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绪论液压与气压传动是以流体(液压液或压缩空气)作为工作介质对能量进行传递和控制的一种传动形式,相对于机械传动来说,它是一门新技术。但如从17世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理,18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,也已有二三百年的历史。而近代液压与气压传动在工业上的真正推广使用,则是在本世纪中叶以后的事。近几十年来,随着微电子技术的迅速发展,且渗透到液压与气动技术中并与之密切结合,使其应用领域遍及到各个工业部门,已成为实现生产过程自动化、提高劳动生产率等必不可少的重要手段之一。第一节液压与气压传动的工作原理液压系统以液压液作为工作介质,而气动系统以空气作为工作介质。两种工作介质的不同在于液体几乎不可压缩,气体却具有较大的可压缩性。液压与气压传动在基本工作原理、元件的工作机理以及回路的构成等诸方面是极为相似的。下面以图绪1所示的原理图来讲解它们的工作原理。图绪1所示为液压千斤顶的示意图。当向上提手柄5使小缸4内的活塞上移时,小缸下腔因容积增大而产生真空,油液从油箱1通过吸油阀2被吸入并充满小缸容积。当按压手柄使小缸活塞下移时,则刚才被吸入的油液通过压油阀3输到大缸7的下腔,油液被压缩,压力立即升高,当油液的压力升高到能克服作用在大活塞上的负载(重物)所需的压力值时,重物就随手柄的下按而同时上升,此时吸油阀是关闭的。为要把重物能从举高的位置放下,系统中专门设置了截止阀(放油螺塞)8。图绪1中两根通油箱的管路如通大气,则图绪1变成气动系统的原理图。这种情况下,上下按动手柄5,空气就通过阀2被吸入,经阀3输到大缸7的下腔。在这里,因气体有压缩性,不像液压系统那样,一按手柄重物立即相应上移,而是手柄需按动多次,使进入大缸7下腔中的气体逐渐增多,压力逐渐升高,一直到气体压力达到使重物上升所需的压力值时,重物便开始上升。在重物上升过程中,也不像液压系统那样,压力值基本上维持不变(因是举起重物),因气体可压缩性较大的缘故,气压值会发生波动。图绪1所示的系统不能对重物的上升速度进行调节,也没有防止压力过高的安全措施。但就从这简单的系统,可以得出有关液压与气压传动的一些重要概念来。由这个例子也可清楚地看到,在小缸中,手按动小活塞所作的机械能变成了排出流体的压力能;而在大缸中,进入大缸的流体压力能通过大活塞转变成为驱动负载所需的机械能。所以,在液压与气动系统中,要发生两次能量的转变,把机械能转变为流体压力能的元件或装置称为泵或能源装置,而把流体压力能转变为机械能的元件称为执行元件。比较完善的系统是如图绪2所示的驱动机床工作台的液压系统。它的工作原理如下:电动机带动液压泵4旋转,经过滤器2从油箱1中吸油。油液经液压泵输出进入压力管10后,在图绪2a所示的状态下,通过开停阀9、节流问13、换向问15进入液压缸18左腔,推动活塞17和厂作台19向右移动,而液压缸右腔的油经换向阀和回油管14排四油箱。如果将换向阀手柄16转换成图绪2b所示的状态,则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔,推动活塞和工作台向左移动,并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管排回油箱。作台的移动速度是由节流阀来调节的。开大节流阀,进入液压缸的油液增多,工作台的移动速度增大;反之,工作台的移动速度减小。为了克服移动工作台时所受到的各种阻力,液压缸必须产生一个足够大的推力,这个推力是由液压缸中的油液压力产生的。要克服的阻力越大,液压缸中的油液压力越高;反之压力就越低。输入液压缸的油液是通过节流向调节的,液压泵输出的多余的油液须经溢流阀7和回油管3排回油箱,这只有在压力支管8中的油液压力对溢流阀钢球6的作用力等于或略大于溢流问中弹簧5的预紧力时,油液才能顶开溢流阀中的钢球流回油箱。所以,在图示系1统中液压泵出n处的油液压力是由溢流阀决定的,它和液压缸中的油液压力不同。如果将开停手柄11转换成图绪2C所示的状态,压力管中的油液将经开停阀和回油管12排回油箱,不输到液压缸中主,液乐泵出门处的压力就降为零,这时工作台就停止运动。第二节液压与气压传动系统的组成和表示方法一一、系统的组成由图绪2可知,液压系统主要由以下四部分组成:1)能源装置一把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式就是液压泵,它给液压系统提供压力油。2)执行元件—一把油液的液压能转换成机械能的元件。有作直线运动的液压缸,或作回转运动的液压马达。3)控制调节元件——对系统中油液压力、流量或油液流动方向进行控制或调节的元件。例如同绪2中的溢流阀、节流阀、换向阀、开停向等。这些元件的不同组合形成了不同功能的液压系统。4)辅助元件——上述三部分以外的其他元件,例如油箱、过滤器、油管等。它们对保证系统正常工作有重要作用。气压传动系统,则除了能源装置一气源装置,执行元件一气缸、气马达,控制元件一气动阀,辅助元件一管道、接头、