5液压传动基本知识PPT.ppt

主 编：高文安 杨 庚 副主编：陈建军 马晋芳 贾 瑜 目 录 【知识目标】 熟悉液压传动的工作原理、基本参数、特点和组成；掌握液压系统的图形符号；了解液压泵、液压马达和液压缸的结构、工作原理和应用；熟悉液压控制阀的分类、工作原理和功用；了解油箱、油管、管接头、滤油器、密封装置的结构、工作原理和应用；了解液压基本回路和简单液压系统。 【能力目标】 能看懂液压系统图；能正确选用液压元件；能正确使用液压机械。 用液体作为工作介质来实现能量传递的传动方式称为液体传动。 液体传动按其工作原理的不同分为两类：主要以液体的动能进行工作的称为液力传动；主要以液体压力能进行工作的称为液压传动。 液压传动是利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动方式。 液压传动的工作原理可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。 图5.1为液压千斤顶的工作原理图。 图中7和3分别是大缸体和小缸体，缸内活塞6和2与缸体保持良好的配合，既能滑动又能实现可靠的密封，两油缸的下腔用油管连通。当提起杠杆1时，小活塞被带动上升，小油缸下腔的密闭容积增大、压力减小并产生局部真空，油箱10中的油液在大气压力作用下，打开单向阀4进入小油缸下腔，完成一次吸油动作。 当用力压下杠杆1时，小活塞下移，小油缸下腔的容积减小、压力增大，单向阀4关闭，单向阀8打开，油液进入大油缸下腔，推动活塞6使重物5上升一段距离，完成一次压油动作。反复提压杠杆1，就能使油液不断地被压入大油缸，使重物不断地升高，达到起重的目的。若将放油塞9旋转90°，大油腔里的油就会流回到油箱，活塞6就回到原位。这就是液压千斤顶的工作过程。 从以上液压千斤顶的工作过程可以看出，液压传动实质上是一种能量转换装置。它先将杠杆上下运动的机械能转换成液体的压力能，随后又将液体的压力能转换成重物上升的机械能而做功。 液压传动是基于帕斯卡原理，即在密闭容器中，由外力作用在液面上的压力能等值地传递到液体内部的所有各点（不计液体自重）。对于图5.1所示液压千斤顶，若设大、小活塞的面积分别为A2和A1，小活塞上的作用力为F1，应用帕斯卡原理，就可得到千斤顶顶起的重力为： 从上式可知：若A1很小，A2很大，则只需施加很小的力F1到小活塞上便可使大活塞顶起很重的重物。 液压系统的组成 由图5.1可以看出，液压传动系统由以下五个部分组成。 1. 动力元件 动力元件即液压泵，它是将原动机输入的机械能转换成液压能的装置。其作用是为液压系统提供压力油。 2. 执行元件 执行元件是指液压缸和液压马达，它们是将液体的压力能转换成机械能的装置。其作用是在压力的推动下输出力和速度（或力矩和转速），以驱动工作部件。 3. 控制调节元件 控制调节元件是指各种阀类元件，如溢流阀、节流阀、换向阀、单向阀等。它们的作用是控制液压系统中油液的压力、流量和方向，以保证执行元件完成预期的工作运动。 4. 辅助元件 辅助元件是指油箱、油管、管接头、滤油器、压力表等。其作用分别是储油、输送、过滤、测量压力等，以保证系统正常工作。 5. 工作介质 工作介质即传动液体，通常为液压油。其作用是实现运动和动力的传递。 液压传动系统的符号 在图5.1所示的液压系统图中，液压元件基本上是以半结构式图形画出来的，故称为结构原理图。这种图形比较直观，易为初学者接受，但图形比较复杂，当液压元件较多时就显得烦琐，也不易绘制。为此，国内外广泛采用元件的图形符号来绘制液压系统原理图。图形符号脱离元件的具体结构，只表示元件的职能。按照规定，液压元件图形符号应以元件的静止位置或零位来表示。若液压元件无法用图形符号表达时，仍允许采用结构原理图表示。 表5.1中部分摘录了我国目前采用的液压元件图形符号（GB 786.1—1993）。 （祥见课本101页~103页） 1.压力 液体单位面积上所受的法向力称为压力，用p表示。如果用A表示液体的有效作用面积，用F表示有效面积上所受的外力，则： 压力的单位为N/m2或Pa（帕斯卡）。由于Pa单位太小，工程使用不便，常采用kPa（千帕）和MPa（兆帕）。 1MPa=103kPa=106Pa 从式（5.2）可见，压力p取决于外力F，而外力F一般与外界载荷相平衡，所以液压系统的压力决定于外界负载。 根据压力的大小，通常把压力分为几个等级，见表5.2（见课本103页）。 2.流量和平均流速 单位时间内通过管道某一过流断面液体的体积称为流量。若在时间t内通过的液体体积为V，则流量为： 流量的单位为m3/s或L/min，1m3/s=6×104L/min。 流速是指液流质点在单位时间内流过的距离。平均流速是一种假想的均布流速，通常用v表示，即： 流速单位为m/s或m/min。 若把上式分子、分母各乘以过流截面