液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)液壓傳動(dòng)的工作原理、組成及特點(diǎn)——液壓千斤頂液壓傳動(dòng)定義液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，利用密閉的系統(tǒng)傳遞液體壓力能的一種形式。液壓傳動(dòng)工作原理液壓傳動(dòng)的應(yīng)用案例介紹：1）液壓千斤頂2）磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)液壓千斤頂液壓千斤頂舉升轎車液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^(guò)程液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^(guò)程動(dòng)畫液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)液壓傳動(dòng)——在密閉的容器內(nèi)，以液體為工作介質(zhì)，以油液的壓力能的形式進(jìn)行能量傳遞的一種傳動(dòng)方式能量轉(zhuǎn)換過(guò)程：機(jī)械能（手柄、小活塞缸）液壓能（液壓油）機(jī)械能（大活塞缸）液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟頇C(jī)械能液壓能液壓能機(jī)械能液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)杠桿力放大倍數(shù)N1為杠桿力臂之比：N1=L1：L2F2A2A1DdF1阻力臂L2動(dòng)力臂L1f1f2因?yàn)閒1L1=f2L2所以f2

：f1=L1：L2液壓部分力放大倍數(shù)N2為大小活塞面積之比：N2=A2：A1因?yàn)镕1：A1=F2：A2所以F2：F1=A2：A1液壓千斤頂?shù)氖×υ硪虼?，液壓千斤頂?shù)牧Ψ糯蟊稊?shù)N為：N=N1N2液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)杠桿力放大倍數(shù)N1為杠桿力臂之比：N1=L1：L2F2A2A1DdF1阻力臂L2動(dòng)力臂L1f1f2f1L1=f2L2杠桿放大比為F2

：F1=L1：L2液壓部分力放大倍數(shù)N2為大小活塞面積之比：N2=A2：A1F1：A1=F2：A2因此，液壓千斤頂?shù)牧Ψ糯蟊稊?shù)N為：N=N1N2液壓千斤頂?shù)氖×δ?515手推力20Kg4.5噸液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)8液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)液壓傳動(dòng)的工作原理、組成及特點(diǎn)——磨床液壓系統(tǒng)的認(rèn)知

導(dǎo)入視頻來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)知識(shí)目標(biāo)掌握液壓系統(tǒng)組成部分掌握液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)技能目標(biāo)初步認(rèn)知液壓元件作用初步認(rèn)知液壓設(shè)備特點(diǎn)授課導(dǎo)航磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)工作過(guò)程

液壓系統(tǒng)的組成及作用

液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)的工作過(guò)程動(dòng)畫液壓系統(tǒng)的組成及作用控制調(diào)節(jié)元件輔助元件動(dòng)力元件執(zhí)行元件控制閥通過(guò)對(duì)液體的流動(dòng)方向、壓力以及流

量的控制，對(duì)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)方向、作

用力、運(yùn)

動(dòng)速度實(shí)現(xiàn)控制。液壓油傳遞能量和信息。傳動(dòng)介質(zhì)液壓泵把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能。液壓缸把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。其它元件如管道、接頭、壓力表、油箱、濾油

