液压传动 教案2
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文档简介
液压传动
【教学课题】
液压传动
【教学目标与要求】
1、理解液压传动的基本原理、两个重要的基本概念；
2、学会液压传动的组成；
3、理解液压传动的优缺点及应用；
4、知道液压技术发展动态。
【教学安排】
2课时
【教学重难点】
重点：液压传动的基本理论
难点：液压传动的基本概念
【教学方法】
讲练结合、总结归纳
【教学用具】
投影仪、投影片
【教学内容】
引入新课：
什么是液压传动？
液压传动——利用液体静压力传递动力
液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。
液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量。
导入：
液压传动的工作原理？
液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。
新课内容及实践：
一、液压传动系统的工作原理
图1-1液压千斤顶工作原理图
1—杠杆手柄；2—小油缸；3—小活塞；4，7—单向阀；5—吸油管；6，10—管道；
8—大活塞；9—大油缸；11—截止阀；12—油箱
通过对上面液压千斤顶工作过程的分析，可以初步了解到液压传动的基本工作原理。液压传动是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质。压下杠杆时，小油缸2输出压力油，是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管道6及单向阀7，推动大活塞8举起重物，是将油液的压力能又转换成机械能。大活塞8举升的速度取决于单位时间内流入大油缸9中油容积的多少。由此可见，液压传动是一个不同能量的转换过程。
二、液压传动系统的组成及图形符号
图1-2为一台简化了的机床工作台液压传动系统。我们通过它进一步了解液压传动系统应具备的基本性能和组成情况。
图1-2机床工作台液压系统工作原理图
1—工作台；2—液压缸；3—活塞；4—换向手柄；5—换向阀；6，8，16—回油管；7—节流阀；9—开停手柄；10—开停阀；11—压力管；12—压力支管；13—溢流阀；14—钢球；15—弹簧；17—液压泵；18—滤油器；19—油箱
液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。其工作原理如下：液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，在图1-2(a)所示状态下，通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞使工作台向右移动。这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管6排回油箱。
如果将换向阀手柄转换成图1-2(b)所示状态，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、推动活塞使工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管6排回油箱。
工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减小，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所产生的。要克服的阻力越大，缸中的油液压力越高；反之压力就越低。这种现象正说明了液压传动的一个基本原理——压力决定于负载。
三、液压传动系统的组成
提问：液压传动系统由哪些部分组成？
从机床工作台液压系统的工作过程可以看出，一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成：
1.能源装置(动力元件)：它是供给液压系统压力油，把机械能转换成液压能的装置。最常见的形式是液压泵。
2.执行装置(元件)：它是把液压能转换成机械能以驱动工作机构的装置。其形式有作直线运动的液压缸，有作回转运动的液压马达，它们又称为液压系统的执行元件。
3.控制调节装置(元件)：它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。
4.辅助装置(元件)：上述三部分之外的其他装置，例如油箱，滤油器，油管等。它们对保证系统正常工作是必不可少的。
5.工作介质：传递能量的流体，即液压油等。
四、液压传动系统图的图形符号
图1-3所示的液压系统是一种半结构式的工作原理图它有直观性强、容易理解的优点，当液压系统发生故障时，根据原理图检查十分方便，但图形比较复杂，绘制比较麻烦。我国已经制定了一种用规定的图形符号来表示液压原理图中的各元件和连接管路的国家标准。
液压传动的主要优缺点及应用
图1-3机床工作台液压系统的图形符号图
1—工作台；2—液压缸；3—油塞；4—换向阀；
5—节流阀；6—开停阀；7—溢流阀；8—液压泵；9—滤油器；10—油箱
五、液压传动系统的主要优缺点
液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它与机械传动、电气传动相比具有以下的主要优点：
(1)由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。
(2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。
(3)可在大范围内实现无级调速。
(4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。
(5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。
(6)液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。
(7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。
液压传动优点总结：
功率大来重量轻，大力大矩显威风；
运动平稳响应快，无机调速显神通；
操纵简单自动化，过载保护它更行；
元件标准系列化，散热润滑也出名。
六、液压传动系统的主要缺点
(1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能保证严格的传动比。
(2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。
(3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。
(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。
(5)液压系统发生故障不易检查和排除。
液压传动缺点总结：
难保严格传动比，液压不宜远距离；
