1液压传动课件

液压与气压传动机器组成•一般主要由三部分组成原动机传动机构工作机机器组成•一般主要由三部分组成原动机传动机构工作机机器组成•一般主要由三部分组成原动机传动机构工作机机器组成•一般主要由三部分组成原动机传动机构工作机原动机原动机电机传动机构•机械传动•电气传动•流体传动机械传动杠杆传动齿轮传动皮带轮传动链条传动工作机：直接工作部分冲头滑块刀架车刀卡盘液压传动：基本原理液压泵液压缸油箱截止阀单向阀单向阀负荷液压传动：概念、原理液压传动的定义？液压传动的工作原理？定义：液压传动是以液体为介质，利用压力能来驱动执行机构的传动方式。工作原理：液压泵将电动机（或其它原动机）的机械能转换为压力能，然后通过液压缸（或液压马达）将液体的压力能再转换为机械能以推动负载运动。液压传动的过程就是机械能－液压能－机械能的能量转换过程。液压传动装置：汽车吊液压传动装置：油压机液压传动装置1．体积小，输出力大2．不会有过负载的危险3．输出力调整容易4．速度调整容易5．易于自动化为什么液压传动使用广泛？1．接管不良造成油外泄，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。液压传动的缺点机械、电子（计算机）、液压三者相结合的机电液一体化技术电子是神经，液压是肌肉，机械是骨头。液压传动优点总结1.优点:功率大来重量轻,大力大矩显威风;运动平稳响应快,无级调速显神通;操纵简单自动化,过载保护它更行;元件标准系列化,散热润滑也出名。液压传动缺点总结2.缺点:难保严格传动比,液压不宜远距离;元件精度要求高,温度影响需注意;信号传递不如电,液压介质很娇气;总的效率比较低,找到故障较费力。气压传动气压发生装置分水滤气器压力控制阀油雾器方向控制阀消声器流量控制阀汽缸为什么气压传动使用广泛？空气取之不尽，节省购买、贮存、运输的费用用后空气排入大气，不必设回气管，不污染环境空气在管内流动阻力小，压力损失小，便于输送气动反应快，动作迅速，维护简单，管路不易堵塞气动元件结构简单，易于制造、标准化、系列化、通用化气动系统在恶劣工作环境中，安全可靠性优于液压等系统气动系统可实现过载保护，可压缩性气体便于贮存能量气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象气压传动的缺点空气的可压缩性，在载荷变化时动作稳定性差工作压力较低，输出功率较小气信号传递的速度慢，不宜用于高速传递的回路中排气噪声大，需加消声器•液压泵的工作原理•液压泵的结构•液压缸•液压马达液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。2.液压动力元件由于这种泵是依靠泵的密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的，因而称为容积式泵。容积式泵的流量大小取决于密封工作腔容积变化的大小和次数。若不计泄漏，流量与压力无关。液压泵的分类方式很多，它可按压力的大小分为低压泵、中压泵和高压泵。也可按流量是否可调节分为定量泵和变量泵。又可按泵的结构分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，其中齿轮泵和叶片泵多用于中、低压系统，柱塞泵多用于高压系统。2.1液压泵的工作原理液压泵正常工作的三个必备条件必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变大——吸油，由大变小——压油；密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。2.1液压泵的工作原理1、压力1）工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。2）额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。3）最高允许压力：在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值，称为液压泵的最高允许压力，超过此压力，泵的泄漏会迅速增加。2.2液压泵的主要性能和参数2、排量排量是泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值，如泵排量固定，则为定量泵；排量可变则为变量泵。一般定量泵因密封性较好，泄漏小，在高压时效率较高。2.2液压泵的主要性能和参数3、流量：为泵单位时间内排出的液体体积（L/min），有理论流量Qth和实际流量Qac两种。（2－1）式中：q—泵的排量（L/r）n—泵的转速（r/min）（2－2）∆Q—泵运转时，油会从高压区泄漏到低压区，是泵的泄漏损失。2.2液压泵的主要性能和参数qnQthQQQthac2.3液压泵的结构1、齿轮泵：液压泵中结构最简单的一种，且价格便宜，故在一般机械上被广泛使用；齿轮泵是定量泵，2.3液压泵的结构齿轮泵的优缺点及应用1.优点：结构简单，制造工艺性好，价格便宜，自吸能力较好，抗污染能力强，而且能耐冲击性负载。2.缺点：流量脉动大，泄漏大，噪声大，效率低，零件的互换性差，磨损后不易修复。3.应用：用于环境差、精度要求不高的场合，通常p10MPa，如工程机械、建筑机械、农用机械等。2.3液压泵的结构2、螺杆泵：如图2－5所示，液压油沿螺旋方向前进，转轴径向负载各处均相等，脉动少，故运动时噪音低，可高速运转，适合作大容量泵。但压缩量小，不适合高压，一般用于燃油、润滑油泵而不用作液压泵。2.3液压泵的结构3、叶片泵其优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、尺寸小、流量大；其缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。它广泛的应用于机械制造中的专用机床、自动线等中、低压液压系统中。该泵有两种结构形式：一种是单作用叶片泵，另一种是双作用式叶片泵。2.3液压泵的结构1）单作用叶片泵，其工作原理如图2－6所示，单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子的间有偏心距e，叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁。2.3液压泵的结构1）单作用叶片泵，其工作原理如图2－6所示，单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子的间有偏心距e，叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁。2.3液压泵的结构1）单作用叶片泵：改变转子与定子的偏心量，即可改变泵的流量，偏心越大，流量越大，如调成几乎是同心，则流量接近于零。因此单作用叶片泵大多为变量泵。另外还有一种限压式变量泵，当负荷小时，泵输出流量大，负载可快速移动，当负荷增加时，泵输出流量变少，输出压力增加，负载速度降低，如此可减少能量消耗，避免油温上升。2.3液压泵的结构2）双作用叶片泵双作用式叶片泵如图2－7所示，定子内表面近似椭圆，转子和定子同心安装，有两个吸油区和两个压油区对称布置。转子每转一周，完成两次吸油和压油。双作用叶片泵大多是定量泵。2.3液压泵的结构叶片泵的应用1.用于中低压、要求较高的系统中。2.油液粘度要合适，转速不能太低，500～1500rpm。3.要注意油液的清洁，油不清洁容易使叶片卡死。4.通常只能单方向旋转，如果旋转方向错误，会造成叶片折断。2.3液压泵的结构4、柱塞泵：工作原理是柱塞在液压缸内作往复运动来实现吸油和压油。与齿轮泵和叶片泵相比，该泵能以最小的尺寸和最小的重量供给最大的动力，为一种高效率的泵，但制造成本相对较高，该泵用于高压、大流量、大功率的场合。它可分为轴向式和径向式两种形式。柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油，柱塞数必须大于等于3。2.3液压泵的结构1）轴向柱塞泵：如图2－8所示，可分为直轴式（图a）所示）和斜轴式（图b）所示）两种，该两种泵都是变量泵，通过调节斜盘倾角γ，即可改变泵的输出流量。2.3液压泵的结构2.3液压泵的结构2）径向柱塞泵：（柱塞运动方向与液压缸体的中心线垂直），又可分为固定液压缸式和回转液压缸式两种。2.3液压泵的结构2）径向柱塞泵：（柱塞运动方向与液压缸体的中心线垂直），又可分为固定液压缸式和回转液压缸式两种。2.3液压泵的结构柱塞泵特点:1）工作压力高，容积效率高，p＝20～40MPa，Pmax可到100MPa；2）流量大，易于实现变量；3）主要零件均受压，使材料的强度得以充分利用，寿命长，单位功率重量小。2.3液压泵的结构5、液压泵的图形符号2.3液压泵的结构液压缸是使负载作直线运动的执行元件。1、液压缸分类按结构特点分：活塞缸、柱塞缸、摆动缸。按作用方式：分为单作用式液压缸和双作用式液压缸两类。单作用式液压缸又分为无弹簧式、附弹簧式、柱塞式三种，如图3－1所示。双作用式液压缸又分为单杆形，双杆形两种，如图3－2所示。3.1液压缸3.1液压缸液压缸及其分类柱塞式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸液压缸及其分类单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸液压缸及其分类增压缸弹簧复位式液压缸串联式液压缸伸缩式液压缸3.1液压缸3.1液压缸3.1液压缸4、其他液压缸摆动缸：摆动式液压缸也称摆动马达。其他液压缸齿条活塞缸：图3－10所示，它由两个柱塞和一套齿轮齿条传动装置组成，当液压油推动活塞左右往复运动时，齿条就推动齿轮往复转动，从而由齿轮驱动工作部件作往复旋转运动。液压马达是使负载作连续旋转的执行元件，其内部构造与液压泵类似，差别仅在于液压泵的旋转是由电机所带动，输出的是液压油；液压马达则是输入液压油，输出的是转矩和转速。因此，液压马达和液压泵在细部结构上存在一定的差别。液压马达1、液压马达分类及特点液压马达按其结构类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式等其它形式。也可按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本形式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。高速液压马达的主要特点是转速高、转动惯量小，便于启动和制动。通常高速液压马达输出转矩不大（仅几十N.m到几百N.m），所以又称为高速小转矩马达。低速液压马达的基本形式是径向柱塞式，低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低（可达每分钟几转甚至零点几转）、输出转矩大（可达几千N.m到几万N.m）,所以又称为低速大转矩液压马达。3.2液压马达ABPT溢流阀液压泵液压马达回路2、液压马达图形符号3.2液压马达油缸油泵油马达，工作原理属一家：能量转换共同点，均靠容积来变化，出油容积必缩小，进油容积则扩大。油泵输出压力油，出油当然是高压，缸和马达与泵反，出油自然是低压。工作压差看负载，负载含义要记下：油泵不仅看外载，管路阻力也得加，缸和马达带负载，压差只是克服它。流量大小看速度，再看排量小与大，单位位移需油量，排量含义就是它。液压缸、液压泵、液压马达的共性液压马达与液压泵的区别从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异1、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同2、结构上要求泵有自吸能力3、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称4、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作5、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动•方向控制阀•压力控制阀及应用•流量控制阀及应用液压控制元件主要是各种控制阀，在液压系统中控制液体流动方向、流量大小和压力的高低，以满足执行元件的工作要求。液压控制元件液压控制元件分类：用途：方向、压力、流量操纵方式：手动、机动、电动、液动、电液动控制方式：开关控制、电液比例控制、电液伺服控制、数字控制连接方式：管式、板式、叠加式、插装式方向控制阀是通过控制液体流动的方向来操纵执行元件的运动，如液压缸的前进、后退与停止，液压马达的正反转与停止等。4.1