1、液壓傳動(dòng) Hydraulic Power Transmission,1,學(xué)習(xí)交流PPT,授課教師: 吳長(zhǎng)忠 聯(lián)系電話: E-MAIL: 答疑時(shí)間: 周二下午 3:30-4:30 液壓傳動(dòng)2014：群號(hào)：177358767 答疑地點(diǎn):機(jī)械學(xué)院樓A110數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)室,2,學(xué)習(xí)交流PPT,第一章：緒論,本章主要講解液壓傳動(dòng)的基本原理、 課程概況，使學(xué)生對(duì)本課程的內(nèi)容有 個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)本課程的興趣。 1-1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展 1-2 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成 1-3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào) 1-4 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用,3,學(xué)習(xí)交流PPT,第一章：緒論,4,學(xué)習(xí)交流PPT,Pascal 原理

2、： 在密封容器內(nèi)的液體壓力沿各個(gè)方向等值傳遞。,液 液 壓 力 傳 傳 動(dòng) 動(dòng),5,學(xué)習(xí)交流PPT,一、液壓傳動(dòng),以液壓油作為工作介質(zhì)，利用液體的壓力能實(shí)現(xiàn)能量傳遞。 它基于流體力學(xué)的帕斯卡原理，也稱靜液傳動(dòng)或容積式傳動(dòng)。如液壓泵。,6,學(xué)習(xí)交流PPT,二、液力傳動(dòng),利用液體的動(dòng)能實(shí)現(xiàn)能量傳遞。 它基于流體力學(xué)動(dòng)量矩定理，也稱動(dòng)液傳動(dòng)。如水輪機(jī)，液力變矩器。 這里僅討論液壓傳動(dòng)。,7,學(xué)習(xí)交流PPT,液壓千斤頂,動(dòng)畫演示,8,學(xué)習(xí)交流PPT,三、 液壓傳動(dòng)的工作特性,（1）力的傳遞按照帕斯卡原理進(jìn)行。 （2）液壓傳動(dòng)中壓力取決于負(fù)載。 （3）負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度取決于流量。 （4）液壓傳動(dòng)中的能量參

3、數(shù)：壓力 流量,9,學(xué)習(xí)交流PPT,（一）力的傳遞按照帕斯卡原理進(jìn)行,小活塞底面上的壓力為： 大活塞底面上的壓力為： 根據(jù)帕斯卡原理，密閉液體內(nèi)某一點(diǎn)的壓力等值地傳遞到液體各點(diǎn)，因此有:,10,學(xué)習(xí)交流PPT,（二）液壓傳動(dòng)中壓力取決于負(fù)載,只有大活塞上有了重物F2（負(fù)載），小活塞上才能施加上作用力F1，并使液體受到壓力，所以負(fù)載是第一性的，壓力是第二性的。即有了負(fù)載，并且作用力足夠大，液體才受到壓力，壓力的大小取決于負(fù)載。,11,學(xué)習(xí)交流PPT,（三）負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度取決于流量,液壓傳動(dòng)中傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度傳遞按照容積變化相等的原則進(jìn)行。,12,學(xué)習(xí)交流PPT,緒論,第一節(jié) 液壓傳動(dòng)的發(fā)展,公元

4、前220年，阿基米德（Archimedes, 前287-前212年） 發(fā)現(xiàn)浮力定律。 公元1600年左右，荷蘭人史蒂文納斯（Stevinus)研究指出： 液體的靜壓力隨液體的深度而變化，與容器的形狀無關(guān)。 1648年，法國(guó)的帕斯卡布利斯（PascalBlaise)提出了靜止 液體中壓力傳遞的基本定律，奠定了液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)。 1687年，牛頓發(fā)表了著名的自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理一書 1738年，瑞士丹尼爾伯努力發(fā)表了重要文獻(xiàn)流體動(dòng)力學(xué) 1795年，世界上第一臺(tái)水壓機(jī)在英國(guó)問世。 1867年后，六角車床、龍門刨床、磨床先后采用液壓技術(shù)。 1905年，油液開始用作工作流體介質(zhì)。,13,學(xué)習(xí)交流PPT,緒論

