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流体传动与控制课件ppt

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  流体传动与控制;;绪 论;;一、学科历史及主要事件;历史回顾;学科发展史;;;;;;;;;学科存在的主要问题;;;;2.教育与培训方面:;;;解决方案(三):;3.与其它先进的技术相结合:;流体传动技术前景展望;;;;; 气压传动的发展(气动技术) 气动技术在科技飞速发展的当今世界发展将更加迅速。随着工业技术的发展,气动技术已从汽车、采矿、钢铁、机械工业等行业迅速扩展到化工、轻工、食品、军事工业等各行各业。 ;; 从世界各地气动行业统计资料来看,近30多年来,气动行业发展很快。20世纪70年代,液压与气动元件的产值比约9:1,30多年后的今天,在工业技术发达的欧美、日本等国家,该比例已达6:4,甚至接近5:5。由于气动元件的单价比液压元件便宜,在相同产值的情况下,气动元件的使用量及使用范围已远远超过了液压行 从地区划分,可以说美洲(以美国为中心)、欧洲(欧洲各工业发达国家)和亚太地区(以日本为中心)三分天下。气动元件的基本生产品种和规格分别已达9100种和53万种。 中国改革开放以来,气动行业发展很快。近年来,气动元件产值的年递增率达25%左右,高于中国机械工业产值平均年递增率。虽然中国的基础工业离世界先进工业国家还有一定的差距,; 纵观世界气动行业的发展趋势,气动元件的发展动向可归纳为: 高质量 电磁阀的寿命可达3000万次以上,气缸的寿命可达2000~5000km。 高精度 定位精度达0.5~0.1mm,过滤精度可达0.01μm,标准大气中的油雾在0.1mg以下。 高速度 小型电磁阀的换向频率可达数十赫兹,气缸最大速度可达3m/s。 低功耗 电磁阀的功耗可降到0.1W。; 显然,气动技术当前发展的特点和研究的方向主要是节能化、小型化、轻量化、位置控制的高精度化,以及与电子学相结合的综合控制技术。;气压传动的工作原理 1. 电车和汽车开、关门气动回路:;本课程的主要任务: 1 、 要掌握液压与气压传动的基本概念。 2 、 能读懂液压与气压传动系统图,认识 液压与气压元件的图形符号。 3、 了解液压与气压元件,会选用液压与 气压元件。 4 、 能设计简单的液压与气压传动系统。 ;二、液压与气压传动的工作原理 (一)液压传动的工作原理 1 液压千斤顶的工作原理 从液压千斤顶的工作原理的简单介绍中,我们可以看出:液压传动的工作原理——以油液作为工作介质,依靠密封容积的大小变化来传递运动,依靠油液内部的压力来传递动力。 液压传动的定义:以液体作为工作介质,利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。; 实质上,液压传动就是一种能量转换装置,先将机械能转换为便于输送的液压能,再将液压能转换为机械能,用来驱动工作机构完成所要求的各种动作。 2. 液压传动系统的组成 1) 能源装置(油源):将机械能转换为液压能的装置。如:液压泵。 2) 执行装置:将液压能转换为机械能的装置。如:液压缸、液压马达。 3) 控制装置:控制油液的压力、流量和流动方向的装置。如:换向阀、溢流阀、节流阀。 4) 辅助装置:起辅助作用的装置(除上述三部分之外的所有装置)。如:油箱、滤油器、压力表、油管等。 3. 液压元件的图形符号 ;气压传动的工作原理 1. 电车和汽车开、关门气动回路:;气压传动的工作原理为: 把由电动机或其它原动机的机械能转换成有压气体的压力能,通过控制元件控制,输送给执行元件,再还原成机械能。 机械能 压力能 机械能 2. 气动系统的组成 1)气源系统 作用:供给气动系统一定压力、一定流量,干净、干燥的压缩空气。 元件:空气压缩机、后冷却器、油水分离器、储气罐、气动三大件。 2)控制元件 作用:控制压缩空气的流量、压力、方向,使执行元件完成我们所设计的规定运动规律。 元件:压力阀、流量阀、方向阀。 ;3)执行元件 作用:把压力能转换成机械能,并对外做功。 元件:气缸、气马达。 4)辅助装置 作用:起辅助作用。 元件:管道、压力表、管接头,等等。 ;三、液压与气压传动的优缺点 1. 液压传动的优缺点 优点: (1)能方便地实现无级调速,调速范围大。 (2)运动传递平稳、均匀。 (3)易于获得很大的力和力矩。 (4)单位功率的体积小,重量轻,结构紧凑,反映灵敏。 (5)易于实现自动化。 (6)易于实现过载保护,工作可靠。 ;(7)自动润滑,元件寿命长。 (8)液压元件易于实现通用化、标准化、系列化、便于设计制造和推广使用。 缺点: (1)由于液压传动的工作介质是液压油,所以无法避免会有泄漏,效率降低,污染环境。 (2)温度对液压系统的工作性能影响较大。 ;(3)传动效率低。 (4)空气的混入会引起工作不良。 (5)为了防止泄漏以及满足某些性能上的要求,液压元件的制造精度要求高,使成本增加。 (6)液压设备故障原因不易查找。 2. 气压传动的优缺点 优点: (1)气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低,故使用安全。 (2)工作介质是空气,取之不尽、用之不竭,又不花钱。排气处理简单,不污染环境,成本低。 (3)输出力及工作速度的调节非常容易。气缸工作速度一般为50-500mm/s,比液压和电气方式的动作速度快。 ;(4)可靠性高,使用寿命长。电器元件的有效动作次约为数百万次,而较好的电磁阀的寿命大于3000万次,小型阀超过2亿次。 (5)利用空气的可压缩性,可储存能量,实现集中供气。可短时间释放能量,以获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力。在一定条件下,可使气动装置有自保护能力。 (6)全气动控制具有防火、防爆、耐潮的能力。与液压方式比较,气动方式可在高温场合使用。 (7)由于空气流动压力损??小,压缩空气可集中供气,较远距离输送。 缺点: (1)由于空气具有压缩性,气缸的动作速度易受负载的变化影响。当然,采用气液联动方式可以克服这一缺陷。;(2)气缸在低速运动时,由于摩擦力占推力的比例比较大,气缸的低速稳定性不如液压缸。 (3)虽然在许多应用场合,气缸的输出力能满足工作要求,但其输出力比液压缸小。;;;;纯水液压传动;

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