液压与气压传动
液压与气压传动
液压技术正在向高压、高速、大流 量、高效率、低噪音，集成比方向发展； 新的液压元件和液压系统的计算机辅助 设计、优化设计数字仿真、微机控制等 新技术也日益发展、应用，并取得了很 多显著成果。，提高
元件效率。 二、液压与微电子、计算机技术结合， 提高控制性能和操作性能。 三、提高液压传动的可靠性。 四、发展新型液压介质和相应元件。 五、高度集成化。
不考虑液体的可压缩性、 漏损和缸体、管路的变形， 则容积变化量必然是相等的。 |ΔV1|=|ΔV2| 液压传动本质上是容积传动。
液压传动装置的组成：
液压千斤顶是一个简单又较完整的
液压传动装置。 组成部分:
（1）能源装置 （2）执行装置 （3）控制调节装置 （4）辅助装置 （5）工作介质
第三节 液压传动的特点及应用
一、特点 优点： 1、液压传动能在运行中实现大范围的无级调速，
调速方便。 2、液压传动工作比较平稳，反应快，冲击小，能 高速启动，制动和换向。易于实现往复直线运动。 3、在同等功率的情况下，液压传动装置的体积小， 重量轻，惯性小，结构紧凑，而且能传递较大的 力或转矩。 4、液压传动装置的控制、调节比较简单，操纵比 较方便、省力。
重
物
2 1
6 3 5 7
4
图1-1 油压千斤顶工作原理图
图1-1 油压千斤顶工作原理图 图1-1 油压千斤顶工作原理图
1.小油缸
2.大油缸
3.截止阀
4.油箱
5、6.单向阀
7.安全阀
小活塞和单向阀5、6一起完成吸油和排油，
将杠杆的机械能转换为油液的压力能输出。 习惯上将机械能转换为压力能的元件称为动 力元件。（液压泵） 大活塞将油液的压力能转换为机械能输出， 抬起重物。将压力能转换为机械能的元件称 为执行元件。（液压缸、液压马达） 大、小活塞组成了最简单的液压传动系统， 实现了力和运动的传递 。 这个过程表示为： 机械能→液体的压力能→机械能
液压与气压传动
液压与气压传动液压与气压传动是工业现代化生产的重要组成部分，液压与气压作为传动介质，已经广泛应用于各种机械、工具、设备、以及各类工业自动化系统和生产流水线上。
本文将主要从液压与气压传动的基本原理、特点以及优缺点等方面进行探讨。
一、液压气压传动基本原理液压传动系统的基本组成部分主要包括：液压泵、液压缸、液压阀、液压油箱、油管、以及液压控制阀等。
液压系统中，液压泵负责将机械能转换成液压能，由液压泵产生的液压能作为有效载荷传递到被控制的液压元件上，通过控制液压阀的开启和关闭来实现各种运动控制。
气压传动系统也是由几个部分组成的，主要包括压缩机、气缸、气阀、压力表、以及一个气槽等。
气压系统中，压缩机负责将机械能转换成压缩空气，通过气缸所传递的空气压力，实现各种运动控制。
二、液压气压传动的特点1、液压传动特点液压传动系统比气压传动系统在各方面都更加稳定和可靠。
由于液压能储存时间较长，且油液受热膨胀系数小，不易泄漏，因此液压传动系统运行起来比气压传动稍微安全。
此外，液压传动系统可实现无级调速功能，同时承受的荷载也能大于气压传动系统。
2、气压传动特点相对于液压传动，气压传动具有价格较为便宜的优势。
气压传动的另一个优势是气缸行程大，且行程能通过重复拼接的方式实现无级调节。
此外，气压传动还具有快速响应的特点，当工作中的负荷突然增加时，气压传动能够响应自如，更快地完成加速和减速操作。
三、液压气压传动优缺点比较1、液压传动系统优缺点液压传动系统具有加速、减速平稳、静音、开关灵活、精确度高等优点，此外使用寿命比较长，维护成本较低。
但是，液压传动系统也存在着以下缺点：传动过程中会产生噪音，维护操作人员需要具备一定的技能和经验。
另外还需要经常维护常规保养，以及防止油液泄漏等问题。
2、气压传动系统优缺点气压传动系统具有价格低廉，适用范围广、安全性高的优点。
此外，气压传动系统操作简单，无需专业技能。
但是，气压传动系统存在传动路途中能量损失较大，且响应速度慢，不能实现调速等缺点。
液压与气压传动概念
液压与气压传动概念1.液压与气压传动系统的工作原理：1）．液压与气压传动是分别以液体和气体作为工作介质来进行能量传递和转换的；2）．液压与气压传动是分别以液体和气体的压力能来传递动力和运动的；3）．液压与气压传动中的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行的。
2.液压与气压传动系统的组成：动力装置、控制及调节装置、执行元件、辅助装置、工作介质。
3.液压与气压传动系统的组成部分的作用：1）动力装置：对液压传动系统来说是液压泵，其作用是为液压传动系统提供压力油；对气压传动系统来说是气压发生装置（气源装置），其作用是为气压传动系统提供压缩空气。
