液气压传动.ppt

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1、 目的任务目的任务:了解液压与气压传动的优缺点及应用发展了解液压与气压传动的优缺点及应用发展 掌握液压与气压传动的特点、原理和组成掌握液压与气压传动的特点、原理和组成重点难点重点难点:液压传动的液压传动的原理、特点、组成和作用原理、特点、组成和作用 模块四模块四 液气压传动概论液气压传动概论 内 容n概述n液压与气动在机械工业中的应用n液压传动与气压传动发展概况n液压与气动工作原理及组成部分(课件)n液压与气动的优缺点n返回 传 动 传动传递运动和动力的方式 机械(齿轮、齿条、皮带)电气(电灯、冰箱、多媒体电脑)气体 流体 液力流力（动量矩定理）液体 *液压物理（帕斯卡原理）常见传动 液压和气

2、压传动液压传动利用液体压力能实现运动和 动力传动方式气压传动利用气体压力能实现运动和 动力传动方式 液压与气动技术的应用n工程机械 推土机、挖掘机、压路机n起重运输 汽车吊、叉车、港口龙门吊n矿山机械 凿岩机、提升机、液压支架n建筑机械 打桩机、平地机、液压千斤顶n农业机械 拖拉机、联合收割机n冶金机械 压力机、轧钢机n锻压机械 压力机、模锻机、空气锤n机械制造 组合机床、冲床、自动线、气动扳手n轻工机械 打包机、注塑机n汽车工业 汽车中的转向器、减振器、自卸汽车n智能机械 模拟驾驶舱、机器人 平面磨床四柱液压机注塑机挖掘机推土机升降机汽车式升降台返回 常用于顶升重物常用于顶升重物,如顶起汽车

3、以便拆换如顶起汽车以便拆换轮胎轮胎 液压千斤顶液压千斤顶返回返回 发展应用 第一阶段：液压传动从17世纪帕斯卡提出静 压传递原理、1795年世界上第一 台水压机诞生，已有200多年的 历史，但由于没有成熟的液压传 动技术和液压元件，且工艺制造 水平低下，发展缓 慢，几乎停滞。气压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。从18 世纪产业革命开始，逐渐应用于各类行业中。发展应用第二阶段：上世纪30年代，由 于工艺制造水平提 高，开始生产液压 元件，并首先应用 于机床。发展应用 第三阶段：上世纪50、60、70年代，工 艺水平有了很大提高，液压 与气动技术也迅速发展，渗 透到国民经济的

4、各个领域：从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术。飞机和导弹的动、炮塔稳定海底石油探测平台固定火炮跟踪煤 矿矿井支承火车 的刹车装置 我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。希望在坐各位能用自己所学为我国的流体传动技术作出应有的贡献。发展趋势 目前，流体传动技术正在向着高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体

5、化方向发展。总总 之之 流体技术流体技术+电气控制，电气控制，好比老虎插上翅膀，好比老虎插上翅膀，它把一人一刀变为无人多刀，它把一人一刀变为无人多刀，把复杂工艺变为简单工艺，把复杂工艺变为简单工艺，而今同计算机控制结合，而今同计算机控制结合，又将进入一个崭新的历史阶段。又将进入一个崭新的历史阶段。因此，学好本门课，有助于大家在今后的工作中多出成果。因此，学好本门课，有助于大家在今后的工作中多出成果。最简单的的例子手动液压千斤顶。如图所示：液压千斤顶液压千斤顶 特 点（1）用具有一定压力的液体来传动（2）传动过程中必须经过两次能量转换（3）传动必须在密封容器内进行，而且容积要发生变化。一、工作原

6、理一、工作原理19、工作台18、液压缸16、换向阀13、节流阀11、开停阀 7、溢流阀 4、液压泵 2、滤油器 1、油箱 3、油管工作原理 动画演示 油路图示、左位、右位 换向换向阀 调速节流阀 调压溢流阀 两个重要参数：1、速度取决于流量速度取决于流量 工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。速度是由单位时间内进入液压缸的油量即流 量决定的。2、压力决定于负载压力决定于负载 液压泵提供高压油；溢流阀调节系统压力，工作克服负载运动。液压传动的过程：机械能-液压能-机械能的能量转化过程二、液压系统组成组成（1）、动力元件 泵（机械能 压力能）（2）、执行元件 缸、马达（压力能 机械能）（3）、控制

7、元件 阀（控制方向、压力及流量）（4）、辅助元件 油箱、油管、滤油器、压力表（）、工作介质液压油气动系统的组成n动力元件获得压缩空气的能源装置n执行元件气缸和气马达n控制元件各种控制阀（压力、流量、方向）n辅助元件消音器、管件、油雾器、贮气罐n工作介质压缩空气三、图形符号两种工作原理图：1、半结构式 直观，画法复杂。2、职能符号 画法简单，清晰。注意：1）职能符号只表示元件的职能和管路的 连接，不反映结构参数和安装位置。2）图上所示位置是静态位置或零位。教材附录：常见液气压图形符号 返回 液压与气动的优缺点一、液压传动的优缺点1、优点（1）体积小，输出力大（2）可以实现无级调速（3）传递运动平

