【正文】 標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，故便于設(shè)計(jì)、制造。 （3）液壓與氣壓傳動(dòng)工作平穩(wěn)，反應(yīng)速度快，沖擊小，能高速啟動(dòng)、制動(dòng)和換向。使用圖形符號(hào)，可使液壓系統(tǒng)圖簡(jiǎn)單明了，便于交流及原理的表達(dá)。結(jié)構(gòu)原理圖直觀性強(qiáng)，較易理解，但難于繪制，系統(tǒng)中元件數(shù)量多時(shí)更是如此。 （4）輔助元件 指除以上三種以外的其它裝置，如油箱、濾油器、分水濾氣器、油霧器、蓄能器等，它們的作用是提供必要的條件，使系統(tǒng)得以正常工作和便于監(jiān)測(cè)控制。 （2）執(zhí)行元件 一般指作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的液（氣）壓缸、作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液（氣）壓馬達(dá)等。這些功能是由溢流閥4來(lái)實(shí)現(xiàn)的，調(diào)節(jié)溢流閥彈簧的預(yù)壓力就能調(diào)整泵出口的油液壓力，并讓多余的油在相應(yīng)壓力下打開(kāi)溢流閥，經(jīng)回油管流回油箱。 工作臺(tái)的移動(dòng)速度是通過(guò)節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)的。來(lái)自液壓泵的壓力油經(jīng)節(jié)流閥5和換向閥6進(jìn)入液壓缸7的左腔，推動(dòng)活塞連同工作臺(tái)8向右移動(dòng)。液（氣）壓傳動(dòng)裝置本質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，后又將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能做功。 若將放油閥9旋轉(zhuǎn)90176。圖中大小兩個(gè)液壓缸6和3的內(nèi)部分別裝有活塞7和2，活塞和缸體之間保持一種良好的配合關(guān)系，不僅活塞能在缸內(nèi)滑動(dòng)，而且配合面之間又能實(shí)現(xiàn)可靠的密封。因此，要研究液壓與氣壓傳動(dòng)及其控制技術(shù)，就首先要了解傳動(dòng)介質(zhì)的基本物理性能及其靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性；了解組成系統(tǒng)的各類(lèi)液壓與氣動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、工作性能以及各種基本回路的性能和特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行液壓與氣壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目要求了解液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的工作原理、組成及其特點(diǎn)?，F(xiàn)在國(guó)外95%工程機(jī)械、90%數(shù)控加工中心、95%以上的自動(dòng)線(xiàn)采用液壓傳動(dòng)。即不單純強(qiáng)調(diào)進(jìn)行氣動(dòng)元件本身的研究而使之滿(mǎn)足多樣化的要求，而且為了達(dá)到提高系統(tǒng)的可靠性、降低成本，要進(jìn)行無(wú)給油化、節(jié)能化、小型化和輕量化、位置控制的高精度化，以及與電子學(xué)相結(jié)合的綜合控制技術(shù)的研究。可以看出，液壓傳動(dòng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用與發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的歷史階段。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低能耗、經(jīng)久耐用、高度集成化等方向發(fā)展；同時(shí)，新型液壓元件的應(yīng)用，液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等工作也日益取得顯著的成果。