1、淄博職業(yè)學院 王雪艷課程學習情境的建立和學習任務的確定課程學習情境的建立和學習任務的確定 課程導入課程導入 哪些工程機械用？ 為什么用？學習領域?qū)W習領域液壓與氣動控制學習情境設置序號名稱學時分配學習情境1液壓與氣壓系統(tǒng)感性認識4學習情境2液壓泵的拆裝與結構分析6學習情境3液壓缸的結構分析4學習情境4液壓閥分析及在控制回路中的應用8學習情境5液壓輔助元件作用分析4學習情境6液壓基本回路組建與調(diào)試10學習情境7典型液壓系統(tǒng)分析與故障排除6學習情境8氣動元件與氣動回路組建6課程的主要結構課程的主要結構一、情境描述 只要在停車場或者加油只要在停車場或者加油站，就可以看到液壓起重機，站，就可以看到液壓起

2、重機，利用它使出一個孩子的力氣利用它使出一個孩子的力氣就能將一輛汽車抬起來。讓就能將一輛汽車抬起來。讓我們想想這種器械是如何工我們想想這種器械是如何工作的。作的。 壓壓水機、打水機、打氣氣筒筒情境一 液壓與氣壓壓與氣壓系統(tǒng)統(tǒng)感性認識認識液壓千斤頂液壓千斤頂工作原理圖工作原理圖二、理論學習二、理論學習1.1液液壓傳動壓傳動的特點的特點與應與應用用1.2 液液氣壓氣壓技技術術基基礎礎知知識識1.3流體力流體力學學常常識識1.4液液壓壓系系統(tǒng)簡統(tǒng)簡介介1.5 液液壓壓油的性油的性質(zhì)質(zhì)及及選選用用液壓傳動的有關概念液壓傳動的有關概念2 2、液壓傳動、液壓傳動：是利用液體的壓力能來傳遞動力的一種傳動形式

3、。 1 1、傳動：、傳動：傳遞運動和動力的方式。什么是液壓傳動系統(tǒng)什么是液壓傳動系統(tǒng) ? ?液壓傳動壓傳動框圖圖液壓傳動必備條件液壓傳動必備條件 （1）用具有一定壓力的液體來傳動）用具有一定壓力的液體來傳動 （2） 傳動過程中必須經(jīng)過兩次能量轉換傳動過程中必須經(jīng)過兩次能量轉換 （3） 傳動必須在密封容器內(nèi)進行，而且容積要發(fā)生傳動必須在密封容器內(nèi)進行，而且容積要發(fā)生變化。變化。機器組組成 一般主要由三部分組成原動機原動機傳動機構傳動機構工作機工作機要完成此游樂活動就需要能量！要完成此游樂活動就需要能量！ 1.1 1.1 液液壓傳動壓傳動的特點的特點與應與應用用 燃氣輪機燃氣輪機 其它形式其它形式

4、內(nèi)燃機內(nèi)燃機 電動機電動機要供應能量就需要動力源要供應能量就需要動力源 機器組組成 一般主要由三部分組成原動機原動機傳動機構傳動機構工作機工作機后果：極其危險！后果：極其危險！ 機器組組成 一般主要由三部分組成原動機原動機傳動機構傳動機構工作機工作機較為繁瑣！較為繁瑣！ ( (一一) )為什么用液壓傳動？為什么用液壓傳動？ 優(yōu)點優(yōu)點1體積小，輸出力大且調(diào)節(jié)容易；2執(zhí)行元件運動平穩(wěn)；3易于實現(xiàn)過載保護；4速度調(diào)節(jié)容易且調(diào)速范圍大；5易于實現(xiàn)自動化 。P4 缺點缺點1.不能保證嚴格的傳動比；2.液壓系統(tǒng)能量損失較大；3.液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性易受溫度的影響；4.為減小泄漏損失，元件的加工精度要求較高

