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液压与气压传动一、课程介绍《液压与气压传动》是材料成型及控制工程专业本科学生的一门学科基础选修课。
液压装置广泛的使用在工业与农业生产的各个领域，它们是使用压力油为传递能量的载体来实现传动与控制的，随着自动化技术的开展，应用越来越广泛。
课程的任务是使学生掌握液压与气压传动的基础知识，掌握各种液压、气动元件的工作原理、特点、应用和选用方法，熟悉各类液压与气动基本问路的功用、组成和应用场合，了解国内外先进技术成果在机械设备中的应用。
本课程教学内容分液压传动和气压传动两局部。
液压传动局部主要介绍液压流体力学基础知识，液压动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件，液压传动基本回路、典型液压传动系统和液压系统的设计计算。
气压传动局部介绍气压传动基础知识、气源装置及气动元件和气动基本回路与常用回路，气动逻辑系统设计和气动传动系统实例。
本课程所讲述的内容有：液压流体力学基础、液压泵、液压马达与液压缸、液压控制阀、液压辅件、液压基本回路、典型液压系统、液压系统的设计计算、气压传动基础知识、气源装置及气动元件、气动基本回路与常用回路、气动逻辑系统设计、气动传动系统实例等共11章，教学局部共包含理论24学时,末考试形式为开卷笔试。
Introduction“Hydraulic and pneumatic transmission^ is a mechanical professional students a compulsory technical courses. Hydraulic device widely used in various fields of industrial and agricultural production, which is the use of pressurized oi1 to pass energy carriers to realize transmission and control, along with the development of automation technology, more and more widely.Task course is to enable students to master the basics of hydraulic and pneumatictransmission, master a variety of hydraulic, pneumatic components working principle, characteristics, application and selection methods familiar basic functions of various types of hydraulic and pneumatic circuits, composition and applications, understanding advanced technical achievements in mechanical devices.This course content hydraulic and pneumatic transmission of two parts. Hydraulic transmission section introduces the basics of hydraulic fluid mechanics, hydraulics components, actuators, control components , auxiliary components, the basic hydraulic transmission circuit, a typical hydraulic system and hydraulic system design calculations. Pneumatic transmission section describes the basics of pneumatic transmission, gas source device, pneumatic components, basic and common pneumatic circuits , logic system design and examples of pneumatic transmission.The contents of this course are: hydraul ic fluid mechanics, hydraul ic pump, hydraulic motor and hydraulic cylinder, hydraulic control valve, hydraulic accessories, hydraulic basic circuit, typical hydraulic system, hydraulic system design calculation, pneumatic transmission basic knowledge, gas Source device and pneumatic components, pneumatic basic circuit and common circuit, pneumatic logic system design, pneumatic transmission system examples, etc., a total of 11 chapters, the teaching part contains a total of 24 hours of theory.课程基本信息1、教学目的“液压与气压传动”是非机械专业本科生的一门专业基础课程。