2）控制及其调节装置：用来控制工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构按要求工作；3）执行元件：在工作介质的作用下输出力和速度（或转矩和转速），以驱动工作机构作功；4）辅助装置：一些对完成主要工作起辅助作用的元件，对保证系统正常工作有着重要的作用；5）工作介质：利用液体的压力能来传递能量。
4.液压传动的特点：1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生更大的动力；2）液压装置容易做到对速度的无极调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长；5）液压装置易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制、气压传动控制或其它传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作；6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用；7）液压传动无法保证严格的传动比；8）液压传动有较多的能量损失（泄露损失、摩擦损失等），因此，传动效率相对低；9）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作；10）液压传动在出现故障时不易诊断。
5.在液压传动技术中，液压油液最重要的特性是它的可压缩性和粘性。
液压与气压传动
第一章液压传动概述第一节液压传动发展概况一、液压传动的定义一部完整的机器由原动机部分、传动机构及控制部分、工作机部分（含辅助装置）组成。
原动机包括电动机、内燃机等。
工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀、车床的刀架等。
由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围变化较宽，以及性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。
一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。
(举例说明机器的组成及传动机构在机器中的作用及能量在机器工作过程中输入、输出的转换形式。
)传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。
机械传动是通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。
电气传动是利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式。
流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。
它包括液压传动、液力传动和气压传动。
液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。
液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。
(举例说明液压传动和液力传动的区别)由于液压传动有许多突出的优点，因此被广泛用于机械制造、工程建筑、石油化工等各个工程技术领域。
液压传动——利用液体静压力传递动力液体传动液力传动——利用液体静流动动能传递动力流体传动气压传动气体传动气力传动二、液压传动的发展概况自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。
直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。
在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。
第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。
本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。
气压传动与液压传动的比较分析
气压传动与液压传动的比较分析气压传动和液压传动都是常见的工业传动方式，它们在工业领域广泛应用。
本文将对气压传动和液压传动进行比较分析，从能源效率、控制系统、维护成本等方面进行对比，以便更好地了解两者的差异与适用场景。
一、能源效率气压传动和液压传动在能源效率方面有一定的差异。
气压传动系统使用的是压缩空气作为动力源，而液压传动则使用液体作为动力源。
由于压缩空气具有较低的能量传输效率，气压传动在同等功率下的能源效率相对较低。
