1、第 1 页 共 9 页课 时 授 课 计 划授课日期班 别题 目 第一章 绪论目的要求 掌握液压传动的工作原理 掌握液压传动的组成 掌握液压传动的特点 了解液压传动应用重点液压传动的特点难点液压传动的工作原理教 具 课本 教 学 方 法 课堂教学报书设计第一章 绪论第一节 液压传动的工作原理及工作特性第二节 液压系统的组成和图形符号第三节 液压传动的优缺点第四节 液压技术的应用和发展第 2 页 共 9 页教学过程：新 课：第一章 绪论第一节 液压传动的工作原理及工作特性液压传动是指利用液体为工作介质，依靠液体的压力能来实现能量的转换、传递和控制的传动方式。 （溶积式传动）一、简化模型在液压传动
2、中，人们利用没有固定形状但具有确定体积的液体来传递力的运动。下图是一个经过简化的液压传动模型。图中有两个直径不同的液压缸，缸内各有一个与内壁紧密配合的活塞。如图活塞上有重物 W 则当活塞上施加的力 F 达到一定大小时，就能阻止重物 W 下降。二、力比和速比1、等压特性根据帕斯卡定律：“平衡液体内某一点的液体压力等值地传递到液体内各处” ，即：输出端的力之比等于二活塞面积之比。 21AWFpA1、A2 小活塞、大活塞的作用面积。结论：工作压力 p 与负载 W 有关（成正比） ，而与流体的流入多少、流入速度等无关。 第 3 页 共 9 页2、等体积特性当不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、油管的变形
3、时，两边的体积变化应相等。即： 21Ah或 1结论：两活塞的位移 h1、h2 与其面积成反比。将 A1h1=A2h2 同除以活塞移动时间 t，则： 212121 AvvAthtAv1、 v2小活塞、大活塞的运动速度。结论：运动速度与活塞的作用面积成反比。的物理意义 ：Ath或单位时间内流过截面积为 A 的流体体积流量 q。即： q = A v活塞的运动速度 v 为： q结论：活塞的运动速度取决于进入油缸或马达的流量，而与液体压力大小无关。液压与气压传动能实现无级调速的基本原理。 这在流体力学中称为液流连续性原理，它反映了物理学中质量守恒这一现实。3、能量守恒特性根据以上公式可以得到：P=F1v
4、1=Wv2即： 输入功率 = 输出功率。因 F1=pA1，W=pA2推导得： pqvApP21结论：液压与气压传动的功率 P 可用压力 p 和流量 q 积来表示。p 和 q 是流体传动中最基本和最重要的两个参数。通过以上分析，上述模型中两个不同面积的活塞和液压缸相当于机械传动中的杠杆，其面积比相当于杠杆比，即 A1/A2=b/a。因之采用液压传动可达到传递动力，增力，改变速比等目的，并在不考虑损失的情况下保持功率不变。第 4 页 共 9 页三、两个重要概念1. 液压传动中的液体压力取决于负载2. 流量决定速度四、容积式液压传动图中主动活塞运动后使一定体积的液体挤出，这些液体进入从动液压缸，使从
5、动活塞产生运动，而二者间的运动关系是依靠主动件挤出的液体体积与从动件所得到的液体体积相等来保证的。这种传动称为容积式液压传动。工业上另外有一种依靠液体的动能及其转换来实现力和运动的传递的方法，称为动力液力传动。第二节 液压系统的组成和图形符号一、液压系统的组成按组成液压系统的液压元件的功能划分，液压传动系统由四个部分组成：1、动力装置它是把机械能转换成油液压力能的装置，为液压系统提供液压油。如图-3 的液压泵，是一个能量转化装置。2、执行装置它是把油液的压力能转换成机械能的装置，用来驱动工作部件运动。如 图-8 的液压缸或实现旋转运动的液压马达。3、控制调节装置它们是控制液压系统中油液的流量、
