模块四 液气压传动概论
目的任务:
了解液压与气压传动的优缺点及应用发展
掌握液压与气压传动的特点、原理和组成
重点难点:
液压传动的原理、特点、组成和作用
内容
概述 液压与气动在机械工业中的应用 液压传动与气压传动发展概况 液压与气动工作原理及组成部分(课件)
液压与气动的优缺点 返回
传动
传动—传递运动和动力的方式
摩擦，即速度分布规律改
擦。
变，造成液体 的附加摩
液压油牌号标注
老牌号——20号液压油，指这种油在50°C 时的平均运动粘度为20 cst。
新牌号——L—HL32号液压油，指这种油在 40°C 时 的 平 均 运 动 粘 度 为
32cst。
液压油的选择
1 选择液压油品种 2 选择液压油粘度
液压油的类型
工作原理
动画演示
油路—图示、左位、右位 换向—换向阀 调速—节流阀 调压—溢流阀
液压传动的过程： 机械能----液压能----机械能的能量转化过程
两个重要参数： 1、速度取决于流量
工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。 速度是由单位时间内进入液压缸的油量即流 量决定的。 2、压力决定于负载 液压泵提供高压油；溢流阀调节系统压力，工作克服负载运动。
推土机
升降机
汽车式升降台
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液压千斤顶
➢ 常用于顶升重物,如顶起汽车以便拆换 轮胎
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发展应用
第一阶段： 液压传动从17世纪帕斯卡提出静 压传递原理、1795年世界上第一 台水压机诞生，已有200多年的 历史，但由于没有成熟的液压传 动技术和液压元件，且工艺制造 水平低下，发展缓 慢，几乎停滞。
2、缺点
（1）有泄漏，效率低。 （2）油温变化时对传动性能有影响。 （3）制造精度要求高。 （4）故障不易查找。
二、气压传动的优缺点
1、气压传动的优点 （1）以空气为工作介质，来源方便，且用后可直接
排入大气而不污染环境。 （2）空气的黏性很小，其损失也很小，节能、高
效，适于元距离输送。 （3）动作迅速、反应快、维护简单、不易堵塞 （4）工作环境适应性好，安全可靠 （5）成本低、过载能自动保护
发展趋势
目前，流体传动技术正在向着高 压、 高速、高效率、大流量、大功 率、微型化、低噪声、低能耗、经久 耐用、高度集成化方向发展，向着用 计算机控制的机电一体化方向发展。
总之
流体技术+电气控制， 好比老虎插上翅膀， 它把一人一刀变为无人多刀， 把复杂工艺变为简单工艺， 而今同计算机控制结合， 又将进入一个崭新的历史阶段。
液压传动技术的发展状况
50年代初，液压技术已开始应用到各行各业， 如机床、汽车、工程机械等。在这期间出现了 仿形机械、自动机床、各种流水作业线以及自 动传动器的液控系统。 到了60年代以至最近二三十年以来，由于空间 技术、大型舰舶以及电子技术的发展，液压技 术的发展又达到一个全新的阶段。目前，液压 技术广泛用于机械制造、冶金、造船、石油化 工、建筑、汽车、工程机械、注塑、纺织、食 品及其它部门。
•(2)电子、半导体制造行业 在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上， 在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装 配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形 状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的 真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱 等物品轻轻吸住，运送到指定位置上。对加速 度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳 加速的SIN气缸。
定 义:液体沿等径直管流动时，由
于液体的 粘性摩擦和质的 相互扰动作用，而产生的 压力损失。
沿程压力损失产生原 因
内摩擦—因粘性，液体分子间摩 擦
摩擦 < 外摩擦—液体与管壁间
局部压力损失产生原因
产生原因： 碰撞、旋涡（突变管、弯
管)产生附加摩擦
附加摩擦 — 只有紊流时才有，是由于
分子作横向运动时产生的
二、液压系统组成
（1）、动力元件 — 泵（机械能 压力能） （2）、执行元件 — 缸、马达（压力能 机械能） （3）、控制元件 — 阀（控制方向、压力及流量） （4）、辅助元件 —油箱、油管、滤油器、压力表 （５）、工作介质—液压油
气动系统的组成
动力元件—获得压缩空气的能源装置 执行元件—气缸和气马达 控制元件—各种控制阀（压力、流量、方向） 辅助元件—消音器、管件、油雾器、贮气罐 工作介质—压缩空气
2、气压传动的缺点
（1）工作速度稳定性稍差 （2）有较大的排气噪声 （3）因空气无润滑性能，需在气路中设置给
油润滑装置。
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管路中液体的压力损失
∵ 实际液体具有粘性 ∴ 流动中必有阻力，为克服阻力，须消 耗能量，造成能 量损失(即压力损失） 分类：沿程压力损失、局部压力损失
