流體傳動(dòng)與控制HydraulicsTransmissionandControl講授張軍偉流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!課程簡(jiǎn)介課程目的

能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的液氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)。

能分析液氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)，排除系統(tǒng)故障。實(shí)現(xiàn)途徑

掌握流體傳動(dòng)的基本原理和應(yīng)用。掌握液氣壓傳動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。

掌握液氣壓傳動(dòng)基本回路和系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)。課程性質(zhì)專(zhuān)業(yè)選修課流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!教材

周憶、于今主編.流體傳動(dòng)與控制.科學(xué)出版社，2008年參考書(shū)目

有關(guān)“液壓與氣壓傳動(dòng)”教材王春行主編.液壓伺服控制系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)出版社，1996理論課學(xué)時(shí)

32H（其中Hydraulics:28H,Pneumatics:4H）流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!主要內(nèi)容

部分液壓傳動(dòng)第1章緒論

1.1液壓傳動(dòng)的工作原理及系統(tǒng)的組成

1.2液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)

1.3液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.4液壓傳動(dòng)與控制的發(fā)展概況第2章液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)

2.1流體靜力學(xué)

2.3流體動(dòng)力學(xué)

2.4液壓系統(tǒng)的壓力損失

2.5孔口及縫隙的流量壓力特性

2.7液壓沖擊及氣穴第3章液壓泵、液壓馬達(dá)

3.1概述

3.2液壓泵的性能參數(shù)

3.3齒輪泵

3.4葉片泵

3.5柱塞泵3.6液壓馬達(dá)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!

第7章基本回路

7.1方向控制回路

7.2壓力控制回路

7.3速度控制回路

7.4同步控制回路

7.5順序動(dòng)作回路第8章典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)

8.1組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)

8.2液壓機(jī)床液壓系統(tǒng)

8.3塑料注射成型機(jī)械液壓系統(tǒng)

8.5鋁箔軋機(jī)電液伺服控制系統(tǒng)

8.6電液比例控制系統(tǒng)第9章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

9.1液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

9.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例

10章伺服控制系統(tǒng)

10.1液壓伺服系統(tǒng)概述

10.2伺服閥

10.3機(jī)液伺服系統(tǒng)

10.4電液伺服系統(tǒng)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!第1章緒論

Introduction1.1液壓傳動(dòng)的工作原理及系統(tǒng)的組成部分液壓傳動(dòng)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!

液壓傳動(dòng)的定義：用液體作為工作介質(zhì)，在密封的回路里，以液體的壓力能進(jìn)行能量傳遞的傳動(dòng)方式，稱(chēng)之為液壓傳動(dòng)。1.1.1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理

例1：手動(dòng)千斤頂工作原理系統(tǒng)組成例2：磨床工作臺(tái)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理及組成流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!液壓系統(tǒng)原理圖升降油缸回轉(zhuǎn)油缸回轉(zhuǎn)鎖緊油缸平臺(tái)鎖緊油缸回轉(zhuǎn)油缸防爆閥換向閥液壓油泵節(jié)流閥1.1.3液壓系統(tǒng)圖及圖形符號(hào)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!1.2.1工作介質(zhì)的物理特性

1.密度

單位體積液體的質(zhì)量稱(chēng)為液體的密度。體積為V、質(zhì)量為m的液體的密度為：

礦物型液壓油的密度隨溫度和壓力而變化的，但其變動(dòng)值很小，可認(rèn)為其為常數(shù)，一般礦物油系液壓油在20℃時(shí)密度約為850～900kg/m3

左右1.2液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!以表示切應(yīng)力，即單位面積上的內(nèi)摩擦力，則

（1.3）為比例常數(shù)，有時(shí)稱(chēng)為粘性系數(shù)或動(dòng)力粘度。（2）粘度液體的粘性大小可用粘度來(lái)表示。粘度的表示方法通常有三種：動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、相對(duì)粘度E。流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!②

運(yùn)動(dòng)粘度液體的動(dòng)力粘度與其密度的比值，稱(chēng)為液體的運(yùn)動(dòng)粘度，即:

（1.4）運(yùn)動(dòng)粘度的單位為m2/s。以前沿用的單位為St（斯）。單位換算關(guān)系為：

1m2/s=104St（斯）=106cSt（厘斯）就物理意義來(lái)說(shuō)，ν不是一個(gè)粘度的量，但習(xí)慣上常用它來(lái)標(biāo)志液體粘度，液壓油液的粘度等級(jí)是以40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度（以mm2/s計(jì)）的中心值來(lái)劃分的。例如，牌號(hào)為L(zhǎng)—HL22的普通液壓油在40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度的中心值為22mm2/s（L表示潤(rùn)滑劑類(lèi)，H表示液壓油，L表示防銹抗氧型）。流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!圖2-2

幾種國(guó)產(chǎn)液壓油的粘度-溫度曲線

流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!1.2.2液壓傳動(dòng)對(duì)工作介質(zhì)的要求

