液压传动概述62157

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关于《液压传动》课程性质:专业基础课课程特点:理论与实践并重评价指标:期末70%平时30%(出勤、作业、实验、课堂提问等) 第一章液压传动概述液压传动的工作原理液压传动系统的组成与实例液压传动的优缺点流体传动介质的特性 知识点：基本原理、介质性能液压传动是借助于密封容积的变化，利用流体的压力能与机械能之间的转换来传递能量的压力和流量是液压传动中两个最重要的参数。压力取决于负载；流量决定执行元件的运动速度液压传动系统的基本组成传动介质的主要性能、参数的物理意义、度量单位以及主要的影响因素 研究对象研究以有压流体（压力油和压缩空气）为传动介质来实现各种机械传动和自动控制的学科元件回路系统介质 1.1液压传动的工作原理 1.1.1力比关系帕斯卡原理“在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点”(1.1)重要基本概念一：“工作压力取决于负载”，而与流入的液体多少无关思考：1.若空载，即W=0，则p=？2.千斤顶的工作原理和其它传动方式的比较? 1.1.2运动关系A1h1=A2h2(1.2)(1.3)活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比流量q(Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积q=Avq=A1v1=A2v2（1-4）(连续性方程)(1.5)若已知进入缸体的流量q，则活塞运动速度为：重要基本概念二：“活塞的运动速度v取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量q，而与液体压力p大小无关”?守恒 1.1.3功率关系F1v1=Wv2(1-6)P=pA1v1=pA2v2=pq(1-7)压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的两个参数，它们相当于机械传动中的力和速度，它们的乘积即为功率液压传动是以流体的压力能来传递动力的 1.2液压传动系统组成与实例图1-2机床工作台液压传动系统 液压传动的特点先通过动力元件（液压泵）将原动机（如电动机）输入的机械能转换为液体压力能，再经密封管道和控制元件等输送至执行元件（如液压缸），将液体压力能又转换为机械能以驱动工作部件 1.2液压传动系统组成与实例图1-3气压传动系统的组成1气压发生装置2压力控制阀3逻辑元件4方向控制阀5流量控制阀6气缸7行程开关8消声器9油雾器10过滤器 液压传动系统组成动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气马达，功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动控制元件：压力、流量和方向控制阀，作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计 1.3液压传动的优缺点液压传动的优缺点液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声和高度集成化、数字化等方向发展 1.4流体传动介质的特性液压油的主要物理性质液压油的选择空气的主要物理性质气体状态方程气压传动系统对空气的要求 1.4.1液压油的主要物理性质密度ρ：单位体积液体的质量式中m：液体的质量(kg)；V：液体的体积（m3）；ρ=900kg/m3 1.4.1液压油的主要物理性质可压缩性：液体受压力作用而发生体积变化的性质。可用体积压缩系数κ或体积弹性模量K表示体积压缩系数κ：单位压力变化所引起的体积相对变化量，（m2/N）式中V：液体加压前的体积（m3）；△V：加压后液体体积变化量（m3）；△p：液体压力变化量（N/m2）；体积弹性模量K（N/m2）：液体体积压缩系数κ的倒数计算时常取K=7×108N/m2 粘度液体的粘性：液体在流动时产生内摩擦力的特性静止液体则不显示粘性液体的粘度：液体粘性的大小可用粘度来衡量。粘度是液体的根本特性，也是选择液压油的最重要指标常用的粘度有三种不同单位：即动力粘度、运动粘度和相对粘度 动力粘度（绝对粘度）μ牛顿内摩擦定律式中μ:称为动力粘度系数（Pa·s）τ:单位面积上的摩擦力（即剪切应力）:速度梯度，即液层间速度对液层距离的变化率物理意义：当速度梯度为1时接触液层间单位面积上的内摩擦力法定计量单位：帕·秒（Pa·s）图1-4液体粘性示意图 运动粘度ν定义：动力粘度μ与密度ρ之比法定计量单位：m2/s由于ν的单位中只有运动学要素，故称为运动粘度。液压油的粘度等级就是以其40ºC时运动粘度的某一平均值来表示，如L-HM32液压油的粘度等级为32，则40ºC时其运动粘度的平均值为32mm2/s 相对粘度（恩式粘度ºΕ）恩氏粘度：它表示200mL被测液体在tºC时，通过恩氏粘度计小孔（ф=2.8mm）流出所需的时间t1，与同体积20ºC的蒸馏水通过同样小孔流出所需时间t2之比值工业上常用20ºC、50ºC和100ºC作为测定恩式粘度的标准温度，分别以ºΕ20、ºΕ50、ºΕ100表示恩式粘度与运动粘度（mm2/s）的换算关系： 粘温特性定义：粘度随温度变化的特性图1-5几种国产油液粘温图 1.4.2液压油的选择液压油的要求液压油的选择：工作压力的高低环境温度工作部件运动速度的高低