液压传动系统由于液体的高传输效率，在同等条件下能够实现更高的能源转换效率。
二、控制系统在控制系统设计方面，气压传动和液压传动也存在一些不同。
气压传动系统的控制相对简单，往往采用开关控制或者调节阀控制来实现运动的启停和速度的调节。
而液压传动系统采用的是流量控制技术，可以实现精确的运动控制，例如速度控制、位置控制等。
液压传动的控制系统较为复杂，但也具备更高的控制精度和灵活性。
三、维护成本从维护成本的角度看，气压传动和液压传动也有一些区别。
由于气压传动系统相对简单，其维护成本相对较低。
气压传动系统不需要液体介质，维护过程中无需更换油液或者进行液压系统的排气等工作。
液压传动系统则需要定期更换液体介质，并进行液压系统的检修和保养。
液压传动的维护成本较高，但在可靠性和稳定性方面更具优势。
结论综上所述，气压传动和液压传动在能源效率、控制系统和维护成本等方面存在一定的差异。
气压传动适用于对精度要求不高的简单控制系统，维护成本相对较低；而液压传动适用于对精度要求高、需要精确控制的系统，虽然维护成本较高但相对更稳定可靠。
在实际应用中，需要根据具体需求和条件来选择合适的传动方式。
总之，气压传动与液压传动都是在工业领域中常见的传动方式。
对于不同的应用场景，根据能源效率、控制系统和维护成本等方面的比较分析，我们可以选择更适合的传动方式，以提高工作效率和降低成本。
在未来的发展中，也有可能出现新的传动方式，我们需要密切关注并进行适时的技术更新与应用。
液压与气压传动报告
液压与气压传动报告1.液压传动的工作原理液压传动利用液体在封闭系统内的压力传递力量。
液压系统由一个液压泵、液压缸、阀门、管道和液压油组成。
当泵工作时，它通过管道将液压油推送到液压缸中，液压油的压力使液压缸活塞移动，从而产生力量。
这种力量可以用于执行各种工作，如起重、挤压和控制系统中的动作。
2.液压传动的优势液压传动具有以下几个优势：•高功率密度：相比于气压传动，液压传动可以提供更高的功率输出。
•精确控制：液压系统可以通过精确调节流量和压力来实现精确的运动控制。
•动力平稳：液压传动的工作非常平稳，几乎没有冲击和振动。
3.气压传动的工作原理气压传动利用气体在封闭系统内的压力传递力量。
气压系统由一个气压泵、气压缸、阀门、管道和压缩空气组成。
当泵工作时，它将压缩空气推送到气压缸中，压缩空气的压力使气压缸活塞移动，从而产生力量。
气压传动常用于需要较小功率输出的应用，如自动化生产线上的轻型装配工作。
4.气压传动的优势气压传动相对于液压传动具有以下几个优势：•成本较低：气压传动的设备和维护成本通常比液压传动更低。
•安全性较高：气体在泄漏时较容易检测，相比于液体泄漏更加安全。
•简单维护：与液压系统相比，气压系统的维护较为简单。
5.液压与气压传动的应用领域液压传动和气压传动在不同的应用领域中得到广泛应用。
•液压传动：液压系统常用于需要高功率输出和精确控制的应用，如建筑机械、航空航天设备和工业自动化。
•气压传动：气压系统常用于需要较小功率输出和简单操作的应用，如汽车制造、食品加工和轻型装配线。
总结：液压传动和气压传动都是常见的动力传动系统，它们在不同的应用领域中有着各自的优势。
液压传动适用于需要高功率输出和精确控制的场景，而气压传动适用于需要较小功率输出和简单操作的场景。
选择液压传动还是气压传动应根据具体应用需求来决定，以达到最佳效果。
液压与气压传动
液压系统的 基本组成
动力元件：液压泵。
执行元件：液压缸、液压马达。
控制调节元件：控制和调节液压系统的压力、 流量及液流方向的装置，如各类液压阀等。
液压传动系统组成
两次能 量转化
动力元件（液压泵）将机械能转换为液体的压力能；
对环境的适应性好。如：易燃易爆、高温场合、 食品、医药医疗。
气压传动的特点
相比之下，空气介质具有无成本、流动阻力小、较易压缩、环境适应强等特点
压力小，动力性能不如液压，执行件尺寸较大。
气压传动 的特点为
系统稳定性差、调速性能差。
某些情况气源处理装置花费大
液压传动的基本应用
工程机械
1
2 金属切削机床、压力机
液压与气动传动的工作原理
液压传动的工作原理： 如图1-1是液压千斤顶的工作原理图。提起手柄→小活塞 上移→小活塞下端油腔容积增大(形成局部真空)→单向阀 4打开→经吸油管5从油箱12中吸油; 压下手柄→小活塞下移→小活塞下腔压力升高→单向阀4 关闭，单向阀7打开→下腔的油液经管道6、单向阀7输入 油缸9的下腔→迫使大活塞8上移→顶起重物。再提手柄 吸油时→单向阀7自动关闭→油液不能倒流→保证了重物 不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液 压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如打开截止阀11→ 举升缸下腔的油液经管道10、截止阀11流回油箱→重物 就向下移动。这就是液压千斤顶的工作原理。
