机械工程基础第17章 液压传动.ppt

第17章 液压传动 17.1 液压传动的基本知识 17.2 液压泵和液压马达 17.3 液压控制阀 17.4 液压基本回路与典型液压系统 思考与练习 17.1 液压传动的基本知识 17.1.1 液压传动的工作原理与系统组成 1. 液压传动的工作原理 以图17 - 1所示的液压千斤顶的工作情况为例说明液压传动的工作原理。 该装置的大活塞4和小活塞7分别可以在大缸体3和小缸体8内上下移动。 2. 液压传动系统的组成 液压传动系统主要由以下几个部分组成: (1) 动力装置: 把机械能转换成油液压力能的装置称动力装置, 一般最常见的是液压泵。 (2) 执行装置： 把油液的压力能转换成机械能的装置称执行装置, 一般指作直线运动的液压缸、 作回转运动的液压马达等。 (3) 控制调节装置： 对液压系统中油液的压力、 流量和流动方向进行控制和调节的装置称控制调节装置, 一般是指压力阀、 流量阀、 方向阀、 行程阀、 逻辑元件等。 (4) 辅助装置： 对工作介质起到容纳、 净化、 润滑、 消声和实现元件间连接等作用的装置称辅助装置, 如油箱、 过滤器、 分水滤气器、 油雾器、 蓄能器、 管件等。 (5) 传动介质： 传递能量的流体称传动介质, 一般指液压油。 17.1.2 液压传动的特点 1. 液压传动的优点 液压传动的优点如下： (1) 在同等的体积下, 液压传动比电气传动能传递更大的动力； 在同等功率的情况下, 液压装置的体积小, 重量轻, 结构紧凑。 液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的1０％～１2％左右。 (2) 液压传动能在较大范围内实现无级调速, 还可以在液压传动运行过程中进行调速。 (３) 液压传动容易实现自动化, 因为它对液体的压力、 流量和流动方向进行控制或调节, 操纵方便。 (４) 液压元件能自行润滑, 使用寿命较长。 (５) 由于液压元件已实现了标准化、 系列化和通用化, 因而液压系统的设计、 制造和使用都比较方便。 2. 液压传动的缺点 液压传动的缺点如下： (1) 液压传动不能保证严格的传动比, 这是由于液压油的可压缩性和泄漏造成的。 (2) 液压传动对油温变化较敏感, 从而影响工作稳定性。 因此, 液压传动不易在很高或很低的温度下工作, 一般工作温度在-15～16℃范围内较合适。 (3) 液压元件的制造精度要求高, 因此它的造价高, 且对油液的污染比较敏感。 (4) 液压传动装置出现故障时, 不易查找原因。 (5) 液压传动在能量转换(机械能→压力能→机械能)过程中, 能量的损失较大(如泄漏损失、 摩擦损失等), 特别是在节流调速系统中, 其压力、 流量损失大, 因此系统传动效率较低。 17.1.3 液压油 液压传动所用液压油, 90%以上为矿物油。 它不仅是液压系统传递能量的工作介质, 还具有润滑、 冷却和防锈的作用。 因此, 液压油质量的优劣直接影响液压系统的工作性能。 1. 液压油的性能要求 液压油要具有合适的粘度、 良好的粘温特性和良好的润滑性能； 要纯净度高, 杂质少； 要对热、 氧化、 水解有良好的稳定性, 使用寿命长； 要对所用金属及密封件材料等有良好的相容性； 抗泡沫性、 抗乳化性和防锈性好, 腐蚀性小； 比热和传热系数大, 体积膨胀系数小, 闪点和燃点高, 流动点和凝固点低； 对人体无害, 成本低。 2. 液压油的选用 选用液压油时, 一般根据液压系统的使用性能和工作环境等因素确定液压油的品种。 当品种确定后, 主要考虑油液的粘度。 在确定油液粘度时应考虑系统工作压力、 环境温度及工作部件的运动速度。 当系统的工作压力、 环境温度较高, 工作部件运动速度较低时, 为了减少泄漏, 宜采用粘度较高的液压油。 当系