8、稳、润滑好、寿命长（4）易于实现自动化（5）易于实现过载保护2、缺点（1）有泄漏，效率低。（2）油温变化时对传动性能有影响。（3）制造精度要求高。（4）故障不易查找。二、气压传动的优缺点1、气压传动的优点（1）以空气为工作介质，来源方便，且用后可直接 排入大气而不污染环境。（2）空气的黏性很小，其损失也很小，节能、高 效，适于元距离输送。（3）动作迅速、反应快、维护简单、不易堵塞（4）工作环境适应性好，安全可靠（5）成本低、过载能自动保护2、气压传动的缺点（1）工作速度稳定性稍差（2）有较大的排气噪声（3）因空气无润滑性能，需在气路中设置给 油润滑装置。返回管路中液体的压力损失管路中液体的压力

9、损失 实际液体具有粘性实际液体具有粘性 流动中必有阻力，为克服阻力，须流动中必有阻力，为克服阻力，须消耗能量，造成能消耗能量，造成能 量损失量损失(即压力损失）即压力损失）分类：沿程压力损失、局部压力损失分类：沿程压力损失、局部压力损失沿程压力损失沿程压力损失（粘性损失）定定 义义:液体沿等径直管流动时，由液体沿等径直管流动时，由 于液体的于液体的 粘性摩擦和质的粘性摩擦和质的 相互扰动作用，而产生的相互扰动作用，而产生的 压力损失。压力损失。沿程压力损失产生原沿程压力损失产生原因因 内摩擦内摩擦因粘性，液体分子间摩因粘性，液体分子间摩擦擦 摩擦摩擦 外摩擦外摩擦液体与管壁间液体与管壁间 局部

10、压力损失产生原因局部压力损失产生原因 产生原因：产生原因：碰撞、旋涡（突变管、弯碰撞、旋涡（突变管、弯 管管)产生附加摩擦产生附加摩擦 附加摩擦附加摩擦 只有紊流时才有，是由于只有紊流时才有，是由于 分子作横向运动时产生分子作横向运动时产生的的 摩擦，即速度分布规律摩擦，即速度分布规律改改 变，造成液体变，造成液体 的附加摩的附加摩擦。擦。液压油牌号标注老牌号老牌号20号液压油，指这种油在号液压油，指这种油在50C 时的平均运动粘度为时的平均运动粘度为20 cst。新牌号新牌号LHL32号液压油，指这种油在号液压油，指这种油在 40C时的平均运动粘度为时的平均运动粘度为32cst。液压油的选择

11、液压油的选择 w选择液压油品种选择液压油品种2 选择液压油粘度选择液压油粘度液压油的类型液压油的类型机械油机械油精密机床液压油精密机床液压油气轮机油气轮机油变压器油等变压器油等 液压油选择液压油选择首先根据工作条件首先根据工作条件（v、p、T）和元件类型）和元件类型选择油液品种，然后根据粘度选择牌号选择油液品种，然后根据粘度选择牌号 慢速、高压、高温：慢速、高压、高温：大（以大（以q）通常通常 快速、低压、低温：快速、低压、低温：小（以小（以P）液压冲击（水锤、水击）液压冲击（水锤、水击）液压冲击：液压系统中，由于某种原因（如速度液压冲击：液压系统中，由于某种原因（如速度 急剧变化），急剧变化

12、），引起压力突然急剧上升，引起压力突然急剧上升，形成很高压力峰值的现象。形成很高压力峰值的现象。如：急速关闭自来水管可能使水管发生振如：急速关闭自来水管可能使水管发生振 动，同时发出噪声。动，同时发出噪声。气穴（空穴）（空穴）现象气穴现象：液压系统中，由于某种原（如速 度突变），使 压力降低而使气泡 产生的现象。液压传动技术的发展状况液压传动技术出现于18世纪末。1795年，英国制成了世界上第一台工业水压机第一台工业水压机。19世纪末，德国制造了液压龙门刨床液压龙门刨床，美国制造了液压六液压六角车床和液压磨床角车床和液压磨床。但由于当时没有成熟的液压元件，因而液压技术并未得到普遍使用。20世纪

