【正文】 應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)液壓油中混有空氣時(shí)，其抗壓縮能力將顯著降低，這會(huì)嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的工作性能。在實(shí)際應(yīng)用中，常用K值說明液體抵抗壓縮能力的大小。由于壓力增大時(shí)液體的體積減小，因此式（2—2）的右邊須加一負(fù)號(hào)，以使k為正值。 2．可壓縮性 液體受壓力作用而發(fā)生體積減小的性質(zhì)稱為液體的可壓縮性。隨著液體溫度或壓力的變化，其密度也會(huì)發(fā)生變化，但這種變化量很小，可以忽略不計(jì)。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。知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容帕斯卡原理在充滿液體的密閉容器中，在任一點(diǎn)施加一單位力，這一單位力向任意地方傳遞，其大小不變，方向作用于垂直物體的表面壓力取決于負(fù)載液壓系統(tǒng)的壓力取決與負(fù)載，該負(fù)載包括外負(fù)載和內(nèi)負(fù)載；液壓系統(tǒng)的最高壓力由液壓泵口溢流閥調(diào)定速度取決于流量執(zhí)行元件的速度取決與輸入的流量，通常與負(fù)載大小無關(guān)連續(xù)性方程液體在密閉的一條管道中流動(dòng)，正常時(shí)不會(huì)斷流、增加或減少，利用連續(xù)性方程可以求得液壓缸內(nèi)徑、油管內(nèi)徑以及管內(nèi)液體流速等能量守恒定律自然界的一切物質(zhì)總是不停地運(yùn)動(dòng)著，其所具有的能量不變，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式項(xiàng)目一 液壓油的選用項(xiàng)目描述為了正確選用液壓油，需要了解對(duì)液壓油的使用要求，熟悉液壓油的品種及其性能，掌握液壓油的選擇使用方法。④掌握伯努利方程。②弄清液壓油的分類、性質(zhì)和牌號(hào)意義。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。換向是通過換向閥來實(shí)現(xiàn)的。沒有壓力油，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。2）THHPJY3液壓綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)（1）壓力的建立與調(diào)壓通過認(rèn)識(shí)溢流閥和泵，建立調(diào)壓回路，先將壓力調(diào)為零，然后慢慢地調(diào)高壓力，通過壓力表顯示壓力的變化值。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。８）作液壓實(shí)訓(xùn)時(shí)，在有壓力的情況下不準(zhǔn)拆卸管子；作氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)時(shí)，在有壓力的情況下拆卸某軟管，應(yīng)握緊該軟管的端頭。６）應(yīng)按要求連接回路，檢查無誤后才能起動(dòng)電機(jī)。４）限位元件不應(yīng)放在動(dòng)作桿的對(duì)面，而應(yīng)使其側(cè)面與桿接觸。２）要正確地組裝和固定好各元、器件。６）建立液壓基本回路的概念。４）建立控制系統(tǒng)流量的概念。２）從外形上認(rèn)識(shí)常用的液壓元件。四、液壓試驗(yàn)臺(tái)觀摩液壓試驗(yàn)臺(tái)觀摩，通過教師的操作，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。 （2）液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感，不宜在很高和很低的溫度下工作，且易污染環(huán)境。 （7）氣壓傳動(dòng)工作介質(zhì)取之不竭，且不易污染。特別是電氣控制聯(lián)合使用時(shí)，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。 （4）液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 （2）在相同功率情況下，液壓傳動(dòng)能量轉(zhuǎn)換元件的體積較小，重量較輕。GB/T —1993液壓與氣壓圖形符號(hào)見本書附錄一。圖中的符號(hào)只表示元件的功能，不表示元件的結(jié)構(gòu)和安裝位置，這種圖形稱為職能符號(hào)圖。在工程實(shí)際中，除某些特殊情況外，一般都用簡單的圖形符號(hào)來繪制液壓系統(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)過渡。在圖1—2（a）中， 組成液壓系統(tǒng)的各個(gè)元件是用半結(jié)構(gòu)式圖形畫出來的，這種圖形稱為結(jié)構(gòu)原理圖。 （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。 （3）控制元件 指各種閥類元件，它們的作用是控制和調(diào)節(jié)液（氣）壓系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動(dòng)方向，以保證工作機(jī)構(gòu)完成預(yù)定的工作運(yùn)動(dòng)。它的功用是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。它的功能是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體的壓力能，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)。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)。為適應(yīng)克服不同大小阻力的需要，泵輸出油液的壓力應(yīng)當(dāng)能夠調(diào)整；另外，當(dāng)工作臺(tái)低速移動(dòng)時(shí)，節(jié)流閥開口較小，泵出口多余的壓力油亦需要排回油箱。當(dāng)節(jié)流閥開口較大時(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)流閥開口較小時(shí)，工作臺(tái)移動(dòng)速度則較慢。這時(shí)液壓缸左腔的油亦經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。這時(shí)，液壓缸右腔的油通過換向閥經(jīng)回油管排回油箱。油液經(jīng)過濾器2過濾后流往液壓泵，經(jīng)泵向系統(tǒng)輸送。