液压与气动技术 PPT课件

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8.1 液压传动系统设计
• (1)负载分析 • 根据工件材料查阅机械加工工艺手册.得出钻孔的较合适的表面切削速度为
• 从而计算出主轴的转速为
• 由加工直径查阅工艺手册.得出加工每转进给量为
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8.1 液压传动系统设计
• 根据切削原理得出钻削力计算公式为
• (3.14X502)=1.55(MPa)时.就可钻削工件;由于钻削快进采用差动连接.因此当输入流 量达到
• 就能满足钻削缸快速进给的要求;选该液压缸的行程不小于35mm • 选内径X活塞杆径=32X 16mm的液压缸作为送料缸，当输入流量达到
• 就能满足送料速度要求;液压缸的行程根据具体结构确定。
• 组合液压系统是把挑选出来的各种液压回路综合在一起.进行归并整理.增添必要的元件 或辅助油路.使之成为完整的系统。
• 4.液压元件的计算
• 液压泵的最大工作压力必须不小于液压执行元件最大工作压力及进油路上总压力损失这 两者之和。液压执行元件的最大工作压力可以从工况图中找到;进油路上的总压力损失 可以通过估算求得.也可以按经验资料估计(见表8-3)。
8.1 液压传动系统设计
• 液压传动系统设计主要包含液压传动系统的机械设计和电气控制设计。
• 8.1.1 液压传动系统的机械部分设计
• 液压系统设计的步骤大体如下: • ①明确设计要求; • ②进行工况分析与初步确定系统的主要参数; • ③拟定液压系统原理图; • ④计算和选择液压元件; • ⑤估算液压系统性能; • ⑥绘制工作图和编写技术文件。
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8.1 液压传动系统设计

优点：①可无级调速。 ②传递功率大。③液压元件已经系列化标 准化。④易于控制和调节。
缺点：①存在泄漏。②不宜在温度过高或过低的条件下工作。③液
压元件结构精密，制造、使用和维修有一定困难。
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§10.1 液压传动
三、常用液压元件 1.动力元件--液压泵 液压泵是将电动机输出的机械能转化为液压油压力能的能量转换装置。
换向原理
滑阀机能
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§10.1 液压传动
（2）压力控制阀 用于控制系统压力。 常用的压力控制阀分为溢流阀、顺序阀和减压阀三种。 溢流阀控制整个液压系统的最高压力，保证系统油压基本稳定， 并联安装在油泵旁，起安全保护作用。分为直动式和先导式两种。 ①直动式溢流阀结构简单，调节方便，常用于低压系统中。 ②先导式溢流阀结构较为复杂，由先导阀和主阀两个部份组成。
13
§10.1 液压传动
2．执行元件--液压缸 按结构特点可分为活塞式、柱塞式和摆动式三种。活塞式液压缸分为单 出杆式和双出杆式。 液压缸由缸筒、缸盖、活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置组成。
液压缸
双出杆活塞式液压缸 杆活塞式液压缸
单出 14
§10.1 液压传动
常见的液压缸密封装置、缓冲装置和排气装置。
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§10.1 液压传动 20
§10.1 液压传动 ③顺序阀 用在压力大小不同的管路上控制元件顺序动作。分直动式和先导式两种。
21
§10.1 液压传动
④减压阀 降低系统中某一局部的压力，用一个油泵得到多个不同的输出压力。分 定值、定差和定比减压阀三种。 定值减压阀出口维持定值压力，常用定值减压阀，分直动式和先导式二 种。
液压传动和气压传动都是利用动力元件（液压泵和空气压缩机） 所产生的流体压力能，在控制元件（阀）的控制下，将流体压力能 转化为机械能，控制执行元件（液压缸或液压马达、气缸或气马达） 完成直线运动或旋转运动。

