液压与气动教学课件
《液压与气动概述》课件
液压回路与系统
液压回路
液压回路是液压系统中各种元件和管路的组合，用于实现特定的功能或动作。根据不同的需求，可以设计出各种 不同的液压回路。
液压系统
液压系统是由各种液压元件组成的完整体系，用于实现能量的传递、转换和控制。一个完整的液压系统通常包括 原动机、液压泵、液压阀、液压缸等元件。
CHAPTER 03
液压系统具有大推力、高精度、高稳 定性和易于实现复杂运动轨迹的优点 ；气动系统则具有清洁、安全、简单 和易于实现自动控制的优点。
工作原理与组成
工作原理
液压系统通过液压泵将液压油加压，使其具有能量，然后通过控制阀和执行机构 （如油缸、马达等）将能量转化为机械运动；气动系统则是通过压缩空气加压， 通过控制阀和执行机构（如气缸、气马达等）将能量转化为机械运动。
气动系统基础
压缩空气与气源处理装置
压缩空气
压缩空气是气动系统中的动力源，通过 压缩空气，可以使执行元件进行工作。
VS
气源处理装置
气源处理装置包括空气压缩机、冷却器、 过滤器和气罐等，用于产生和储存压缩空 气，并对其进行过滤、干燥和调压等处理 ，以确保气动系统的正常工作。
气动执行元件
气缸
气缸是气动系统中常用的执行元件，通过接收压缩空气，推动活塞运动，实现机械能的输出。
组成
液压系统由液压泵、控制阀、执行机构、管道和油箱等组成；气动系统由空气压 缩机、控制阀、执行机构、管道和储气罐等组成。
应用领域与优势
应用领域
液压系统广泛应用于工程机械、汽车制造、航空航天、船舶 工业等领域；气动系统广泛应用于自动化生产线、包装机械 、物料搬运等领域。
优势
液压系统能够传递大推力，实现高精度和高稳定性运动，适 用于重型设备和大型机械；气动系统具有清洁、安全、简单 和易于实现自动控制的优点，适用于自动化生产线和需要快 速响应的场合。
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1.2 认识压力和流量
1.2.1任务说明
如图1-3所示的磨床工作台液压系统，观察液压缸在不同速 度和负载情况下的运动规律。
1.2.2理论指导
物理学将单位面积上所承受的法向力定义为压强，在液压技 术中习惯称之为压力。用符号P来表示压力。
1.压力的表示 根据度量标准的不同，液体压力分绝对压力和相对压力。若
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1.1 液压传动的认识
4.摆动式液压缸 摆动式液压缸能实现小于360o的往复摆动运动。由于它直
接输出扭矩，故又称为摆动液压马达，主要有单叶片式和双 叶片式两种结构形式。 如图1-8(a)所示为单叶片摆动液压缸。它的摆动角较大， 可达300o。单叶片摆动液压缸主要有叶片1、摆动轴2、定 子块3、缸体4等主要零件组成。两个工作腔之间的密封靠叶 片和隔板外缘所嵌的框形密封件来保证。定子块固定在缸体 上，而叶片和摆动轴联结在一起。当两油口相继通过压力油 时，叶片即带动摆动轴作往复摆动。 摆动缸结构紧凑，输出转矩大，单密封困难，一般只用于中、 低压系统中往复摆动、转位或间歇运动的地方。
动时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生一种
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1.1 液压传动的认识
内摩擦力，这一特性为液体的黏性，液体只在流动时才呈现 黏性，而静止液体不呈现黏性。液压油的黏性对减少间隙的 泄漏、保证液压元件的密封性能都起着重要作用。
液体黏性的大小用黏度来表示。黏度是选择工作介质的首要 因素。黏度过高，各部件运动阻力增加，温升快，泵的自吸 能力下降，同时，管道压力降和功率损失增大。反之，黏度 过低会增加系统的泄漏，并使液压油膜支承能力下降，而导 致摩擦副间产生摩擦。所以工作介质要有合适的黏度范围， 同时在温度、压力变化下和剪切力作用下，油的黏度变化要 小。