5、,第一節(jié) 液壓傳動(dòng)的發(fā)展,1910年，水輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)開始采用液壓控制。 1910-1922年，以油為工作介質(zhì)的徑向柱塞泵研制成功。 1936年，哈里威格士（Harry. Vickers)設(shè)計(jì)出了先導(dǎo)式 溢流閥。隨后，其它閥控元件相繼出現(xiàn)。 1950年，隔離氣壓式皮囊蓄能器研制成功。 1958年，美國(guó)研制出力矩馬達(dá)、噴嘴擋板閥、滑閥組合 的二級(jí)電液伺服閥。 1960年，麻省理工學(xué)院的布萊克本（Blackburn)、李詩穎 發(fā)表了流體動(dòng)力控制具有杰出貢獻(xiàn)的重要著作。 1968年，電液比例閥出現(xiàn) 1980年前后，浙江大學(xué)路甬祥博士在德國(guó)獲得關(guān)于電液 比例閥方面的五項(xiàng)專利，被譽(yù)為80年代液壓技術(shù)的新

6、突破。,14,學(xué)習(xí)交流PPT,未來液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 繼續(xù)向高壓、高速、大功率、大流量、長(zhǎng)壽命、低噪聲 集成化方向發(fā)展。 進(jìn)一步完善比例控制、伺服控制、數(shù)字控制技術(shù)。 與計(jì)算機(jī)進(jìn)一部結(jié)合。 抗污染元件的開發(fā)與研究 水基介質(zhì)的研究 系統(tǒng)故障的智能診斷,15,學(xué)習(xí)交流PPT,我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀： 機(jī)械工業(yè)振興發(fā)展的重點(diǎn)行業(yè)之一 門類比較齊全、有相當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力、初具生產(chǎn)規(guī)模的工業(yè)體系（液壓行業(yè)總產(chǎn)值是世界第六，氣動(dòng)行業(yè)世界第十） 全國(guó)行業(yè)企業(yè)約1300多個(gè)，預(yù)計(jì)2011年需求總量突破200億元（工程機(jī)械需求量將有很大增長(zhǎng)；機(jī)床、塑料機(jī)械等的需求量有較大增長(zhǎng)） 液壓行業(yè)人均產(chǎn)值：美國(guó)（8萬人、10.6萬美元

7、）日本（12.4萬人、19.7萬美元）中國(guó)（7.5萬人、0.45萬美元）,16,學(xué)習(xí)交流PPT,工作臺(tái) 液壓缸 換向閥 節(jié)流閥 開停閥 溢流閥 液壓泵 濾油器 油箱 油管,機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng),動(dòng)畫演示,第二節(jié) 液壓傳動(dòng)的工作原理及應(yīng)用,17,學(xué)習(xí)交流PPT,1、動(dòng)力元件 泵（機(jī)械能 壓力能） 把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的轉(zhuǎn)換元件 2、執(zhí)行元件 缸、馬達(dá)（壓力能 機(jī)械能） 把液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的轉(zhuǎn)換元件 3、控制元件 閥（控制方向、壓力及流量） 對(duì)液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的元件 4、輔助元件 油箱、油管、濾油器 、壓力表 在系統(tǒng)中起儲(chǔ)存油液、連接、濾油、測(cè)量

