【正文】 安徽工程大學(xué)安徽工程大學(xué) 機(jī)械與汽車(chē)學(xué)院機(jī)械與汽車(chē)學(xué)院主講：闞宏林主講：闞宏林 2022年 01月目 錄第 一 章 緒論第 二 章 液壓傳動(dòng)的流體力學(xué)基礎(chǔ)第 三 章 液壓泵第 四 章 液壓缸和液壓馬達(dá) 第 五 章 液壓閥第 六 章 液壓輔件 (自學(xué) ) 第 七 章 液壓基本回路 第 八 章 典型液壓系統(tǒng)第 九 章 氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)第 十 章 氣源系統(tǒng)及氣動(dòng)輔件第十一章 氣動(dòng)執(zhí)行元件第十二章 氣動(dòng)控制元件第十三章 氣動(dòng)控制回路與系統(tǒng)本章重點(diǎn)和難點(diǎn) ：重點(diǎn)：液壓（氣壓）傳動(dòng)工作原理； 液壓（氣動(dòng)）系統(tǒng)組成及各部分作用； 難點(diǎn)：液壓（氣壓）傳動(dòng)工作原理一、研究對(duì)象及學(xué)習(xí)方法 研究對(duì)象： 研究的是以有壓流體（ 液壓液或壓縮空氣 ）作為傳動(dòng)介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)和自動(dòng)控制的一門(mén)學(xué)科。其實(shí)質(zhì)研究的是 能量轉(zhuǎn)換 。即： 機(jī)械能 壓力能 機(jī)械能。學(xué)習(xí)方法：家用電器 （系統(tǒng) ← 電路 ← 電子元件）機(jī)械設(shè)備 （系統(tǒng) ← 回路 ← 液壓和氣動(dòng)元件）二、車(chē)輛及其制造設(shè)備的傳動(dòng)方式 一切設(shè)備都有其相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ,借助于傳動(dòng)方式達(dá)到對(duì)動(dòng)力的傳遞和控制的目的。機(jī)械傳動(dòng) —— 通過(guò)齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿等機(jī)件直接把動(dòng)力傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳遞方式。 電氣傳動(dòng) —— 利用電力設(shè)備，通過(guò)調(diào)節(jié)電參數(shù)來(lái)傳遞或控制動(dòng)力的傳動(dòng)方式。 液體傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)流體傳動(dòng)氣力傳動(dòng)氣體傳動(dòng)液力傳動(dòng) —— 利用液體流動(dòng)動(dòng)能傳遞動(dòng)力。液壓傳動(dòng) —— 利用液體靜壓力傳遞動(dòng)力。三、工作原理 以液壓千斤頂為例進(jìn)行說(shuō)明:設(shè)施力 F， 重物 G， 小活塞面積 A1， 大活塞面積 A2 。 力比關(guān)系 或：討論 :（ 不考慮活塞自重及摩擦阻力）（ 1）當(dāng) G=0時(shí)， p=0，F(xiàn)=0；（ 2）當(dāng) G → ∞ 時(shí)， p → ∞ ， F → ∞ 。 GA2 A1Fp結(jié)論： A、 系統(tǒng)的 工作壓力 取決于 負(fù)載 ，而與流量大小無(wú)關(guān)。 B、 當(dāng) A2 》 A1， 只要施加很小的力 F， 就可舉起很重的物體，這就是液壓千斤頂?shù)脑?。運(yùn)動(dòng)關(guān)系 若不考慮泄漏、油液的可壓縮性及缸體、管道的變形等由于 體積相等 ： A1 h1 = A2 h2；又由于 活塞移動(dòng)的時(shí)間相同 ，均為 t，則： 即：或： A1v1=A2v2 = q (單位時(shí)間內(nèi) 流過(guò)某一截面的液體體積，稱(chēng)為 流量，用 q表示 )結(jié)論： A、 活塞的運(yùn)動(dòng)速度與進(jìn)入缸的流量成正比，與活塞的截面積成反比，而與流體壓力大小無(wú)關(guān)；B、 調(diào)節(jié) q即可改變運(yùn)動(dòng)速度，所以，液壓和氣壓傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速； 功率關(guān)系 和 在不計(jì)損失時(shí)，輸入功率等于輸出功率。 即： Fv1=Gv2即 ： P=pA1v1=pA2v2= p q 結(jié)論： 壓力 和 流量 是流體傳動(dòng)中最基本、最重要的兩個(gè)參數(shù)，它們的乘積表示 功率 。工作原理 ： 以有壓流體作為傳動(dòng)介質(zhì) （或工作介質(zhì)、能源介質(zhì)）， 依靠密封容積的變化來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng) ， 依靠流體內(nèi)部的壓力來(lái)傳遞動(dòng)力 。利用了帕斯卡原理利用了質(zhì)量守恒定律四、液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)組成 以生產(chǎn)中的 機(jī)床工作臺(tái) 為例進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明① 能源裝置： 為系統(tǒng)提供有壓流體（ 壓力油或壓縮空氣 ），將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能，是系統(tǒng)的第一能量轉(zhuǎn)換裝置。如液壓泵、氣源裝置（空壓機(jī)、后冷卻器、干燥器、空氣凈化裝置、儲(chǔ)氣罐、輸送管道等）。② 執(zhí)行元件 ：把流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，是系統(tǒng)的第二能量轉(zhuǎn)換裝置。 如液壓缸、液壓馬達(dá)、氣缸、氣動(dòng)馬達(dá)等。③ 控制元件： 對(duì)系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流體的流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的元件。 如溢流閥、單向閥、換向閥等。⑤ 工作介質(zhì) ： 傳遞能量的流體，即液壓油、壓縮空氣等。④ 輔助元件： 保證系統(tǒng)正常工作的其它元件。