1)合適的粘度，較好的粘溫特性。

2)潤(rùn)滑性能好。

3)質(zhì)地純凈，雜質(zhì)少。

4)對(duì)金屬和密封件有良好的相容性。

5)對(duì)熱、氧化、水解和剪切都有良好的穩(wěn)定性。

6)抗泡沫好，抗乳化性好，腐蝕性小，防銹性好。

7)體積膨脹系數(shù)小，比熱容大。

8)流動(dòng)點(diǎn)和凝固點(diǎn)低，閃點(diǎn)(明火能使油面上油蒸氣閃燃，但油本身不燃燒時(shí)的溫度)和燃點(diǎn)高。

9)對(duì)人體無(wú)害，成本低。

對(duì)軋鋼機(jī)、壓鑄機(jī)、擠壓機(jī)和飛機(jī)等液壓系統(tǒng)則須突出耐高溫、熱穩(wěn)定、不腐蝕、無(wú)毒、不揮發(fā)、防火等項(xiàng)要求。流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!1.2.4工作介質(zhì)的污染及控制

工作介質(zhì)的污染是液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因。它嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的可靠性及液壓元件的壽命，因此工作介質(zhì)的正確使用、管理以及污染控制，是提高液壓系統(tǒng)的可靠性及延長(zhǎng)液壓元件使用壽命的重要手段。

1.污染的根源

進(jìn)入工作介質(zhì)的固體污染物有四個(gè)根源：已被污染的新油、殘留污染、侵入污染和內(nèi)部生成污染。

流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!控制污染的主要措施：

(1)對(duì)元件和系統(tǒng)進(jìn)行清洗，才能正式運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)防止污染物從外界侵入。

(3)在液壓系統(tǒng)合適部位設(shè)置合適的過(guò)濾器。

(4)控制工作介質(zhì)的溫度。工作介質(zhì)溫度過(guò)高會(huì)加速其氧化變質(zhì)，產(chǎn)生各種生成物，縮短它的使用期限。

(5)定期檢查和更換工作介質(zhì)。定期對(duì)液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)進(jìn)行抽樣檢查，分析其污染度，如已不合要求，必須立即更換。更換新的工作介質(zhì)前，必須對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)徹底清洗一遍。流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!液壓系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例－輕軌換輪檢修裝置液壓泵站流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!液壓系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例－履帶驅(qū)動(dòng)馬達(dá)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)

與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)液壓傳動(dòng)的各種元件、可根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置；(2)重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快；(3)操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)

2000:1)；(4)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；(5)一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)；(6)很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)；(7)容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過(guò)程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。1.3液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!

主要的發(fā)展動(dòng)向是：

1）正向著高壓、高速、大功率、高效、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展；2）與計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）、計(jì)算機(jī)直接控制（CDC）、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)；3）與其他相關(guān)科學(xué)結(jié)合，如污染控制技術(shù)、可靠性技術(shù)等方面也是當(dāng)前液壓技術(shù)發(fā)展和研究的方向；4）開(kāi)辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。機(jī)械、電子（計(jì)算機(jī)）、液壓三者相結(jié)合的機(jī)電液一體化技術(shù)是未來(lái)技術(shù)的發(fā)展方向。

1.4液壓傳動(dòng)發(fā)展概況流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!學(xué)習(xí)方式

課堂講授＋自學(xué)考核方法及成績(jī)?cè)u(píng)定

閉卷考試平時(shí)成績(jī)（30％）＋考試（70％）流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!

第4章液壓缸

4.1液壓缸的類(lèi)型、特點(diǎn)及工作原理

4.2液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算第5章控制元件

5.1概述

5.2壓力控制閥

5.3流量控制閥

5.4方向控制閥

5.5其他液壓閥第6章輔助元件

6.1油箱

6.2管路和管接頭

6.3蓄能器

6.4過(guò)濾器

6.5熱交換器

6.6密封裝置流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!第二部分氣壓傳動(dòng)第11章氣壓傳動(dòng)概述11.1氣壓傳動(dòng)的組成及工作原理11.2氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)第12章氣源裝置及附件12.1氣源裝置12.2氣動(dòng)輔助元件

第13章氣動(dòng)執(zhí)行元件13.1直線運(yùn)動(dòng)氣缸13.2旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)氣缸第14章氣動(dòng)控制元件14.1方向控制閥14.2流量控制閥14.2氣動(dòng)邏輯閥第15章氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)15.1典型氣動(dòng)回路（一）15.1典型氣動(dòng)回路（二）15.2氣動(dòng)邏輯回路流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!1、傳動(dòng)的定義：

