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1、Technical TrainingBasic Hydraulic Technology基础液压技术基础液压技术BHT Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 以液体为介质，用其产生的压力传递能量的方式称为液压什麽是液压？什麽是液压？ Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den
2、Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 执行机构执行机构 - 油缸油缸控制机构控制机构 - 阀阀:- 速度速度: 流量阀流量阀- 方向方向: 方向阀方向阀- 力量力量: 压力阀压力阀动力机构动力机构 - 油泵油泵液压传动系统的工作原理液压传动系统的工作原理 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. J
3、ede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 液压传动系统中能量的传递和转换液压传动系统中能量的传递和转换 电机电机内燃机内燃机液压泵液压泵执行元件执行元件油缸油缸油马达油马达被驱动被驱动工作部件工作部件液压控制液压控制机构机构机械能机械能液压能液压能 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und W
4、eitergaberecht, bei uns.Hydraulics 液压传动系统的组成液压传动系统的组成1.动力元件动力元件2.执行元件执行元件3.控制元件控制元件4.辅助元件辅助元件5.传动介质传动介质液压马达或油缸液压泵各种阀:方向阀、压力阀、流量阀 油箱、滤油器、加热器、冷却器等即液体 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraul
5、ics 液压传动系统的优缺点液压传动系统的优缺点 1. 1. 实现大范围的无级调速。实现大范围的无级调速。 2. 2. 在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻 运动惯量小、动态性能好。运动惯量小、动态性能好。 3. 3. 实现无间隙传动，运动平稳。实现无间隙传动，运动平稳。 4. 4. 便于实现自动工作循环和自动过载保护。便于实现自动工作循环和自动过载保护。 5. 5. 采用油作为传动介质，因此液压元件有自我润滑作用，采用油作为传动介质，因此液压元件有自我润滑作用， 有较长的使用寿命。有较长的使用寿命。 6. 6. 液压元件标准化、系列化，
6、便于设计、制造和推广应用。液压元件标准化、系列化，便于设计、制造和推广应用。 优点：优点： Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 液压传动系统的优缺点液压传动系统的优缺点 缺点：缺点： 1 1、损失大、效率低、发热大。、损失大、效率低、发热大。 2 2、不能得到定比传动。、不能得到定比传动。 3 3、当采用油作为传动介质时还
7、需要注意防火问题。、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。 4 4、液压元件加工精度要求高，造价高。、液压元件加工精度要求高，造价高。 5 5、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术 水平要求高。水平要求高。 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 流体动力流体动力Fluid
8、 Power液压液压Hydraulic气动气动Pneumatic液力液力Hydro-dynamic流体传动流体传动 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 能量转换和传递能量转换和传递基于基于“静静液压液压”原原理理流体流体相对相对“静止静止”通过流体的压力通过流体的压力传递动力传递动力液压液压Hydraulic液力液力Hyd
9、ro-dynamic能量转换和传递能量转换和传递基于基于“动动液压液压”原原理理利用流体的动能利用流体的动能传递能量传递能量Oil HydraulicHydro-kinetic drive流体传动流体传动 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 能量传递方式比较能量传递方式比较液压液压气动气动电传动电传动机械传动机械传动能量来
10、源能量来源( (驱动驱动) )电机电机柴油机柴油机蓄能器蓄能器电机电机柴油机柴油机蓄能罐蓄能罐电网电网蓄电池蓄电池电机电机柴油机柴油机重力、拉力重力、拉力( (弹簧弹簧) )传递能量元件传递能量元件软管、硬管软管、硬管软管、硬管软管、硬管电缆电缆磁场磁场机械零件：杠杆、机械零件：杠杆、轴、齿轮等轴、齿轮等能量载体能量载体液体液体气体气体电子流电子流刚性和弹性物体刚性和弹性物体作用力密度作用力密度( (功率密度功率密度) )大大高压、大力、高压、大力、小流量小流量相当小相当小压力低压力低小小电功率密度与液电功率密度与液压功率密度比为压功率密度比为1:101:10大大与液压相比不易实与液压相比不易
11、实现功率流的选择和现功率流的选择和分配分配平稳性控制平稳性控制( (加减速加减速) )非常好非常好通过压力和流量通过压力和流量调节调节一般一般通过压力和流量通过压力和流量调节调节一般和非常好之一般和非常好之间通过开环和闭间通过开环和闭环调节环调节一般一般输出装置运动形式输出装置运动形式通过使用液压马通过使用液压马达和油缸很容易达和油缸很容易实现直线运动和实现直线运动和旋转运动旋转运动通过使用气动马通过使用气动马达和气动缸很容达和气动缸很容易实现直线运动易实现直线运动和旋转运动和旋转运动原始为旋转运动原始为旋转运动直线和旋转直线和旋转 能量转换和传递能量转换和传递 Alle Rechte bei