相關(guān)知識(shí)一、液壓技術(shù)的應(yīng)用液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)是一門(mén)較新的傳動(dòng)形式。2．液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容各種傳遞動(dòng)力的方式機(jī)械傳動(dòng)、電傳動(dòng)、液壓與氣壓傳動(dòng)、液力與氣力傳動(dòng)項(xiàng)目一 液壓與氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展項(xiàng)目描述液壓與氣壓傳動(dòng)是利用密閉系統(tǒng)中的受壓液體（液壓油或空氣）來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式。如果從1795年世界上第一臺(tái)水壓機(jī)誕生算起，液壓傳動(dòng)已有200多年的歷史。 我國(guó)的液壓工業(yè)開(kāi)始于20世紀(jì)50年代，其產(chǎn)品最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來(lái)又用于拖拉機(jī)對(duì)工程機(jī)械。表1—1 液壓技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用行業(yè)應(yīng)用舉例汽車(chē)工業(yè)汽車(chē)生產(chǎn)流水線(xiàn)、汽車(chē)自動(dòng)變速箱、液壓助力轉(zhuǎn)向器等輕工業(yè)注塑機(jī)、打包機(jī)、造紙機(jī)等工程機(jī)械液壓汽車(chē)起重機(jī)礦山機(jī)械采掘機(jī)械、液壓鉆機(jī)等冶金、機(jī)制工業(yè)液壓機(jī)、液壓磨床、數(shù)控機(jī)床軍事工業(yè)艦艇、坦克等裝備上的炮塔轉(zhuǎn)位瞄準(zhǔn)器農(nóng)業(yè)聯(lián)合收割機(jī)、農(nóng)機(jī)的懸掛裝置二、氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用氣壓傳動(dòng)技術(shù)在技術(shù)飛速進(jìn)步、能源緊張的當(dāng)今世界發(fā)展將更加迅速。 液壓與氣壓傳動(dòng)發(fā)展到目前的水平主要是由于液壓與氣壓傳動(dòng)本身的特點(diǎn)所致，可以預(yù)見(jiàn)，隨著工業(yè)的發(fā)展，液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)必將更加廣泛地應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。采用液壓傳動(dòng)的程度成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。項(xiàng)目分析液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的組成，液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。液壓傳動(dòng)所用的工作介質(zhì)為液壓油或其它合成液體，氣壓傳動(dòng)所用的工作介質(zhì)為空氣，由于這兩種流體的性質(zhì)不同，所以液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)又各有其特點(diǎn)。當(dāng)用手向上提起杠桿1時(shí)，小活塞2就被帶動(dòng)上升，于是小缸3的下腔密封容積增大，腔內(nèi)壓力下降，形成部分真空，這時(shí)鋼球5將所在的通路關(guān)閉，油箱10中的油液就在大氣壓力的作用下推開(kāi)鋼球4沿吸油孔道進(jìn)人小缸的下腔．完成一次吸油動(dòng)作。測(cè)在物體8的自重作用下，大缸中的油液流回油箱，大活塞下降到原位。二、液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及圖形符號(hào) 圖1—2為一臺(tái)簡(jiǎn)化了的機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)它可以進(jìn)一步了解一般液壓傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具備的基本性能和組成情況。這時(shí)，液壓缸右腔的油通過(guò)換向閥經(jīng)回油管排回油箱。