液压与气压传动液压与气压传动是工业现代化生产的重要组成部分，液压与气压作为传动介质，已经广泛应用于各种机械、工具、设备、以及各类工业自动化系统和生产流水线上。
本文将主要从液压与气压传动的基本原理、特点以及优缺点等方面进行探讨。
一、液压气压传动基本原理液压传动系统的基本组成部分主要包括：液压泵、液压缸、液压阀、液压油箱、油管、以及液压控制阀等。
液压系统中，液压泵负责将机械能转换成液压能，由液压泵产生的液压能作为有效载荷传递到被控制的液压元件上，通过控制液压阀的开启和关闭来实现各种运动控制。
气压传动系统也是由几个部分组成的，主要包括压缩机、气缸、气阀、压力表、以及一个气槽等。
气压系统中，压缩机负责将机械能转换成压缩空气，通过气缸所传递的空气压力，实现各种运动控制。
二、液压气压传动的特点1、液压传动特点液压传动系统比气压传动系统在各方面都更加稳定和可靠。
由于液压能储存时间较长，且油液受热膨胀系数小，不易泄漏，因此液压传动系统运行起来比气压传动稍微安全。
此外，液压传动系统可实现无级调速功能，同时承受的荷载也能大于气压传动系统。
2、气压传动特点相对于液压传动，气压传动具有价格较为便宜的优势。
气压传动的另一个优势是气缸行程大，且行程能通过重复拼接的方式实现无级调节。
此外，气压传动还具有快速响应的特点，当工作中的负荷突然增加时，气压传动能够响应自如，更快地完成加速和减速操作。
三、液压气压传动优缺点比较1、液压传动系统优缺点液压传动系统具有加速、减速平稳、静音、开关灵活、精确度高等优点，此外使用寿命比较长，维护成本较低。
但是，液压传动系统也存在着以下缺点：传动过程中会产生噪音，维护操作人员需要具备一定的技能和经验。
另外还需要经常维护常规保养，以及防止油液泄漏等问题。
2、气压传动系统优缺点气压传动系统具有价格低廉，适用范围广、安全性高的优点。
此外，气压传动系统操作简单，无需专业技能。
但是，气压传动系统存在传动路途中能量损失较大，且响应速度慢，不能实现调速等缺点。
国开电大液压与气压传动实验报告—观察并分析液压传动系统的组成液压传动系统是一种利用液体来传递动力的机械传动系统。
在实验中，我们观察并分析了液压传动系统的组成和工作原理，并总结了一些关键点。
液压传动系统由液压泵、液压执行器、液压控制阀和液压传动管路等组成。
首先，液压泵是液压传动系统的动力源，它通过机械作业产生压力，并将液压油泵入系统。
在实验中，我们使用了一台电动马达驱动的液压泵。
其次，液压执行器是液压传动系统的执行机构，其作用是将液压能转化为机械能。
在实验中，我们使用了液压缸作为液压执行器。
液压缸有一个活塞，液压油的作用力将活塞推动，从而产生机械运动。
然后，液压控制阀是液压传动系统的控制中心，其作用是控制液压油的流动。
在实验中，我们使用了单向阀、电磁换向阀和液压电控阀等液压控制阀。
最后，液压传动管路是连接各个液压组件的管道系统。
在实验中，我们使用了一根液压软管和配套的接头将液压泵与液压执行器连接起来。
在实验中，我们观察到液压传动系统的工作过程如下：首先，液压泵将压力油泵入液压传动管路。
然后，液压控制阀根据控制信号的输入控制油的流动，使液压缸作出相应的运动。
最后，通过适当的控制和调节，液压执行器可实现希望的运动轨迹和力。
液压传动系统有许多优点，例如传动效率高、传动精度高、反应灵敏、装置紧凑等。
尤其对于大功率和大扭矩的传动系统，液压传动系统是一种理想选择。
通过本次实验，我们深刻理解了液压传动系统的组成和工作原理。
这对我们今后的学习和工作具有重要意义。
在实际应用中，我们可以根据需要选择合适的液压元件和控制阀来设计和构造液压传动系统，实现预期的运动控制效果。
一、单选题1.（3分）二位五通阀在任意位置时，阀芯上的油口数目为（）。
A. 2B.3C.5D.4答案C2.（3分）解决齿轮泵困油现象的最常用方法是（）。
A.减少转速B.开卸荷槽C.加大吸油口D.降低气体温度答案B3.（3分）调压和减压回路所采用的主要液压元件是（）。
A.换向阀和液控单向阀B.溢流阀和减压阀C.顺序阀和压力继电器D.单向阀和压力继电器答案B4.（3分）下列调速方案，（）功率损耗较小。
A.节流阀进油节流调速B.节流阀回油节流调速C.节流阀旁路节流调速D.调速阀回油节流调速5.（3分）从世界上第一台水压机问世算起，液压传动至今已有（）余年的历史。
A.50B.100C.150D.200答案D6.（3分）液压泵的实际输出流量（）理论流量；液压马达的实际输入流量（）理论流量A.大于/小于B.小于/大于C.大于/大于D.小于/小于答案B7.（3分）通常在泵的吸油II装（）。