5、；5.液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因復雜，查找困難。 （二）液壓傳動的應用和發(fā)展（二）液壓傳動的應用和發(fā)展 1 1、液壓傳動在各類機械中的應用、液壓傳動在各類機械中的應用 液壓傳動在機械設備中的應用非常廣泛。 有的設備是利用其能傳遞大的動力，且結構簡單、體積小、重量輕的優(yōu)點，如工程機械、礦山機械、冶金機械等；有的設備是利用它操縱控制方便，能較容易地實現(xiàn)較復雜工作循環(huán)的優(yōu)點，如各類金屬切削機床、輕工機械、運輸機械、軍工機械、各類裝載機等。 我國的液壓技術最初應用于機床和鍛壓設備上，后來又用于拖拉機和工程機械。現(xiàn)在，隨著從國外引進一些液壓元件、生產(chǎn)技術以及進行自行設計，我國的液壓元件現(xiàn)已形成了系列，并在包

6、括軍工、航天等各種機械設備上得到了廣泛的使用。P4液壓傳動裝置：液壓挖掘機 這里，顯示了液壓技術優(yōu)點，例如較小元件具有較大輸出力。 在液壓挖掘機中，挖掘作業(yè)（直線驅(qū)動）和挖掘機本身運動（旋轉驅(qū)動）都采用液壓驅(qū)動。挖掘機主要動力設備為柴油機。液壓傳動裝置：汽車吊液壓傳動裝置：油壓機1 1、傳遞運動傳遞運動 2 2、傳遞壓傳遞壓力力 3 3、放大作用力、放大作用力4 4、能量守恒、能量守恒1.2 1.2 液氣壓技術基礎知識液氣壓技術基礎知識( (一一) )液壓傳動的功用液壓傳動的功用1 1、傳遞運動、傳遞運動WP 2 2、傳遞壓力、傳遞壓力面積面積壓力壓力 作用力作用力壓力壓力 = = 作用力作用

7、力 面積面積 壓力（壓強）定義壓力（壓強）定義單位Pa或MPa。1 1、壓壓力由外力由外負載產(chǎn)負載產(chǎn)生生2 2、壓壓力由力由彈彈性性負載產(chǎn)負載產(chǎn)生生 3 3、壓壓力由力由壓縮壓縮空空氣產(chǎn)氣產(chǎn)生生 4 4、壓壓力由力由單單向向閥閥（帶彈帶彈簧）簧）產(chǎn)產(chǎn)生生 5 5、壓壓力由阻尼孔力由阻尼孔產(chǎn)產(chǎn)生生 6 6、壓壓力由水力由水龍頭龍頭（高度）（高度）產(chǎn)產(chǎn)生生 液壓系統(tǒng)中壓力的建立液壓系統(tǒng)中壓力的建立以當?shù)卮髿鈮毫榛鶞仕硎镜膲毫ΓQ為以當?shù)卮髿鈮毫榛鶞仕硎镜膲毫ΓQ為相對壓力相對壓力。相對壓力也稱表壓力。相對壓力也稱表壓力。壓力的表示方法壓力的表示方法以絕對零壓力作為基準所表示的壓力，稱為以絕

8、對零壓力作為基準所表示的壓力，稱為絕對壓力絕對壓力。 相對壓力為負數(shù)時，工程上稱為相對壓力為負數(shù)時，工程上稱為真空度真空度。真空度的大小以此。真空度的大小以此負數(shù)的絕對值表示。負數(shù)的絕對值表示。公式公式 相對壓力（表壓力）絕對壓力大氣壓力相對壓力（表壓力）絕對壓力大氣壓力 真空度大氣壓力絕對壓力真空度大氣壓力絕對壓力P14 壓力與負載的關系壓力與負載的關系 負載負載面積面積壓力壓力 = =面積面積壓力壓力負載負載A11000 kg100 cm2 10 cm2 10 kg/cm2 100 kg = P = F1A1F2A2A2F1F2液壓泵液壓泵 執(zhí)行元件執(zhí)行元件 3 3、放大作用力、放大作用力

