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液压与气压传动. 上海理工大学 机械学院 陈飒 chensaa@163.com. 1.1.1 液压与气压传动系统的工作原理. 液压千斤顶工作原理. 液压千斤顶工作原理分析 —— 力的传递. 重要结论: “ 工作压力取决于负载 ” , 而与流入的液体多少无关。. 液压千斤顶工作原理分析 —— 运动的传递. 流量 q (Av) : 单位时间内流过某一截面积为 A 的流体体积。. 重要结论: 活塞的运动速度 v 取决于进入液压缸的流量,而与液体压力大小无关. 液压千斤顶工作原理分析 —— 功率的计算. 系统输入功率为 Fv 1 系统输出功率为 pq
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液压与气压传动 上海理工大学 机械学院 陈飒 chensaa@163.com
液压千斤顶工作原理分析——力的传递 重要结论:“工作压力取决于负载”,而与流入的液体多少无关。
液压千斤顶工作原理分析——运动的传递 流量q (Av):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积。 重要结论:活塞的运动速度v取决于进入液压缸的流量,而与液体压力大小无关
液压千斤顶工作原理分析——功率的计算 系统输入功率为Fv1 系统输出功率为pq 若不计各种损失,
液压传动系统的组成 • 动力元件:液压泵,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、液压马达,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 • 工作介质:液压油
1.2.1 液压与气压传动的优点 • 液压传动的优点: • 在同等功率的情况下,液压装置的体积小、重量轻、惯性小。 • 液压传动系统在运行中能方便地实现无级调速,调速范围比较大,可达100:1-2000:1,并且低速性能好。 • 液压传动系统工作比较平稳、反应快、冲击小,能频繁启动和换向。 • 液压传动系统易于实现自动化,且该系统的控制、调节比较简单,与电气控制配合使用能实现复杂的顺序动作和远程控制。 • 液压传动系统易于实现过载保护,工作安全可靠, • 液压元件易于实现系列化、标准化、通用化。 • 液压传动系统易于实现回转、直线运动,且元件排列布置灵活。 • 在液压传动系统中,功率损失所产生的热量可由流动着的油带走,故可避免机械本体产生过度温升。
气压传动的优点 • 空气随处可取,取之不尽,用后直接排入大气,对环境无污染,不必设置回收装置。 • 空气粘度小,流动时的压力损失小,效率高,便于集中供气和远距离输送。 • 气动反应快,动作迅速,调节方便,维护简单,管路不易堵塞。 • 气动元件结构简单,制造容易,适于标准化、系列化、通用化。 • 工作环境适应性好,特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中工作。 • 成本低,具有过载保护功能。
1.2.2 液压与气压传动的缺点 • 液压传动的缺点: • 液压系统中的漏油等因素,影响运动平稳性和正确性,使得液压传动不能保证严格的传动比。 • 液压传动对油温的变化比较敏感,不宜在温度变化很大的环境条件下工作。 • 液压传动效率低,不易远距离传动 • 为了减少泄漏,液压元件的配合件制造精度要求较高,加工工艺较复杂。 • 液压系统发生故障不易检查和排除。
气压传动的缺点 • 空气具有可压缩性,不易实现准确的速度控制和很高的位置控制。 • 工作压力较低(一般为0.4~0.8MPa),只适用于压力较小的场合。 • 因空气无润滑性能,故在气路中应设置给油润滑装置。 • 排气噪声大,高速排气应加消声器。
1.3.2 液压与气压传动的发展 目前,液压技术正朝着高压、高速、大功率、高效率、低噪声、节能高效、小型化以及轻量化等方向发展;同时,液压系统的计算机辅助测试、计算机实时控制、机电一体化技术、计算机仿真和优化设计技术、可靠性研究以及污染控制等,也是当前液压技术发展和研究的一个重要方向。