液压与气压传动教案01

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1、关于《液压与气压传动》·课程性质:专业基础课·课程特点:理论与实践并重          第一章 液压与气压传动概述 ◇液压与气压传动的工作原理 ◇液压与气压传动系统的组成与实例 ◇液压与气压传动的比较 ◇流体传动介质的特性   知识点：基本原理、介质性能·液压与气压传动都是借助于密封容积的变化，利用流体的压力能与机械能之间的转换来传递能量的·压力和流量是液压与气压传动中两个最重要的参数。压力取决于负载；流量决定执行元件的运动速度·液压与气压传动系统的基本组成·传动介质的主要性能、参数的物理意义、度量单位以及主要的影响因素    研究对象 ◇研究以有压流体（压力油和压缩空气）为传动

2、介质来实现各种机械传动和自动控制的学科。 ◇元件→回路→系统→介质     1.1 液压与气压传动的工作原理                      （图1-1）          （观看动画演示）    1.1.1 力比关系  帕斯卡原理：“在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点”  如图1－1b)所示。          　　（1.1）    重要基本概念一：“工作压力取决于负载”，而与流入的液体多少无关.  思考：1.若空载，即W=0，则p=？       2.千斤顶的工作原理，液压传动和其它传动方式的比较?      1.1.2 运动关系      

3、   活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比.  流量q(Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积q=Av      q=A1v1=A2v2  （1.4）(连续性方程)  若已知进入缸体的流量q，则活塞运动速度为：    (1.5)     重要基本概念二：  “活塞的运动速度v取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量q，而与液体压力p大小无关”.      1.1.3 功率关系       ·压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的两个参数，它们相当于机械传动中的力和速度，它们的乘积即为功率。·液压与气压传动是以流体的压力能来传递动力的.      1.2 液压与气压传动

4、系统组成与实例        液压传动的特点：  先通过动力元件（液压泵）将原动机（如电动机）输入的机械能转换为液体压力能，再经密封管道和控制元件等输送至执行元件（如液压缸），将液体压力能又转换为机械能以驱动工作部件。      液压与气压传动系统组成·动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力·执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气马达，功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动·控制元件：压力、流量和方向控制阀，作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所

5、要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向·辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计·传动介质.     1.3 液压与气压传动的发展方向 ◇液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声和高度集成化、数字化等方向发展。 ◇气动技术正向节能化、小型化、轻量化、位置控制的高精度化，以及与机、电、液、气相结合的综合控制技术方向发展。      1.4 流体传动介质的特性 ◇液压油的主要物理性质 ◇液压油的选择 ◇空气的主要物理性质 ◇气体状态方程 ◇气压传动系统对空气的要求    1.4.1 液压油的主要物理性质  密度ρ：单位体积液体

6、的质量         式中,m：液体的质量(kg)；V：液体的体积（m3）；　　　ρ=900kg/m3·可压缩性：液体受压力作用而发生体积变化的性质。可用体积压缩系数κ或体积弹性模量K表示·体积压缩系数κ：单位压力变化所引起的体积相对变化量，            　　（m2/N）    式中V：液体加压前的体积（m3）；　△V：加压后液体体积变化量（m3）；        △p：液体压力变化量（N/m2）；·体积弹性模量K（N/m2）：液体体积压缩系数κ的倒数                  计算时常取K=7×100,000,000N/m2      粘度·液体的粘性：  液

7、体在流动时产生内摩擦力的特性，静止液体则不显示粘性. ◇液体的粘度：  液体粘性的大小可用粘度来衡量。粘度是液体的根本特性，也是选择液压油的最重要指标常用的粘度有三种不同单位：即,动力粘度、运动粘度和相对粘度.     动力粘度（绝对粘度）μ·牛顿内摩擦定律                式中μ:称为动力粘度系数（Pa·s）τ:单位面积上的摩擦力（即剪切应力）    ,速度梯度，即液层间速度对液层距离的变化率.·物理意义：当速度梯度为1时接触液层间单位面积上的内摩擦力