沿程压力损失（粘性损失）
1、 气一动、技气术动的技应用术现的状应用及发展现状
人们利用空气的能量完成各种工作的历史可 以追溯到远古时代，但作为气动技术应用的雏形， 大约开始于1776年发明能产生1个大气压左右压 力的空气压缩机。1880年，人们第一次利用气缸 做成气动刹车装置，将它成功的应用到火车的制 动上。本世纪30年代初，气动技术成功地应用于 自动门的开闭及各种机械的辅助动作上。进入70 年代，随着工业机械化和自动化的发展，气动技 术才广泛地应用在生产自动化的各个领域，形成 现代气动技术。
气压传动早在公元前，埃及人就开始采 用风箱产生压缩空气助燃。从18 世纪产业 革命开始，逐渐应用于各类行业中。
发展应用
第二阶段：上世纪30年代，由 于工艺制造水平提 高，开始生产液压 元件，并首先应用 于机床。
发展应用
第三阶段：上世纪50、60、70年代，工
艺水平有了很大提高，液压 与气动技术也迅速发展，渗 透到国民经济的各个领域： 从蓝天到水下， 飞机和导弹的动、炮塔稳定
海底石油探测平台固定 火炮跟踪
从军用到民用， 煤 矿矿井支承 火车 的刹车装置
从重工业到轻工业， 到处都有流体传动与控制技术。
我国液压与气动技术从上世 纪60年代开始发展较快，新产品 研制开发和先进国家不差上下，但 其发展速度远远落后于同期发展的 日本，主要由于工艺制造水平跟不 上去，制造比较困难，材料性能不 能满足设计需要，影响了我国流体 传动技术的发展。希望在坐各位能 用自己所学为我国的流体传动技术 作出应有的贡献。
推土机、挖掘机、压路机 汽车吊、叉车、港口龙门吊 凿岩机、提升机、液压支架 打桩机、平地机、液压千斤顶 拖拉机、联合收割机 压力机、轧钢机 压力机、模锻机、空气锤 组合机床、冲床、自动线、气动扳手 打包机、注塑机 汽车中的转向器、减振器、自卸汽车 模拟驾驶舱、机器人
平面磨床
四柱液压机
注塑机
挖掘机
(1)汽车制造工业 现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接 生产线，几乎无一例外地采用了气动技术。如车身在 每个工序的移动、车身外壳被真空吸盘吸起和放下、 在指定工位的夹紧和定位、点焊机焊头的快速接近、 减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功 能的气缸及相应的气动控制系统。 高频的点焊、力 控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称 是最有代表性的气动技术应用之一。另外，搬运装置 中使用的高速气缸（最大速度达3m/s）、复合控制 阀的比例控制技术都代表了当今气动技术的新发展。
液压传动技术的发展状况
在国防方面，如飞机、舰艇、大炮、坦克上的应用， 以及原子能方面的应用仍是一个重要的技术领域， 已经出现了反应灵敏、动作准确的液压随动系统。 特别是比例阀的出现和发展，它与电子技术结合起 来，可以大面积地实现生产过程的自动化。 近年来又出现了交流液压技术，如液压镐及原子能 工业中的机械手。此外，液压射流技术也获得了应 用和发展。 总之，液压技术是近代工业技术中的一个重要分支。 可以预见，它与迅猛发展起来的电子技术相结合， 将进一步显示出其强大的威力和优越性。
常见传动
机械(齿轮、齿条、皮带)
< 电气 (电灯、冰箱、多媒体电脑)
气体
流体 <
液力—流力（动量矩定理）
液体 <
*液压—物理（帕斯卡原理）
液压和气压传动
液压传动—利用液体压力能实现运动和
动力传动方式
气压传动—利用气体压力能实现运动和
动力传动方式
液压与气动技术的应用
工程机械 起重运输 矿山机械 建筑机械 农业机械 冶金机械 锻压机械 机械制造 轻工机械 汽车工业 智能机械
三、图形符号
两种工作原理图： 1、半结构式 —直观，画法复杂。 2、职能符号 — 画法简单，清晰。
注意：
1）职能符号只表示元件的职能和管路的 连接，不反映结构参数和安装位置。
2）图上所示位置是静态位置或零位。
教材附录：常见液气压图形符号
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§ 液压与气动的优缺点
一、液压传动的优缺点 1、优点 （1）体积小，输出力大 （2）可以实现无级调速 （3）传递运动平稳、润滑好、寿命长 （4）易于实现自动化 （5）易于实现过载保护
(3)生产自动化的实现 60年代，气动技术主要用于比较繁重的作业领域作为辅 助传动。在缝纫机、手表、自行车、洗衣机、自动和半 自动机床等许多行业的零件加工和组装生产线上，工件 的搬运、转位、定位、夹紧、进给、装卸、装配、清洗、 检测等许多工序中都使用气动技术。
(4)包装自动化的实现 气动技术还广泛应用于化肥、化工、粮食、食品、药品 等许多行业，实现粉状、粒状、块状物料的自动计量包 装，用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序， 用于对粘稠液体（如油漆、化装品、牙膏等）和有毒气 体的自动计量灌装。
因此，学好本门课，有助于大家在今后的工作中多出成果。
液压千斤顶
最简单的的例子—手动 液压千斤顶。如图所示：
特点
（1）用具有一定压力的液体来传动 （2） 传动过程中必须经过两次能量转换 （3） 传动必须在密封容器内进行，