第一章 绪 论,一部完整的机器由原动机、传动部分和工作机构组成。传动部分作用是把原动机的输出功率传送给工作机构,同时对力、速度、方向等进行调节与控制。传动有多种类型，如机械传动、电力传动、液体传动、气压传动以及它们的组合-复合传动等。,液体传动:,用液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动两种形式：,（1）液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量，根据它的工作特点又可称为容积式液压传动。,（2）液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。,1.1 液压传动与控制概述,1.1.1 液压传动与控制的工作原理,如图所示为一台用于驱动机床工作台的液压传动系统图。这个系统可使工作机构作直线往复运动、克服各种阻力和调节工作台的运动速度，通过它可以进一步了解液压传动系统的工作原理。,从上面这个简单的例子中可以看到:,(1) 液压传动是以液体作为工作介质来传递动力的. (2) 液压传动用液体的压力能来传递动力,它与利用液体动能的液力传动是不相同的. (3) 液压传动中的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行工作的,因此液压传动和液压控制常常难以截然分开.,1.液压系统的压力取决于负载。对于实际液体, 油液在管道和元件中流动时所受到的“阻力”等,也包括在负载内。 2.执行机构的运动速度取决于进入执行机构的流量。只要能连续调节进入执行机构的流量,就能无极调节执行机构的运动速度。,1.1.2 液压系统的主要工作特征,1.2 液压系统的组成,(1) 动力元件 （泵） (2) 执行元件 （缸、马达） (3) 控制元件 （各类阀） (4)辅助元件 （油箱、油管、滤油器等） (5) 工作介质 （液压油）,1.3 液压系统图的图形符号,两种工作原理图： 1、半结构式 直观，画法复杂。 2、职能符号 画法简单，清晰。,1）职能符号只表示元件的职能和管路的连接，不反映结构参数和安装位置。 2）图上所示位置是静态位置或零位。,职能符号表示的液压系统图,与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点： (1)液压传动的各种元件,可根据需要方便、灵活地来布置； (2)重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； (3)操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)； (4)可自动实现过载保护； (5)一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长； (6)很容易实现直线运动； (7)容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。,1.4.1 液压传动的主要优点,1.4 液压系统的优缺点,1.4.2 液压传动的主要缺点,(1)由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。 (2)工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。 (3)液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。 (4)由于液体介质的泄漏及可压缩性影响，不能得到严格的定比传动。 (5)液压传动出故障时不易找出原因；使用和维修要求有较高的技术水平。,工程机械 推土机、挖掘机、压路机 起重运输 汽车吊、叉车、港口龙门吊 矿山机械 凿岩机、提升机、液压支架 建筑机械 打桩机、平地机、液压千斤顶 农业机械 拖拉机、联合收割机 冶金机械 压力机、轧钢机 锻压机械 压力机、模锻机、液压锤 机械制造 组合机床、冲床、自动线、扳手 轻工机械 打包机、注塑机 汽车工业 转向器助力器、减振器、自卸汽车 智能机械 模拟驾驶舱、机器人、机械手,1.5.1 液压传动在各类机械中的应用,1.5 液压技术的应用与发展,1.5.2 液压传动的发展,液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，18世纪末英国制成第一台水压机算起，液压传动已有23百年的历史，只是由于早期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍地应用。随着科学技术的不断发展，对传动技术的要求越来越高，液压传动技术自身也在不断发展，特别是在第二次世界大战期间及战后，由于军事及建设需求的刺激，液压技术日趋成熟。,第二次世界大战前后，成功地将液压传动装置用于舰艇炮塔转向器，其后出现了液压六角车床和磨床，一些通用机床到本世纪30年代才用上了液压传动技术。,第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也大大促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格化、系列化而在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。近30年来，由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、材料科学、微电子技术等学科的发展，再次将液压技术推向前进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，在国民经济的各个部门都得到了应用，如工程机械、数控加工中心、冶金自动线等。现在国外95%工程机械、90%数控加工中心、95%以上的自动线采用液压传动。 采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。,习题,11 具体说明液压系统的工作压力不能无限大的原因 (假设负载可以元限大)。 12 流动的液体具有压力能、动能和位能，这三种能是同时存在的。哪一种能量形式在液压传动中是最主要的，为什么? 13 结合液压千斤顶原理图，说明在千斤顶举升重物的过程中，考虑压力损失和不考虑压力损失两种情况下工作介质的压力分布状况。并说明把重物举升到一定高度且维持这个高度不变时，千斤顶内的工作介质所处的状态。此时还有流量吗，压力呢? 14 在存在泄漏的情况下，如何理解液压传动中运动的传递按照容积变化相等的原则进行。,