模塊十液壓與氣動10.1液壓傳動【章節名稱】液壓傳動【教學目標與要求】一、知識目標了解液壓傳動的工作原理。熟悉液壓傳動的組成，及主要特點。了解常用液壓元件的作用和分類。熟悉液壓基本回路的特點。二、能力目標能夠初步看懂液壓傳動系統圖，認識符號所代表的元件及傳動過程。能夠讀懂液壓基本回路三、素質目標掌握另一種新的傳動方式――液壓傳動。了解液壓傳動的元件功用和符號，及所具有的主要優點及缺點。了解液壓液壓基本回路的工作原理。四、教學要求掌握液壓傳動的工作原理和基本組成以及主要優缺點。使學生熟悉液壓傳動的元件功用和苻號。使學生了解液壓基本回路的工作原理，能讀懂液壓傳動系統圖，分析液壓傳動過程。【教學重點】了解液壓傳動的工作原理。熟悉液壓傳動的元件功用和苻號。能讀液壓基本回路和液壓傳動系統圖。【難點分析】分析液壓基本回路和液壓傳動過程。【教學方法】講授與課件或教具演示相結合。【學生分析】注意液壓傳動與氣壓傳動的區別在于傳動介質，空氣是可壓縮的，而油液是不可壓縮的，所以壓力最大值相差較大，液壓傳動比氣壓傳動的應用更廣。【教學資源】1．機械基礎在線開放課程．“中國職教MOOC”頻道，高等教育出版社。2.教具或課件。【教學安排】4學時（180分鐘）【教學過程】一、導入新課前面所講的機械傳動是機械零件在力的作用下傳遞運動和動力，它是靠兩零件之間的直接相互作用。機械傳動是工程上四大傳動的方式之一，除此之外還有電氣傳動，液壓傳動和氣壓傳動。今天將學習液壓傳動，與機械傳動相比較，有其獨特的優點。今天要講授的內容是液壓傳動的工作原理、液壓傳動的組成、液壓傳動的元件和液壓傳動的基本回路。二、講授新課（一）液壓傳動的工作原理液壓傳動是以液體作為工作介質來傳遞動力的一種運動方式，靠液體的壓力來產生作用。圖10－1、2為公交車門的氣壓傳動和自卸汽車的液壓傳動。講解圖10－3、5工作原理時邊講解邊介紹每一個元件符號的含義，特別要注意方向控制閥的閥芯位置的變化給氣、液體流向帶來的影響。要邊介紹液體流動的路徑，邊作板書，簡明扼要地用箭頭和文字表示，達到能夠看圖敘述說明液壓系統的工作工作過程。最后總結出液壓傳動的工作原理（二）液壓傳動的組成及特點1.液壓傳動系統的組成①動力元件將機械能轉化為壓力能的裝置，液壓泵。②執行元件將壓力能轉化為機械能的裝置，液壓缸。③控制元件控制調整油壓（壓力閥）、流向（換向閥）、流量（流量閥）。④輔助元件保證系統正常工作的裝置，油箱、過濾器、蓄能器和各種管接頭等。⑤工作介質傳遞壓力能的液壓油。2.液壓傳動的特點優點：①可無級調速。②傳遞功率大。③液壓元件已經系列化標準化。④易于控制和調節。缺點：①存在泄漏。②不宜在溫度過高或過低的條件下工作。③液壓元件結構精密，制造、使用和維修有一定困難。（三）常用液壓元件1.液壓泵常用液壓泵有齒輪泵，葉片泵和柱塞泵三種，這三種泵各有優缺點，其最大的工作壓力分別為2.5、6.3和32MPa,壓力越高，其價格越高，要根據實際條件來選擇相應的液壓泵，防止大馬拉小車，造成資源浪費。無論是哪一種液壓泵，其工作原理都是相同的，即吸油―密封容積減少―壓油―密封容積增大―吸油。也稱常用液壓泵為容積式液壓泵。2.液壓缸按結構特點可分為活塞式、柱塞式和擺動式三種。其共同特點是活塞與缸體之間都是作直線運動。在結構上活塞式液壓缸的活塞與缸體內壁接觸，整個缸體長度上的內壁要求加工精度比較高，且粗糙度要好，而活塞的長度相比之下就顯得很短。