器、蓄能器等。組成作用液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)液壓系統(tǒng)各組成部分作用不同；每部分都要正常發(fā)揮作用，才能保證系統(tǒng)正常工作。同學(xué)們要發(fā)揮各自的作用，培養(yǎng)服務(wù)社會(huì)的職業(yè)道德；培養(yǎng)溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。慣性力較小，快速響應(yīng)性好能容量大、適合大功率的工況液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)傳動(dòng)平穩(wěn)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)具有緩沖減振的優(yōu)點(diǎn)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)壓力閥——可實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)壓力閥無(wú)壓力閥時(shí)——設(shè)備損壞主要優(yōu)點(diǎn)：（1）能容量大，適合大功率；（2）慣性力較小，快速響應(yīng)性好；（3）傳動(dòng)平穩(wěn)，且可無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大；（4）可靈活方便地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；（5）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；（6）能自行潤(rùn)滑，磨損??；（7）容易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。（1）效率低，不適合遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)（2）有泄漏，不能實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的定比傳動(dòng)；（3）工作時(shí)受溫度變化的影響大；（4）噪聲較大；（5）對(duì)污染敏感，維護(hù)要求高；（6）故障原因不易查找。主要缺點(diǎn):液壓系統(tǒng)的表示方法——圖形符號(hào)半結(jié)構(gòu)圖符號(hào)圖磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)訓(xùn)指引磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)實(shí)操任務(wù)一：認(rèn)知工作原理任務(wù)二：認(rèn)知組成及作用任務(wù)三：功能調(diào)節(jié)磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)工作視頻磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)實(shí)操調(diào)壓調(diào)速換向要求標(biāo)出各元件名稱要求拍攝操作視頻上傳小結(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)01磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)工作過(guò)程02液壓系統(tǒng)的組成及作用03液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)培養(yǎng)服務(wù)社會(huì)的職業(yè)道德培養(yǎng)溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)27液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)液壓傳動(dòng)的歷史與應(yīng)用機(jī)械工業(yè)出版社液壓傳動(dòng)的歷史帕斯卡(1623-1662)法國(guó)著名的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家和散文家。1654年他首次提出了一個(gè)關(guān)于液體壓力的原理，這就是著名的帕斯卡原理，也叫帕斯卡定律。后人應(yīng)用這個(gè)原理制造的各類液壓機(jī)械,為人類創(chuàng)造了無(wú)數(shù)的奇跡。液壓傳動(dòng)的歷史水壓機(jī)（水介質(zhì)）帕斯卡原理帕斯卡原理：施加于密閉容器內(nèi)的液體壓力，將以等值同時(shí)傳到液體內(nèi)部各點(diǎn)。因?yàn)镕1：A1=p1所以F1：A1=F2：A2

p1=p2F2：A2=p2液壓傳動(dòng)的歷史美國(guó)的萬(wàn)噸水壓機(jī)圖片來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)鍛造水壓機(jī)：中國(guó)的3萬(wàn)噸級(jí)模鍛水壓機(jī)圖片來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)液壓傳動(dòng)的歷史水壓機(jī)（水介質(zhì)）帕斯卡原理油壓機(jī)（油介質(zhì)）油壓機(jī)：1905年工作介質(zhì)由水改成了油1934年德國(guó)研制成功7000噸模鍛液壓機(jī)1955年此圖來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)美國(guó)的4.5萬(wàn)噸模鍛油壓機(jī)1973-2010年停滯近40年，我國(guó)爆發(fā)式地研制了多臺(tái)大型壓機(jī)

2012年我國(guó)自主研制出了8萬(wàn)噸世界最大的模鍛液壓機(jī)，大型鍛件受制于國(guó)外的時(shí)代徹底結(jié)束此圖來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)高端頂級(jí)大型鍛件受制于國(guó)外的時(shí)代徹底結(jié)束液壓傳動(dòng)的應(yīng)用航空軍事液壓傳動(dòng)的應(yīng)用拉齒加工機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線：凸輪軸加工剃齒加工液壓傳動(dòng)的應(yīng)用農(nóng)業(yè)鉆井機(jī)起重機(jī)礦山鉆井機(jī)煤礦液壓支架裝載機(jī)液壓傳動(dòng)的應(yīng)用推土機(jī)挖掘機(jī)翻斗車液壓傳動(dòng)的應(yīng)用伺服控制與液壓技術(shù)結(jié)合液壓傳動(dòng)的發(fā)展方向減少能耗減少壓力損失開(kāi)發(fā)高功率密度、輕小型及微型液壓元件利用純水等適應(yīng)環(huán)保要求的介質(zhì)無(wú)泄漏技術(shù)采用新工藝、新材料（密封材料）提高過(guò)濾技術(shù)采用無(wú)泄漏連接等主動(dòng)維護(hù)簡(jiǎn)單維修變?yōu)楣收项A(yù)測(cè)利用現(xiàn)代化手段進(jìn)行液壓系統(tǒng)故障診斷機(jī)電一體化提高可靠性實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化改變效率低、維修性及診斷性差的缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的發(fā)展方向高壓高速高集成化大功率高效率低噪聲低能耗高壽命小結(jié)01歷史02應(yīng)用03發(fā)展方向液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)41液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)液壓系統(tǒng)力與速度是如何傳遞的導(dǎo)入力與速度是如何傳遞的？知識(shí)目標(biāo)掌握液體的壓力及其形成過(guò)程掌握液體的流量及速度的傳遞原理掌握壓力與負(fù)載的關(guān)系、掌握速度與流量的關(guān)系技能目標(biāo)能認(rèn)知壓力與流量的重要性能分析液壓系統(tǒng)的工作負(fù)載與壓力的關(guān)系能分析液壓系統(tǒng)的工作速度與流量的關(guān)系授課導(dǎo)航壓力的物理意義