A.粗过滤器8.普通过滤器C.精过滤器D.特精过滤器答案A8.（3分）液体流动状态由层流转紊流及紊流转层流时的雷诺数（）。
A.相同B.前者小，后者大C.前者作为临界雷诺数。
D.前者大，后者小9.（3分）低压液压设备的液压缸的紧固螺钉和压盖螺钉等应当每（）紧固一次。
D.一年答案B10.（3分）M型三位四通换向阀的中位机能是（）。
A.压力油口卸荷，两个工作油口锁闭B.压力油口卸荷，两个工作油口卸荷C.所有油口都锁闭D.所有油II都卸荷答案A11.（3分）下列压力控制阀中，哪一种阀的出油口直接通向油箱（）。
A.顺序阀B.减压阀C.溢流阀D.压力继电器答案C12.（3分）液压系统工作温度一般（）°C为宜。
A.40-60B.30-50C.40-65D.20-6513.（3分）为了减小单作用叶片泵的脉动率，其叶片要（）oA.前倾答案C14.（3分）L-HL22普通液压油表示该油在400c时的平均运动粘度为（）。
A.22m2/sB.22dm2/sC.22cm2/sD.22mm2/s答案D15.（3分）（）是液压系统的储能元件，它能储存液体压力能，并在需要时释放出来供给液压系统。
液压与气压传动报告1.液压传动的工作原理液压传动利用液体在封闭系统内的压力传递力量。
液压系统由一个液压泵、液压缸、阀门、管道和液压油组成。
当泵工作时，它通过管道将液压油推送到液压缸中，液压油的压力使液压缸活塞移动，从而产生力量。
这种力量可以用于执行各种工作，如起重、挤压和控制系统中的动作。
2.液压传动的优势液压传动具有以下几个优势：•高功率密度：相比于气压传动，液压传动可以提供更高的功率输出。
•精确控制：液压系统可以通过精确调节流量和压力来实现精确的运动控制。
•动力平稳：液压传动的工作非常平稳，几乎没有冲击和振动。
3.气压传动的工作原理气压传动利用气体在封闭系统内的压力传递力量。
气压系统由一个气压泵、气压缸、阀门、管道和压缩空气组成。
当泵工作时，它将压缩空气推送到气压缸中，压缩空气的压力使气压缸活塞移动，从而产生力量。
气压传动常用于需要较小功率输出的应用，如自动化生产线上的轻型装配工作。
4.气压传动的优势气压传动相对于液压传动具有以下几个优势：•成本较低：气压传动的设备和维护成本通常比液压传动更低。
•安全性较高：气体在泄漏时较容易检测，相比于液体泄漏更加安全。
•简单维护：与液压系统相比，气压系统的维护较为简单。
5.液压与气压传动的应用领域液压传动和气压传动在不同的应用领域中得到广泛应用。
•液压传动：液压系统常用于需要高功率输出和精确控制的应用，如建筑机械、航空航天设备和工业自动化。
•气压传动：气压系统常用于需要较小功率输出和简单操作的应用，如汽车制造、食品加工和轻型装配线。
总结：液压传动和气压传动都是常见的动力传动系统，它们在不同的应用领域中有着各自的优势。
液压传动适用于需要高功率输出和精确控制的场景，而气压传动适用于需要较小功率输出和简单操作的场景。
选择液压传动还是气压传动应根据具体应用需求来决定，以达到最佳效果。
8．1 液压回路在设计和分析上与气动回路主要有以下不同点：（1）液压油的粘性远远的高于压缩空气，所以不适合远距离传递能量，所以一般每台液压设备都应单独配备液压泵进行供能。
为避免造成过大的压力损失和保证较高响应速度，液压控制回路也不宜过于复杂，或尽量采用电气控制。
（2）液压系统的工作压力要远远大于气动系统的工作压力，对元件和回路安全性的要求也应更加严格。
（3）气动系统中的排气可以直接排入大气，液压系统的回油则必须通过管路接回油箱，管路数量也相应增加。
所以回路设计时应尽量简化，避免管路过于复杂。
例如：气动系统中控制双作用气缸常用五通换向阀，一个换向阀有两个排气口，这样可以根据需要分别安装排气节流阀，方便对气缸运动速度的调节。
而在液压系统中则基本上都采用四通换向阀，以减少回油管的数量，降低配管的复杂程度。
（4）液压油在中、低压下一般可以认为是不可压缩的，所以液压系统中对执行元件的定位准确性、速度稳定性等各方面的要求一般较高。
对于回路中出现的气蚀、冲击、噪声等现象也不能忽略不计。
（5）液压油与压缩空气不同，它的粘度受温度的影响很大，这一点在液压系统设计时也是不能不考虑的。
（6）气动系统的压缩空气通过贮气罐输出，压力波动小，在分析时我们可以将其看作为恒压源；在定量泵作为供能部件的液压系统中，由于液压泵输出流量恒定，则可以将其看作恒流源。
两者的区别在进行回路分析和设计时是必须要注意的。
8．2座阀式结构的液压控制阀其阀芯大于管路直径，是从端面上对液流进行控制的；滑阀式结构的液压控制阀和气动系统中的滑阀一样是通过圆柱形阀芯在阀套内作轴向运动来实现控制作用的。
座阀式结构可以保证关闭时的严密性，但由于背压的存在使得让阀芯运动所需的操作力也相应提高；滑阀的阀芯和阀套间都存在着很小的间隙，当间隙均匀且充满油液时，阀芯运动只要克服磨擦力和弹簧力（如果有的话）即可，操作力是很小的。
但由于有间隙的存在，在高压时会造成油液的泄漏加剧，严重影响系统性能，所以滑阀式结构的液压控制阀不适合用于高压系统。
液压与气压传动模拟卷
一、画出下列图形符号
1.单向顺序阀
2.双作用卸荷式叶片泵
3.气动三联件
4.梭阀
5.三位四通(M型中位机能)电磁换向阀
二、名词解释
1.液体的粘性
2.恒定流动
3.差动连接
