第一章液压与气动技术概论

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1、全国高等职业教育示范专业规划教材全国高等职业教育示范专业规划教材液压与气动主 编马廉洁副主编单淑梅 韩廷水参 编张文祥 赵春红机械工业出版社第一节第一节 液压与气动技术的发展液压与气动技术的发展第二节第二节 液压与气压传动的工作原理、组液压与气压传动的工作原理、组 成及图形符号成及图形符号第三节第三节 液压与气动技术的特点液压与气动技术的特点第一节第一节 液压与气动技术的发展液压与气动技术的发展一、液压与气动技术的发展过程 相对于机械传动，液压传动技术起步较晚，自相对于机械传动，液压传动技术起步较晚，自18世纪末世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术只有二三百英国制成世界上第一台水

2、压机算起，液压传动技术只有二三百年的历史。直到年的历史。直到20世纪世纪30年代才较普遍地用于起重机、机床及年代才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。工程机械。 第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅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，液压技术迅速转向民用工业，不断应用于各种界大战结束后，液压技术迅速转向民用工业，不断应用于各种自动机械及自动生产线，从而使它在机械制造、工程机械、农自动机械及自动生产线，从而使它在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等

3、行业得到推广应用。业机械、汽车制造等行业得到推广应用。第一节第一节 液压与气动技术的发展液压与气动技术的发展 1829年出现了多级空气压缩机，为气压传动的发展年出现了多级空气压缩机，为气压传动的发展创造了条件，创造了条件，1871年风镐开始用于采矿，年风镐开始用于采矿，1868年美国人发年美国人发明了气动制动装置，并在明了气动制动装置，并在1872年用于铁路车辆的制动，年用于铁路车辆的制动，20世纪世纪50年代气动技术成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺年代气动技术成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构，服机构，60年代发明射流和气动逻辑元件，使气动技术得年代发明射流和气动逻辑元件，使气动技术得到

4、了很大发展。到了很大发展。我国的液压工业开始于我国的液压工业开始于20世纪世纪50年代，最初只应用于机年代，最初只应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压与气动技术随着从国外引进一些液压气动元件我国的液压与气动技术随着从国外引进一些液压气动元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。种机械设备上得到了广泛的使用。第一节第一节 液压与气动技术的发展液压与气动技术的发展 液压与气动技术随着原子能技术、空间技术、液压与气动技术随着原子

5、能技术、空间技术、计算机技术的发展渗透到各个工业领域中，开始向高计算机技术的发展渗透到各个工业领域中，开始向高速、高压、大功率、高效率、低噪声、高度集成化的速、高压、大功率、高效率、低噪声、高度集成化的方向发展。方向发展。 液压与气动液压与气动技术技术已成为工业机械、工程建筑机械已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要及国防尖端产品不可缺少的重要技术技术。液压与气动。液压与气动技技术术革新主要体现在液压革新主要体现在液压现场现场总线总线技术技术、自动化控制、自动化控制软软件件技术技术、水压元件及系统、液压节能、水压元件及系统、液压节能技术技术等方面。等方面。二、液压与气动技术的

6、发展趋势第一节第一节 液压与气动技术的发展液压与气动技术的发展1. 液压现场总线与气动智能化技术液压现场总线与气动智能化技术 液压系统是在液压总线的供油路和回油路间安装液压系统是在液压总线的供油路和回油路间安装数个开关液压源，其与各自的控制阀、执行器相连接。数个开关液压源，其与各自的控制阀、执行器相连接。 气动技术的智能化指的是具有集成微处理器，并具气动技术的智能化指的是具有集成微处理器，并具有处理指令和程序控制功能的单元或元件。最典型的智有处理指令和程序控制功能的单元或元件。最典型的智能气动是内置可编程控制器的阀岛。能气动是内置可编程控制器的阀岛。二、液压与气动技术的发展趋势第一节第一节 液

7、压与气动技术的发展液压与气动技术的发展 液压与气压技术在机械设备中的应用非常广泛。液压与气压技术在机械设备中的应用非常广泛。有的设备是利用其能传递大的动力、结构简单、体积有的设备是利用其能传递大的动力、结构简单、体积小、重量轻的优点，如工程机械、矿山机械、冶金机小、重量轻的优点，如工程机械、矿山机械、冶金机械等；有的设备是利用它操纵控制方便，能较容易地械等；有的设备是利用它操纵控制方便，能较容易地实现较复杂工作循环的优点，如各类金属切削机床、实现较复杂工作循环的优点，如各类金属切削机床、轻工机械、运输机械、军工机械、各类装载机等。轻工机械、运输机械、军工机械、各类装载机等。 三、液压与气动技术

8、的应用 五、液压传动的应用1. 进给运动传动装置进给运动传动装置2. 往复主运动传动装置往复主运动传动装置3. 回转主运动传动装置回转主运动传动装置4. 仿形装置仿形装置5. 辅助装置辅助装置6. 步进传动装置步进传动装置7. 静压支承静压支承第二节第二节 工作原理、组成及图形符号工作原理、组成及图形符号 传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。 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。它包括液体传动和气体传动。传动。它包括液体传动和气体传动。 液体传动是以液体为工

9、作介质的流体传动。它包括液力传动液体传动是以液体为工作介质的流体传动。它包括液力传动和液压传动。液力传动是主要利用液体动能的液体传动。液压传和液压传动。液力传动是主要利用液体动能的液体传动。液压传动是主要利用液体压力能的液体传动。动是主要利用液体压力能的液体传动。 气压传动是以压缩气体为工作介质，靠气体的压力传递动力气压传动是以压缩气体为工作介质，靠气体的压力传递动力或信息的流体传动。传递动力的系统是将压缩气体经由管道和控或信息的流体传动。传递动力的系统是将压缩气体经由管道和控制阀输送给气动执行元件，把压缩气体的压力能转换为机械能而制阀输送给气动执行元件，把压缩气体的压力能转换为机械能而作功；

10、传递信息的系统是利用气动逻辑元件或射流元件以实现逻作功；传递信息的系统是利用气动逻辑元件或射流元件以实现逻辑运算等功能，亦称气动控制系统。辑运算等功能，亦称气动控制系统。 第二节第二节 工作原理、组成及图形符号工作原理、组成及图形符号 液压传动系统以液体作为工作介质，而气压传动系统则以液压传动系统以液体作为工作介质，而气压传动系统则以气体作为工作介质。气体作为工作介质。 两种工作介质的不同在于：液体几乎不可压缩，气体却有较两种工作介质的不同在于：液体几乎不可压缩，气体却有较大的可压缩性。大的可压缩性。 液压与气压传动在基本工作原理、元件的工作机理、以及回液压与气压传动在基本工作原理、元件的工作

11、机理、以及回路的构成等多方面是相似的。路的构成等多方面是相似的。 下面就分别以液压千斤顶和气动剪料机系统来说明液压传动下面就分别以液压千斤顶和气动剪料机系统来说明液压传动和气压传动的工作原理。和气压传动的工作原理。 一、液压与气压传动的工作原理及结构组成动画演示一、 液压传动的工作原理1手柄手柄 2泵缸泵缸3吸油单向阀吸油单向阀 4排油单向阀排油单向阀5油箱油箱6截止阀截止阀7液压缸液压缸8重物重物 液压千斤顶的工作原理液压千斤顶的工作原理 第二节第二节 工作原理、组成及图形符号工作原理、组成及图形符号 图图1-1所示液压千斤顶，当所示液压千斤顶，当手柄手柄1带动活塞上提时，泵缸带动活塞上提时