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)簡化了的機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，通過它可以進(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。分析液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^程，可知液（氣）壓傳動(dòng)是依靠液（氣）體在密封容積變化中的壓力能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的。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。如此反復(fù)地提壓杠桿1，就可以使重物不斷升起，達(dá)到起重的目的。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。圖1—1 液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟?—杠桿；2—小活塞；6—液壓缸；5—鋼球；7—大活塞；8—重物；9—放油閥；10—油箱液壓與氣壓傳動(dòng)的基本工作原理是相似的，現(xiàn)以圖1—1所示的液壓千斤頂來簡述它們的工作原理。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)。液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和控制的方法是基本相同的，它們都是利用有關(guān)元件組成所需功能的基本回路，再由若干回路組合成傳動(dòng)系統(tǒng)來進(jìn)行能量的傳遞與控制。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)。項(xiàng)目二 液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的工作原理、組成及特點(diǎn)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）來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式。采用液壓傳動(dòng)的程度成為衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。20世紀(jì)60年代后 發(fā)展為一門完整的自動(dòng)化技術(shù)。 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，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。處在這樣的變革時(shí)期，要求按不同與以前的觀點(diǎn)去開發(fā)氣動(dòng)技術(shù)、氣動(dòng)機(jī)械和氣動(dòng)系統(tǒng)。表1—1 液壓技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用行業(yè)應(yīng)用舉例汽車工業(yè)汽車生產(chǎn)流水線、汽車自動(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。目前我國機(jī)械工業(yè)往認(rèn)真消化、推廣從國外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時(shí)，大力研制開發(fā)國產(chǎn)液壓元件新產(chǎn)品（如中高壓齒輪泵、比例閥、疊加閥及新系列中高壓閥），加強(qiáng)產(chǎn)品可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行新的國家標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)一些性能差的不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品采取逐步淘汰的措施。 我國的液壓工業(yè)開始于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，后來又用于拖拉機(jī)對(duì)工程機(jī)械。特別是20世紀(jì)60年代以后，隨著原子能科學(xué)、空間科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)也得到很大發(fā)展，滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域之中，在工程機(jī)械、冶金、軍工、農(nóng)機(jī)、汽車、輕紡、船舶、石油、航空和機(jī)床工業(yè)中，液壓技術(shù)得到了普遍的應(yīng)用。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。項(xiàng)目分析液壓與氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用范圍，液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。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）來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式。模塊一 液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用知識(shí)目標(biāo)1．液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的組成及工作原理。2．液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。本項(xiàng)目要求了解液壓與氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況。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)來說是一門較新的傳動(dòng)形式。然而液壓傳動(dòng)的真正推廣使用卻是近50多年的事。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。自1964年開始從國外引進(jìn)液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品以來，我國的液壓元件生產(chǎn)已形成系列，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng)用。可以看出，液壓傳動(dòng)技術(shù)在我國的應(yīng)用與發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的歷史階段。