液压传动总复习市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx
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1、第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压传动总复习第1页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习时间:时间:5.12(周三早晨(周三早晨8:00-11:30)液压传动试验安排通知液压传动试验安排通知地点:教二楼地点:教二楼108液压试验室液压试验室地点:安排:每班地点:安排:每班3个组,时间以下个组,时间以下8:00-8:30三班一组三班一组8:30-9:00三班二组三班二组9:00-9:30三班三组三班三组9:30-10:00二班一组二班一组10:00:-10:30二班二组二班二组10:30:-11:00二班三组二班三组11:00:-11:30五班及其它五班及其它第2页第五章第五章
2、液压传动总复习液压传动总复习时间:时间:5.12(周三下午(周三下午2:30-4:00)液压传动试验安排通知液压传动试验安排通知地点:教二楼地点:教二楼108液压试验室液压试验室地点:安排:每班地点:安排:每班3个组,时间以下个组,时间以下2:30-3:00一班一组一班一组3:00-3:30一班二组一班二组3:30-4:00一班三组一班三组第3页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习时间:时间:5.30晚上晚上7:30-9:30液压传动控制考试通知液压传动控制考试通知地点:地点:1-208(72071)1-301(72072)地点:地点:1-302(72073)1-303(其它其它)答疑时
3、间:答疑时间:5.28下午下午5.30白天白天答疑地点:答疑地点:教教2楼楼307第4页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习时间:时间:5.16(周六)周六)晚上晚上19:30-21:30液压传动考试通知液压传动考试通知地点:地点:1-1021-1031-104、1-106、1-107答疑时间:答疑时间:5.14(周四)早晨(周四)早晨5.15(周五)白天(周五)白天答疑地点:答疑地点:教二楼教二楼307第5页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压传动教学纲领液压传动教学纲领课程性质:该课程是机械类专业必修专业基础课。课程要求:1、掌握液压与气压传动基础知识,基本计算方法。2、了
4、解惯用液压泵、液压缸、及控制阀工作原理、特点及应用。3、能分析普通液压系统回路,能设计简单液压系统。4、能按照回路图正确组装液压控制回路。5、了解国内外先进液压与技术结果在机械设备中应用。6、经过探索性实训项目,培养学生创新能力。第6页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习教材与参考书教材与参考书课程教材:课程教材:液压与气压传动液压与气压传动(第三版)杨曙东(第三版)杨曙东何存兴何存兴华中科技大学出版社华中科技大学出版社液压与气压传动液压与气压传动(第二版)何存兴(第二版)何存兴张铁华张铁华华中科技大学出版社华中科技大学出版社参考书:参考书:流体传动与控制基础流体传动与控制基础彭熙伟彭熙
5、伟机械工业出版社机械工业出版社液压与气压传动液压与气压传动陈淑梅陈淑梅机械工业出版社机械工业出版社(双语)(双语)液压元件与系统液压元件与系统李壮云李壮云机械工业出版社机械工业出版社液压系统设计图集液压系统设计图集周士昌周士昌机械工业出版社机械工业出版社当代气动实用技术当代气动实用技术SMC(中国)有限企业(中国)有限企业机械工业出版社机械工业出版社试验教材:试验教材:液压与气压传动综合试验液压与气压传动综合试验杜玉红等杜玉红等华中科技大学出版社华中科技大学出版社第7页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第一章第一章液压传动概述液压传动概述1.1 液压传动定义 1.2液压传动发展概述 1
6、.3液压传开工作原理及组成1.4液压传开工作特征1.5液压传动优缺点1.6液压传动工业应用1.7 气压传动介绍第8页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习理想液体能量守恒理想液体能量守恒伯努力方程伯努力方程比位能比位能比压能比压能比动能比动能液压传动液压传动:用用液体液体作为介质,利用其作为介质,利用其压力能压力能实现运动传递实现运动传递。液力传动:液力传动:用用液体液体作为介质,利用其作为介质,利用其动能动能实现运动传递。实现运动传递。气压传动:气压传动:用用气体气体作为介质,利用其作为介质,利用其压力能压力能实现运动传递。实现运动传递。气力传动:气力传动:用用气体气体作为介质,利用其作