當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)口較大時(shí)，進(jìn)入液壓缸的流量較大，工作臺(tái)的移動(dòng)速度也較快；反之，當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)口較小時(shí)，工作臺(tái)移動(dòng)速度則較慢。圖1—3為一可完成某程序動(dòng)作的氣動(dòng)系統(tǒng)的組成原理圖，其中的控制裝置是若干氣 動(dòng)元件組成的氣動(dòng)邏輯回路，它可以根據(jù)氣缸活塞桿的始末位置，由行程開(kāi)關(guān)等傳遞信號(hào)， 在作出邏輯判斷后指示氣缸下一步的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)定的自動(dòng)工作循環(huán)。它的功用是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 （5）傳動(dòng)介質(zhì) 即液壓油或壓縮空氣，其作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。在工程實(shí)際中，除某些特殊情況外，一般都用簡(jiǎn)單的圖形符號(hào)來(lái)繪制液壓系統(tǒng)原理圖，故結(jié)構(gòu)原理圖只作為一種教學(xué)中的表達(dá)過(guò)渡。GB/T —1993液壓與氣壓圖形符號(hào)見(jiàn)本書(shū)附錄一。 （4）液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。 （7）氣壓傳動(dòng)工作介質(zhì)取之不竭，且不易污染。四、液壓試驗(yàn)臺(tái)觀摩液壓試驗(yàn)臺(tái)觀摩，通過(guò)教師的操作，學(xué)生的參與，師生共同對(duì)現(xiàn)象的分析，增加學(xué)生對(duì)液壓傳動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)液壓傳動(dòng)的興趣。４）建立控制系統(tǒng)流量的概念。２）要正確地組裝和固定好各元、器件。６）應(yīng)按要求連接回路，檢查無(wú)誤后才能起動(dòng)電機(jī)。3．液壓試驗(yàn)臺(tái)觀摩1）THHPJY3液壓綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)THHPJY3液壓綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)上，配置有泵和電動(dòng)機(jī)作為試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力裝置；備有兩個(gè)單桿液壓缸作為執(zhí)行裝置；配置有溢流閥作為壓力調(diào)節(jié)裝置；配置有兩個(gè)三位四通電磁換向閥、二位三通換向閥、兩位二通換向閥，用于控制油液的流動(dòng)方向。沒(méi)有壓力油，缸是不運(yùn)動(dòng)的，有壓力油，如果油路不通，缸是不運(yùn)動(dòng)的。本模塊主要了解液壓與氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況。④掌握伯努利方程。相關(guān)知識(shí)一、液壓油的主要性質(zhì)1．密度 單位體積液體的質(zhì)量稱(chēng)為該液體的密度，即 ρ= （2—1）式中V—液體的體積； m—體積為V的液體的質(zhì)量； ρ—液體的密度。 2．可壓縮性 液體受壓力作用而發(fā)生體積減小的性質(zhì)稱(chēng)為液體的可壓縮性。在實(shí)際應(yīng)用中，常用K值說(shuō)明液體抵抗壓縮能力的大小。由于油液中的氣體難于完全排除，實(shí)際計(jì)算中常取液壓油的體積模量K=103MPa。如圖2—1所示，設(shè)兩平行平板間充滿(mǎn)液體，下平板不動(dòng)，上平板以速度u0向右平移。 由式（2—5）可知，在靜止的液體中，因速度梯度=0，內(nèi)摩擦力為零，所以液體在靜止?fàn)顟B(tài)下是不呈粘性的。 動(dòng)力粘度的法定計(jì)量單位為（帕我國(guó)生產(chǎn)的全損耗系統(tǒng)用油采用40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度值（mm2／s）為其粘度等級(jí)標(biāo)號(hào)，液壓油也用來(lái)劃分油的牌號(hào)。 