從加工的工藝上考慮，加工外圓的精度和粗糙度要比加工內圓的精度和粗糙度容易控制，這是由于加工內圓的內孔刀桿比較細，加工時易產生振動而影響到加工質量，所以通常在工藝上要求外圓的精度比內圓的精度高一級，且粗糙度也高一個檔。在缸體長度比較長的情況下，如汽車吊車的液壓缸，常常選用柱塞式的液壓缸，即把整個活塞桿做成活塞，在外圓上精確加工，而液壓缸僅取較短的內孔長度與活塞桿配合，這樣就可以保證內圓的加工精度，又能達到配合的精度要求，這就是柱塞式的液壓缸，其工作結果是完成一樣的，只是方便了加工的工藝要求。擺動式液壓缸工作時缸體不僅作往復運動，又作定軸擺動。組成液壓缸有五個部份。講授時應先把裝配圖的表示內容講授清楚就很好理解了。排氣裝置是為了解決油液在使用中不可避免地含混入氣體而影響到液體的壓力，特別是裝配后缸體內肯定有氣體存在，必須首先將氣體排出液壓缸之外，才能保證傳動的正常。3．方向控制閥方向控制閥主要是用以改變液壓缸的進油方向，達到液壓缸活塞桿的往返運動，是液壓傳動中的重要元件。可分為單向閥和換向閥二種。單向閥是控制液壓油只能按指定方向流動，而不能改變流動的方向。換向閥用于任意調整油流的方向。其換向原理是通過改變換向閥內閥芯的位置來達到改變流向的，因此閥芯的機能即成了學好換向閥的關鍵。圖形符號中的中位機能是不同閥芯的型號，要把位和通的含義講解清楚，P、O、A、B的油口特性要記清楚。通常比較常用的中位型號要記住。4.壓力控制閥壓力控制閥是利用閥芯上的液壓力和彈簧的平衡力來調整閥芯的位置，控制進出口油量的大小，實現對管路壓力的調整的。進出油路的開口小，流量減少，流速小，壓力也隨之變小，反之油壓升高。根據調整各處油路的壓力，常用的壓力控制閥分為溢流閥，順序閥和減壓閥三種。溢流閥控制整個液壓系統的最高壓力，保證系統油壓基本穩定，并聯安裝在油泵旁，起安全保護作用。按結構分為直動式和先導式兩種。如圖8-19和圖8-20分別為直動式和先導式溢流閥的結構示意圖。直動式溢流閥結構簡單，調節方便常用于低壓系統中。先導式溢流閥結構較為復雜，由先導閥和主閥兩個部份組成，先導閥可通過K口調整主閥上端的壓力，實現溢流閥的遠程調壓。且把主閥的彈簧剛度調低。順序閥主要是用不同管路上壓力的大小控制元件順序動作。在結構上也可分為直動式和先導式兩種。與溢流閥所不同的是溢流閥的出油直接回油箱，而順序閥的出油口是接下一個動作元件。減壓閥主要是用于降低系統中某一局部的壓力，使用一個油泵得到多個不同的壓力輸出。按調節壓力的不同，分為定值定差和定比減壓閥三種。定比減壓閥是在閥出口維持定值壓力；定差減壓閥是使進出口之間的壓力差不變或接近不變；而定比減壓閥是使進出口壓力的比值維持恒定。講授時注意三者的區別，防止學生混淆基本概念。目前定值減壓閥應用最為廣泛，常用的減壓閥即制定值減壓閥。定值減壓閥也分為直動式和先導式二種。5.流量控制閥普通流量節流閥通過改變閥口的流通面積大小來改變流量，如自來水龍頭的原理一樣。按結構有針閥式、偏心式和軸向三角槽式三種。調速閥將節流閥和定差減壓閥串連而成。由于定差減壓閥能保證進出口壓力差值不變，但進口壓力或出口壓力發生波動時，采用調速閥由于有定差減壓閥來保證進出口壓力差值不變，這樣保證了執行元件的運動速度不會因負載的變化而變化（四）液壓基本回路1．壓力控制回路用于調節系統或局部壓力大小。壓力控制回路包括調壓回路、減壓回路、卸荷回路、平衡回路以及保壓回路等。2．方向控制回路通過換向閥來改變液體流動的方向，實現執行