7、为介质,利用其动能动能实现运动传递。实现运动传递。第9页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 液压系统组成液压系统组成(1)动力元件)动力元件泵(机械能泵(机械能压力能)压力能)(2)执行元件)执行元件缸、马达(压力能缸、马达(压力能机械能)机械能)(3)控制元件)控制元件阀(控制方向、压力及流量)阀(控制方向、压力及流量)(4)辅助元件)辅助元件油箱、油管、滤油器油箱、油管、滤油器()工作介质()工作介质液压油液压油第10页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1.4.1力比关系力比关系帕斯卡原理“在密闭容器内,施加于静止液体上压力将在密闭容器内,施加于静止液体上压力将以等值同时传
8、到液体各点以等值同时传到液体各点”(1.1)主要基本概念一:主要基本概念一:“工作压力取决于负载工作压力取决于负载”,而与流入液体多少无关 第11页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1.4.2运动关系运动关系A1h1=A2h2(1.2)(1.3)活塞运动速度和活塞作用面积成反比 流量q(Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A流体体积q=Av q=A1v1=A2v2 (1-4)(连续性方程)(1.5)若已知进入缸体流量q,则活塞运动速度为:主要基本概念二主要基本概念二:“活塞运动速度活塞运动速度v v取决于进入液压(气压)缸(马取决于进入液压(气压)缸(马达)流量达)流量q q,而与液
9、体压力p大小无关”第12页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1.4.3功率关系功率关系F F1 1v v1 1=Wv=Wv2 2 (1.6)(1.6)P=pA P=pA1 1v v1 1=pA=pA2 2v v2 2=pq (1.7)=pq (1.7)压力压力p p和和流量流量q q是流体传动中最基本、最主要两个是流体传动中最基本、最主要两个参数,它们相当于机械传动中力和速度,它们参数,它们相当于机械传动中力和速度,它们乘乘积即为功率积即为功率 液压与气压传动是以液压与气压传动是以流体压力能流体压力能来传递动力来传递动力 第13页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习机床工作台液压
10、传动系统组成机床工作台液压传动系统组成第14页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第二章第二章液压油与液压流体力学液压油与液压流体力学2.1液压油种类液压油种类2.2液压油主要特征液压油主要特征2.3对液压油要求对液压油要求2.4液压油选择液压油选择第15页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习2-1 2-1 液压油种类及代码液压油种类及代码一、种类一、种类石油型难燃型机械油汽轮机油液压油水-乙二醇液磷酸酯液水包油油包水乳化液合成型第16页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习二、液压油代号二、液压油代号类别组成与特性代号石油基液压油无添加剂石油基液压油L-HHHH+抗氧化剂、防
11、锈剂L-HLHL+抗磨剂L-HMHL+增粘剂L-HRHM+增粘剂L-HVHM+防爬剂L-HG难燃液压液含水液压液高含水液压液L-HFA油包水乳化液L-HFB水乙二醇L-HFC合成液压液磷酸酯L-HFDR氯化烃L-HFDSHFDR+HFDSL-HFDT其它合成液压液L-HFDU第17页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习作为液压传动介质液压油主要有以下功效:作为液压传动介质液压油主要有以下功效:l l传动传动:把由泵产生压力能传递给执行部件l润滑:润滑:对泵、阀、执行元件等运动部件进行润滑l密封密封:保持由泵所产生压力l冷却冷却:吸收并带出液压装置所产生热量l防锈防锈:预防液压系统中所用各
12、种金属部件锈蚀l传递信号传递信号:传递信号元件或控制元件发出信号l吸收冲击吸收冲击:吸收液压回路中产生压力冲击2-2 2-2 液压油作用液压油作用第18页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习2-3 2-3 液压油主要特征液压油主要特征一、可压缩性一、可压缩性 液压油体积将随压力增高而减小。液压油体积将随压力增高而减小。体积压缩系数体积压缩系数 即单位压力改变下体积相对改变量即单位压力改变下体积相对改变量体积改变体积改变初始体积初始体积压力改变压力改变第19页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习体积弹性模量体积弹性模量K K V V一定,在一样一定,在一样pp下,下,K K 越大越大