12、 Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 传动的功能传动的功能原动机原动机工作机工作机博世力士乐博世力士乐传动系统传动系统内燃机内燃机电动机电动机机床机床工程机械工程机械重型机械重型机械塑料机械塑料机械压机压机水利机械水利机械海事机械海事机械伺服电机伺服电机+丝杠丝杠 变频电机变频电机+丝杠丝杠电动机电动机+变频变频伺服电机伺服电机液压泵液压泵 液压马达液压
13、马达 减速机减速机液压泵液压泵 液压油缸液压油缸气动缸气动缸空压机空压机 实现运动控制实现运动控制 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 运动的两种方式运动的两种方式1. 直线运动直线运动: - 液压油缸液压油缸 (Rexroth Hydraulics, BHY)- 气动油缸气动油缸 (Rexroth Pneumatics)
14、- 丝杠丝杠+直线轴承直线轴承 ( Rexroth Star) 实现运动控制实现运动控制 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics MMSingle ball Single ball circuitcircuit旋转运动的旋转运动的- 电机电机- 伺服电机伺服电机滚珠丝杠滚珠丝杠变旋转运动变旋转运动为直线运动为直线运动驱动工作机
15、构驱动工作机构 实现运动控制实现运动控制 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 运动的两种方式运动的两种方式2. 旋转运动旋转运动 - 液压马达液压马达 (BHY) - 减速机减速机 (L & S)- 气动马达气动马达 (Mecman)- 伺服电机伺服电机 (Indramat)- 变频调速电机变频调速电机 (Indr
16、amat) 实现运动控制实现运动控制 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 液压流体力学液压流体力学液压流体液压流体静力学静力学帕斯卡定理帕斯卡定理Pascal Law液压流体液压流体动力学动力学伯努力方程伯努力方程Bernoullis Equation液压流体力学的理论基础液压流体力学的理论基础 Alle Rechte b
17、ei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 静液压传动的理论基础静液压传动的理论基础 静液压原理是建立在理想的传递介质上的静液压原理是建立在理想的传递介质上的- 没有质量没有质量- 没有摩擦没有摩擦- 不可压缩不可压缩对高频响的系统，就要考虑介质的压缩性。对高频响的系统，就要考虑介质的压缩性。即介质不是刚性的而是弹性的即介质不是刚性的而是弹性的1. 静液压
18、理论建立在理想的介质上静液压理论建立在理想的介质上 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 如果作用面积如果作用面积A1=A2=A3; 则则F1=F2=F3静液压流体静液压流体静力学静力学 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsan
19、meldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 施加在静止均质流体边界上的压力，只要不破坏施加在静止均质流体边界上的压力，只要不破坏流体的平衡；流体的平衡；此压力就会等效不变地迅速地传递到流体各点。此压力就会等效不变地迅速地传递到流体各点。2. 静液压理论建立在帕斯卡定理静液压理论建立在帕斯卡定理(Pascals law)上上P=FA静液压流体静液压流体静力学静力学 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall v
20、on Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 帕斯卡定理的要点帕斯卡定理的要点 1 1. . 密闭静止的流体密闭静止的流体 ( (液压与液力的区别）液压与液力的区别）2 2. . 力的方向永远是垂直于压力作用的表面力的方向永远是垂直于压力作用的表面3 3. . 压力的大小与作用在该面积上的力相平衡压力的大小与作用在该面积上的力相平衡4 4. . 压力的大小处处相等压力的大小处处相等 Alle Rechte bei Bosch Rexr
21、oth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 力的传递力的传递 P=F1A1F2A2=W1= F1 *S1W2= F2 *S2W1= W2 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Wei
22、tergaberecht, bei uns.Hydraulics 液压系统中压力取决于负载- 正负载正负载 由由液压系统液压系统产生动力给产生动力给负载负载- 负负载负负载 （产生吸空）（产生吸空） 由由负载负载产生动力给产生动力给液压系统液压系统- 节流负载节流负载 用用节流节流的方式使油泵产生动力的方式使油泵产生动力静液压传动的理论基础静液压传动的理论基础 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- un