壓力與負(fù)載的關(guān)系

流量與速度的關(guān)系

流量的物理意義

液體的壓力帕斯卡原理的物理意義：在密閉容器中的靜止液體，當(dāng)一處受到外力作用而產(chǎn)生壓力時(shí)，這個(gè)壓力將通過(guò)液體等值傳遞到液體內(nèi)部的所有各點(diǎn)。帕斯卡原理又稱靜壓傳遞原理。壓力的單位：pa(帕：N/m2),常用Mpa（兆帕：1×106帕）2.壓力的形成與傳遞——壓力靠負(fù)載來(lái)建立、靠液體來(lái)傳遞重要結(jié)論壓力的大小取決于負(fù)載的大小。負(fù)載為零，即空載時(shí)，壓力也為零。1.液體的壓力p——液體單位面積上所受到的法向作用力壓力的表示方法相對(duì)壓力=絕對(duì)壓力—大氣壓力相對(duì)壓力為正值時(shí)——表壓力相對(duì)壓力為負(fù)值時(shí)——真空度絕對(duì)壓力以絕對(duì)真空作為基準(zhǔn)所測(cè)得的壓力相對(duì)壓力以大氣壓力作為基準(zhǔn)所測(cè)得的壓力液體的流量1.液體的流量q——單位時(shí)間流過(guò)通流截面的液體體積流速：2.運(yùn)動(dòng)速度的傳遞——是靠密封容積變化相等的原則進(jìn)行的，速度與流量成正比。q流量的單位：L/min（升/分）重要結(jié)論一、壓力的大小取決于負(fù)載的大小。二、速度的大小決定于流量的大小。（注：壓力與流量沒(méi)有直接關(guān)系）小結(jié)01兩個(gè)重要參數(shù)02壓力決定于負(fù)載03速度與流量成正比液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)50液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)液壓流體力學(xué)的應(yīng)用授課導(dǎo)航液體的力學(xué)知識(shí)及其應(yīng)用

液壓沖擊和空穴現(xiàn)象的危害與措施

液體的力學(xué)知識(shí)液體靜力學(xué)基本方程的物理意義：1）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處的壓力由液面上的壓力和液柱的重力所產(chǎn)生的壓力兩部分組成。2）靜止液體內(nèi)部的壓力隨液體深度的增加而線性地增加。3）距液面深度相同的各點(diǎn)壓力相等。由壓力相等的點(diǎn)組成的面稱為等壓面。重力作用下靜止液體中的等壓面是一個(gè)水平面。

一、液體靜力學(xué)基本方程及其物理意義液體的力學(xué)知識(shí)二、液體動(dòng)力學(xué)方程的物理意義1.流量連續(xù)性方程流量連續(xù)性方程是用于分析研究流動(dòng)液體內(nèi)流速、通流面積以及流量三者之間關(guān)系的方程。

流量連續(xù)性方程的物理意義：流量連續(xù)性方程的物理意義是液體在單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)各通流截面的液體體積相等。它表明液體在管路內(nèi)做穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)任何通流截面的液體體積都是相等的。它是液體流動(dòng)的質(zhì)量守恒方程。流量一定時(shí)，液體的流速與通流面積成反比，孔徑小則流速快；通流面積一定時(shí)，流量大則流速就快。故，調(diào)節(jié)輸入液壓缸的流量可調(diào)節(jié)液壓缸運(yùn)動(dòng)速度。液體的力學(xué)知識(shí)二、液體動(dòng)力學(xué)方程的物理意義2.液體的伯努利方程伯努利方程是根據(jù)能量守恒定律推導(dǎo)出的流體力學(xué)的一種表達(dá)形式，它是用于分析研究液體流動(dòng)過(guò)程中壓力與流速之間轉(zhuǎn)換規(guī)律的方程。（1）理想液體的伯努利方程是將液體作為既無(wú)粘性又無(wú)可壓縮性的理想液體推導(dǎo)出的流動(dòng)液體能量守恒方程。