6、压力和液流方向的装置，以满足执行装置对力、速度和运动方向的要求。如溢流阀、节流阀、换向阀等。4、辅助装置它们是保证液压系统可靠、稳定、持久工作不可缺少的重要组成部分。作用：组成系统、提高效率、安全可靠。5、传动介质工作介质即传动液体，通常称液压油，液压系统就是通过工作介质实现运第 5 页 共 9 页动和动力传递的。 液压动力源液压控制元件液压辅助元件液压执行元件力速度行程机床工作台液压系统工作原理图1油箱；2过滤器；3液压泵；4溢流阀；5、7换向阀；6节流阀；8液压缸；9工作台按组成液压系统各部分的功能划分，液压传动系统有两个部分组成：1、液压源系统用于产生工作系统所需要的压力、流量部分，对系
7、统的压力进行限制并解决功率消耗及散热等问题。它包括液压泵、油箱、滤油系统、压力调节系统、冷却系统及蓄能器等。第 6 页 共 9 页2、工作系统用于实现各种工作任务的系统。它是利用液压源系统提供的液压能，通过执行元件和控制调节元件的适当组合，来完成所需要的各种运动形式。如飞机起落架收放系统、刹车系统等。二、液压系统的图形符号1油箱2过滤器3液压泵4溢流阀5节流阀6换向阀7液压缸8工作台图1-2 机床工作台液压传动系统在图 12a)中，液压泵 3 由电动机(图中未标出)带动旋转，从油箱 1 中吸油。油液经过滤器 2 过滤后流往液压泵，经泵向系统输送。来自液压泵的压力油流经节流阀 5 和换向阀 6
8、进入液压缸 7 的左腔，推动活塞连同工作台 8 向右移动。这时，液压缸右腔的油通过换向阀经回油管排回油箱。如果将换向阀手柄扳到左边位置，使换向阀处于在图 12 b)所示的状态，压力油经换向阀进入液压缸的右腔，推动活塞连同工作台向左移动。液压缸左腔的油经换向阀和回油管排回油箱。工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。节流阀开口较大，进入液压缸的流量较大，工作台的移动速度也较快；反之，节流阀开口较小时，工作台的移动速度也较慢。工作台移动时必须克服阻力，例如克服切削力和相对运动表面的摩擦力等。为适应克服不同大小阻力的需要，液压泵输出油液的压力的大小由溢流阀 4 来实现，调节溢流阀弹簧的预压力就能调整泵
9、出口的油液压力，并让多余的油在相应压力下打开溢流阀，经回油管流回油箱。 第 7 页 共 9 页第三节 液压传动的优缺点一、液压传动的优点1、单位功率的重量轻，结构尺寸小2、反应速度快3、大范围内实现无极调速，而且调速性能好4、能传递较大的力矩和转矩5、易实现功率放大6、操纵、控制、调节比较方便、省力，易实现自动化7、易实现过载保护和自动润滑，元件使用寿命较长8、液压元件已标准化、系列化和通用化，便于设计和使用二、缺点1、有一点的泄漏现象，使容积效率降低，不易实现定比传动，而且会污染环境2、油液在运动中产生一定的阻力损失3、液压元件的制造精度要求高，使用维护比较严格4、液压系统的故障原因有时不易
10、查明 第四节 液压技术的应用和发展一、应用工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻工、航空、机床等。1） 大力士：千斤顶轻松顶起大汽车；挖掘机轻轻一挖就起来；推土机横扫千军如卷席。第 8 页 共 9 页95%的工程机械2） 绣花女：机器人心灵手巧；磨床一丝不苟；仿形机床干啥象啥。90%的数控加工中心 95%的自动线3） 机灵鬼：高炮自动跟踪系统紧追不舍。二、发展方向高速度、高压力、大功率、高效率、低噪音、经久耐用、高度集成化。 三、飞机液压系统的发展趋势1、高压化2、变压力3、余度控制技术4、状态监控与故障诊断技术第 9 页 共 9 页小结：1、液压传动的工作原理2、液压系统的组成3、液压传动的优缺点4、液压技术的应用和发展课后作业：复习本节课所教内容。
