較方便。 7）用液壓傳動實現直線運動遠比用機械傳 動簡單。 缺點： 1）較多的能量損失。 2）工作性能易受溫度變化的影響 。 3）液壓元件的制造精度要求較高，因而價 格較貴。 4）液壓傳動出現故障時不易找原因。,優(yōu)點： 1）空氣獲得與排放方便。 2）便于集中供應和遠距離輸 送。 3）對元件的材料與制造精度 要求較低。 4）氣動系統(tǒng)維護簡單，管道 不易堵塞。 5）使用安全, 并且便于實現 過載保護。 缺點： 1）平穩(wěn)性不如液壓傳動。 2）總推力較小。 3）傳動效率低。,主要經歷如下階段： 17、18世紀—液壓基礎理論的建立（流體運動原理、物體在流動的液體中的粘性和阻力問題、 流體能量傳遞原理、靜壓傳遞原理）。 18世紀末—世界上第一臺水壓機由英國制造。 19世紀至今—流體運動方程進一步發(fā)展 ，液壓與氣壓傳動在工程上得到了廣泛的應用。,應用舉例：,1.5 液壓與氣壓傳動發(fā)展及應用概況,表1-1液壓與氣壓傳動在各類機械行業(yè)中的應用舉例,歡迎提出寶貴意見和建議!,本章結束！,視頻演示1-1 液壓千斤頂工作原理,視頻演示1-2 典型液壓系統(tǒng)原理圖,