原動(dòng)機(jī)→配力機(jī)→工作機(jī)（例如汽車(chē)、機(jī)床）2、傳動(dòng)的分類(lèi)：

就傳動(dòng)方式而言，常用的有以下幾種：

(1)機(jī)械傳動(dòng)：如齒輪、皮帶等傳動(dòng)。

(2)電氣傳動(dòng)；

(3)流體傳動(dòng)：是以流體為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的傳動(dòng)。包括：1）氣體傳動(dòng)：以氣體為工作介質(zhì)的流體傳動(dòng)。

2）液體傳動(dòng)：以液體為工作介質(zhì)的流體傳動(dòng)。根據(jù)工作原理不同，液體傳動(dòng)又可分為：

①液力傳動(dòng)：主要利用液體動(dòng)能的液體傳動(dòng)；

②液壓傳動(dòng)：只利用液體壓力能。

(4)復(fù)合傳動(dòng)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!1.1.2、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成能源（動(dòng)力）裝置執(zhí)行裝置控制調(diào)節(jié)裝置輔助裝置傳動(dòng)介質(zhì)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!液壓系統(tǒng)原理圖升降油缸回轉(zhuǎn)油缸回轉(zhuǎn)鎖緊油缸平臺(tái)鎖緊油缸回轉(zhuǎn)油缸防爆閥換向閥液壓油泵節(jié)流閥1.1.3液壓系統(tǒng)圖及圖形符號(hào)流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!2.流體的粘性（1）牛頓流體內(nèi)摩擦定律液體在外力作用下流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象叫做液體的粘性。液體只有在流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)才會(huì)呈現(xiàn)出粘性，靜止液體是不呈現(xiàn)粘性的。流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!①

動(dòng)力粘度式（1.3）中為由液體種類(lèi)和溫度決定的比例系數(shù)，它是表征液體粘性的內(nèi)摩擦系數(shù)。如果用它來(lái)表示液體粘度的大小，就稱(chēng)為動(dòng)力粘度，或稱(chēng)絕對(duì)粘度。動(dòng)力粘度的物理意義是：液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。動(dòng)力粘度的單位為Pa·s（帕·秒，N·s/m2

）。以前沿用的單位為P（泊，dyne·s/cm2）。單位換算關(guān)系為:1Pa·s=10P（泊）=1000cP（厘泊）流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!③

相對(duì)粘度

相對(duì)粘度又稱(chēng)條件粘度，它是按一定的測(cè)量條件制定的。根據(jù)測(cè)量的方法不同，可分為恩氏粘度°E、賽氏粘度SSU、雷氏粘度Re等。我國(guó)和德國(guó)等國(guó)家采用恩氏粘度。④粘度的影響因素液體的粘度隨液體的壓力和溫度而變。對(duì)液壓油來(lái)說(shuō)，壓力增大時(shí)，粘度增大，但影響很小，通常忽略不計(jì)。液壓油的粘度對(duì)溫度變化十分敏感。溫度升高時(shí)，粘度下降。在液壓技術(shù)中，希望工作液體的粘度隨溫度變化越小越好。粘度隨溫度變化特性，可以用粘度－溫度曲線表示。流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!3.可壓縮性液體受壓力作用而發(fā)生體積變化的性質(zhì)稱(chēng)為液體的可壓縮性。液體的壓縮性可用體積壓縮系數(shù)表示。（1.5）

液體體積壓縮系數(shù)的倒數(shù)，稱(chēng)為液體的體積彈性模量，以表示，即：

液壓油的體積彈性模量和溫度、壓力以及含在油液中的空氣有關(guān)。一般在分析時(shí)取β=700--1000MPa。封閉在容器內(nèi)的液體在外力作用下的情況極像一個(gè)彈簧（稱(chēng)為液壓彈簧）：外力增大，體積減??；外力減小，體積增大。液體的可壓縮性很小，在一般情況下當(dāng)液壓系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下工作時(shí)可以不考慮可壓縮的影響。但在高壓下或受壓體積較大以及對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，就需要考慮液體可壓縮性的影響。流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!1.2.3工作介質(zhì)的分類(lèi)和選用液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)的品種以其代號(hào)和后面的數(shù)字組成，代號(hào)為L(zhǎng)是石油產(chǎn)品的總分類(lèi)號(hào)，H表示液壓系統(tǒng)用的工作介質(zhì)，數(shù)字表示該工作介質(zhì)的粘度等級(jí)。例如，L—HL22的普通液壓油

L表示潤(rùn)滑劑類(lèi)

H表示液壓油

L表示防銹抗氧型

22表示在40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度的中心值為22mm2/s

選擇液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)一般需考慮以下幾點(diǎn)：（1）液壓系統(tǒng)的工作條件（2）液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境（3）綜合經(jīng)濟(jì)分析流體傳動(dòng)與控制章緒論共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!

2.污染的的危害液壓系統(tǒng)的故障75％以上是由工作介質(zhì)污染物造成的。

3.污染的測(cè)定和等級(jí)

污染度測(cè)定方法有測(cè)重法和顆粒