执行元件（液压缸、液压马达等）将液体的压力能转 化为机械能输出，以得到既定的运动和力的形式。
工作介质：通常为液压油
液压系统的 基本组成
辅助元件：如油管、管 接头、油箱、过滤器、 蓄能器和压力表等。
液压与气压传动
液压传动的工作原理和特征讲解：杨竞为例来简述液压传动的工作原理=WA1/A2工作压力取决于外负载。
运动的传递遵照容积变化相等的原则而与液体压力P的压力和流量是液压与气压传动中的两个最基本的系统原理图形符号图液压与气压传动系统的组成�动力元件——将机械能转换为流体压力能的装置。
液压泵或空气压縮机。
�执行元件——将流体的压力能转换为机械能的元件。
液压缸或气缸、液压马达或气马达。
�控制元件——控制系统压力、流量、方向的元件以及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件。
如溢流阀、节流阀、方向阀等。
�辅助元件——保证系统正常工作除上述三种元件外的装置。
如油箱、过滤器、蓄能器、油雾器、消声器、管件等。
�工作介质——传递信号和能量。
如空气、水、液压油液压系统的基本组成液压传动的优点与缺点液压传动的优点� 1.流量和压力具有良好的可控性，可实现较宽的调速范围，能较方便地实现无级调速，调速范围为2000：1 ；� 2.易于实现过载保护；� 3.具有防锈和自润滑能力，使用寿命长；� 4.在输出同等功率条件下，液压传动体积小，重量轻，即动力密度大；� 5.便于布局，适宜中距离传输和分配动力；� 6.易于实现系列化、标准化、通用化及自动化。
液压传动的缺点1.由于泄漏和管道的弹性变形等原因，液压传动不宜用于传动比要求严格的场合；2.液压传动如密封不严或零件磨损后产生渗漏，影响工作机构运动的平稳性和系统效率，而且污染环境；3.液压系统混入空气后，会产生爬行和噪声等；4.液压传动的能量损失较大，系统效率较低；5.油液的黏度随温度而变，从而影响运动的平稳性，故不宜在温度变化范围较大的工作场合工作;6.故障不宜查找等。
气压传动及控制的优缺点(1) 气动元件结构简单，标准化、系列化、通用化程度高(2) 工作介质来源方便，能采用集中供气源(3) 易于实现自动化，是实现低成本自动化的最佳手段(4) 具有广泛的工作适应性（如易燃、易爆场合），安全、可靠、易实现过载保护(5) 输出力或力矩小(6) 传动效率低、运动平稳性差、难于实现精确控制容易小小易易较高较差较快较快较大大大较大液压与气压传动的应用概况�工业应用：液压与气动技术应用在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械。
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液压与气压传动【0926】
1.什么是困油现象？外啮合齿轮泵存在困油现象吗？它是如何消除困油现象影
响的？（25分）
答：液压泵的密闭工作容积在吸满油之后向压油腔转移的过程中，形成了一个闭死容积。
如果这个闭死容积的大小发生变化，在闭死容积由大变小时，其中的油液受到挤压，压力急剧升高，使轴承受到周期性的压力冲击，而且导致油液发热；在闭死容积由小变大时，又因无油液补充产生真空，引起气蚀和噪声。
这种因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。
困油现象将严重影响泵的使用寿命。
原则上液压泵都会产生困油现象。
外啮合齿轮泵在啮合过程中，为了使齿轮运转平稳且连续不断吸、压油，齿轮的重合度ε必须大于1，即在前一对轮齿脱开啮合之前，后一对轮齿已进入啮合。
在两对轮齿同时啮合时，它们之间就形成了闭死容积。
此闭死容积随着齿轮的旋转，先由大变小，后由小变大。
因此齿轮泵存在困油现象。
为消除困油现象，常在泵的前后盖板或浮动轴套（浮动侧板）上开卸荷槽，使闭死容积限制为最小，容积由大变小时与压油腔相通，容积由小变大时与吸油腔相通。
在双作用叶片泵中，因为定子圆弧部分的夹角>配油窗口的间隔夹角>两叶片的夹角，所以在吸、压油配流窗口之间虽存在闭死容积，但容积大小不变化，所以不会出现困油现象。
但由于定子上的圆弧曲线及其中心角都不能做得很准确，因此仍可能出现轻微的困油现象。
为克服困油现象的危害，常将配油盘的压油窗口前端开一个三角形截面的三角槽，同时用以减少油腔中的压力突变，降低输出压力的脉动和噪声。
此槽称为减振槽。
在轴向柱塞泵中，因吸、压油配流窗口的间距≥缸体柱塞孔底部窗口长度，在离开吸（压）油窗口到达压（吸）油窗口之前，柱塞底部的密闭工作容积大小会发生变化，所以轴向柱塞泵存在困油现象。