8、等作用 5、工作介質(zhì),18,學(xué)習(xí)交流PPT,用職能符號(hào)表示的液壓系統(tǒng)圖,19,學(xué)習(xí)交流PPT,1-3液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào),緒論,第三節(jié) 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào),20,學(xué)習(xí)交流PPT,1-3液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào),緒論,第三節(jié) 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào),21,學(xué)習(xí)交流PPT,第四節(jié) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用,1. 主要優(yōu)點(diǎn) 1）液壓傳動(dòng)能在運(yùn)行中實(shí)行無級(jí)調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍比較大，可達(dá)100：12000：1。 2）在同等功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小，重量輕，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊（如液壓馬達(dá)的重量只有同功率電機(jī)重量的1020%），而且能傳遞較大的力或扭矩。例如，優(yōu)質(zhì)電磁鐵每平方厘米所產(chǎn)生的力不

9、會(huì)超過175220N，而液壓缸的最大工作壓力可達(dá)32MPa, 即每平方厘米可產(chǎn)生3200N的力。 3）液壓傳動(dòng)工作比較平穩(wěn)，反應(yīng)快，沖擊小，能高速啟動(dòng)、制動(dòng)和換向。液壓傳動(dòng)裝置的換向頻率、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)每分可達(dá)500次，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)可達(dá)4001000次。 4）液壓傳動(dòng)裝置的控制、調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。,22,學(xué)習(xí)交流PPT,5）液壓傳動(dòng)裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，系統(tǒng)超負(fù)載，油液經(jīng)溢流閥回油箱。由于采用油液作工作介質(zhì)，能自行潤(rùn)滑，所以壽命長(zhǎng)。 6）液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，易于設(shè)計(jì)，制造和推廣使用。 7）液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、直線運(yùn)動(dòng)，且元件排列布置靈活。 8）液壓傳動(dòng)中，系統(tǒng)易于散

10、熱。 基于以上之優(yōu)點(diǎn)，液壓技術(shù)無論在軍事工業(yè)還是民用工業(yè)，都得到了廣泛的應(yīng)用。例如，美國(guó)在研制地對(duì)空導(dǎo)彈“愛國(guó)者”（SAMD）時(shí)，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求，曾對(duì)電動(dòng)式與液壓式兩種方案都進(jìn)行過設(shè)計(jì)，在對(duì)兩方案評(píng)價(jià)比較后德出的結(jié)論是：“電動(dòng)和液壓在性能上無法相比。液壓更強(qiáng)有力、剛性更好、體積更小、重量更輕”。,23,學(xué)習(xí)交流PPT,第四節(jié) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用,2主要缺點(diǎn) 1）液體為工作介質(zhì)，易泄漏，油液可壓縮，故不能用于傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合。 2）液壓傳動(dòng)中有機(jī)械損失、壓力損失、泄漏損失，效率較低，所以不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 3）液壓傳動(dòng)對(duì)油溫和負(fù)載變化敏感，不宜于在低、高溫度下使用，對(duì)污染很敏感。 4）

11、液壓傳動(dòng)需要有單獨(dú)的能源（例液壓泵站），液壓能不能像電能那樣從遠(yuǎn)處傳來。 5）液壓元件制造精度高，造價(jià)高，所以須組織專業(yè)生產(chǎn)。 6）液壓傳動(dòng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)不易追查原因，不易迅速排除。,24,學(xué)習(xí)交流PPT,二、液壓傳動(dòng)的應(yīng)用 液壓傳動(dòng)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用 機(jī)床工業(yè) 磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機(jī)、自動(dòng)機(jī)床、 組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等 工程機(jī)械 挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等 汽車工業(yè) 自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)等 農(nóng)、林業(yè)機(jī)械 聯(lián)合收割機(jī)的行走系統(tǒng)、人造纖維板熱壓機(jī)等 輕工機(jī)械 打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)等 冶金機(jī)械 電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)等 起重運(yùn)輸機(jī)械 起重機(jī)、叉車、

