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《液压与气压传动》(精华版) 液压与气动传动原理解析以及区别+64个直观机械动图演示

2020-05-15 17:22:02来源：100唯尔

《液压与气压传动》(精华版) 液压与气动传动原理解析以及区别+64个直观机械动图演示

　　《液压与气压传动》是一门机械专业基础课，由于课程概念抽象、原理图复杂、计算量大、空间想象力要求高，因此使得教学过程显得枯燥乏味，学生难以接受该门课程。液压与气压传动是以有压流体(压力油或压缩空气)为工作介质，来实现各种机械的传动和自动控制的传动形式。小编将以图文形式介绍液压和气压工作原理，64个动态图让你了解传动原理。

　　液压与气动传动的研究对象

　　液压传动传递动力大，运动平稳，但由于液体粘性大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜作远距离传动和控制;而气压传动由于空气的可压缩性大，且工作压力低(通常在1.0MPa以下)，所以传递动力不大，运动也不如液压传动平稳，但空气粘性小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏，因而气压传动能用于远距离的传动和控制。

　　一图看懂液压和气动的工作原理如何区分：

　　(1)液压传动的工作原理

　　图1-1(a)所示为一起重机举升液压系统原理结构示意图,当液压泵3由原动机驱动旋转时,从油箱1经过滤器2吸油。当换向阀6(有P.T.A,B四个油口和三个工作位置)的阀芯处于图示工作位置时,压力油经压力管路和流量阀5、换向阀6(P-A)进入液压缸7的下腔,推动活塞杆伸出及起重臂8向上运动,完成举升和吊装任务。缸7上腔的油液经阀6(B-T)和回油管路排回油箱。若扳动换向手柄切换阀6的阀芯,使之处于左端工作位置[见图1-1(b)],则液压缸活塞杆带动起重臂反向运动。

　　若切换阀6的阀芯,使之处于中间位置时[见图1-1(c)],则液压缸7在任意位置停止运动。调节和改变流量阀5的开度大小,可调节进入缸7的流量,从而控制活塞及工作台的运动速度(调速),液压泵3排出的多余油液经溢流阀4流回油箱。缸7的工作压力取决于举升负载大小。泵3的最大工作压力由溢流阀4调定,其调定值应为缸的最大工作压力及系统中油液流经各类阀和管路的压力损失之和。故系统的工作压力不会超过溢流阀的调定值,溢流阀对系统还起过载保护作用。如将图1-1(a)中的液压缸7卧式安装,即可用于工作装置(例如机床工作台)的水平方向往复运动控制;如将液压缸换为能实现回转运动的液压马达,驱动起重机的转台或车辆行走机构即可实现回转运动的控制。

　　(2)气压传动的工作原理

　　图1-2为用于铜管管端挤压胀形的胀管机气动系统,空气压缩机1及储气罐3经过滤器4和油雾器6向合模气缸13和胀形气缸9提供压缩空气,二气缸的活塞杆在压缩空气作用下推动负载运动;气缸9和气缸13的动作方向变换分别由换向阀7和11控制。而气缸9的伸出速度可通过单向流量控制阀8的开度调节,气缸工作压力可根据负载大小通过减压阀5调节;整个系统的最高压力由安全阀2限定。消声器10和12用于降低换向阀的排气噪声。若将图1-2中的气缸9垂直安装,驱动压力机则可实现压头的升降运动控制;也可将气缸换为气马达用于回转运动的控制。

　　气压传动与液压传动的主要差别为:前者的工作介质来自大气,工作完毕气体一般直接排向大气而不回收;通常工作压力较低(一般\u003c1MPa),而后者的工作压力较高(一般为几兆帕甚至几十兆帕),工作完毕液体需排回液箱进行回收。

　　(3)液压和气动的工作特征

　　1.液压和气动的工作介质都是在受调节和控制下工作,故不仅能作为“传动”之用,而且还能作为“控制”之用,两者很难截然分开。

　　2.液压和气动中,与外负载力相对应的流体参数是压力,与运动速度相对应的流体参

　　数是流量,故压力和流量是液压和气动中两个最基本的参数。

　　3.如果忽略各种损失,液压和气动的力与速度彼此无关,既可实现与负载无关的任何

　　运动规律,也可借助各种控制机构实现与负载有关的各种运动规律。

　　液压与气动可以省力但不省功。

　　液压与气动传动的工作原理

　　图1-3

　　液压传动的工作原理：

　　如图1-3是液压千斤顶的工作原理图。提起手柄→小活塞上移→小活塞下端油腔容积增大(形成局部真空)→单向阀4打开→经吸油管5从油箱12中吸油;压下手柄→小活塞下移→小活塞下腔压力升高→单向阀4关闭，单向阀7打开→下腔的油液经管道6、单向阀7输入油缸9的下腔→迫使大活塞8上移→顶起重物。再提手柄吸油时→单向阀7自动关闭→油液不能倒流→保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如打开截止阀11→举升缸下腔的油液经管道10、截止阀11流回油箱→重物就向下移动。这就是液压千斤顶的工作原理。

　　由上述分析可知，液压传动是依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力的，液压传动装置实质上就是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，然后又将液压能转换为机械能，以驱动工作机构完成各种要求动作。

　　气压传动工作原理

　　气压传动工作原理和液压传动基本相同，也是能量转换的过程，不同之处在于工作介质是空气，而不是液压油，下面以气动剪切机为例说明。

　　(a)工作原理图

　　(b)符号简图

　　图1-4气动剪切机

　　1空气压缩机;2后冷却器;3分水排水器;4储气罐;5空气过滤器;6减压阀;7油雾器;8行程阀;9换向阀;10气缸;11工料。

　　上图为气动剪切机的工作原理，空气压缩机1(产生的压缩空气)→经后冷却器2→经分水排水器3→经储气罐4→经分水滤水器5→经减压阀6→经油雾器7→再经换向阀9(部分气体经节流通路进入换向阀9的下腔→上腔弹簧压缩，换向阀9阀芯位于上端;大部分压缩空气经换向阀9后进入气缸10的上腔，而气缸的下腔经换向阀与大气相通，故气缸活塞处于最下端位置。)(上料装置把工料11送入剪切机并达到规定位置)工料压下行程阀8→换向阀9阀芯下腔压缩空气经行程阀8排入大气,在弹簧的推动下,换向阀9阀芯向下运动至下端→压缩空气经换向阀9后进入气缸的下腔,上腔经换向阀9与大气相通→气缸活塞向上运动,带动剪刀上行剪断工料。工料剪下后→行程阀8脱开→行程阀8阀芯在弹簧下复位、出路堵死→换向阀9阀芯上移→气缸活塞向下运动(恢复到剪断前的状态,完成一个剪切循环,并进入下一次剪料的开始阶段。)