液體的力學(xué)知識(shí)二、液體動(dòng)力學(xué)方程的物理意義2.液體的伯努利方程理想液體伯努利方程的物理意義是：在密閉管道內(nèi)作恒定流動(dòng)的理想液體具有三種形式的能量（壓力能、位能、動(dòng)能），在沿管道流動(dòng)過(guò)程中三種能量之間可以互相轉(zhuǎn)化，但在任一截面處，三種能量的總和為一常量。上式是單位體積液體的能量守恒方程。

（2）實(shí)際液體的伯努利方程液體的力學(xué)知識(shí)二、液體動(dòng)力學(xué)方程的物理意義

（2）實(shí)際液體的伯努利方程

通過(guò)伯努利方程可以計(jì)算液壓泵吸油口處的真空度、分析液壓泵的工作性能。一般情況下，由于液體的密度較小，液體位能在總能量中占據(jù)很小的比重，在利用伯努利方程定性分析時(shí)，為簡(jiǎn)化分析計(jì)算過(guò)程，即使管道不是水平放置的，也往往忽略液體的位置高度變化所產(chǎn)生的能量變化，而只考慮壓力能和動(dòng)能的變化。液體的力學(xué)知識(shí)二、液體動(dòng)力學(xué)方程的物理意義思考圖示液壓泵吸油高度是如何影響液壓泵工作性能的？

液壓泵吸油過(guò)程中實(shí)際液體的伯努利方程：液體的力學(xué)知識(shí)三、液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失液體在管路系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)，因粘性等原因會(huì)產(chǎn)生能量損耗，表現(xiàn)為壓力降低，把這種損失稱為壓力損失。1.沿程壓力損失液體流經(jīng)直徑不變的直管時(shí)，因粘性摩擦而產(chǎn)生的壓力損失稱為沿程壓力損失。2.局部壓力損失液體流經(jīng)局部阻力（閥口、管路分支、彎頭、突變截面等）時(shí)，因流速和流向突變而產(chǎn)生的壓力損失稱為局部壓力損失,

3.管路系統(tǒng)的總壓力損失管路系統(tǒng)的總壓力損失為所有沿程壓力損失和所有局部壓力損失之和液體的力學(xué)知識(shí)三、液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失

為便于安裝與維修，液壓泵大多安裝在油箱液面以上，依靠泵進(jìn)口處形成的真空度來(lái)吸油。為使真空度不致過(guò)大，應(yīng)盡可能減小吸油管壓力損失，減小液壓泵安裝高度、增大吸油管直徑、減少吸油管路長(zhǎng)度和彎頭都可以減小吸油管路的壓力損失，使液壓泵容易吸油。壓力損失的產(chǎn)生與多方面因素有關(guān)，管道直徑越小、管道越長(zhǎng)、管道內(nèi)壁越粗糙、液體流速越快以及液體粘性越大時(shí)，壓力損失就越大；另外，為了減少壓力損失，還應(yīng)盡量減少?gòu)澒?、分支或管路通流截面的突然變化。液體的力學(xué)知識(shí)四、液體流經(jīng)小孔及間隙的流量的影響因素

2.節(jié)流口的堵塞和最小穩(wěn)定流量（1）孔口形狀對(duì)流量穩(wěn)定性的影響節(jié)流口的形狀不同，抗堵塞的性能就不同（2）節(jié)流口的堵塞節(jié)流口堵塞是指節(jié)流口處流量出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)，甚至斷流這種現(xiàn)象。節(jié)流口堵塞的原因主要有油液中的雜質(zhì)及氧化析出的污染物堆積，節(jié)流縫隙的金屬表面形成的邊界吸附作用，壓力差過(guò)大加劇節(jié)流縫隙處的吸附。1.小孔的流量特性和影響節(jié)流口流量穩(wěn)定性的因素（1）負(fù)載變化對(duì)流量穩(wěn)定性的影響（2）油溫變化對(duì)流量穩(wěn)定性的影響液體的力學(xué)知識(shí)四、液體流經(jīng)小孔及間隙的流量的影響因素