12、裝卸機(jī)械、液壓千斤頂?shù)?礦山機(jī)械 開采機(jī)、提升機(jī)、液壓支架、采煤機(jī)等 建筑機(jī)械 打樁機(jī)、平地機(jī)等 船舶港口機(jī)械 起貨機(jī)、錨機(jī)、舵機(jī)等 鑄鍛機(jī)械 砂型壓實(shí)機(jī)、壓鑄機(jī)、鍛壓機(jī)等,25,學(xué)習(xí)交流PPT,能源工業(yè) 鉆井機(jī)、修井機(jī)、抽油機(jī)、采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、汽輪 發(fā)電機(jī)等 交通運(yùn)輸領(lǐng)域 船舶的操舵控制、隧道施工中的液壓鑿巖機(jī)、 汽車中的液壓轉(zhuǎn)向及液壓制動(dòng)等 軍事工業(yè) 火炮的駐退機(jī)、坦克火炮的穩(wěn)定器、飛機(jī)的起落架 飛機(jī)的操舵機(jī)構(gòu)、導(dǎo)彈的制導(dǎo)、雷達(dá)天線的回轉(zhuǎn)、 航天飛機(jī)上的機(jī)械手等 三、國(guó)內(nèi)外液壓工業(yè)概況 （1）國(guó)內(nèi)企事業(yè)科研院所 企業(yè)：榆次液壓件廠、上海立新液壓件廠、北京華德液壓 集團(tuán)、上海高壓油泵廠、邵陽

13、液壓件廠、天津液壓件廠、溫州 黎明液壓件廠、合肥長(zhǎng)源液壓件廠、上海儀表廠、秦峰機(jī)械廠、 臺(tái)灣的北部精機(jī)、朝田等,26,學(xué)習(xí)交流PPT,研究所：北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所、北京機(jī)床研究所 天津工程機(jī)械研究所、大連組合機(jī)床研究所、濟(jì)南鑄鍛所、廣 州機(jī)床研究所、西安重型機(jī)械研究所、洛陽拖拉機(jī)研究所、 北京冶金自動(dòng)化研究所、中國(guó)船舶總公司上海704所、航空609 所等 院校：浙江大學(xué)、西安交通大學(xué)、哈工大、北航、華中 科大、大連理工、華南理工、蘭州理工大學(xué)、燕山大學(xué)等 （2）國(guó)外企事業(yè) 世界液壓界的老牌號(hào)公司：PARKER、VICKERS、REXROTH 其它公司如日本油研（YUKEN）、不二越（NAC

14、HI）、意大利的 阿托斯（ATOS）、德國(guó)的博世（BOSCH）、美國(guó)的穆格（MOOG） 寶色霞板（Busak+Shamban),27,學(xué)習(xí)交流PPT,28,學(xué)習(xí)交流PPT,29,學(xué)習(xí)交流PPT,30,學(xué)習(xí)交流PPT,船閘的開啟,31,學(xué)習(xí)交流PPT,挖掘機(jī),32,學(xué)習(xí)交流PPT,1-4液壓傳動(dòng)的應(yīng)用圖4,緒論,瀝青攤鋪機(jī),33,學(xué)習(xí)交流PPT,1-4液壓傳動(dòng)的應(yīng)用圖5,緒論,林業(yè)機(jī)械,34,學(xué)習(xí)交流PPT,1-4液壓傳動(dòng)的應(yīng)用圖6,緒論,履帶裝載機(jī),35,學(xué)習(xí)交流PPT,1-4液壓傳動(dòng)的應(yīng)用圖7,緒論,農(nóng)業(yè)機(jī)械,36,學(xué)習(xí)交流PPT,1-4液壓傳動(dòng)的應(yīng)用圖8,緒論,推土機(jī),37,學(xué)習(xí)交流PPT,1-4液壓傳動(dòng)的應(yīng)用圖9,緒論,平地機(jī)、清掃車、壓路機(jī)、橋梁架設(shè),38,學(xué)習(xí)交流PPT,1-4液壓傳動(dòng)的應(yīng)用圖10,緒論,機(jī)場(chǎng)運(yùn)輸車,3