【正文】 安徽工程大學(xué)安徽工程大學(xué) 機械與汽車學(xué)院機械與汽車學(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 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 氣動技術(shù)基礎(chǔ)知識第 十 章 氣源系統(tǒng)及氣動輔件第十一章 氣動執(zhí)行元件第十二章 氣動控制元件第十三章 氣動控制回路與系統(tǒng)本章重點和難點 ：重點：液壓（氣壓）傳動工作原理； 液壓（氣動）系統(tǒng)組成及各部分作用； 難點：液壓（氣壓）傳動工作原理一、研究對象及學(xué)習(xí)方法 研究對象： 研究的是以有壓流體（ 液壓液或壓縮空氣 ）作為傳動介質(zhì)來實現(xiàn)機械傳動和自動控制的一門學(xué)科。其實質(zhì)研究的是 能量轉(zhuǎn)換 。即： 機械能 壓力能 機械能。學(xué)習(xí)方法：家用電器 （系統(tǒng) ← 電路 ← 電子元件）機械設(shè)備 （系統(tǒng) ← 回路 ← 液壓和氣動元件）二、車輛及其制造設(shè)備的傳動方式 一切設(shè)備都有其相應(yīng)的傳動機構(gòu) ,借助于傳動方式達到對動力的傳遞和控制的目的。機械傳動 —— 通過齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿等機件直接把動力傳送到執(zhí)行機構(gòu)的傳遞方式。 電氣傳動 —— 利用電力設(shè)備，通過調(diào)節(jié)電參數(shù)來傳遞或控制動力的傳動方式。 液體傳動氣壓傳動流體傳動氣力傳動氣體傳動液力傳動 —— 利用液體流動動能傳遞動力。液壓傳動 —— 利用液體靜壓力傳遞動力。三、工作原理 以液壓千斤頂為例進行說明: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， p=0，F(xiàn)=0；（ 2）當(dāng) G → ∞ 時， p → ∞ ， F → ∞ 。 GA2 A1Fp結(jié)論： A、 系統(tǒng)的 工作壓力 取決于 負載 ，而與流量大小無關(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?。運動關(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 活塞移動的時間相同 ，均為 t，則： 即：或： A1v1=A2v2 = q (單位時間內(nèi) 流過某一截面的液體體積，稱為 流量，用 q表示 )結(jié)論： A、 活塞的運動速度與進入缸的流量成正比，與活塞的截面積成反比，而與流體壓力大小無關(guān)；B、 調(diào)節(jié) q即可改變運動速度，所以，液壓和氣壓傳動能實現(xiàn)無級調(diào)速； 功率關(guān)系 和 在不計損失時，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 是流體傳動中最基本、最重要的兩個參數(shù)，它們的乘積表示 功率 。工作原理 ： 以有壓流體作為傳動介質(zhì) （或工作介質(zhì)、能源介質(zhì)）， 依靠密封容積的變化來傳遞運動 ， 依靠流體內(nèi)部的壓力來傳遞動力 。利用了帕斯卡原理利用了質(zhì)量守恒定律四、液壓和氣動系統(tǒng)組成 以生產(chǎn)中的 機床工作臺 為例進行進一步說明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、后冷卻器、干燥器、空氣凈化裝置、儲氣罐、輸送管道等）。② 執(zhí)行元件 ：把流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能，是系統(tǒng)的第二能量轉(zhuǎn)換裝置。 如液壓缸、液壓馬達、氣缸、氣動馬達等。③ 控制元件： 對系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流體的流動方向進行控制或調(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、過濾器等。機床工作臺液壓系統(tǒng)1— 工作臺 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— 開停手柄 10— 開停閥 ? 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— 油箱機床工作臺液壓系統(tǒng)五、系統(tǒng)表示方法 用結(jié)構(gòu)原理圖表示： 具有直觀性強、容易理解 的優(yōu)點，但圖形比較復(fù)雜，繪制比較麻煩。用液壓與氣動系統(tǒng)圖形符號表示（ GB786—76, 93)基本規(guī)定 ：(1)符號只表示元件的職能，連接系統(tǒng)的通路，不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，也不表示元件在機器中的實際安裝位置。 (2) 主油（氣）路用標準實線表示，控制油（氣）路用虛線表示。元件符號內(nèi)的流體流動方向用 “ ↑” 表示， “ ↑” 指向不一定是油流方向。 (3)符號均以元件的零位置表示，當(dāng)系統(tǒng)的動作另有說明時，可作例外。 采用 職能符號 表示的原理圖： 具有圖形簡單，易繪制等優(yōu)點，但直觀性差，難理解。六、液壓與氣動系統(tǒng)的特點 液壓傳動特點 優(yōu)點：（ 1）傳動平穩(wěn)、重量輕、體積小、承載能力大；（ 2）易實現(xiàn)無級調(diào)速；（ 3）易實現(xiàn)過載保護和自動潤滑；（ 4）能實現(xiàn)各種機械運動、易于自動控制；（ 5）由于元件已實現(xiàn)標準化、系列化、通用化，便于設(shè)計制造 。 缺點：（ 1）元件本身制造精度要求高；（ 2）實現(xiàn)定比傳動難，且不宜在高、低溫及易燃易爆等場合下使用；（ 3）不宜遠距離輸送動力，發(fā)生故障不易查除，油液易污染，對油液的 質(zhì)量要求高。 氣壓傳動的特點 優(yōu)點：① 來源廣泛，成本低廉，系統(tǒng)簡單；② 空氣粘度小，輸送時壓力損失小，便于集中供應(yīng)（空壓站）和遠距離輸送；③ 維護簡單，管道不易堵塞，無須更換介質(zhì)；④ 易于實現(xiàn)過載自動保護，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 ）， 對元件材料及加工精度要求低 。 缺點：① 傳遞的功率小；② 傳遞運動的速度穩(wěn)定性差；③ 傳動效率較低。 七、液壓與氣壓傳動的應(yīng)用及發(fā)展概況 18世紀末 萬噸水壓機 20世紀 30年代 起重機、機床及工程機械 二戰(zhàn)期間 各種軍事武器 二戰(zhàn)結(jié)束后 各種自動化設(shè)備及自動生產(chǎn)線20世紀 80年代－現(xiàn)在 ：高速、高壓、大功率、低噪聲、長壽命、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技術(shù)初級階段計算機－液壓伺服時期電氣－液壓技術(shù)時期20世紀 50年代－ 70年代 黃金時代迅猛發(fā)展期表 11 在各類機械行業(yè)中的應(yīng)用實例行業(yè)名稱 應(yīng)用場所舉例工程機械 挖掘機、裝載機、推土機、壓路機、鏟運機等起重運輸機械 汽車吊、港口龍門吊、叉車、裝卸機械、皮帶運輸機等礦山機械 鑿巖機、開掘機、開采機、破碎機、提升機、液壓支架建筑機械 打樁機、液壓千斤頂、平地機等農(nóng)業(yè)機械 聯(lián)合收割機、拖拉機、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)等冶金機械 電爐爐頂及電極升降機、軋鋼機、壓力機等輕工機械 打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化機、造紙機、紡織機械等汽車工業(yè) 自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車、汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器等