(大学)液压与气动技术PPT课件.ppt
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1、.1铸造精英培训之六液压与气动技术液压与气动技术.液压与气动技术2机械是骨头液压是肌肉电子是神经.液压与气动技术3液压传动.液压与气动技术4液压传动装置液压传动装置.液压与气动技术5液压传动基本概念液压传动基本概念 液压传动是:利用有压的液体,经由一些机件控制之后来传递运动和动力。 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。 液压传动系统由液压泵、控制阀、执行元件、油箱及一些辅助元件组成。 帕斯卡原理帕斯卡原理12AFAWP.液压与气动技术6液压油的用途液压油的用途(1) 传递运动与动力:将泵的机械能转换成液体的压力能并传至各处,由于油本身具有粘度,在传递过程中会产生一定
2、的动力损失。(2)润滑:液压元件内各移动部位,都可受到液压油充分润滑,从而减低元件磨耗。(3)密封:油本身的粘性对细小的间隙有密封的作用。(4)冷却:系统损失的能量会变成热,被油带出。.液压与气动技术7对液压油的要求对液压油的要求 (1) 适当的粘度和良好的粘温性;(2)有良好的化学稳定性(氧化安定性,热安定性及不易氧化、变质)(3)良好的润滑性,以减少相对运动间的磨损(4)良好的抗泡沫性(起泡少,消泡快)(5)体积膨胀系数低,闪点及燃点高(6)成分纯净,不含腐蚀性物质,具有足够的清洁度(7)对人体无害,对环境污染小,价格便宜.液压与气动技术8液压油的选用液压油的选用 液压油的选用最主要考虑的
3、是油液的粘度,其次考虑的因素如下。(1)液压系统的工作压力:工作压力较高的系统宜选用粘度较高的液压油,以减少泄露;反之便选粘度低的油。(2)运动速度:执行机构运动速度较高时,为了减小液流的功率损失,宜选用粘度较低的液压油。(3)液压泵的类型:在液压系统中,对液压泵的润滑要求苛刻,不同类型的泵对油的粘度有不同的要求,具体可参见有关资料。(4)工作环境温度高时选用粘度较高的液压油,减少容积损失。.液压与气动技术9液压油的污染与保养液压油的污染与保养 液压油使用一段时间后会受到污染,常使阀内的阀芯卡死,并使油封加速磨耗及液压缸内壁磨损。造成液压油污染的原因有三方面:1)污染:(1)外部侵入的污物;(
4、2)外部生成的不纯物2)恶化:液压油的恶化速度与含水量、气泡、压力、油温、金属粉末等有关,其中以温度影响最大,故液压设备运转时,须特别注意油温之变化。3)泄漏:液压设备因配管不良,油封破损是造成泄漏的原因,泄漏发生时空气、水、尘埃便可轻易的侵入油中,故当泄漏发生时,必须立即加以排除。.液压与气动技术10液压油的污染与保养液压油的污染与保养 液压油经长期使用,油质必会恶化,一般皆用目视法判定油质是否恶化,当油颜色混蚀并有异味时,须立即更换;保养方法有二种:一为定期更换(约为5000-20000小时),其次是使用过滤器定期过滤。也可采用在线监控液压油是否达到规定值,定期抽查液压油。液压油的粘度、酸
5、值、水分及杂质是确定液压油是否更换的重要指标。 .液压与气动技术11液压动力元件液压动力元件 液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件,液压泵由电动机带动将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去,使执行元件推动负载作功。 液压泵正常工作的三个必备条件液压泵正常工作的三个必备条件必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积;必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积;密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化;密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化;密闭容积增大到极限时,先要与吸油腔隔开,然后才密闭容积增大到极限时,先要与吸油腔隔开,然后才转为排油;密闭容积减小到极