2.節(jié)流口的堵塞和最小穩(wěn)定流量（3）減輕節(jié)流口堵塞現(xiàn)象的措施選擇薄刃節(jié)流口，精密過(guò)濾并定期更換液壓油，合理選擇節(jié)流口前后的壓力差，選用抗氧化穩(wěn)定性好的油液，減小節(jié)流口的表面粗糙度值等。（4）節(jié)流口的最小穩(wěn)定流量1）定義節(jié)流口的最小穩(wěn)定流量是指不發(fā)生節(jié)流小孔堵塞現(xiàn)象的最小流量。這個(gè)值越小，說(shuō)明節(jié)流口的通流性越好，系統(tǒng)可獲得的最低速度越低，閥的調(diào)速范圍越大。2）選擇依據(jù)節(jié)流口最小穩(wěn)定流量必須滿足系統(tǒng)最低速度的要求。只有節(jié)流口最小穩(wěn)定流量小于系統(tǒng)以最低速度運(yùn)行所需要的流量值，才能保證系統(tǒng)在低速工作時(shí)速度的穩(wěn)定性。液體的力學(xué)知識(shí)四、液體流經(jīng)小孔及間隙的流量的影響因素

小知識(shí)：有些液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件在低速下運(yùn)行時(shí)可能產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工作質(zhì)量，爬行的本質(zhì)是一種振動(dòng)，它與負(fù)載變化、環(huán)境溫度變化、液壓彈簧效應(yīng)、流量不穩(wěn)定等因素有關(guān)，其中最小供油量的穩(wěn)定性對(duì)執(zhí)行元件是否產(chǎn)生爬行、運(yùn)動(dòng)是否保持平穩(wěn)起著很大的作用。

液體的力學(xué)知識(shí)四、液體流經(jīng)小孔及間隙的流量的影響因素

2）液體流經(jīng)細(xì)長(zhǎng)孔的流量

3）液體流經(jīng)短孔的流量

短孔是介于細(xì)長(zhǎng)小孔和薄壁孔之間的孔，短孔的流量也可用薄壁孔的流量公式計(jì)算，但流量系數(shù)Cq不同，一般取Cq=0.82?？偨Y(jié)：流經(jīng)薄壁小孔的流量只與小孔前后的壓差?pT的平方根以及小孔的面積????成正比，與粘度無(wú)關(guān)，因此流經(jīng)薄壁小孔的流量受溫度和粘度的影響小，不易堵塞，流量穩(wěn)定，節(jié)流閥的節(jié)流口常采用薄壁小孔類型；細(xì)長(zhǎng)小孔的流量與動(dòng)力粘度μ成反比，流量受油溫變化的影響較大，細(xì)長(zhǎng)小孔常用作控制閥的阻尼孔；短孔制造要比薄壁小孔容易得多，常用作固定節(jié)流器。液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象的危害與措施一、液壓沖擊的危害及措施

在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因而引起油液的壓力在瞬間急劇增高到某一峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。1.造成液壓沖擊的主要原因油路突然關(guān)閉或換向時(shí)液流速度的急劇變化、高速運(yùn)動(dòng)的工作部件突然停止時(shí)的慣性力和某些液壓元件的反應(yīng)動(dòng)作不靈敏等，都是造成液壓沖擊的原因。高壓、大流量的系統(tǒng)更易出現(xiàn)液壓沖擊。2.液壓沖擊的危害產(chǎn)生液壓沖擊時(shí)，系統(tǒng)中的壓力瞬間達(dá)到正常壓力的好幾倍，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的振動(dòng)與噪聲、管路或液壓元件的損壞，甚至還會(huì)引起某些接收壓力信號(hào)而動(dòng)作的液壓元件（如壓力繼電器）產(chǎn)生誤動(dòng)作，影響系統(tǒng)的正常工作、縮短系統(tǒng)的使用壽命。液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象的危害與措施一、液壓沖擊的危害及措施

3.減小液壓沖擊的措施根據(jù)液壓沖擊產(chǎn)生的機(jī)理，運(yùn)用伯努利方程可知，避免液流速度急劇變化，延緩速度變化的時(shí)間，通過(guò)防止動(dòng)能在瞬間轉(zhuǎn)化成壓力能，可以有效地防止液壓沖擊。常采用的辦法有這樣幾種，適當(dāng)加大管道直徑以限制管道內(nèi)液體的流速，限制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度不宜過(guò)快、延緩閥門動(dòng)作時(shí)間，采用橡膠軟管或在閥門前設(shè)置蓄能器吸收壓力沖擊。液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象的危害與措施二、氣穴現(xiàn)象的危害及措施

在液壓系統(tǒng)中，如果某處壓力低于空氣分離壓時(shí)（如液壓泵的吸油區(qū)域），原來(lái)溶解于油液中的