恩氏粘度用恩氏粘度計(jì)，將被測(cè)油放在一個(gè)特制的容器里（恩氏粘度計(jì)），加熱至t℃后，測(cè)量出200mL的油液流盡所需時(shí)間t1，與流出同樣體積的20℃的蒸餾水所用時(shí)間t2之比值就是該油在溫度t℃時(shí)的恩氏粘度，用符號(hào)176。 3）粘度與溫度的關(guān)系油液的粘度對(duì)溫度的變化極為敏感，溫度升高，油的粘度下降。粘度指數(shù)VI值較大，表示油液粘度隨溫度的變化率較小，即粘溫特性較好。但對(duì)于一般的液壓系統(tǒng)，當(dāng)壓力在32MPa以下時(shí)，壓力對(duì)粘度的影響不大，可以忽略不計(jì)。（2）有良好的潤(rùn)滑性能，腐蝕性小，抗銹性好。（6）抗泡沫性和抗乳化性好。 對(duì)于具體的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，則需根據(jù)情況突出某些方面的使用性能要求。礦油型液壓油的主要品種有普通液壓油、抗磨液壓油、低溫液壓油、高粘度指數(shù)液壓油、液壓導(dǎo)軌油及其它專(zhuān)用液壓油（如航空液壓油、舵機(jī)液壓油），它們都是以全損耗系統(tǒng)用油為基礎(chǔ)原料，精煉后按需要加入適當(dāng)?shù)奶砑觿┲频玫摹Ｒ虼耍挥性诘蛪合到y(tǒng)且要求不高時(shí)才可用全損耗系統(tǒng)用油作為液壓代用油、至于汽輪機(jī)油，雖經(jīng)深度精制并加有氧化、抗泡沫等添加劑，其性能優(yōu)于全損耗系統(tǒng)用油，但它是汽輪機(jī)專(zhuān)用油，并不具備液壓傳動(dòng)用油的各種特性，只能作為一種代用油，用于一般液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。在一些高溫、易燃、易爆的工作場(chǎng)合，為了安全起見(jiàn)，應(yīng)該在液壓系統(tǒng)使用難燃性液體，如水包油、油包水等乳化液，或水—乙二醇、磷酸脂等合成液。油液品種的進(jìn)擇是否合適，對(duì)液壓系統(tǒng)的工作影響很大。在選擇粘度時(shí)應(yīng)注意以下幾方面的情況：1）按工作機(jī)械的不同要求選用 精密機(jī)械與一般機(jī)械對(duì)粘度要求不同。否則，泵磨損快，容積效率降低，甚至可能破壞泵的吸油條件。表2—1 按液壓泵類(lèi)型推薦選用的運(yùn)動(dòng)粘度液壓泵的類(lèi)型運(yùn)動(dòng)粘度（mm2/s）工作壓力（MPa）工作溫度（℃）推薦用油允許最佳葉片泵（1200r/min）葉片泵（1800r/min）16～22020～22026～5425～5475～40LHH32，LHH4640～80LHH46，LHH68＞145～40LHL32，LHL4640～80LHL46，LHL68齒輪泵4～22025～54＜5～40LHL32，LHL4640～80LHL46，LHL6810～205～40LHL46，LHL6840～80LHM46，LHM6816～325～40LHM32，LHM6840～80LHM46，LHM68徑向柱塞泵軸向柱塞泵10～654～7616～4816～4714～355～40LHM32，LHM4640～80LHM46，LHM68＞355～40LHM32，LHM6840～80LHM46，LHM1004）考慮液壓系統(tǒng)的環(huán)境溫度 礦物油的粘度由于溫度的影響變化很大，為保證在工作溫度時(shí)有適宜的粘度，還必須考慮周?chē)h(huán)境的影響。換油時(shí)要徹底清洗油箱，注入新油時(shí)必須過(guò)濾。（5）應(yīng)保持油箱的溫升不超過(guò)液壓油允許的范圍，通常不超過(guò)70℃，否則應(yīng)進(jìn)行冷卻調(diào)節(jié)。（2）堵塞液壓元件的微小孔道和縫隙，使液壓閥動(dòng)作失靈，加速零件的磨損，使元件不能正常工作；擦傷密封件，增加外泄漏等。（3）生成物污染 這主要是指液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中產(chǎn)生的金屬微粒、密封材料磨損顆粒、涂料剝離片、水分、氣泡及油液變質(zhì)后的膠狀生成物等，造成液壓油污染。（2）濾除系統(tǒng)產(chǎn)生的雜質(zhì) 應(yīng)在系統(tǒng)的有關(guān)部位設(shè)置適當(dāng)精度的過(guò)濾器，并且要定期檢查、清洗或更換濾芯。