如油箱、管道、管接頭、過(guò)濾器等。機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)1— 工作臺(tái) 2— 液壓缸 3— 活塞 4— 換向手柄 5— 換向閥 — 回油管 7— 節(jié)流閥 9— 開(kāi)停手柄 10— 開(kāi)停閥 ? 11— 壓力管 12— 壓力支管 13— 溢流閥 14— 鋼球 15— 彈簧 17— 液壓泵 18— 濾油器 19— 油箱機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)五、系統(tǒng)表示方法 用結(jié)構(gòu)原理圖表示： 具有直觀(guān)性強(qiáng)、容易理解 的優(yōu)點(diǎn)，但圖形比較復(fù)雜，繪制比較麻煩。用液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)圖形符號(hào)表示（ GB786—76, 93)基本規(guī)定 ：(1)符號(hào)只表示元件的職能，連接系統(tǒng)的通路，不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，也不表示元件在機(jī)器中的實(shí)際安裝位置。 (2) 主油（氣）路用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)線(xiàn)表示，控制油（氣）路用虛線(xiàn)表示。元件符號(hào)內(nèi)的流體流動(dòng)方向用 “ ↑” 表示， “ ↑” 指向不一定是油流方向。 (3)符號(hào)均以元件的零位置表示，當(dāng)系統(tǒng)的動(dòng)作另有說(shuō)明時(shí)，可作例外。 采用 職能符號(hào) 表示的原理圖： 具有圖形簡(jiǎn)單，易繪制等優(yōu)點(diǎn)，但直觀(guān)性差，難理解。六、液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 液壓傳動(dòng)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）傳動(dòng)平穩(wěn)、重量輕、體積小、承載能力大；（ 2）易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；（ 3）易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)和自動(dòng)潤(rùn)滑；（ 4）能實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)、易于自動(dòng)控制；（ 5）由于元件已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，便于設(shè)計(jì)制造 。 缺點(diǎn)：（ 1）元件本身制造精度要求高；（ 2）實(shí)現(xiàn)定比傳動(dòng)難，且不宜在高、低溫及易燃易爆等場(chǎng)合下使用；（ 3）不宜遠(yuǎn)距離輸送動(dòng)力，發(fā)生故障不易查除，油液易污染，對(duì)油液的 質(zhì)量要求高。 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：① 來(lái)源廣泛，成本低廉，系統(tǒng)簡(jiǎn)單；② 空氣粘度小，輸送時(shí)壓力損失小，便于集中供應(yīng)（空壓站）和遠(yuǎn)距離輸送；③ 維護(hù)簡(jiǎn)單，管道不易堵塞，無(wú)須更換介質(zhì)；④ 易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)，使用安全，適合在高、低溫及易燃易爆等惡劣環(huán)境下使用；⑤ 由于工作壓力低（小于 ）， 對(duì)元件材料及加工精度要求低 。 缺點(diǎn)：① 傳遞的功率??；② 傳遞運(yùn)動(dòng)的速度穩(wěn)定性差；③ 傳動(dòng)效率較低。 七、液壓與氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用及發(fā)展概況 18世紀(jì)末 萬(wàn)噸水壓機(jī) 20世紀(jì) 30年代 起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械 二戰(zhàn)期間 各種軍事武器 二戰(zhàn)結(jié)束后 各種自動(dòng)化設(shè)備及自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)20世紀(jì) 80年代－現(xiàn)在 ：高速、高壓、大功率、低噪聲、長(zhǎng)壽命、高度集成化方向發(fā)展 節(jié)能化、微型化、輕量化、位置控制高精度化氣動(dòng)技術(shù)初級(jí)階段計(jì)算機(jī)－液壓伺服時(shí)期電氣－液壓技術(shù)時(shí)期20世紀(jì) 50年代－ 70年代 黃金時(shí)代迅猛發(fā)展期表 11 在各類(lèi)機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例行業(yè)名稱(chēng) 應(yīng)用場(chǎng)所舉例工程機(jī)械 挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等起重運(yùn)輸機(jī)械 汽車(chē)吊、港口龍門(mén)吊、叉車(chē)、裝卸機(jī)械、皮帶運(yùn)輸機(jī)等礦山機(jī)械 鑿巖機(jī)、開(kāi)掘機(jī)、開(kāi)采機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)、液壓支架建筑機(jī)械 打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械 聯(lián)合收割機(jī)、拖拉機(jī)、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)等冶金機(jī)械 電爐爐頂及電極升降機(jī)、軋鋼機(jī)、壓力機(jī)等輕工機(jī)械 打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)、紡織機(jī)械等汽車(chē)工業(yè) 自卸式汽車(chē)、平板車(chē)、高空作業(yè)車(chē)、汽車(chē)中的轉(zhuǎn)向器、減振器等