学习单元１ 液压与气动的工作原理
一、概述
二、液压传动 的工作原理
三、气动的工作 原理
如图１-２ a所示为气动剪切机的工作 原理图，图１-２ b所示为其简化模型图。 工料１１被送到剪切机预定位置时，将推动 行程阀８的阀芯右移，使换向阀９的控制腔 A 通过行程阀８与大气相通，换向阀９的阀 芯在弹簧作用下能够向下移动；
学习单元3 液压与气动的优、缺点及应用
一、液压传动 的优、缺点
二、气动的优、 缺点
三、液压与气 动技术的用与 发展概况
②液压传动装置重量轻、惯性小、工作 平稳、换向冲击小，易实现快速启动、制动， 换向频率高。 对于回转运动，液压装置每 分钟可达500转，直线往复运动每分钟可达 400~1000次，这是其他传动控制方式无法比 拟的。
一、液压传动 的优、缺点
二、气动的优、 缺点
三、液压与气 动技术的用与 发展概况
③空气对环境的适应性强，特别是在高 温、易燃、易爆、高尘埃、强磁、辐射及振 动等恶劣环境中，比液压、电气及电子控制 都优越。
④空气的黏度很小，在管路中流动时的 压力损失小，管道不易堵塞；
学习单元3 液压与气动的优、缺点及应用
一、液压传动 的优、缺点
二、气动的优、 缺点
三、液压与气 动技术的用与 发展概况
空气也没有变质问题，所以节能、高效，适 用于集中供气和远距离输送。
⑤与液压传动相比，气动反应快，动作 迅速，一般只需0.02~0.03s就可获得需要的 压力和速度。 因此，特别适用于实现系统 的自动控制。
学习单元3 液压与气动的优、缺点及应用
１、密度 ２、可压缩性 ３、黏性和黏度 ４、黏度与温度、压力的关系
学习单元4 液压与气动技术的基本理论

分以外的其它元件。
动 技
如油箱、过滤器、
术
油管等。
2023710/13
一、液压传动系统的组成
液
压 系统
与
气
压
传 动
以上这些部分的不
技 同组合，就构成了不同
术
功能的液压系统。
2023/10/13
二、 液压传动系统的图形符号
液
压
左图是一种半结构
与 气
的工作原理图，直观性
压
强，容易理解，但绘制
传
动
较麻烦。
2023/10/13
二 、液压传动系统的图形符号
液
压
图形符号
与 气
如： 换向阀
压
传
动
技
术
(X位X通：方框表示位置，
有二位、三位；各口表示通
路，有二、三、四、五通)
2023/10/13
二、 液压传动系统的图形符号
液
压
图形符号
与
气
压
传
动
技
术
学习重点，边学边记
2023/10/13
三、系统元件的总体布局
一体化方向发展。
2023/10/13
发展趋势
液
压
与
流体技术+电气控制好比老虎插上
气 压
翅膀，它把一人一刀变为无人多刀，
传 动
把复杂工艺变为简单工艺，而今同计
技 术
算机控制结合，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。
2023/10/13
教材与参考文献
液
教材
液
压
与 气

第1章 绪论
❖1.2.3 液压与气压传动的弱点
传动介质易泄漏和可压缩性会使传动比不能严格保证； 由于能量传递过程中压力损失和泄漏的存在使传动效率 低，特别是气压传动系统输出力较小，且传动效率低。 液压传动系统的工作压力较高，控制元件制造精度高， 系统成本较高，系统工作过程中发生故障不易诊断，特 别是泄漏故障较多。 空气的压缩性远大于液压油的压缩性，因此在动作的响 应能力、工作速度的平稳性方面气压传动不如液压传动。
第1章 绪论
❖1.1 液压与气压传动的工作原理与系统组成
1.1.1 液压传动的工作原理 在我们对液压传动系统还缺 乏认识的情况下，先从液压 千斤顶的工作原理的了解着 手。液压千斤顶是一个常用 的维修工具，它是一个较为 完整的液压传动装置。液压 千斤顶的工作原理如图1-l所 示。
1－油箱 2－放油阀 3－大缸体 4－大活塞5－单向阀6－杠杆手柄 7－小活塞 8－小缸体 9－单向阀
第２章 液压流体力学基础
2．实际液体的伯努利方程 实际液体在流动时是具有粘性的，由此产生的内摩擦力将造成总水 头（三种水头之和）的损失，使液体的总水头沿流向逐渐减小，而 不再是一个常数；而且，在用平均流速代替实际流速进行动能计算 时，必然会产生误差，为了修正这个误差，引入动能修正系数α。 一般层流时取α≈2，紊流时取α≈1，理想时α=1。则修正后的实 际液体的伯努利方程为
简化得
p△A=p0△A＋ρgh△A
p=p0＋ρgh
(2-7)
该式称为液体静力学基本方程。
第２章 液压流体力学基础
液体静力学方程表明了静止液体中的压力分布规律，即： (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 之和。 (2)液体中的静压力随着深度h的增加而线性增加。 (3)在连通器里，同一种静止液体中只要深度h相同，其压力就相等， 称之为等压面。