13、初，由于精研加工精研加工工艺工艺的成熟，为液压元件向高压、高效率的发展创造了条件，在这期间出现了动作准确、反应迅速的液压传动装置，并用于大炮、飞机、坦克上，而且在舰艇上也出现了电液随动阀和随动系统电液随动阀和随动系统。第二次世界大战后，将这些军事上应用的成果转用到民用工业，并且由于高性能液压油的不断使用和液压元件结构的不断改进，液压技术得到了飞速的发展。液压传动技术的发展状况50年代初，液压技术已开始应用到各行各业，如机床、汽车、工程机械等。在这期间出现了仿形机械仿形机械、自动机床、自动机床、各种流水作业线以及自动传动器的液控系统。到了60年代以至最近二三十年以来，由于空间技术、大型舰舶以及电

14、子技术的发展，液压技术的发展又达到一个全新的阶段。目前，液压技术广泛用于机械制造、冶金、造船、石油化工、建筑、汽车、工程机械、注塑、纺织、食品及其它部门。液压传动技术的发展状况在国防方面，如飞机、舰艇、大炮、坦克上的应用，以及原子能方面的应用仍是一个重要的技术领域，已经出现了反应灵敏、动作准确的液压随动系统液压随动系统。特别是比例阀比例阀的出现和发展，它与电子技术结合起来，可以大面积地实现生产过程的自动化。近年来又出现了交流液压技术交流液压技术，如液压镐液压镐及原子能工业中的机械手机械手。此外，液压射流技术也获得了应用和发展。总之，液压技术是近代工业技术中的一个重要分支。可以预见，它与迅猛发展

15、起来的电子技术相结合，将进一步显示出其强大的威力和优越性。一、一、气动技术的应用及发展现状气动技术的应用及发展现状1 1、气动技术的应用现状气动技术的应用现状 人们利用空气的能量完成各种工作的历史可人们利用空气的能量完成各种工作的历史可以追溯到远古时代，但作为气动技术应用的雏形，以追溯到远古时代，但作为气动技术应用的雏形，大约开始于大约开始于1776年发明能产生年发明能产生1 1个大气压左右压个大气压左右压力的空气压缩机。力的空气压缩机。18801880年，人们第一次利用气缸年，人们第一次利用气缸做成气动刹车装置，将它成功的应用到火车的制做成气动刹车装置，将它成功的应用到火车的制动上。本世纪动

16、上。本世纪3030年代初，气动技术成功地应用于年代初，气动技术成功地应用于自动门的开闭及各种机械的辅助动作上。进入自动门的开闭及各种机械的辅助动作上。进入7070年代，随着工业机械化和自动化的发展，气动技年代，随着工业机械化和自动化的发展，气动技术才广泛地应用在生产自动化的各个领域，形成术才广泛地应用在生产自动化的各个领域，形成现代气动技术。现代气动技术。(1)(1)汽车制造工业汽车制造工业现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，几乎无一例外地采用了气动技术。如车身在生产线，几乎无一例外地采用了气动技术。如车身在每个工序的移动、车身外

17、壳被真空吸盘吸起和放下、每个工序的移动、车身外壳被真空吸盘吸起和放下、在指定工位的夹紧和定位、点焊机焊头的快速接近、在指定工位的夹紧和定位、点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气缸及相应的气动控制系统。能的气缸及相应的气动控制系统。高频的点焊、力高频的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动技术应用之一。另外，搬运装置是最有代表性的气动技术应用之一。另外，搬运装置中使用的高速气缸（最大速度达中使用的高速气缸（最大速度达3m/s）、复合控

18、制）、复合控制阀的比例控制技术都代表了当今气动技术的新发展。阀的比例控制技术都代表了当今气动技术的新发展。(2)(2)电子、半导体制造行业电子、半导体制造行业在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱等物品轻轻吸住，运送到指定位置上。对加

19、速等物品轻轻吸住，运送到指定位置上。对加速度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳加速的加速的SINSIN气缸。气缸。(3)(3)生产自动化的实现生产自动化的实现6060年代，气动技术主要用于比较繁重的作业领域作为辅年代，气动技术主要用于比较繁重的作业领域作为辅助传动。在缝纫机、手表、自行车、洗衣机、自动和半助传动。在缝纫机、手表、自行车、洗衣机、自动和半自动机床等许多行业的零件加工和组装生产线上，工件自动机床等许多行业的零件加工和组装生产线上，工件的搬运、转位、定位、夹紧、进给、装卸、装配、清洗、的搬运、转位、定位、夹紧、进给、装卸、装配、清洗、检测等许多工序中都使用气动技术。检测等许多工序中都使用气动技术。(4)(4)包装自动化的实现包装自动化的实现气动技术还广泛应用于化肥、化工、粮食、食品、药品气动技术还广泛应用于化肥、化工、粮食、食品、药品等许多行业，实现粉状、粒状、块状物料的自动计量包等许多行业，实现粉状、粒状、块状物料的自动计量包装，用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序，装，用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序，用于对粘稠液体（如油漆、化装品、牙膏等）和有毒气用于对粘稠液体（如油漆、化装品、牙膏等）和有毒气体的自动计量灌装。体的自动计量灌装。