13、,V V 越小越小 说明说明K K 越大,液体抗压能力越强越大,液体抗压能力越强 矿物油矿物油 K K=(1.4=(1.42.0)10 2.0)10 9 9 N/mN/m 2 2 钢钢 K K=2.06 10=2.06 10 11 11 N/mN/m 2 2 k k钢钢=100100150 150 k k油油 在静态下工作时,不考虑液体可压缩性。在静态下工作时,不考虑液体可压缩性。第20页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习二、粘性二、粘性附着力附着力 液体与固体表面液体与固体表面 内聚力内聚力 液体分子与分子之间液体分子与分子之间液体在外力作用下流动(或有流动趋势)时,分子间内聚液体在
14、外力作用下流动(或有流动趋势)时,分子间内聚力要阻止分子相对运动而产生一个内摩檫力,它使液体各力要阻止分子相对运动而产生一个内摩檫力,它使液体各层间运动速度不等,这种现象叫做液体粘性层间运动速度不等,这种现象叫做液体粘性第21页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习粘性示意图粘性示意图下板固定下板固定上板以上板以u u0 0运动运动附着力附着力 A A点:点:u=0 u=0 B B点:点:u=uu=u0 0内摩擦力内摩擦力 两板之间液流速度逐步小。两板之间液流速度逐步小。B BA Ax xz z依据实际测定数据所知,流体层间内摩擦力T与流体层接触面积A及流体层相对流速du成正比,而与此二流
15、体层间距离dz成反比第22页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1 1、牛顿内摩擦力、牛顿内摩擦力 式中:式中:粘度系数粘度系数 A 液层接触面积液层接触面积 du/dz速速度梯度度梯度牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律两液层速度差两液层速度差两液层间距离两液层间距离切应力切应力:当速度梯度改变时,当速度梯度改变时,为不变常数流体称为牛顿流体,为不变常数流体称为牛顿流体,为变数流体称为非牛顿流体。为变数流体称为非牛顿流体。第23页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 2 2、粘度、粘度三种表示方法三种表示方法2)运动粘度运动粘度 单位:Pa.S(帕秒)单位:m2/s1)动力粘度动力粘度第
16、24页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 机械油牌号机械油牌号是用是用4040时运动粘度平均值来标志时运动粘度平均值来标志例:例:2020号机械油号机械油 =17=1723 23 cStcSt(厘斯)(厘斯)换算关系:换算关系:1 1 m m2 2/s s=10=104 4 St St=10=106 6 cSt cSt(=10(=106 6 mmmm2 2/s)/s)斯斯(cmcm2 2/s)/s)厘斯厘斯(mmmm2 2/s)/s)第25页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3)3)相对粘度相对粘度(恩氏粘度恩氏粘度)式中:式中:t1 油流出时间油流出时间 t220OC蒸馏水蒸
17、馏水流出时间流出时间恩氏粘度与运动粘度换算关系恩氏粘度与运动粘度换算关系 通常以通常以20、50、100OC作为标准测定温度,作为标准测定温度,记为:记为:200ml=2.8mm恩氏粘度计第26页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3.3.粘度与压力关系粘度与压力关系第27页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习4.4.粘度与温度关系粘度与温度关系T影响:影响:大,阻力大,能耗大,阻力大,能耗小,油变稀,泄漏小,油变稀,泄漏限制油温:限制油温:T,加冷却器,加冷却器 T,加热器,加热器第28页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习粘温图粘温图第29页第五章第五章 液压传动总复习液
18、压传动总复习三、其它性质三、其它性质稳定性稳定性(热、氧化、水解、剪切)热、氧化、水解、剪切)抗泡沫性抗泡沫性防锈性防锈性相容性(金属、密封、涂料)相容性(金属、密封、涂料)经过添加剂控制经过添加剂控制第30页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习2-4 2-4 对液压油要求对液压油要求1.1.适当粘度,粘温性好适当粘度,粘温性好2.2.润滑性能好润滑性能好3.3.杂质少杂质少4.4.相容性好相容性好5.5.稳定性好稳定性好6.6.抗泡性好、防锈性好抗泡性好、防锈性好7.7.凝点低凝点低,闪点、燃点高闪点、燃点高8.8.无公害、成本低无公害、成本低第31页第五章第五章 液压传动总复习液压传
19、动总复习2-5 2-5 液压油液选择和使用液压油液选择和使用一、液压油液选择一、液压油液选择1.1.优先考虑粘性优先考虑粘性 =11.5 =11.5 41.3 41.3 cSt cSt 即即 20 20、3030、4040号机械油号机械油2.2.按工作压力按工作压力 p p 高,选高,选大;大;p p 低,选低,选小小3.3.按环境温度按环境温度 T T 高,选高,选大;大;T T 低,选低,选小小4.4.按运动速度按运动速度 v v 高,选高,选小;小;v v 低,选低,选大大5.5.其它其它(污染、抗燃、毒性)(污染、抗燃、毒性)(相容性、稳定性、防锈抗腐)(相容性、稳定性、防锈抗腐)(价
