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液压传动的基本原理及组成


2009 年全国技工教育和职业培训 优秀教研成果评选活动参评教案

参评组别:B 专业分类:机加工 课程名称: 机械基础

液压传动的基本原理及组成

教案正文

对液压千斤顶的工作原理进行彻底了解,掌握液压传动的工作原理,即如何靠流 教学 动的液体压力能来传递动力的。通过学习液压传动技术的基本知识、基本理论分 目标 析方法,以达到培养学生运用液压传动技术的目的。

授课 对象

08 机电专业

授课 学时

2 学时

重 点 难 点 分 析

重点一: 液压传动的工作原理,即什么是液压传动。掌握液压传动的工作原理,即 如何靠流动着的液体压力来传递动力的。 重点二: 液压传动的两个工作特性,即压力决定于负载、速度决定于流量。这两个 概念,是分析液压系统工作过程的理论关键。尤其是后者贯穿与液压传动 课程的全过程

本章关键点: 一是液压传动的工作原理。一油液作为工作介质,通过密封容积的 变化来传递运动,通过油液内部的压力来传递动力。液压传动工作介质油液在封 闭的管道内流动,直观性差且理论性和实践(实验)性都很强,故较难理解。所 以课堂教学中充分发挥多媒体可见、各种演示、VCD、图片的作用,以利用加深学 生的理解和掌握。 二是液压传动的两个工作特性,即压力决定于负载、速度决定于流 量。这两个概念,是分析液压系统工作过程的理论关键,其原理性强,计算公式 多。教学中,采用启发式教法,利用例题讲解逐步推进加深学生的理解和掌握。

教 材 处 理 思 路

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时间 分配

教学内容 §14-1 液压传动的基本原理 及组成 一、液压传动的基本原理 1、液压千斤顶的工作原理 ①泵吸油过程 ②泵压油和重物举升过程 工作原理: 以油液作为工作介质,通过 密封容积的变化来传递运动,通 过油液内部的压力来传递动力。 液压传动装置实质上是一种 能量转换装置,先将机械能转换 为便于输送的液压能,随后再将 液压能转换为机械能做功。

教学方法

教学手段

板 书 §14-1 液压传动的基 本原理及组成 一、液压传动的基本原 理 1 、液压千斤顶的工作 原理 ①泵吸油过程 ②泵压油和重物 举升过程 工作原理: 以油液作为工作 介质,通过密封容积的 变化来传递运动,通过 油液内部的压力来传 递动力。
二、液压传动系统的组成

1节 课

二、液压传动系统的组成 1、动力部分 将原动机输出的机械能转换 为油液的压力能 讲解 2、执行部分 课件演示 将液压泵输入的油液压力能 转换为带动工作机的机械能 3、控制部分 用来控制和调节油液的压力、流 量和流动方向 4、辅助部分 将前面三部分连接一起 ,组成 一个系统 , 起储油、过滤、测 量和密封等作用,保证系统正 常工作。

课件演示

1、动力部分 2、执行部分 3、控制部分 4、辅助部分

三、液压元件的图形符号 GB/T786.1-1993《液压气动图 形符号》对液压气动元(辅) 件的图形符号作的具体规定

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§14-2 液压传动系统的压力 与流量 一、压力的形成及传递 1.压力的概念 油液的压力是由油液的自重 和油液受到外力作用所产生的。 压强 —— 油液单位面积上承 受的作用力,在工程中习惯称为 压力。 2.液压系统压力的建立 活塞被压力油推动的条件:
p≥ F A

§ 14 - 2 液 压 传 动 系 统的压力与流量 一、压力的形成及传递 1.压力的概念 2 .液压系统压力的建 立
p≥ F A

3.静压传递原理 4 .静压传递原理在液 压传动中的应用

p1 ?