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径向力：转轴所受径向力平衡，无径向不平衡力
根部通油：为确保叶片自由滑动且一直紧贴定子内表面， 叶片槽根部全部通压力油
叶片数：合理设计叶片数（Z≥8，偶数），可使理论流量
均匀，噪声低
定量泵：双作用叶片泵转子转一转，吸、压油各两次，为 定量泵
叶片伸出主要靠离心力和压力油作用
旳。叶片数取为奇数，以减小流量旳脉动;
变量泵：能够经过变化定子旳偏心距 e 来调整泵旳排量和
流量; 叶片伸出：主要靠离心力作用。
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变量叶片泵分类：
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单作用叶片泵旳流量计算
V Z(V1 V2 )
V1
π [(
D 2
e)2
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工作原理:
由定子内环、转子外圆 和左右配流盘构成旳密闭 工作容积被叶片分割为四 部分，传动轴带动转子旋 转，叶片在离心力作用下 紧贴于定子内表面，因定 子内环由两段大半径圆弧、 两段小半径圆弧和四段过 渡曲线构成，故有两部分 密闭容积将减小，受挤压 旳油液经配流窗口排出， 两部分密闭容积将增大形 成真空，经配流窗口从油 箱吸油。
第三节 叶片泵
叶片泵又分为双作用叶片 泵和单作用叶片泵。双作用叶 片泵因转子旋转一周，叶片在 转子叶片槽内滑动两次，完毕 两次吸油和压油而得名;单作 用叶片泵转子每转一周，吸、 压油各一次，故称为单作用。
双作用叶片泵只能作定量 叶片泵，单作用叶片泵可用作 变量泵。
双作用叶片泵 单作用叶片泵 变量叶片泵
液压与气动技术配套全册教学课件
中南 大学——液压与气动技术
2021年2月10日星期三
2. 2液压泵的主要性能和参数
例题2－1 某液压系统，泵的排量q＝10m L/r，电机转速n＝ 1200rpm，泵的输出压力p=5Mpa 泵容积效率ηv＝0.92， 总效率η＝0.84，求：
1） 泵的理论流量； 2）泵的实际流量； 3）泵的输出功率； 4）驱动电机功率。
气动元件结构简单，易于制造、标准化、系列化、通用化
气动系统在恶劣工作环境中，安全可靠性优于液压等系统
气动系统可实现过载保护，可压缩性气体便于贮存能量
气动设备可以动降温，长期运行也不会发生过热现象 空气取之不尽，节省购买、贮存、运输的费用
中南大学——液压与气动技术
2021年2月10日星期三
气压传动的缺点
3）最高允许压力：在超过额定压力的条件下，根据试验准规定，允许液 压泵短暂运行的最高压力值，称为液压泵的最高允许压力，超过此压 力，泵的泄漏会迅速增加。
中南 大学——液压与气动技术
2021年2月10日星期三
2. 2液压泵的主要性能和参数
2、排量
排量是泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值， 如泵排量固定，则为定量泵；排量可变则为变量泵。一 般定量泵因密封性较好，泄漏小，在高压时效率较高。
2021年2月10日星期三
2. 2液压泵的主要性能和参数
5、泵的总效率、功率 泵的总效率(厄塔)：
Pac — 泵实际输出功率
m .v
Pac PM
P — 电动机输出功率
M
泵的功率：
Pac
pQac 60
(kw)
式中：p — 泵输出的工作压力（MPa） Qac— 泵的实际输出流量（L /min），1L =103cm3。
液压与气动技术课件
欢迎来到液压与气动技术ppt课件。让我们一起探索液压技术和气动技术的概 述、传动与控制方法、元件和系统，以及它们在实际应用中的举例。
液压技术概述
液压技术是利用液体传递能量和控制力的技术。它可以提供高效、精确和可靠的动力传递解决方 案。
工作原理
液压系统通过液压流体传递能量和控制力，应用压力和流量控制执行器运动。