20、格、使用寿命、更换)(价格、使用寿命、更换)工作条件工作条件工作环境工作环境油液质量油液质量经济性经济性第32页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压流体力学液压流体力学液压流体力学是研究液体平衡和运动力学规律一门学科。液压流体力学是研究液体平衡和运动力学规律一门学科。液体静力学液体静力学 研究液体在静止状态下力学规律及其应用研究液体在静止状态下力学规律及其应用液体动力学液体动力学 研究液体流动时流速和压力改变规律研究液体流动时流速和压力改变规律管道中液流特征管道中液流特征 用于计算液体在管路中流动时压力损用于计算液体在管路中流动时压力损失失孔口及缝隙压力流量特征孔口及缝隙压力流量特征
21、 是分析节流调速回路性能和是分析节流调速回路性能和计算元件泄漏量理论依据计算元件泄漏量理论依据 -液压冲击和气穴现象液压冲击和气穴现象:第33页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液体静力学液体静力学(1)、静压力及其特征)、静压力及其特征(2)、静压力基本方程式)、静压力基本方程式(3)、帕斯卡原理(4)、静压力对固体壁面作用力)、静压力对固体壁面作用力第34页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液体动力学液体动力学主要是研究液体流动时流速和压力改变规律。流动液主要是研究液体流动时流速和压力改变规律。流动液体连续性方程、伯努利方程、动量方程是描述流动液体体连续性方程、伯努利方程、
22、动量方程是描述流动液体力学规律三个基本方程式。前两个方程反应了液体压力、力学规律三个基本方程式。前两个方程反应了液体压力、流速与流量之间关系,动量方程用来处理流动液体与固流速与流量之间关系,动量方程用来处理流动液体与固体壁面间作用力问题。体壁面间作用力问题。基本概念基本概念流量连续性方程流量连续性方程伯努利方程动量方程动量方程第35页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3)3)统一经过小孔流量公式统一经过小孔流量公式 液流流经短孔流量仍可用薄壁小孔流量计算式,但其中流量系数不一样。式中式中A:孔通流截面积,孔通流截面积,p:孔前后压差,孔前后压差,m:由孔结构形式决定指数由孔结构形式决定
23、指数,0.5m1k:由孔口形式相关系数由孔口形式相关系数当孔为薄壁小孔时,当孔为薄壁小孔时,m=0.5,为细长小孔时为细长小孔时m=1,第36页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第三章第三章液压泵及液压马达液压泵及液压马达3.1液压泵与液压马达作用液压泵与液压马达作用3.2液压泵与液压马达工作原理液压泵与液压马达工作原理3.3液压泵与液压马达分类液压泵与液压马达分类3.4液压泵与液压马达参数液压泵与液压马达参数3.5齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达3.6叶片泵和与叶片马达叶片泵和与叶片马达3.7柱塞泵和柱塞马达柱塞泵和柱塞马达3.8液压泵性能比较液压泵性能比较第37页第五章第五章 液压
24、传动总复习液压传动总复习 3.1 3.1 液压泵及液压马达作用液压泵及液压马达作用液压泵液压泵是液压系统动力元件,将原动机输入是液压系统动力元件,将原动机输入机械能转换为压力能输出,为执行元件提供机械能转换为压力能输出,为执行元件提供压力油。压力油。液压马达液压马达是将液体压力能转换为机械能装置是将液体压力能转换为机械能装置,输出转矩和转速,是液压系统执行元件。输出转矩和转速,是液压系统执行元件。第38页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3.2 3.2 工作原理工作原理液压传动系统中使用液压泵都是容积式,其工作原理如液压传动系统中使用液压泵都是容积式,其工作原理如图所表示图所表示.第3
25、9页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压马达工作原理液压马达工作原理液压系统中使用液压马达也是容积式,液压系统中使用液压马达也是容积式,从原理上讲是把容积式泵逆用,即向泵中输入压从原理上讲是把容积式泵逆用,即向泵中输入压力油,就可使泵轴转动,输出转矩和转速,成为力油,就可使泵轴转动,输出转矩和转速,成为液压马达。液压马达。第40页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压泵正常工作三个必备条件液压泵正常工作三个必备条件必须含有一个由运动件和非运动件所组成密闭容必须含有一个由运动件和非运动件所组成密闭容积;积;密闭容积大小随运动件运动作周期性改变,容积密闭容积大小随运动件运动作周期
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