第一章绪论第二章水力学基础

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1、液压与气压技术主讲：郭贵生第一章绪论1.1什么是液压传动一部完整的机械由原动机、传动部分、控制部分和工作机构等组成。传动部分是中间环节，它的作用是把原动机（电动机、内燃机等）的输出功率传输给工作机构。传动机构有多种形式：机械传动：齿轮、链条、皮带等；电传动：电子和电气；液力：利用液体的MV或FV,如工程机械中液体的挖掘机。流体传动液压：主要利用液体的压力，拖拉机的提升机构、机床等。气体：工厂的各种设备动作。液体具有动能、位能、动力势能（液压）。动能主要用在液力传动中，而液压主要应用液体的动力势能。1.2液压与气压

2、发展史液压传动工作原理和元件的应用早已提出。英国发明了动力机后液压传动就被提出，如在早期的纺织厂应用（原因机械传动复杂），用同一动力机带动许多机械设备工作。但因当时缺乏液力学方面的基本理论及机加工达不到要求，水腐蚀等问题不能解决而放下。但真正应用于生产实践还是上世纪初的事情。随着液压水力学研究的逐步发展起来，在各种机械复杂运动的实现和控制方面得到了广泛的应用中。（第二次世界大战推动液压技术的发展，军事上需要反映快重量轻功率大的各种武器。）特别是近几十年，液压传动在工农业的各种机械设备应用更广泛。液压传动在简化机器

3、结构，减轻机器的重量，减少材料的消耗等方面是机械和电无法代替的。气压技术发展历史悠久，但18世纪开始应用。现在流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业水平发展的标示。举例：联合收获机的操纵系统，拖拉机的液压悬挂系统，汽车转向及速度的调节，机床等。1.3简单液压系统示例图1—1机床工作台液压系统的工作原理图1.油箱2.滤油器3.12.14.回油管4.液压泵5.弹簧6.钢球7.溢流阀8.压力支管9.开停阀10.压力管11.开停手柄13.节流阀15.换向阀16.换向手柄1. 系统的主要组成：油箱、液压泵、压力阀、操纵阀

4、、流量阀、液压缸和外载2.各部件的作用：3. 工作原理：工作台左移，工作台右移，速度的调节，停止，推力大小的变化调节。从上面的例子中可以看到：液压传动是以液体作为工作介质来传递动力的。发动机带动油泵输出压力油——推动油缸——推动工作台。液压传动用液体的压力能来传递动力，它与利用液体动能的液力传动是不相同的。由R（推力）=P（压强）A，P=R/A知，推动外负载的能力决定于油压的高低和A的大小。由Q=VA知，Q-流量，V只与流量Q有关，与负载的大小无关。液压传动中的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行工作的，因此液

5、压传动和液压控制常常难以截然分开。职能图：图1—1是液压系统图的结构原理图，它的直观性强，容易理解，但绘制比较麻烦，系统中元件数量多时更是如此。图1—2是同一个液压系统用液压图形符号绘制成的工作原理图。使用这些图形符号可使液压系统图简单明了，便于绘制。有些液压元件的职能如果无法用这些符号表达时，仍可采用它的示意形式。在系统图中元件位置规定以元件的静止位置和零位置表示，且只表示元件的职能，连接系统的通路，不表示元件在机器中的具体位置图1-2用液压传动图形符号绘制的液压传动系统工作原理图1.油箱；2.过滤器；3.液压

6、泵；4.溢流阀；5.开停阀；6.节流阀；7.换向阀；8.液压缸1.4液压系统的组成不论复杂或简单，一个完整的液压系统主要由4个部分组成。1.液压泵：它供给液压系统压力油，将电动机或发动机输出的机械能转变为油液的压力能，用这压力油推动整个液压系统工作。2.控制调节装置：如方向操纵阀、压力阀、节流阀等，通过她们来调节液流的压力、方向和流量，以满足作业的各种要求和维持系统正常工作。3.液压执行器：液压执行器又叫液压机，包括液压缸和液压马达，通过它又使液体的压力能转换成执行机构的机械能。4.辅助装置：油箱、滤油器、压力表

7、、加热器、冷却器、油管、密封元件及其接头等5.工作介质（视频工作油液）1.5液压传动的优缺点一）液压传动的优点：1.在尺寸小、重量轻的前提下可输出大的功率液压元件的压力强度比电机的磁场强度大的多，油泵、马达的工作压力一般在2.5-32兆帕之间，而电机由于受饱和磁通量的限制，其磁场作用强度相当于压力强度0.4-0.6兆帕。油马达与电机同功率比较，尺寸12%，重量10-20%。因此，液压传动容易获得很大的力和力矩，应用如万吨水压机；飞机主梁、汽车外壳的压制等，齿轮与齿条作不到。2.动作快，可以快速启动和快速换向。因惯

8、性小，不需要复杂的离合器，单向阀们就可实现带载离合。3.能在较大的范围内实现无级调速。机械也可以，但受限制，一般为2-4；液压不受功率的限制，速比可达2000；电传动无机变速重量很大，行走不能实现。4.液压传动的机器运动平稳，在低速下也能稳定运转。而电机在低转速时则不稳定；和机械传动相比，齿轮、齿条加工再好也有冲击。因此在机床上大量应用，如磨床（加工精度要求高）5.简化机