液压与气压传动0_王积伟教授_东南大学.ppt

普通高等教育“十一五”国家级规划教材荣获2002年全国普通高等学校优秀教材二等奖荣获2007年江苏省高等学校评优精品教材  液压与气压传动 第2版设计制作 王积伟教授 许映秋教授 Chapter 0 绪论 本章主要内容： 0.1 传动及其种类 0.2 流体传动 0.3 课程目标 0.4 课程安排 目的任务: 重点难点: Part 0.1 传动及其种类 关于传动 Part 0.1 传动及其种类 2. 传动的种类 Part 0.2 流体传动 以流体（液压液或压缩空气）作为工作介质对能量进行转换、传递和控制的一种传动形式，相对于机械传动来说，是一门新技术。 追根溯源，可从17世纪末叶帕斯卡提出静压传递原理，18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，迄今已有二三百年的历史了。 近代液压与气压传动在工业上的真正推广使用，是在20世纪中叶以后的事。 近几十年来，随着微电子技术的迅速发展及其对液压与气动技术的渗透，液压与气压传动的应用领域已经遍及到各个工业部门，成为实现生产过程自动化、提高劳动生产率等必不可少的重要手段之一。 Part 0.2.1 液压与气压传动的工作原理 液压系统以液压液作为工作介质。 气动系统以空气作为工作介质。 两种工作介质的不同点： 液体几乎不可压缩 气体却具有较大的可压缩性 液压与气压传动在基本工作原理、元件的工作机理以及回路的构成等诸方面却极为相似。 其工作原理可用这样的例子来说明。Some Examples! 图中两根通油箱的管路如通大气，则该图就变成气动系统原理图。 此时，上下按动手柄5，空气就通过阀2被吸入，经阀3输到大缸7的下腔。 因气体有压缩性，不像液压系统那样，一按手柄重物立即相应上移，而是手柄需按动多次，使进入大缸7下腔中的气体逐渐增多，压力逐渐升高，一直到气体压力达到使重物6上升所需的压力值时，重物才开始上升。 在重物上升过程中，也不像液压系统那样，压力值基本上维持不变（因是举起重物），因气体可压缩性较大的缘故，气压值会发生波动。 前图所示的系统既不能对重物的上升速度进行调节，也没有防止压力过高的安全措施，是一非常简单的系统。 但就从这简单的系统，可以得出有关液压与气压传动的一些重要概念！ 该式表明，当A2/A1＞＞1时，作用在小活塞上一个很小的力F1，便可在大活塞上产生一个很大的力F2以举起负载（重物）。 这就是液压千斤顶的原理 设大、小活塞移动的速度为v2和v1，则在不考虑泄漏情况下稳定工作时，有： 使大活塞上的负载上升所需的功率为： 在小缸中，手按动小活塞所作的机械能变成了排出流体的压力能； 在大缸中，进入大缸的流体压力能通过大活塞转变成为驱动负载所需的机械能。 19世纪 由于要使用原油炼制品来作为传动介质，近代液压传动是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的。 二战期间 最早实践成功的液压传动装置是第二次世界大战期间舰艇上的炮塔转位器，在一些兵器上用上了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，大大提高了兵器的性能，也大大促进了液压技术的发展。 二战之后 液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制订和完善，各类元件的标准化、规格化、系列化而在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。 20世纪60年代后 原子能技术、空间技术、计算机技术（微电子技术）等的发展再次将液压技术推向前进，使它在国民经济的各方面都得到了应用。液压传动在某些领域内甚至已占有压倒性的优势。 我国的液压工业开始于上世纪50年代，其产品最初只用于机床和锻压设备，后来才用到拖拉机和工程机械上。 自从1964年从国外引进一些液压元件生产技术，同时进行自行设计液压产品以来，我国的液压件生产已从低压到高压形成系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。 20世纪80年代起更加速了对国外先进液压产品和技术的有计划引进、消化、吸收和国产化工作，确保了我国的液压技术能在产品质量、经济效益、研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。 当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就。此外，在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面，日益显示出显著的成绩。 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。 原先气压传动与控制系统一般应用在复杂程度较低和中等的机器上，这是由它的价格因素所决定的。但是一些较为复杂的机器也能应用气压传动