人们往往利用这一点，使柱塞底部容积实现预压缩（预膨胀），待压力升高（降低）接近或达到压油腔（吸油腔）压力时再与压油腔（吸油腔）连通，这样一来减缓了压力突变，减小了振动、降低了噪声。
2 试述进油路节流调速回路与回油路节流调速回路的之间的差异。
（25分）
答：(1)回油路节流调速中进油路无阻力，而回油路有阻力，易导致活塞突然向前运动，产生冲击；而进油路节流调速回路中，进油路的节流阀对进入液压缸的液体产生阻力，可减缓冲击。
（2）回油路节流调速，可承受一定的负值载荷。
3.何谓换向阀的“位”和“通”？什么是中位机能？（25分）
4.比较节流阀和调速阀的主要异同点。
（25分）
1. 节流阀，是调节和控制阀内开口的大小直接限制流体通过的流量达到节流的目的。
由于是强制受阻节流，所以节流前后会产生较大的压力差，受控流体的压力损失比较大，也就是说节流后的压力会减小。
2. 调速阀，是在节流阀节流原理的基础上，又在阀门内部结构上增设了一套压力补偿装置，改善的节流后压力损失大的现象，使节流后流体的压力基本上等同于节流前的压力，并且减少流体的发热。
调速阀一般分二通调速阀和三通调速阀，二通调速阀是由一个定差减压阀和一个节流阀串联组成，三通调速阀是由一个定差溢流阀和一个节流阀并联组成，但它们都有一个共同的特性：即保持节流阀进、出油口的压差基本恒定，这样通过节流阀的流量只和阀口开度A有关，与负载压力波动无关调速阀貌似也叫补偿阀节流阀就像一个水龙头，你拧的大了水就流的多，但是在水龙头拧相同圈数的情况下管道里的压力高，水就流的多，压力小水就流的少。
但调速阀不是不管管道里压力有多高（相对）在水龙头拧相同圈数时，水流的一样多。
2 ,调速阀是进行了压力补偿节流阀。
它有定差减压阀和节流阀串联而成。
节流阀前、后压力p2和p3分别引到减压阀阀芯右、左两端，当负载压力p3增大，作用减压阀芯左端液压力增大，阀芯右移，减压口加大，压降减小，使p2也增大，使节流阀压差（p2-p3）保持不变；反之亦然。
这样就是调速阀流量恒定不变（不受负载影响）
5．直径为d, 质量为m的活塞浸在充满液体的密闭容器中，并在力F的作用下，处于静止状态，若液体密度为ρ，活塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的
上升高度x 。
（25分）
6.如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积221100cm A A ==，缸I 负载
N F 35000=，缸Ⅱ运动时负载为零。
不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为MPa 4、MPa 3和MPa 2。
求在下列三中情况下，A 、B 、C 处的压力。
1）、液压泵启动后，两换向阀处于中位；（5分）
2）、1Y 通电，液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点时；（10分）
3）、1Y 断电，2Y 通电，液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡块。
（10分）
6.
解：1） PA= PB=4MPa PC=2MPa 当泵出口压力达到2MPa 时，减压阀工作，使得PC=2MPa
，
此后，随泵的流量继续输出，顺序阀打开，此后溢流阀打开，最后使得得PA= PB=4MPa（溢流阀调定压力）
2）运动时，PC=2MPa PA= PB=3.5MPa 缸运动时的压力PI =PII=FL/A=35000/100×
10-4Pa=3.5MPa 缸运动时，顺序阀一直开启，溢流阀关闭，PA= PB=3.5MPa 减压阀工作，PC=2MPa 终端时，PC=2MPa PA= PB=4MPa 缸终端时，PC还是2MPa，顺序阀一直开启，当活塞运动到右端不动时，由于泵的流量继续输出，从而使得A、B点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压力4MPa时, 溢流阀溢流定压，此时，PA=PB=4MPa。
3）运动时，PA= PB=PC=0 缸II运动时，负载压力为0，此时减压阀口全开，所以PA=PC=0 顺序阀关闭，所以PB=0 终端时，PC=2MPa，PA= PB=4MPa 缸终端时，液压缸负载无穷大，使得减压阀工作，PC=2MPa，由于泵的流量继续输出，从而使得A、B点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压力4MPa时, 溢流阀溢流定压，此时，PA=PB=4MPa。