23、d Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 压力传递压力传递 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 静液压流体静液压流体静力学静力学P0Z0ZhhpZAA点的压力点的压力P000()ppghppg ZZ通用公式通用公式00tanppZZConstgg压力能压力能压力头压力头位置势能位置势能位置
24、水头位置水头 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 完全真空完全真空大气压力大气压力静液压传动的理论基础静液压传动的理论基础 绝对压力绝对压力真空压力真空压力表压力表压力真空压力真空压力大气压力大气压力绝对压力绝对压力=-表压力表压力=绝对压力绝对压力绝对压力绝对压力-大气压力大气压力 Alle Rechte bei Bos
25、ch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 静液压传动的理论基础静液压传动的理论基础 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei u
26、ns.Hydraulics 液压系统中速度取决于流量静液压流体静液压流体动力学动力学 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 在变径的流道内，在任何时候，通过个节点的流量相同在变径的流道内，在任何时候，通过个节点的流量相同静液压流体静液压流体动力学动力学 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, au
27、ch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics Q1= Q2静液压流体静液压流体动力学动力学 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics V
28、QQSVStV =AAAVA * S=QA * S=tV=静液压流体静液压流体动力学动力学*QA Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics V1V2A2A1p1p2Z1Z2伯努力方程伯努力方程2*tan2pvghConst22totstvppgh Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr
29、 den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 流体力学的基本原理：伯努力方程伯努力方程静液压流体静液压流体动力学动力学能量守恒：流速大压强小能量守恒：流速大压强小 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weiter
30、gaberecht, bei uns.Hydraulics 静液压流体静液压流体动力学动力学和由此产生的和由此产生的 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 静液压流体静液压流体动力学动力学P与油液粘度有关，粘度越大压差越大与油液粘度有关，粘度越大压差越大 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, a
31、uch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 静液压流体静液压流体动力学动力学*heVdR雷诺数雷诺数层流临界雷诺数：层流临界雷诺数：2300层流层流V = 液体流动的速度（m/s)dh =水力直径, 圆形截面管道等于内径=运动粘度 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede
32、Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 静液压流体静液压流体动力学动力学紊流紊流 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 管道形状管道形状临界雷诺数临界雷诺数光滑金属圆形管道2320橡胶软管1600 - 2000光滑的同心环状
33、缝隙1100光滑的偏心环状缝隙1000有环槽的同心环状缝隙700有环槽的偏心环状缝隙400圆柱形滑阀开口260锥阀阀口20 - 100静液压流体静液压流体动力学动力学 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 管道流速选择管道流速选择吸油管：吸油管：0.5 1.5 m/s回油管：回油管：1.5 3 m/s压油管：压油管：3 9（
34、12） m/s Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 静液压流体静液压流体动力学动力学工作介质工作介质油油矿物油矿物油合成油合成油生物环保油生物环保油水水水包油型水包油型油包水型油包水型油液的粘度油液的粘度运动粘度（ ）：1 m2/s(St斯）=106（cSt厘斯）ISO 油液牌号油液牌号粘度粘度2219.8 24.2322
35、8.8 35.2L-HM4641.4 50.66861.2 74.810090.0 - 110 Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.Hydraulics 静液压流体静液压流体动力学动力学液压冲击液压冲击气穴现象气穴现象 危害危害 损坏密封、引起设备震动、产生很大躁声、压力继电器、顺序阀误动作 措施措施 限制管道内的流速、适当加大管径、采用软管 危害危害 易造成液压元件内部腐蚀、寿命缩短 措施措施 降低液压泵的吸油高度、加大吸油管径、吸油管有良好的密封
