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第一章 绪论液压传动
主讲:孔祥臻 山东交通学院 教学要求 该课程是必修专业基础课。 课程要求 1. 掌握各种液压元件的结构原理和特点 2. 掌握各种液压基本回路的功用和组成 3. 掌握分析系统工作原理的方法 第一章 绪 论 1 液压传动的优缺点及应用发展 2 液压传动的原理、特点、组成和作用 机械设备一般都具有动力机(如内燃机)和工作装置,动力机所产生的能量(或动力)必然要通过某种介质传递给工作机构,以达到做功的目的,这种能量(或动力)的传递叫传动。传动可分为下面四大类型: 机械传动:齿轮传动、链传动、带传动 电力传动:常用零件如直线(交流)电 机、变频器传动 气压传动:空压机形式 液力传动:液体的动能转化为 液体传动: 机械能,如液力耦 合器、水轮机 液压传动:将液压能转化为 机械能 1、机械传动:该传动以各种机器零件为传递能量的介质,制造工艺比较成熟,传动效率较高,传动比较准确。但体积大,重量大,空间布置不方便。工程机械中纯机械传动非常少。 2、电力传动:该传动以电作为传递能量的介质,在有交流电源的地方,应用广泛。 3、气压传动:该传动以空气为传递能量的介质,通过调节供气量可方便的实现无级调速。 4、液压传动:以液体作为工作介质来实现能量传递的传动方式称液体传动。液体传动按其工作原理的不同分为两类:主要以液体动能进行工作的称为液力传动;动力主要靠液体压力能的变化来传递的称为液压传动。 液压传动 以液体作为工作介质,动力主要靠液体压力能的变化来传递的称为液压传动。 1.1 液压传动发展概况 一、液压传动的发展过程 液压传动相对于机械传动来说,是一个新的技术领域。它的发展与流体力学的研究发展有着密切的联系。 1650年帕斯卡发现在密闭容器内静止液体中压力传递的规律,即帕斯卡定律; 1686年牛顿提出了粘性液体的内摩擦定律,即牛顿内摩擦定律; 18世纪人们发现流动液体的连续性原理和伯努利定律,为液压传动技术的应用与发展提供了可靠的科学依据。 1795年世界上第一台水压机试制成功,并实际应用于当时盛兴的毛纺、榨油及造船等行业。 20世纪初,液压传动采用油液作为工作介质,大大改善了元件的润滑性能,提高了容积效率,液压技术又进入一个新的发展时期。 30年代,机床行业开始普及应用液压传动技术,航空、航海、军事等方面也越来越多地采用了液压传动装置。 50年代,各种先进的控制阀大量问世,液压技术迅速发展,不但生产出了大批液压传动的自动化机床设备,而且也促进了工程机械、矿山、冶金、运输机械等向现代化发展。 60年代以后,随着原子能科学、空间技术、计算机技术的发展,液压技术也得到了很大的发展,已渗透到经济发展的各个领域之中。 当前,液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、低污染、经久耐用、高度集成化等方向发展;同时,新型液压元件的应用,液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化、计算机控制等工作,也日益取得显著成果。 1.2 液压传动工作原理及组成 通过分析液压千斤顶的工作过程可知:液压传动是依靠液体在密封容积变化中的压力能来实现运动和动力传递的。液压传动装置本质上是一种能量转换装置,它先将机械能转换为便于输送的液压能,后又将液压能转换为机械能做功。 液压传动的工作原理: 1 力(或力矩)的传递符合帕斯卡压强传递原理; 2 运动(速度、位移等)的传递符合容积变化相等原则。 应当指出,上述两个特征从理论上是独立存在的。不管负载如何变化,只要供给大柱塞缸的流量一定,则重物上升的速度就一定,即“速度取决于流量”;同样,不管柱塞缸柱塞的移动速度多大,只要负载力一定,则推动负载运动所需的液体压力就确定,即“压力取决于负载”。 磨床工作台液压系统原理(半结构图形) 二、液压系统的组成 一个完整的液压传动系统应有以下几部分组成: 1、能源装置 2、执行装置 3、控制调节装置 4、辅助装置 5、工作介质 1、能源装置 能源装置即液压泵,其职能是将原动机的机械能转换为液体的压力能(表现为压力、流量),其作用是为液压系统提供压力油,是系统的动力源。液压千斤顶的小柱塞缸起的就是液压泵的作用,为手动液压泵。 2、执行装置 执行装置指的是液压缸或液压马达,其职能是将液压能转换为机械能而对外做功,液压缸可驱动工作机构实现往复直线运动输出力和速度,液压马达可完成回转运动输出转矩和转速。液压千斤顶中的大柱塞缸即为执行装置
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