4.中位机能
5.困油现象
三、填空
1.液压传动与气压传动系统是由，，，，等组成的；
其中，为能量转换装置。
2．液体的流动状态分为，，用来判断。
光滑金属管道其临界雷诺数为。
3溢流阀在液压系统中的作用是，，，。
4．调速回路主要有，，。
5．容积式液压泵吸油时密闭容积由变，压油时由变；外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱离啮合的一侧
是腔，进入啮合的一侧是腔。
6．液压泵的实际流量比理论流量，液压马达实际流量比理论流量。
7．在变量泵---变量马达调速回路中，为了在低速时获得较大的输出转矩，高速时获得较大功率，往往在低速段，
先将调至最大，用调速；而在高速段，将调至最大，用调速；
四、选择题
1.流量流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式，而伯努利方程是（）在流体力学中的表达形式。
（A）能量守恒定律（B）动量定理（C）质量守恒定律（D）其他
2．有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（）；并联在液
压泵的出口，泵的出口压力又为（）。
（A）5MPa （B） 10MPa （C）15MPa （D）20MPa
3．双伸出杠液压缸，采用活塞杆固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的（）；采用缸筒固定安装
时，工作台的移动范围为活塞有效行程的（）。
（A）1倍（B）2倍（C）3倍（D）4倍
4．液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。
泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（）；在
没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为（），它等于排量和转速的乘积。
（A ）实际流量 （B ）理论流量 （C ）额定流量 （D ）瞬时流量
5． 在减压回路中，减压阀调定压力为p j ，溢流阀调定压力为p y ，主油路暂不工作，二次回路的负载压
力为p L 。
若p y >p j >p L ，减压阀进、出口压力关系为（ ）；若p y >p L >p j ，减压阀进、出口压力关系为（ ）。
（A ）进口压力p 1＝p y ， 出口压力p 2＝p j
（B ）进口压力p 1＝p y ， 出口压力p 2＝p L
（C ）p 1＝p 2＝p j ，减压阀的进口压力、出口压力、调定压力基本相等
（D ）p 1＝p 2＝p L ，减压阀的进口压力、出口压力与负载压力基本相等
五、1：运用伯努利方程解释液压泵要限制吸油高度和限制流速的理由
2：画出限压式变量泵的原理图及p-q 曲线，简述其工作原理，并说明其适合的工作场合。
参考答案：
1. 对油箱液面1—1和泵吸油口截面2—2列伯努利方程，则有：
ωραρραρp v gz p v gz p ∆+++=++22222211112
121 如图所示油箱液面与大气接触，故p 1为大气压力，即p 1= p a ；v 1为油箱液面下降速度，v 2为泵吸油口处液体的流速，它等于液体在吸油管内的流速，
由于v 1＜＜v 2，故v 1可近似为零；z 1=0，z 2=h ；△p ω为吸油管路的能量损失。
因此，上式可简化为：
ωραρp v gh p p a ∆++
+=22222
1 所以泵吸油口处的真空度为 ωραρp v gh p p a ∆++
=-222221 由此可见，液压泵吸油口处的真空度由三部分组成：把油液提升到高度h 所需的压力，将静止液体加速到v 2所需的压力，吸油管路的压力损失。
2．
限压式变量叶片泵的流量压力特性曲线如图所示。
在泵的供油压力小于p限时，流量按AB段变化，泵只是有泄漏损失，作定量泵使用；当泵的供油压力大于p限时，泵的定子相对于转子的偏心距e减小，
流量随压力的增加而急剧下降，按BC曲线变化，作变量泵使用。
由于限压式变量泵有上述压力流量特性，所以多应用于组合机床的进给系统，以实现
快进→工进→快退等运动；（限压式变量叶片泵也适用于定位、夹紧系统）。
当快进和快退，需要较大的流量和较低的压力时，泵在AB段工作；当工作
进给，需要较小的流量和较高的压力时，则泵在BC段工作。
（在定位﹑夹紧系统中，当定位、夹紧部件的移动需要低压、大流量时，泵在AB段工作；
夹紧结束后，仅需要维持较高的压力和较小的流量（补充泄漏量），则利用C点的特性）。
总之，限压式变量叶片泵的输出流量可根据系统的压力变化
（即外负载的大小），自动地调节流量，也就是压力高时，输出流量小；压力低时，输出流量大。
六、回路设计
1．画出使用节流阀的旁油节流调速回路及V-F特性图。
2．用一个先导式溢流阀，一个二位二通电磁阀组成两种不同的卸荷回路。
3．用一个单出杆双作用气缸，一个二位五通单气控换向阀，一个二位三通手动启动阀，一个快排阀，
一个单向节流阀，一个二位三通行程阀，组成一单往复慢进快退动作回路。
参考答案：
1.
.
2.
3．
七、气动逻辑回路设计：
A1B1C1A0C0B0
参考答案：
（5）
（3）
（2）。