3.液压系统及元件的公称压力 额定压力 —— 液压系统及元件在 正常工作条件下,按试验标准连 续运转的最高工作压力。 过载 —— 工作压力超过额定压 力。 4.静压传递原理(帕斯卡原理) 静止油液压力的特性: 静止油液中任意一点所受到 的各个方向的压力都相等,这个 压力称为静压力 油液静压力的作用方向总是 垂直指向承压表面密闭容器内静 止油液中任意一点的压力如有变 化,其压力的变化值将传递给油 液的各点,且其值不变。这称为 静压传递原理,即帕斯卡原理 5.静压传递原理在液压传动中的 应用

F 1 A 1

p2 ?

G A 2

p1 ? p2

F1 G ? A1 A2

二、流量和平均流速 1.流量

qv ?
2.平均流速 流量
qv ? V t

V t

平均流速

v ?

qv A

3.液流的连续性

Av 1 1 ? A 2v2

p1 ?

F 1 A 1

p2 ?

G A 2

-3-

p1 ? p2

F1 G ? A1 A2

二、流量和平均流速 1.流量 流量 ——单位时间内流过管道某 一截面的液体体积

【例 2】液压千斤顶压 油过程中,柱塞泵活塞 1 的 面 积 A1=1.13 × 10-4m2,液压缸活塞 2 的 面 积 A2=9.62 × 10-4m2,管路 4 的截面 积 A4=1.3×10-5m2。活 塞 1 下压速度 v1 为 0.2m/s,试求活塞 2 的 上升速度 v2 和管路内 油液的平均流速 v4。 解 ( 1 )柱塞泵排出 的流量: qv1=A1v1 =1.1×10-4×0.2 =2.26×10-5m3/s (2) 根 据 液 流 连 续性原理有:

qv ?
2.平均流速
qv ? V t

V t

流量

平均流速

v ?

qv A

qv1=qv2 液压缸活塞 2 的上升 速度为:

3.液流的连续性 液流连续性原理 —— 理想液 体在无分支管路中作稳定流动 时,通过每一截面的流量相等。

q v 2 2.26 ? 10?5 V2= = A2 9.62 ? 10?4
=0.0235m/s (3)同理有: qv4=qv1=qv2

Av 1 1 ? A 2v2
【例 2】液压千斤顶压油过程中, 柱塞泵活塞 1 的面积 A1=1.13× 10-4m2 , 液 压 缸 活 塞 2 的 面 积 A2=9.62×10-4m2,管路 4 的截面 积 A4=1.3×10-5m2。活塞 1 下压 速度 v1 为 0.2m/s, 试求活塞 2 的 上升速度 v2 和管路内油液的平均 流速 v4。 解 (1)柱塞泵排出的流量: qv1=A1v1=1.1 × 10-4 × 0.2 =2.26×10-5m3/s
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V4=

q v 4 2.26 ? 10?5 = A4 1.3 ? 10?5

=1.74m/s

(2) 根 据 液 流 连 续 性 原 理 有: qv1=qv2 液压缸活塞 2 的上升速 度为:

q v 2 2.26 ? 10?5 V2= = =0.0235m/s A2 9.62 ? 10?4
(3)同理有: qv4=qv1=qv2

三、压力损失及其与流 量的关系 密封的静止液体 具有均匀传递压力的 性质 液阻增大,将引起 压力损失增大,或使流 量减小 四、液压油的选用 牌号←黏度 黏 度 —— 液 体 黏 性 的 大小。

V4=

q v 4 2.26 ? 10?5 = =1.74m/s A4 1.3 ? 10?5

三、压力损失及其与流量的关系 ① 由静压传递原理可知,密 封的静止液体具有均匀传递 压力的性质,即当一处受到压 力作用时,其各处的压力均相 等 ② 由于流动液体各质点之 间以及液体与管壁之间的相 互摩擦和碰撞会产生阻力,这 种阻碍油液流动的阻力称为 液阻 ③ 液阻增大,将引起压力损 失增大,或使流量减小 四、液压油的选用 为了减少漏损,在使用温度、 压力较高或速度较低时,应采用 黏度较大的油。 为了减少管路内的摩擦损 失,在使用温度、压力较高低或 速度较高时,应采用黏度较小的 油。

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