2012-液压传动基础.ppt

第一章 液压传动基础 Hydraulics 液压传动主要是利用液体的压力来传递能量和动力，又称静压传动。 优点：1）与同功率机械、电力和气动相比，体积小、重量轻、结构紧凑 2）可获得各种复杂的机械动作，便于实现自动化 3）可在较大范围内实现无级调速 4）惯性小，动作灵敏，操纵方便，便于实现平稳和频繁换向 5) 易实现过载保护，避免事故发生 6）冲击小，能自润滑，寿命长 7）易实现标准化、系列化、通用化 缺点：1）不能保证准确的传动比 2）使用液体做传动介质，易泄漏污染 3）液压元件的精度和质量要求高，出现故障不易排除、难维修。 液压传动一般不单独使用，常常是机、电、液一体化协同工作。 液压传动在工程机械中的应用 液压起重机 卧式加工中心 立式加工中心 数控铣床 中走丝线切割 液压传动在注塑机中的应用 第一节 液压传动基本原理及组成 一. 静压力 1. 定义：将密闭容器活塞上面加重物,液体内部就会产生反作用力,即静压力（液体内部质点间没有相对运动）。 图1-1 静压力图 2. 产生的原因：主要是液体表面承受的外力和其自重作用。 3．特点： ①力的大小为， 当液面上只受大气压力P0时，点m处的静压力为 （液压传动中油柱高度一般不高，自重产生的压力可忽略）; ② 静止液体内的压力沿淹深呈线性分布，静压力沿作用面的内法线方向; ③ 淹深相同处的各点压力均相等，由压力相等的所有点组成的面叫等压面。 图1-2 重力作用下静止液体的压力分布 二. 静止液体内压力传递—帕斯卡定律 密闭容器中对静压力传递的描述 1.帕斯卡定律 在密闭容器内，施加于静止液体 上的压力将等值、同时地传递到液体内所有各点； 静止液体中的压力处处相等，都等于外界所施加的压力。 在驱动力R作用下液体表面产生压力P1，大活塞在负载W作用下产生压力P2：P1= P2=P ; P1=R/A1;P2=W/A2； 则W/R=A2/A1 =k，A1 A2分别为小、大活塞截面积， K1时，只需很小的力就可承受较大的载荷，因此为力的放大机构，放大倍数为k。 2. 结论 ① 液压系统中的压力是由外界负载决定的； ② 当k1时，只需较小的驱动力就能承受很大的负载。 图1-4 帕斯卡定律 三. 液压传动原理 1.液压千斤顶结构：主要由手动油泵(能源)和单作用柱塞缸(执行机构)组成。 图1-5 油压千斤顶工作原理图 2. 动作过程 ① 吸油，向上提手柄，油泵小柱塞下体积增大，压力下降形成真空，单向阀3开启，阀4关闭完成吸油； ② 对外做功，下压手柄，由于液体几乎不可压缩，压力增大后单向阀4开启，油液压入大柱塞缸，将重物提升一段距离实现对外做功； ③ 如此往复将重物提高，工作完毕打开放油阀，将油排回油箱。 3. 结论 (液压千斤顶的工作原理) 液压千斤顶是利用密封工作容积的变化进行能量转换,即油泵将机械能-液压能,油缸相反,将液压能-机械能,这是容积式液压传动的本质。 四. 液压系统的组成 油压千斤顶是最简单的液压系统,为改善其性能,还需接入其它液压元件才能完成一般机器对液压系统的使用要求。 1-泵 2-单向阀 3-压力表 4-节流阀 5-蓄能器 6-换向阀 7-油缸 8-溢流阀 图1-6 液压系统的组成 液压系统组成 通常一个完善的液压系统由以下几部分组成: 五. 液压油的主要物理性质 (一). 油液的黏性 表征油液流动时的物理性质之一，液体在管道中流动，管壁的附着力使液体各层有一定的速度梯度，另外，分子间的内聚力使液体内部产生内摩擦而阻止流层间的相互滑动，流体的这种性质称为黏性，用黏度来表示其大小。 1. 动力黏度 2. 运动黏度 3. 相对黏度 意义：速度梯度du/dh为1时相邻两液层间单位面积上的内摩擦力，单位Pa.s 意义：相同温度