气动控制系统
气动系统的控制装置，通过操作气动阀和执行器来实现系统的控制和监测。
液压与气动技术应用举例
液压与气动技术在各行各业都有广泛的应用，以下是一些具体的应用举例。
液压压力机
应用于金属成型、塑料压制等领 域的机械设备，利用液压来施加 高压力。
气动输送机
用于颗粒物料输送的设备，通过 压缩空气将物料从一处输送到另 一处。
液压阀
液压系统中的控制元件，用于控 制液压流量、压力和方向。
液压控制系统
液压系统的控制装置，通过操作 液压阀和执行器来实现系统的控 制和监测。
液压元件和系统
液压系统由多种元件组成，这些元件共同实现液压能量的传递和控制，从而完成特定的工作。
1
液压泵
液压系统的动力源，提供液压流体的压力和流量。
2
液压油箱
储存液压油，保证系统的正常运行和恒定的液压油流。
3
液压过滤器
过滤液压油中的杂质和污染物，保护系统元件的正常工作。
气动技术概述
气动技术是利用气体传递能量和控制力的技术，它与液压技术相似，但使用了压缩空气代替液体。
1 工作原理
气动系统通过压缩空气传递能量和控制力，使用气压控制执行器的运动。
2 主要优势
液压起重机
用于重物起升和搬运的机械装置， 通过液术具有高功率密度、可变力和速度控制、精确位置控制等优点。
液压与气动技术第3版教学课件赵波第七章液压回路
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
2.容积调速回路
特点：液压泵输出的油液都直接进入执行元件， 没有溢流和节流损失，因此效率高、发热 小，但采用结构复杂的变量泵或变量马 达，故造价较高，维修也困难。
根据液压泵和执行元件的组合不同分为： （1）变量泵-定量马达(或缸) （2）定量泵-变量马达 （3）变量泵-变量马达
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
行程阀→电磁换向阀 电磁换向阀
可灵活布置，实 现切换
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
2.慢速-慢速切换回路
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
第三节方向控制回路
控制执行元件的起动、停止及换向的回路。
{ 常见的方向控制回路 换向回路 锁紧回路
(系统保压，泵卸荷)
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
四、平衡回路
功能：使执行元件保 持一定背压力，以便 与重力负载相平衡
利用单向顺序阀 组成的平衡回路
利用液压控单向 顺序阀组成的平 衡回路
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
四、平衡回路
利用液控单向顺序 阀组成的平衡回路
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
第七章 液压系统基本回路
按功用可分为： 压力控制回路 速度控制回路 方向控制回路 多缸动作回路
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
第一节 压力控制回路
通过控制液压系统的压力，满足 执行元件对力或转矩要求的回路。
包括：调压、减压、卸荷和平衡基本回路
液压与气动技术－－第七章 液压系统基本回路
2.容积调速回路
若按油路循环方式不同，容积调速回路可 分为开式和闭式两种。
《液压与气动系统》PPT课件
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液压泵类型的选用
选用液压泵类型时应根据：系统运行工况、系统工作 压力和流量、工作环境等几个方面。
⒈根据系统运行工况选择
单执行元件，速度恒定，则选择定量泵；快速和慢速运行工况，选择 双联泵或多联泵。变速运行又要求保压时，则选择变量泵。