9、 W10 A 10 F AF 101A x 10 = 體積體積 = 10 A x 14 4、能量守恒、能量守恒液壓泵液壓泵 執(zhí)行元件執(zhí)行元件 輸出力和位移傳遞的關系 靜壓傳遞原理靜壓傳遞原理（帕斯卡定理） 靜止液體內(nèi)部各點壓力處處相等。 21pp ( (二二) )液壓傳動原理液壓傳動原理P151.參數(shù)：流量q和流速v單位分別是：m3/s, m/s 。tVq時間體積AqtAVtv1s1.3 1.3 流體力學常識流體力學常識P17P182.流體連續(xù)性方程 油液流經(jīng)無分支管道時，流過不同截面的流量不變。 流量一定時，速度與其截面積成反比。Avqq21P193. 伯努力方程壓力能=壓力（壓強）p流動液

10、體的能量守恒：各點能量相等2v21動能gh位能壓力能、動能、位能P20實例計算152例題：已知千斤頂?shù)膮?shù)A1=1.13x10-4m2A2=9.62x10-4m2 A5=0.13x10-4m2 活塞下壓速度v1=0.2m/s求：v2 和v5 以項目：報廢車回收處理為例以項目：報廢車回收處理為例 收集信息確定方案演繹仿真最終方案評價1.4 1.4 液壓系統(tǒng)簡介液壓系統(tǒng)簡介（一）組成（所需設備）（一）組成（所需設備）以項目：以項目：報廢報廢車回收處理車回收處理為例為例 收集信息確定方案演繹仿真最終方案評價1 1、液壓缸、液壓缸1 1）手動液壓泵）手動液壓泵2 2、液壓泵、液壓泵2 2）電動機驅(qū)動的

11、液壓泵）電動機驅(qū)動的液壓泵液壓泵與油箱連接液壓泵與油箱連接 3 3、油箱、油箱工作過程的演繹工作過程的演繹 演繹結果：此方案有問題！演繹結果：此方案有問題！4 4、控制閥、控制閥1 1）溢流閥）溢流閥2 2）換向閥）換向閥 3 3）流量控制閥）流量控制閥4 4、過濾器、過濾器小結：液壓系統(tǒng)的組成小結：液壓系統(tǒng)的組成1.動力元件 將原動機輸入的機械能轉換為液體或氣體的壓力能，作為系統(tǒng)供油能源或氣源裝置。液壓泵液壓缸（或馬達）2.執(zhí)行元件 將流體壓力能轉換為機械能，而對負載作功。P23.控制調(diào)節(jié)元件 用以控制流體的壓力、方向和流量，以保證執(zhí)行元件完成預期的工作任務。4.輔助元件 創(chuàng)造必要條件，保證

12、系統(tǒng)正常工作。5.工作介質(zhì) 作為傳遞運動和動力的媒介。各種液壓控制閥油箱、濾油器、壓力表、管件等液壓油或壓縮空氣M液壓系統(tǒng)的圖形符號液壓系統(tǒng)的圖形符號P31.5液壓油的性質(zhì)及選用液壓油的性質(zhì)及選用 液壓油是液壓傳動系統(tǒng)中最常用的工作介質(zhì)，又是液壓元件的潤滑劑。1、工作介質(zhì)的種類、工作介質(zhì)的種類 主要分為：石油型、合成型、乳化型， 目前，90%以上的液壓設備采用石油型乳化油。2 2、工作介質(zhì)的主要性質(zhì)、工作介質(zhì)的主要性質(zhì)1 1）密度）密度 = m/V kg/ m3 一般礦物油的密度為850-950kg/m3液壓油液壓油( (一一) )性質(zhì)性質(zhì)P6 粘度是衡量流體粘性的一個重要指標。也是液壓油的一

13、個重要的物理參數(shù)。 粘度大，內(nèi)摩擦力就大，油液就不易流動，顯得比較“稠”，反之油液就較“稀”。 油液的粘度隨著溫度的變化而變化。油溫升高，粘度變小，流動性就好。 當壓力不太高時，壓力對粘度影響不大，一般不予考慮。2 2）液體的粘度）液體的粘度 液體在外力作用下流動時，其流動受到牽制，且在流動截面上各點的流速不同。各層液體間有相互牽制作用，這種相互牽制的力稱作液體內(nèi)的摩擦力或粘性力。P7 密度、潤滑性、防銹性、閃點、凝點、抗燃性、抗凝性、抗泡沫性、抗乳化性等。 3 3、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)： 熱穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性、對密封材料不浸蝕、不溶脹性等。4 4、化學性質(zhì)：、化學性質(zhì)：（二）液壓