隨著工業(yè)的發(fā)展，它的應(yīng)用也將日益擴(kuò)大，同時(shí)它的性能也就必須滿足氣動(dòng)機(jī)械多樣化以及與機(jī)械電子工業(yè)快速發(fā)展相適應(yīng)的要求。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。表1—2 氣動(dòng)技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用行業(yè)應(yīng)用舉例汽車工業(yè)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)輕工業(yè)氣動(dòng)上下料裝置制造業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線電子工業(yè)家電生產(chǎn)線化學(xué)工業(yè)化工原料輸送裝置軍事工業(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)的懸掛裝置三、液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況17世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理, 18世紀(jì)末英國制成第一臺(tái)水壓機(jī), 19世紀(jì) 炮塔轉(zhuǎn)位器、六角車床和磨床, 第二次世界大戰(zhàn)兵器（功率大、反應(yīng)快）, 戰(zhàn)后轉(zhuǎn)向民用機(jī)械、工程、農(nóng)業(yè)、汽車。現(xiàn)在國外95%工程機(jī)械、90%數(shù)控加工中心、95%以上的自動(dòng)線采用液壓傳動(dòng)。氣動(dòng)技術(shù)歷史悠久，自然風(fēng)力推動(dòng)風(fēng)車，19世紀(jì)中葉，空氣壓縮機(jī)在英國問世，19世紀(jì)七十年代開始在采礦業(yè)使用風(fēng)鎬，19世紀(jì)八十年代美國研制了火車的氣動(dòng)剎車，第二次世界大戰(zhàn)以后，各國生產(chǎn)的迅速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)繁榮，氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，20世紀(jì)60年代以來，氣動(dòng)元件的發(fā)展速度已超過了液壓元件。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)。相關(guān)知識(shí)一、液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的工作原理液壓與氣壓傳動(dòng)是研究以有壓流體（壓力油或壓縮空氣）為傳動(dòng)介質(zhì)，來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械的傳動(dòng)和自動(dòng)控制的學(xué)科。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)。液壓傳動(dòng)傳遞動(dòng)力大，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，但由于液體粘性大，在流動(dòng)過程中阻力損失大，因而不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)和控制；而氣壓傳動(dòng)由于空氣的可壓縮性大，且工作壓力低（）所以傳遞動(dòng)力不大，運(yùn)動(dòng)也不如液壓傳動(dòng)平穩(wěn)，但空氣粘性小，傳遞過程中阻力小、速度快、反應(yīng)靈敏，因而氣壓傳動(dòng)能用于較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)和控制。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。當(dāng)壓下杠桿1時(shí)，小活塞下移，小缸下腔的密封容積減小，腔內(nèi)壓力升高，這時(shí)鋼球4自動(dòng)關(guān)閉了油液流回油池的通路，小缸下腔的壓力油就推開鋼球5進(jìn)人大缸6的下腔，推動(dòng)大活塞將重物B（重力為G）向上頂起一段距離。 若將放油閥9旋轉(zhuǎn)90176。從此例可以看出液壓千斤頂是一個(gè)簡單的液壓傳動(dòng)裝置。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。在圖1—2（a）中，液壓泵3由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從油箱1中吸油。來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)。圖1—2 機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)1—油箱；2—過濾器；3—液壓泵；4—溢流閥；5—節(jié)流閥；6—換向閥；7—液壓缸；8—工作臺(tái) 如果將換向閥手柄扳到左邊位置，換向閥處于圖1—2（b）所示的狀態(tài)，則壓力油經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸的右腔，推動(dòng)活塞連同工作臺(tái)向左移動(dòng)。 工作臺(tái)的移動(dòng)速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。 工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)必須克服阻力，如克服切削力和相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦力等。這些功能是由溢流閥4來實(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)壓力下打開溢流閥，經(jīng)回油管流回油箱。圖1—3 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成1—?dú)鈮喊l(fā)生裝置；2—壓力控制閥；3—邏輯原件；4—方向控制閥；5—流量控制閥；6—?dú)飧祝?—行程開關(guān)；8—消聲器；9—油霧器；10—過濾器 由上面的例子可以看出，液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成： （1） 動(dòng)力元件 一般最常見的是液壓泵或空氣壓縮機(jī)。 （2）執(zhí)行元件 一般指作直線運(yùn)動(dòng)的液（氣）壓缸、作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液（氣）壓馬達(dá)等。以驅(qū)動(dòng)工作部件。 （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