液压与气动技术第二章PPT课件

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

Position encoder Analog displacement encoder for pneumatic linear drive unit for determining the current actual position. When ordering single units, please also order mounting accessories The connection cable is required for use in TP 111.
1
Control of Single acting cylin and simplicity of operation of the single acting cylinder makes it particularly suitable for compact, short stroke length cylinders for the following types of applications: 1.Clamping the work pieces 2.Cutting operations 3.Ejecting parts 4.Pressing operations 5.Feeding and lifting
Chp3 Actuator and output device
9
Control of rotary actuator
Chp3 Actuator and output device
10
Air motor
Devices which transform pneumatic energy into mechanical rotary motion, with the possibility of continuous motion. They are categorized into the groups of piston motors, sliding vane motors, gear motors and turbines.（叶片、齿轮、 蜗轮）

3.柱塞式液压马达 柱塞式液压马达有轴向式和径向式两种，径向式由于结构尺 寸较大。 （1）径向柱塞式液压马达 图3-24所示为多作用内曲线径向柱塞式液压马达。当压力油 经固定的配流轴6的窗口进入缸体内柱塞的底部时，柱塞向外伸 出，紧紧顶住定子的内壁，由于定子的内壁为曲面，所以在柱塞 与定子接触处，定子对柱塞的反作用力为F。F力可分解为径向 力Fr 和切向力Ft 两个分力。其中Ft力对缸体产生一转矩，使缸体 旋转。缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。
第三章 液压执行元件
第二节 液压马达
主要内容：
液压马达的类型和性能参数 液压马达的工作原理与结构 液压马达的选用 液压马达的常见故障及排除
液压马达是将液体的压力能转换成旋转运动机械能的转换元 件，它能起到与电动机相类似的作用，因而在液压设备中被广泛 应用。 一、液压马达的类型与性能参数
1. 液压马达的类型
所以，齿轮式液压马达一般用于低精度、低负载的工程机 械、农业机械以及对转矩均匀性要求不高的机械设备上。
2. 叶片式液压马达 如图3-22（a）所示为叶片式液压马达的实物图，图3-22（b） 所示为其工作原理图。当压力油进入压油腔后，在叶片1、3上 一面作用有压力油，另一面为低压回油。由于叶片3伸出的面 积大于叶片1伸出的面积，所以液体作用于叶片3上的作用力大 于作用于叶片1上的作用力，从而由于作用力不等而使叶片带 动转子作逆时针方向旋转。
液压马达的图形符号如图3-20所示。
2.液压马达的特点
（1）液压马达的排油口压力稍大于大气压力，进、出油口直径 相同。 （2）液压马达往往需要正、反转，所以在内部结构上应具有对 称性。 （3）在确定液压马达的轴承形式时，应保证在很宽的速度范围 内都能正常工作。 （4）液压马达在启动时必须保证较好的密封性。 （5）液压马达一般需要外泄油口。 （6）为改善液压马达的起动和工作性能，要求扭矩脉动小，内 部摩擦小。

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

在活塞和活塞杆的运动部分、端盖和缸筒间的静止部 分等处都需要设置可靠的密封。
密封是提高系统性能与效率的有效措施。
④缓冲装置 大型、重载、高速及高精度的液压缸应设有缓冲装置。 常见的液压缸缓冲装置有环状间隙式、节流口可调式
和节流口可变式等几种。
d
u
u
(a) (b)
u
u
（c）
(d)
⑤排气装置
液压缸中存在空气将使 其运动不平稳，当压力增大 时会产生绝热压缩而造成局 部高温，因此应在液压缸的 最高部位上设置排气装置。
18
18
液压缸可修理内容
⑤液压缸内泄漏量超过设计规定值的3倍以上 时，应检查泄漏原因。若是密封件失效，应 更换密封件；若是活塞磨损后间隙过大，应 重做活塞进行研配修复。
⑥液压缸两端盖处有外泄漏时，应进行检查。 若是端盖处密封件老化、破损，应更换密封 件；若是联接螺钉松动，则应进行紧固。
⑦缓冲式液压缸的缓冲效果不良时，必须对缓 冲装置进行检查修理。
⑴必须能形成密封的工作空间，其容积能做周期性变化。 ⑵必须有与容积变化相协调的配流方式。
2.常用液压泵 齿轮泵
液压泵
叶片泵 柱塞泵 其他
外啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵 单作用叶片泵 双作用叶片泵
轴向柱塞泵 径向柱塞泵
斜盘式（直轴式） 斜轴式
轴配流式 阀配流式
3.外啮合齿轮泵
⑴ CB型齿轮泵结构
编辑版ppt
（各 类控制阀）
压 力
动力 元 件
流 量压力能方 向
执行元件 机械能负 载 （液 压 缸 、液 压 马达 或 气缸 、 气马 达）
（液 压泵或空气压缩 机）
辅 助元 件
1.动力元件
动力元件为液压或气压传动系统提供 一定流量的有压流体，作用是把机械能转 换为流体的压力能，是系统的能源装置。

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