《液压与气压传动》.ppt

液压与气压传动 液压与气压传动 返回 第1章绪论 1 1 1液压传动的工作原理及图形符号1 液压传动的工作原理液压千斤顶是常见的液压传动装置 现以液压千斤顶为例简述液压传动的工作原理 由图可知 7和8组成上下移动的举升液压缸 6 5 4和2 9组成手动液压泵 向7中供油 当提起6 使4向上移动时 4下腔容积增大 形成局部真空 此时2打开 通过1从12中吸油 当压下6 使4向下移动时 4下腔压力升高 此时2关闭 9打开 液体经3流入7的下腔 使8向上移动 顶起重物 1 1液压与气压传动的工作原理及图形符号 第1章绪论 返回 1 吸油管 2 9 单向阀 3 10 油管 4 小活塞 5 小液压缸 6 杠杆 7 大液压缸 8 大活塞 11 截止阀 12 油箱 2 液压传动的图形符号在实际工程中 除某些特殊情况外 液压传动系统中各液压元件一般采用国家标准规定的图形符号来表示 这些符号只表示液压元件的职能 不表示液压元件的结构和参数 通常称为职能符号 我国国家标准GB T786 1 2009规定了液压传动的图形符号 右图为磨床工作台液压传动装置的图形符号 1油箱 2过滤器 3液压泵 4溢流阀 5 7为换向阀 6节流阀 8活塞 9液压缸 10工作台 第1章绪论 1 1液压与气压传动的工作原理及图形符号 1 1 2气压传动的工作原理及图形符号1 气压传动的工作原理现以气动剪切机为例简述气压传动的工作原理 图示位置为剪切前的状态 右图中 1空气压缩机 2冷却器 3分水滤气器 4储气罐 5空气过滤器 6溢流减压阀 7油雾器 8行程阀 9气控换向阀 10气缸 第1章绪论 1 1液压与气压传动的工作原理及图形符号 2 气压传动的图形符号如下图所示为气动剪切机的图形符号 1空气压缩机 2冷却器 3分水滤气器 4储气罐 5空气过滤器 6溢流减压阀 7油雾器 8行程阀 9气控换向阀 10气缸 第1章绪论 1 1液压与气压传动的工作原理及图形符号 1 2 1液压与气压传动系统的组成1 液压传动系统的组成液压传动系统主要由动力装置 执行元件 控制元件 辅助元件和工作介质五部分组成 动力元件主要是指各种类型的液压泵 它是液压传动系统的动力源 执行元件主要是指各种类型的液压缸和液压马达 控制调节元件主要是指各种类型的液压控制阀 如溢流阀 节流阀 换向阀等 辅助元件主要是指各种类型的油箱 过滤器 油管 管接头 压力计等 工作介质主要是指各种类型的液压油 2 气压传动系统的组成气压传动系统的组成与液压传动系统相似 是由气源装置 执行元件 控制元件 辅助元件和工作介质组成的 不同于液压传动系统的是气压传动系统的工作介质为空气 1 2液压与气压传动系统的组成和应用 返回 第1章绪论 1 2 2液压与气压传动系统的应用1 液压传动系统的应用目前 液压传动系统在下述几方面有普遍的应用 1 进给运动的传动装置 如磨床的砂轮架和工作台 铣床 刨床 组合机床的工作台 六角车床 自动车床的刀架或转塔刀架 2 往复运动的传动装置 如龙门刨床的工作台 牛头刨床或插床的滑枕 3 仿形装置 如车床 铣床 刨床上的仿形加工 精度可达0 01 0 02mm 4 辅助装置 如机床上的夹紧装置 齿轮箱变速操纵装置 丝杠螺母间隙消除装置 垂直移动部件平衡装置 分度装置 工件和刀具装卸装置 工件输送装置等 5 静压支承 如重型机床 高速机床 高精度机床上的轴承 导轨 丝杠螺母机构等 第1章绪论 1 2液压与气压传动系统的组成和应用 1 2 2液压与气压传动系统的应用2 气压传动系统的应用目前 气压传动系统在下述几方面有普遍的应用 1 机械制造业 如机械加工生产线上工件的装夹及搬送 铸造生产线上的造型 捣固 合箱等 2 电子及电器行业 如硅片的搬运 元器件的插装与锡焊 家用电器的组装等 3 石油 化工业 如石油提炼加工 气体加工 化肥生产等 4 轻工食品包装业 如酒类 油类 煤气等的罐装及各种食品的包装等 5 机器人 如装配机器人 喷漆机器人 搬运机器人 