6、限时,先要与排油腔隔转为排油;密闭容积减小到极限时,先要与排油腔隔开,然后才转为吸油。开,然后才转为吸油。.液压与气动技术12液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 1 1、压力、压力1)工作压力:液压泵工作时的输出压力。取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失,与液压泵的流量无关。2)额定压力:液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转的最高压力。3)最高允许压力:在超过额定压力的条件下,根据试验准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值。 2 2、排量、排量 排量是泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值,如泵排量固定,则为定量泵;排量可变则为变量泵。.液压与气动技术13齿轮齿轮泵的结构
7、泵的结构 齿轮泵:齿轮泵:液压泵中结构最简单的一种,且价格便宜,故在一般机械上被广泛使用;齿轮泵是定量泵,可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。.液压与气动技术14齿轮齿轮泵的结构泵的结构 外啮合齿轮泵:由装在壳体内的一对齿轮所组成,齿轮两侧有端盖罩住,壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。齿顶与齿轮壳内壁的间隙,齿端面与侧板之间的间隙,当压力增加时,齿端面与侧板的挠度大增,此为外啮合齿轮泵泄漏的主要原因,故不适合用作高压泵。 内啮合齿轮泵:由于内外齿轮转向相同,齿面间相对速度小,运转时噪音小;又因齿数相异,绝对不会发生困油现象,但因外齿轮的齿端必须始终与内齿轮的齿面紧贴,以防内漏
8、,故不适用于较高的压力 。.液压与气动技术15齿轮泵的优缺点及应用齿轮泵的优缺点及应用1. 优点:结构简单,制造工艺性好,价格便宜,自吸能力较好,抗污染能力强,而且能耐冲击性负载。2. 缺点:流量脉动大,泄漏大,噪声大,效率低,零件的互换性差,磨损后不易修复。3. 应用:用于环境差、精度要求不高的场合,如工程机械、建筑机械、农用机械等。.液压与气动技术16螺杆泵螺杆泵的结构的结构 螺杆泵:液压油沿螺旋方向前进,转轴径向负载各处均相等,脉动少,故运动时噪音低,可高速运转,适合作大容量泵。但压缩量小,不适合高压,一般用于燃油、润滑油泵而不用作液压泵。.液压与气动技术17叶片泵叶片泵的结构的结构 叶
9、片泵有两种结构形式:一种是单作用叶片泵,另一种是双作用式叶片泵。.液压与气动技术18叶片泵叶片泵的结构的结构 单作用叶片泵:改变转子与定子的偏心量,即可改变泵的流量,偏心越大,流量越大,如调成几乎是同心,则流量接近于零。因此单作用叶片泵大多为变量泵。双作用式叶片泵:双作用式叶片泵:定子内表面近似椭圆,转子和定子同心安装,有两个吸油区和压油区对称布置。转子每转一周,完成两次吸油和压油。双作用叶片泵大多是定量泵。 叶片泵的叶片泵的优点优点:运转平稳、压力脉动小,噪音小;结构紧凑、尺寸小、流量大;叶片泵的叶片泵的缺点缺点:对油液要求高,如油液中有杂质,则叶片容易死;与齿轮泵相比结构较复杂。.液压与气
10、动技术19叶片泵的应用叶片泵的应用 叶片泵广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中、低压液压系统中。1. 用于中低压、要求较高的系统中。2. 油液粘度要合适,转速不能太低,5001500rpm。3. 要注意油液的清洁,油不清洁容易使叶片卡死。4. 通常只能单方向旋转,如果旋转方向错误,会造成叶片 折断。 .液压与气动技术20柱塞泵柱塞泵的结构的结构 柱塞泵的柱塞泵的工作原理是柱塞在液压缸内作往复运动来实现吸油和压油。与齿轮泵和叶片泵相比,该泵能以最小的尺寸和最小的重量供给最大的动力,为一种高效率的泵,但制造成本相对较高,该泵用于高压、大流量、大功率的场合。它可分为轴向式和径向式两种形式。 柱
11、塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵,柱塞轴向布柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵,柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油,柱塞数为了连续吸油和压油,柱塞数必须大于等于必须大于等于3。.液压与气动技术21 柱塞泵的特点柱塞泵的特点1)工作压力高,容积效率高,p2040MPa,Pmax可到100MPa; 2)流量大,易于实现变量; 3)主要零件均受压,使材料的强度得以充分利用,寿命长,单位功率重量小。.液压与气动技术22液压泵的图形符号液压泵的图形符号.液压与气动技术23液压泵参数的选用液压泵参数的选用 l是否要求变量:是否要求变量:径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵
12、径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。是变量泵。l工作压力:工作压力:柱塞泵压力柱塞泵压力31.5MPa;叶片泵压力;叶片泵压力6.3MPa,高高压化以后可达压化以后可达16MPa;齿轮泵压力;齿轮泵压力2.5MPa,高压化以后,高压化以后可达可达21MPa。l工作环境:工作环境:齿轮泵的抗污染能力最好。齿轮泵的抗污染能力最好。l噪声指标:噪声指标:低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺杆泵,双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。杆泵,双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。l效率:效率:轴向柱塞泵的总效率最高;同一结构的泵,排量大轴向柱塞泵的总效率
13、最高;同一结构的泵,排量大的泵总效率高;同一排量的泵在额定工况下总效率最高。的泵总效率高;同一排量的泵在额定工况下总效率最高。.液压与气动技术24液压缸液压缸 液压缸是使负载作直线运动的执行元件。 液压缸液压缸分为单作用式液压缸和双作用式液压缸两类。单作用式液压缸又分为无弹簧式、附弹簧式、柱塞式三种。双作用式液压缸又分为单杆形,双杆形两种。.液压与气动技术25液压马达 液压马达是使负载作连续旋转的执行元件,其内部构造与液压泵类似,差别仅在于液压泵的旋转是由电机所带动,输出的是液压油;液压马达则是输入液压油,输出的是转矩和转速。因此,液压马达和液压泵在细部结构上存在一定的差别。.液压与气动技术2
14、6液压马达分类及特点分类及特点 按其结构类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式等其它形式。 按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属高速液压马达,低于500r/min的属于低速液压马达。 高速液压马达的基本形式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。高速液压马达的主要特点是转速高、转动惯量小,便于启动和制动。 低速液压马达的基本形式是径向柱塞式,低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低、输出转矩大。.液压与气动技术27液压马达图形符号液压马达图形符号.液压与气动技术28液压马达与液压泵的区别从原理上讲,液压泵与液压马达可以互换,但结构有差异从原理上讲,液
15、压泵与液压马达可以互换,但结构有差异1 1、泵的进油口比出油口大,马达的进、出油口相同、泵的进油口比出油口大,马达的进、出油口相同2 2、结构上要求泵有自吸能力、结构上要求泵有自吸能力3 3、马达要正反转,结构具有对称性;泵单方向转,不要对称、马达要正反转,结构具有对称性;泵单方向转,不要对称4 4、要求马达的结构及润滑,能保证在宽速度范围内正常工作、要求马达的结构及润滑,能保证在宽速度范围内正常工作5 5、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动.液压与气动技术29油缸油泵油马达,工作原理属一家:油缸油泵油马达,工作原理属一家:能量转换共同点,均靠容积来
16、变化,能量转换共同点,均靠容积来变化,出油容积必缩小,进油容积则扩大。出油容积必缩小,进油容积则扩大。油泵输出压力油,出油当然是高压,油泵输出压力油,出油当然是高压,缸和马达与泵反,出油自然是低压。缸和马达与泵反,出油自然是低压。工作压差看负载,负载含义要记下:工作压差看负载,负载含义要记下:油泵不仅看外载,管路阻力也得加,油泵不仅看外载,管路阻力也得加,缸和马达带负载,压差只是克服它。缸和马达带负载,压差只是克服它。流量大小看速度,再看排量小与大,流量大小看速度,再看排量小与大,单位位移需油量,排量含义就是它。单位位移需油量,排量含义就是它。 液压缸、液压泵、液压马达的共性液压缸、液压泵、液
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