⒉根据系统工作压力和流量选择
高压大流量，选择柱塞泵。中低压选择齿轮泵或叶片泵。
液 压
高速液压马达
马
达
低速液压马达
转速低于500r/min
液压马达与同类型的液压泵在结构和工作原理 等方面是相似的，从能量转换的角度看，二者是可 逆的。但由于液压马达和液压泵的用途和工作条件 不同，对它们的性能要求也不一样，二者还是存在 着许多差别的。
例如：
齿轮马达
叶片马达
常用低速液压马达
内曲线式径向柱塞马达
7
7
⑵齿轮泵工作原理
齿轮泵是定 量泵，排量不可 改变；
齿轮泵一般 应用于中、低压 系统。
⑶齿轮泵三大问题 ①内泄漏；②困油；③径向不平衡力。
案例分析
某CB-F型中高压齿轮泵，在一次拆 检清洗后，再次使用时出现了很大的噪 音，经判断，认为是存在着严重的困油 现象……
4.叶片泵
单作用叶片泵
双作用叶片泵
在活塞和活塞杆的运动部分、端盖和缸筒间的静止部 分等处都需要设置可靠的密封。
密封是提高系统性能与效率的有效措施。
④缓冲装置 大型、重载、高速及高精度的液压缸应设有缓冲装置。 常见的液压缸缓冲装置有环状间隙式、节流口可调式
和节流口可变式等几种。
d
u
u
(a) (b)
u
u
（c）
(d)
液压与气动(七、液压基本回路)教案课件PPT
液压基本回路
七、液压基本回路
液压基本回路
常见的液压基本回路包括：方向控制回 路、压力控制回路 、速度控制回路、平 衡回路、多缸控制回路等。
液压基本回路-压力控制回路-调压回路
调压回路:控制系统的最高工作压力,使其不超过某一预先调定的数值( 即压力阀的调整压力。
按调压范围分： 单级调压回路：只能实现单级调压，实际上是限压回路。 远程调压回路：能实现远程调节压力。 多级调压回路：能实现多级调压，根据需要泵的出油口压力有多种选择。 比例调压回路：能实调现压无回级路调是压利。用压力控制元
的部位不同，有进口、出口、旁路节流调速回路之分。 容积调速回路：利用变量泵、变量马达来实现，没有节流损失。 容积节流调速回路：利用变量泵和调速阀组合而成的调速回路。效率较高。
调速回路的作用就是相当 于汽车的油门，可以控制 执行元件速度的。
液压基本回路-速度控制回路-调速回路
液压基本回路-速度控制回路-调速回路
液压基本回路-速度控制回路-速度变换回路
液压基本回路-速度控制回路-速度变换回路液压Biblioteka 本回路-速度控制回路-速度变换回路
液压基本回路-速度控制回路-速度变换回路
液压基本回路-速度控制回路-速度变换回路
液压基本回路-方向控制回路
方向控制回路:是用来控制液压系统中液流的通、断及流动方向的，进而达到 控制 执行元件运动、停止及改变运动方向的目的。
速度变换回路:一种使执行元件从一种速度变换到另一种速度的回路。
常见的速度变换回路有以下几种：
增速回路：在不增加泵的流量的前提下，提高执行元件的速度的回路。常见
的有，自重充液增速回路、差动连接增速回路。
减速回路：使执行元件由快速转换成慢速的回路。常用方法是靠节流阀或调
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液压与气动教学课件
液压与气动教学课件
随着液压传动技术的开展，采用液压传动的设备越来越多，其
应用面也越来越广。这些液压设备中，有很多种常年露天作业，经
受风吹、日晒、雨淋、受自然条件的影响较大。为了充分保障和发
挥这些设备的工作效能，减少故障发生次数、延长使用寿命，就必
须加强日常的维护保养。大量的使用经历说明，预防故障发生的最
好方法是加强设备的的定期检查。 12.3.1液压系统的日常检查
液压传动系统发生故障前，往往都要会出现一些小的异常现
象，在使用中通过充分的日常维护、保养和检查就能够根据这些异
常现象及早地发现和排除一些可能产生的故障，以到达尽量减少发
生故障的目的。
日常检查的主要内容是检查液压泵启动前、后的状态以及停顿
运转前的状态。日常检查通常是用目视、耳听以及手触感觉等比较
简单的方法进展。
大量的泄漏是很容易被觉察的，但在油管接头处少量的泄漏往