爬墙机器人和焊接机器人等 返回 第1章绪论 1 2液压与气压传动系统的组成和应用 1 3 1液压传动的特点1 液压传动的优点 1 工作平稳 反应快 冲击小 能实现频繁启动和换向 2 易于实现过载保护 3 易于实现无级调速 4 控制 调节比较简单 操纵方便 易于实现自动化 与电力传动配合使用能实现复杂的顺序动作和远程控制 5 体积小 质量轻 惯性小 结构紧凑 而且能传递较大的力或转矩 6 易于实现回转运动和直线运动 且液压元件的排列布置灵活 7 易于实现系列化 标准化 通用化 易于设计 制造和推广使用 8 在液压传动系统中 功率损失所产生的热量可由流动的液体带走 因此 可避免机械本体产生过度温升 第1章绪论 1 3液压与气压传动的特点及发展趋势 返回 1 3 1液压传动的特点2 液压传动的缺点 1 由于采用液体传递压力 系统不可避免地存在泄漏 因而传动效率较低 不宜远距离传动 2 液压传动不但对油温的变化较为敏感 使负载的速度不易保持稳定 而且对液体的清洁程度要求较高 3 为减少泄漏 液压元件的制造精度要求较高 导致成本较高 4 当液压传动系统发生故障时 不易查找原因且维修困难 5 液压传动系统运行时的噪声较大 第1章绪论 1 3液压与气压传动的特点及发展趋势 1 3 2气压传动的特点优点 气压传动主要具有使用方便 组装方便 快速性好 安全可靠 储存方便 可实现远距离传输 可实现过载保护以及便于清洁等 缺点 气压传动主要具有速度稳定性差 需要净化和润滑 输出力小以及排放空气的噪声大等缺点 第1章绪论 1 3液压与气压传动的特点及发展趋势 1 3 3液压与气压传动的发展趋势1 液压传动产品的发展趋势液压传动产品的发展趋势主要体现在以下几个方面 1 采用高压化的液压元件 其连续工作压力可达40MPa 瞬间最高压力可达48MPa 2 调节和控制方式多样化 3 进一步改善液压传动产品的调节性能 从而提高液压传动系统的效率 4 发展与机械传动和电力传动组合的具有节能储能的复合式调节传动装置 5 进一步降低噪声 6 应用液压插装阀技术 该技术具有紧凑结构 减少漏油的优点 第1章绪论 1 3液压与气压传动的特点及发展趋势 1 3 3液压与气压传动的发展趋势2 液压传动产品的发展趋势气压传动产品的发展趋势主要体现在小型化 组合化 精密化 高速化 无油 无味 无菌化 高寿命 高可靠性和智能诊断功能 低功耗节能 机电一体化 应用新技术 新工艺 新材料等几个方面 返回 第1章绪论 1 3液压与气压传动的特点及发展趋势 实训1液压千斤顶的拆装及其工作原理的分析实训要求 1 分析液压千斤顶的工作原理 加深对液压传动系统的认识 2 掌握液压传动的条件及液压传动装置的基本组成 实训2参观气动剪切机并观察其工作过程实训要求 1 了解气压传动的应用及特点 2 理解气动系统各组成部分的功用 第1章绪论 1 4实训项目 返回 第2章液压传动系统的基本组成 返回 在各种液压传动系统中 液压元件都发挥了重要作用 无论液压传动系统简单还是复杂 都必须依靠液压元件来实现其动作 例如 如图所示的液压升降梯 必须依靠各种液压元件来实现动力的转换 达到传递物料的最终目的 2 1液压传动的工作介质 返回 第2章液压传动系统的基本组成 液压油是液压传动系统中的工作介质 它对液压传动装置起着润滑 冷却和防锈的作用 其质量直接影响液压传动系统的工作性能 1 液压油的分类液压油可分为石油基液压油和难燃液压油 常见的石油基液压油有普通石油基液压油 专用石油基液压油 抗磨石油基液压油 高黏温指数石油基液压油等 难燃液压油主要有合成难燃液压油和含水难燃液压油两种 合成难燃液压油主要有含添加剂液压油 水 乙二醇液压油和乳化液 第2章液压传动系统的基本组成 2 1液压传动的工作介质 2 液压油的物理特性1 可压缩性大小一般用体积压缩系数 单位压力变化时液压油体积的相对变化量 或体积弹性模量K K 1 表示 2 黏性黏性的大小用黏度来衡量 黏度是选择液压油的主要指标 