《液压传动基础》PPT课件

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1、第1章液压传动基础1.1液压传动的基本概念1.2液压装置的组成1.3液压传动的优缺点1.4液压传动基本理论1.5液压油思考题与习题1.1液压传动的基本概念所谓液压传动，是指利用高压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。图1-1(a)所示为一驱动机床工作台的液压传动系统，它由油箱1、滤油器2、液压泵3、溢流阀4、换向阀5、节流阀6、换向阀7、液压缸8以及连接这些元件的油管、管接头等组成。图1-1机床工作台液压系统的工作原理图1.2液压装置的组成液压装置一般由液压泵、执行元件、控制元件和一些辅助元件组成。(1)液压泵。它由电动机带动，是将机械能转换成液体压力能的装置。(2)执行元件。液压

2、系统最终目的是要推动负载运动，一般执行元件可分为液压缸与液压马达（或摆动缸）两类；液压缸使负载作直线运动，液压马达（或摆动缸）使负载转动（或摆动）。(3)控制元件。液压系统除了让负载运动以外，还要完全控制负载的整个运动过程。在液压系统中，用压力阀来控制力量，流量阀来控制速度，方向阀来控制运动方向。(4)辅助元件。除了以上几种元件外，还有用来储存液压油的油箱，为了增强液压系统的功能尚需有去除油内杂质的过滤器，防止油温过高的冷却器及蓄能器等液压元件，我们称这些元件为辅助元件。1.3液压传动的优缺点液压传动有如下特点。1.优点(1)体积小，输出力大。(2)不会有过负载的危险。(3)输出力调

3、整容易。(4)速度调整容易。(5)易于自动化。2.缺点(1)接管不良造成液压油外泄，它除了会污染工作场所外，还有引起火灾的危险。(2)油温上升时，粘度降低；油温下降时，粘度升高。油的粘度发生变化时，流量也会跟着改变，造成速度不稳定。(3)系统将马达的机械能转换成液体压力能，再把液体压力能转换成机械能来做功，能量经两次转换损失较大，能源使用效率比传统机械的低。(4)液压系统大量使用各式控制阀、接头及管子，为了防止泄漏损耗，元件的加工精度要求较高。1.4液压传动基本理论1.4.1液体静压力静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。静压力在液压传动中简称压力,在物理学中则称为压强。静

4、止液体中某点处微小面积ΔA上作用有法向力ΔF,则该点的压力定义为(1-1)若法向作用力F均匀地作用在面积A上,则压力可表示为我国采用法定计量单位Pa来计量压力,1Pa=1N/m2，液压技术中习惯用MPa（N/mm2）,在企业中还习惯使用bar（kgf/cm2）作为压力单位，各单位关系为1MPa=10#+6Pa＝10bar。液体静压力有如下两个重要特性:(1-2)(1)液体静压力垂直于承压面,其方向和该面的内法线方向一致。这是由于液体质点间的内聚力很小,不能受拉只能受压所致。(2)静止液体内任一点所受到的压力在各个方向上都相等。如果某点受到的压力在某个方向上不相等,那么液体就会流动,这就

5、违背了液体静止的条件。1.4.2液体静压力的基本方程现在我们想像在静止不动的液体中有如图1-2所示的一个高度为h,底面积为ΔA的假想微小液柱。表面上的压力为p0，求其在A点的压力。因这个小液柱在重力及周围液体的压力作用下处于平衡状态，现我们可把其在垂直方向上的力平衡关系表示为pΔA=p0ΔA+ρghΔA式中，ρghΔA为小液柱的重力，ρ为液体的密度。上式化简后得p=p0+ρgh(1-3)图1-2离液面h深处的压力式（1-3）为静压力的基本方程。此式表明：(1)静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的压力p0和液体重力所产生的压力ρgh之和。(2)液体中的静压力随着深度h的增加而线性增

6、加。(3)在连通器里，静止液体中只要深度h相同，其压力就相等。【例1-1】如图1-3所示，容器内盛有油液。已知油的密度ρ=900kg/m3，活塞上的作用力F=1000N，活塞的面积A=1×10-3m2，假设活塞的重量忽略不计。问活塞下方深度为h=0.5m处的压力等于多少？图1-3静止液体内的压力解活塞与液体接触面上的压力均匀分布，有根据静压力的基本方程式（1-3），深度为h处的液体压力为从本例可以看出，液体在受外界压力作用的情况下，液体自重所形成的那部分压力ρgh相对甚小，在液压系统中常可忽略不计，因而可近似认为整个液体内部的压力是相等的。以后我们在分析液压系统的压力时

7、，一般都采用这一结论。1.4.3绝对压力、表压力及真空度根据度量方法的不同，有表压力(又称相对压力)p（gaugepressure）和绝对压力pabs（absolutepressure）之分。以当地大气压力pat(atomosphere)为基准所表示的压力称为表压力；以绝对零压力作为基准所表示的压力称为绝对压力。若液体中某点处的绝对压力小于大气压力，则此时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值，称为真空