14、油的選用（二）液壓油的選用 正確而合理地選用液壓油，乃是保證液壓設備高效率正常運轉的前提。 選用液壓油時，可根據(jù)液壓元件生產(chǎn)廠樣本和說明書所推薦的品種號數(shù)來選用液壓油，或者根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力、工作溫度、液壓元件種類及經(jīng)濟性等因素全面考慮。P11（三）（三） 對液壓油的要求對液壓油的要求 1、合適的粘度和良好的粘溫特性。 一般為=（11.541.3）10-6 m2/s或（25.8） E50 2、潤滑性能好。 3、純凈度好、雜質(zhì)少。 4、對熱、氧化、水解都有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長。 5、對液壓系統(tǒng)所用的金屬及密封材料有良好的相容性。 6、抗泡沫性、抗乳化性和防銹性良好。 7、比熱和傳熱系數(shù)大

15、，體積膨脹系數(shù)小，閃點和燃點高， 流動點和凝固點低。P10（四）液壓油的使用及其對污染的控制（四）液壓油的使用及其對污染的控制 液壓油是否清潔，不僅影響液壓系統(tǒng)的工作性能和液壓元件的使用壽命，而且直接關系到液壓系統(tǒng)是否能正常工作。液壓系統(tǒng)多數(shù)故障與液壓油受到污染有關，因此控制液壓油的污染是十分重要的。(1)液壓系統(tǒng)的管道及液壓元件內(nèi)的砂粒、切屑、磨料、焊渣、銹片、灰 塵等污垢在系統(tǒng)使用前沖洗時未被洗干凈，在液壓系統(tǒng)工作時，這些 污垢就進入到液壓油里。 (2)外界的灰塵、砂粒等，在液壓系統(tǒng)工作過程中通過往復伸縮的活塞 桿，流回油箱的漏油等進入液壓油里。另外在檢修時，稍不注意也會 使灰塵、棉絨等進

16、入液壓油里。 (3)液壓系統(tǒng)本身也不斷地產(chǎn)生污垢，而直接進入液壓油里，如金屬和 密封材料的磨損顆粒，過濾材料脫落的顆粒或纖維及油液因油溫升高 氧化變質(zhì)而生成的膠狀物等。1 1、污染的原因：、污染的原因： 液壓油污染嚴重時，直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能，使液壓系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障，使液壓元件壽命縮短。 造成這些危害的原因主要是污垢中的顆粒。對于液壓元件來說，由于這些固體顆粒進入到元件里，會使元件的滑動部分磨損加劇，并可能堵塞液壓元件里的節(jié)流孔、阻尼孔，或使閥芯卡死，從而造成液壓系統(tǒng)的故障。 水分和空氣的混入使液壓油的潤滑能力降低并使它加速氧化變質(zhì)，產(chǎn)生氣蝕，使液壓元件加速腐蝕，使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)振動、爬行

17、等。2 2、污染的危害、污染的危害 3 3、防止污染的措施、防止污染的措施 造成液壓油污染的原因多而復雜，液壓油自身又在不斷地產(chǎn)生臟物，因此要徹底解決液壓油的污染問題是很困難的。 液壓油的污染控制工作主要是從兩個方面著手：一是防止污染物侵入液壓系統(tǒng)；二是把已經(jīng)侵入的污染物從系統(tǒng)中清除出去。 為防止油液污染，在實際工作中應采取如下措施：為防止油液污染，在實際工作中應采取如下措施：(1) 使液壓油在使用前保持清潔。 (2) 使液壓系統(tǒng)在裝配后、運轉前保持清潔。 (3) 使液壓油在工作中保持清潔。 (4) 采用高性能的濾油器。 (5) 定期更換液壓油。 (6) 控制液壓油的工作溫度。 作業(yè)已知千斤頂?shù)膮?shù)d1=10mm;d2=40mm;L=500mml=25mm重物G