往不易被人们发现，然而这种少量的泄漏现象却往往就是系统发生
故障的先兆，所以对于密封处必须经常检查和清理，液压机械上软
管接头的松动往往就是机械发生故障的先觉病症。如果发现软管和
管道的接头因松动而产生少量泄漏时应立即将接头旋紧。例如液压
缸活塞杆与机械部件连接处的螺纹松紧情况。
液压泵启动前要注意油箱是否按规定加油，加油量以液位计上
限为标准。用温度计测量油温，如果油温低于10℃时应使系统在无
负载状态下（使溢流阀处于卸荷状态）运转20min以上。
液压泵在启动时用开开停停的方法进展启动，重复几次使油温
上升，各执行装置运转灵活后再进入正常运转。在启动过程中如泵
无输出应立即停顿运动，检查原因，当泵启动后，还需做如下检
查。
（1） 气蚀检查
液压系统在进展工作时，必须观察油缸的活塞杆在运动时有无
跳动现象，在油缸全部外伸时有无泄漏，在重载时油泵和溢流阀有
无异常噪声，如果噪声很大，这时是检查气蚀最为理想的时候。
液压系统产生气蚀的主要原因是由于在油泵的吸油部分有空气
吸入，为了杜绝气蚀现象的产生，必须把油泵吸油管处所有的接头
都旋紧，确保吸油管路的密封，如果在这些接头都旋紧的情况下仍
不能去除噪声就需要立即停机做进一步检查。
（2） 过热的检查
油泵发生故障的另一个病症是过热，气蚀会产生过热，因为油
泵热到某一温度时，会压缩油液空穴中的气体而产生过热。如果发
现因气蚀造成过热应立即停车进展检查。
（3）气泡的检查
如果油泵的吸油侧漏入空气，这些空气就会进入系统并在油箱
内形成气泡。液压系统内存在气泡将产生三个问题：一是造成执行
元件运动不平稳，影响液压油的体积弹性模量；二是加速液压油的
氧化；三是产生气蚀现象，所以要特别防止空气进入液压系统。有
时空气也要能从油箱渗入液压系统，所以要经常检查油箱中液压油
的油面高度是否符合规定要口应保证低于油箱中最低油面高度以下
10cm左右。
在系统稳定工作时，除随时注意油量、油温、压力等问题外，
还要检查执行元件、控制元件的工作情况，注意整个系统漏油和振
动。系统经过使用一段时间后，如出现不良或产生异常现象，用处
部调整的方法不能排除时，可进展分解修理或更换配件。
液压传动系统中是以油液作为传递能量的工作介质，在正确选
用油液以后还使油液保持清洁，防止油液中混入杂质和污物。
经历证明：液压系统的故障75﹪以上是由于液压油污染造成
的，因此液压油的污染控制十分重要。液压油中的污染物，金属颗
粒约占75﹪，尘埃约占15﹪，其他杂质如氧化物、纤维、树脂等约
占10﹪。这些污染物中危害最大的是固体颗粒，它使元件有相对运
动的外表加速磨损，堵塞元件中的小孔和缝隙；有时甚至使阀芯卡
往，造成元件的动作失灵；它还会堵塞油泵吸油口的过滤器，造成
吸油阻力过大，使油泵不能正常工作，产生振动和噪声。总之，油
液中的污染物越多，系统中元件的工作性能下降得越快，因此经常
用保持油液的清洁是维护液压传动系统的一个重要方面。这些工作
做起来并不费事，但却可以收到很好的效果。以下几点可供有关人
员维护时参考。
（1） 液压用油的油库要设在干净的地方，所用的器具如油
桶、漏斗、抹布等应保持干净。
最好用绸布或确实良擦洗，以免纤维沾在元件上堵塞孔道，造
成故障。
（2） 液压用油必须经过严格的过滤，以防止固体杂质损害系
统。系统中应根据需要配置
粗、精过滤器，过滤器应当经常检查清洗，发现损坏应及时更
换。
（3） 油箱应加盖密封，防止灰尘落入，在油箱上面应设有空
气过滤器。
（4） 系统中的油液应经常检查并根据工作情况定期更换。一
般在累计工作1000h后，应
当换油，如继续使用，油液将失去润滑性能，并可能具有酸
性。在连续使用时可根据详细情况隔半年或一年换油一次，在换油
时应将底部积存的污物去掉，将油箱清洗干净，向油箱注油时应通
过120目以上的过滤器。
（5） 如果采用钢管输油应把管在油中浸泡24h，生成不活泼
的薄膜后再使用。
（6） 装拆元件一定要清洗干净，防止污物落入。
（7） 发现油液污染严重时应查明原因并及时消除。