是影响液压油流动的重要物理性质 最常用的是绝对黏度 其符号是 单位为N s m2或Pa s 在相同温度下流体的绝对黏度与密度之比称为运动黏度 符号为 单位是m2 s 返回 第2章液压传动系统的基本组成 2 1液压传动的工作介质 3 液压传动系统对液压油的要求 液压油的选用1 液压传动系统对液压油的要求 1 适宜的黏度 2 润滑性能好 在液压传动系统中 除液压元件外 其他一些具有相对滑动的零件也要用液压油来润滑 因此 液压油应具有良好的润滑性能 3 良好的化学稳定性 即对加热 氧化 水解 相容都具有良好的稳定性 4 良好的黏温性能 5 具有防锈性和防腐性 6 比热容和热传导率大 热膨胀系数小 7 抗泡沫性好 抗乳化性好 8 纯净 杂质少 9 凝固点低 闪点和燃点高 返回 第2章液压传动系统的基本组成 2 1液压传动的工作介质 3 液压传动系统对液压油的要求 液压油的选用2 液压油的选用正确合理地选用液压油 是保证液压传动装置高效运转的前提 一般是先确定适用的黏度范围 再选择合适的液压油品种 同时还要考虑液压传动系统工作的特殊要求 如在寒冷地区工作的液压传动系统要求液压油的黏温指数高 低温流动性好 凝固点低 伺服系统要求液压油油质纯净 可压缩性小 高压系统要求液压油抗磨性好 在选用液压油时 黏度是一个重要的参数 黏度的高低将对运动部件的润滑 缝隙的泄漏 液压油流动时的压力损失以及液压传动系统的发热温升等产生影响 所以在环境温度较高 工作压力高或运动速度较低时 为减少泄漏 应选用黏度较高的液压油 第2章液压传动系统的基本组成 2 1液压传动的工作介质 2 2 1液压泵的工作原理和性能参数1 液压泵的工作原理液压泵属于容积式液压机械 它是利用密封油腔容积的大小变化来工作的 右图中 1 偏心轮 2 柱塞 3 缸体 4 弹簧 5 压油单向阀 6 吸油单向阀 7 密封油腔 第2章液压传动系统的基本组成 2 2液压动力装置 返回 2 2 1液压泵的工作原理和性能参数1 液压泵的主要性能参数1 压力 1 额定压力 2 最高允许压力 3 工作压力 4 吸入压力2 转速 1 额定转速 2 最高转速 3 最低转速3 排量和流量 1 排量V 2 流量 理论流量 实际流量 额定流量4 功率 效率 1 功率 输入功率 输出功率 理论功率 2 效率 机械效率 容积效率 总效率5 噪声dB 第2章液压传动系统的基本组成 返回 2 2液压动力装置 2 2 2齿轮泵齿轮泵按齿轮啮合形式的不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种 按齿形曲线的不同分为渐开线齿形齿轮泵和非渐开线齿形齿轮泵两种 其中外啮合齿轮泵的应用最为广泛 外啮合齿轮泵的结构1 后泵盖 2 滚针轴承 3 泵体 4 主动齿轮 5 前泵盖 6 传动轴 7 键 8 从动齿轮 第2章液压传动系统的基本组成 2 2液压动力装置 第2章液压传动系统的基本组成 2 2 2齿轮泵1 齿轮泵的工作原理齿轮连续旋转 外啮合齿轮泵连续不断地吸油和压油 齿轮啮合点处的齿面接触线将吸油腔和压油腔分开 起到了配油 配流 作用 因此 不需要单独设置配油装置 这种配油方式称为直接配油 2 2液压动力装置 第2章液压传动系统的基本组成 2 2 2齿轮泵2 影响齿轮泵正常工作的因素齿轮泵因受其自身结构的影响 在工作过程中会出现泄漏 径向不平衡力和困油现象 1 泄漏 1 泵体的内圆和齿顶径向间隙的泄漏 2 齿面啮合处间隙的泄漏 3 齿轮端面间隙的泄漏 2 径向不平衡力3 困油现象 2 2液压动力装置 齿轮泵的径向压力分布情况 第2章液压传动系统的基本组成 2 2 3叶片泵叶片泵输出流量均匀 脉动小 噪声小 但结构较复杂 对油液的污染比较敏感 它可分为单作用叶片泵和双作用叶片泵两种 1 单作用叶片泵单作用叶片泵转子旋转一周进行一次吸油 压油 并且流量可调节 故又称为变量泵 由于其主要零件在工作时要受径向不平衡力的作用 因而工作情况较差 图中 1 配油盘 2 转子