比較科學(xué)的方法是定期取樣化驗(yàn)，觀察油液的變質(zhì)情況來(lái)決定是否需要換油，換油時(shí)要清洗油箱，沖洗系統(tǒng)管道及元件。掌握液體的基本性質(zhì)，液體平衡和運(yùn)動(dòng)的主要力學(xué)規(guī)律，對(duì)于正確理解液壓傳動(dòng)原理以及合理設(shè)計(jì)和使用液壓系統(tǒng)都是非常必要的。這一定義在物理學(xué)中稱(chēng)為壓強(qiáng)，但在液壓傳動(dòng)習(xí)慣稱(chēng)為壓力，壓力通常以p表示，單位為Pa，表達(dá)式為 （2—10）其中 A一作用力下的作用面積，m2； F一作用面積上的法向作用力，N。（a） （b）圖2—3 重力作用下的靜止液體2．液體靜力學(xué)基本方程在重力們用下的靜止液體狀受力情況如圖2—3（a）引出所示，除了液體的重力、液面上的壓力p0以外，還有容器壁面對(duì)液體的壓力。由該式可知：1）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處的壓力都有兩部分組或：一部分是液面上的壓力p0，一部分是該點(diǎn)以上液體自重所形成的壓力，即ρg與該點(diǎn)離液面深度h的乘積。液體與空氣的接觸面就是等壓面。（2 在連通器的兩種不相混的液體中，通過(guò)兩種液體分界面的水平面是等壓面。通常，由外力產(chǎn)生的壓力p0是很大的，而液壓系統(tǒng)的安裝高度h一般不超過(guò)10m，由液體重力引起的壓力是很小很小的，即ρgh ＜＜p0，可忽略ρgh的影響，認(rèn)為液壓系統(tǒng)中靜止液體內(nèi)的壓力到處相等，即p＝p0=，若F＝0，p＝0；F越大，p也越大。4．壓力的測(cè)量 1）液體壓力的表示方法及單位 （1）用液體在單位面積上所受到的作用力的大小表示, 符號(hào)為p,單位為Pa、kPa、MPa。由于作用于物體上的大氣壓，一般自成 平衡，所以由壓力計(jì)測(cè)得的讀數(shù)是高出大氣壓力的那部分?jǐn)?shù)值。一般由壓力計(jì)測(cè)定的壓力均是相對(duì)壓力，又稱(chēng)表壓力。主要以液體動(dòng)能進(jìn)行工作的稱(chēng)為液力傳動(dòng)；主要以液體壓力能進(jìn)行工作的稱(chēng)為液壓傳動(dòng)。流動(dòng)液體的連線(xiàn)性方程、伯努利方程與能量方程是描述流動(dòng)液體力學(xué)規(guī)律的三個(gè)基本方程，它不僅構(gòu)成了液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，而且還是液壓技術(shù)中分析分析問(wèn)題和設(shè)計(jì)計(jì)算的理論依據(jù)。反之，若任一點(diǎn)處的壓力、速度和密度中有一個(gè)隨時(shí)間變化就稱(chēng)恒定流動(dòng)。 2）流量 單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)過(guò)流斷面的液體稱(chēng)為流量，常用q表示，單位m3/s或L/min。3．層流、紊流、雷諾流 液體的流動(dòng)有層流和紊流兩種狀態(tài)。同時(shí)可以進(jìn)行孔板流量計(jì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。 (3) 關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥9,打開(kāi)進(jìn)水閥3,使自來(lái)水充滿(mǎn)水槽,并使其有一定的溢流量。 (2) 輕輕打開(kāi)閥門(mén)10,讓水緩慢流過(guò)實(shí)驗(yàn)管道。讀取流量計(jì)的流量并計(jì)算出雷諾準(zhǔn)數(shù)。為部分消除進(jìn)水和溢流造成的震動(dòng)的影響,在滯流和過(guò)渡流狀況的每一種流量下均可采用突然暫時(shí)關(guān)閉進(jìn)口閥 3 ,然后觀察管內(nèi)水的流動(dòng)狀況（過(guò)渡流、湍流流動(dòng)如圖2—10所示）。 圖2—11 流速分布示意圖實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的操作：(1)關(guān)閉紅水流量調(diào)節(jié)夾,使紅水停止流動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)： 做滯流時(shí)，為了使滯流狀況能較快地形成,而且能夠保持穩(wěn)定，第一，水槽的溢流應(yīng)盡可能的小。