液体静力学基础
静压力及其特性
静压力是液体在静止状态下受到的重力、外力和惯性力等作用而 产生的压力，具有方向性、大小与受力面积成正比等特性。
帕斯卡原理
在密闭容器内，施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点， 这就是帕斯卡原理。它是液压传动的基本原理之一。
液体静力学的应用
利用液体静力学原理可以设计液压缸、液压马达等执行元件，以及 液压系统中的压力控制阀等。
• 沿程压力损失：液体在管道内流动时，由于液体的内摩擦力和管道内壁的粗糙 度等因素的影响，使得液体的压力沿管道长度方向逐渐降低的现象称为沿程压 力损失。它是液压系统能量损失的主要部分之一。
• 局部压力损失：当液体流经管道的弯头、接头、突变截面等局部障碍时，由于 液流的惯性和粘性力的作用，使得液体的流动状态发生急剧变化并产生旋涡等 现象，从而造成液体的能量损失称为局部压力损失。它也是液压系缸
直线往复运动执行元件，具有结构简单、动作可靠、易于维 护等特点。
气马达
旋转运动执行元件，具有高转速、大扭矩、低噪音等优点。
气动控制元件功能及分类
01
方向控制阀
控制气流方向，实现执行元件 的换向或停止。
02
压力控制阀
调节和控制系统的压力，保持 压力稳定或限制最高压力。
03
新材料、新工艺在液压气动中应用前景
01
02
03
高性能复合材料
利用高性能复合材料制造 液压与气动元件，提高元 件的强度和耐磨性。
增材制造技术
应用增材制造技术，实现 液压与气动元件的快速定 制和生产。
表面处理技术
采用先进的表面处理技术 ，提高液压与气动元件的 耐腐蚀性和疲劳寿命。
THANKS
航空航天

4〕液压元件制造精度要求较高，造价较贵， 而且对任务介质的污染比较敏感。
5〕液压传动出现缺点时不易找出缘由。
二、气压传动的特点 〔1〕气压传动的优点 1〕空气来源方便，运用后直排大气，不污染
环境。 2〕便于集中供气和远间隔传输和控制. 3)与液压传动相比较,气压传动具有动作迅速，
反映快，维护简单、管路不易堵塞，且不 存在介质蜕变、补充和改换等； 4〕任务环境顺应性强。
用途:工程机械、冶金、军工、农机、 汽车轻纺、船舶、石油、航空和机床 等
发掘机
液压翻斗车
飞 机
船舶
船闸
汽车制动系统
汽车液压制动系统
汽车气压制动系统
磨床
磨床任务台
磨床任务过程和刀具
机床
压床
液压辅件
小松发掘机主液压泵
汽车起重机
汽车起重机任务过程
p G F2 F1 A2 A2 A1
或
F2
F1
A2 A1
系统的压力取决于作用负载的大小
液压传开任务原理
液压传动的特点：
1〕液压传动以液体作为传送运动和动力的任 务介质，而且传动中必需经过两次能量转 换。它先经过动力安装将机械能转换为液 体的压力能，后又将压力能转换为机械能 做功。
2〕油液必需在密闭容器〔系统〕内传送，而 且必需有密闭容积的变化。
动的任务原理、特点、组成和作用。
复习与思索
P6：1、2、、3
再见！
大活塞的运动速度取决于输入的流量。
使大活塞上的负载上升所需求的功率：
P=F2v2=pA2qv/A2=pq
液压功率：压力和流量的乘积
第二节 液压与气动传动系统的组成 图1-2所示为 简化磨床 任务台液压 系统任务原 理图