元件精度要求高，温度影响需注意；
信号传递不如电，液压介质很娇气；
总的效率比较低，找到故障较费力。
总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。
【课程小结】
1.液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式，主要利用液体的压力能来传递能量。
2.液压传动系统由能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置以及工作介质五部分组成。
3.液压传动优点：
功率大来重量轻，大力大矩显威风；
运动平稳响应快，无机调速显神通；
操纵简单自动化，过载保护它更行；
元件标准系列化，散热润滑也出名。
4.液压传动缺点：
难保严格传动比，液压不宜远距离；
元件精度要求高，温度影响需注意；
信号传递不如电，液压介质很娇气；
总的效率比较低，找到故障较费力。
【板书设计】
【教学课题】
液压传动
【教学目标与要求】
1、理解液压传动的基本原理、两个重要的基本概念；
2、学会液压传动的组成；
3、理解液压传动的优缺点及应用；
4、知道液压技术发展动态。
【教学安排】
2课时
【教学重难点】
重点：液压传动的基本理论
难点：液压传动的基本概念
【教学方法】
讲练结合、总结归纳
【教学用具】
投影仪、投影片
【教学内容】
引入新课：
什么是液压传动？
液压传动——利用液体静压力传递动力
液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。
液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量。
导入：
液压传动的工作原理？
液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。
新课内容及实践：
一、液压传动系统的工作原理
图1-1液压千斤顶工作原理图
1—杠杆手柄；2—小油缸；3—小活塞；4，7—单向阀；5—吸油管；6，10—管道；
8—大活塞；9—大油缸；11—截止阀；12—油箱
通过对上面液压千斤顶工作过程的分析，可以初步了解到液压传动的基本工作原理。液压传动是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质。压下杠杆时，小油缸2输出压力油，是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管道6及单向阀7，推动大活塞8举起重物，是将油液的压力能又转换成机械能。大活塞8举升的速度取决于单位时间内流入大油缸9中油容积的多少。由此可见，液压传动是一个不同能量的转换过程。
二、液压传动系统的组成及图形符号
图1-2为一台简化了的机床工作台液压传动系统。我们通过它进一步了解液压传动系统应具备的基本性能和组成情况。
图1-2机床工作台液压系统工作原理图
1—工作台；2—液压缸；3—活塞；4—换向手柄；5—换向阀；6，8，16—回油管；7—节流阀；9—开停手柄；10—开停阀；11—压力管；12—压力支管；13—溢流阀；14—钢球；15—弹簧；17—液压泵；18—滤油器；19—油箱
液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。其工作原理如下：液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，在图1-2(a)所示状态下，通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞使工作台向右移动。这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管6排回油箱。
如果将换向阀手柄转换成图1-2(b)所示状态，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、推动活塞使工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管6排回油箱。
工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减小，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所产生的。要克服的阻力越大，缸中的油液压力越高；反之压力就越低。这种现象正说明了液压传动的一个基本原理——压力决定于负载。
三、液压传动系统的组成
提问：液压传动系统由哪些部分组成？
从机床工作台液压系统的工作过程可以看出，一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成：
1.能源装置(动力元件)：它是供给液压系统压力油，把机械能转换成液压能的装置。最常见的形式是液压泵。
2.执行装置(元件)：它是把液压能转换成机械能以驱动工作机构的装置。其形式有作直线运动的液压缸，有作回转运动的液压马达，它们又称为液压系统的执行元件。
3.控制调节装置(元件)：它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。
4.辅助装置(元件)：上述三部分之外的其他装置，例如油箱，滤油器，油管等。它们对保证系统正常工作是必不可少的。
5.工作介质：传递能量的流体，即液压油等。
四、液压传动系统图的图形符号
图1-3所示的液压系统是一种半结构式的工作原理图它有直观性强、容易理解的优点，当液压系统发生故障时，根据原理图检查十分方便，但图形比较复杂，绘制比较麻烦。我国已经制定了一种用规定的图形符号来表示液压原理图中的各元件和连接管路的国家标准。
液压传动的主要优缺点及应用
图1-3机床工作台液压系统的图形符号图
1—工作台；2—液压缸；3—油塞；4—换向阀；
5—节流阀；6—开停阀；7—溢流阀；8—液压泵；9—滤油器；10—油箱
五、液压传动系统的主要优缺点
液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它与机械传动、电气传动相比具有以下的主要优点：
(1)由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。
(2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。
(3)可在大范围内实现无级调速。
(4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。
(5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。
(6)液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。
(7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。
液压传动优点总结：
功率大来重量轻，大力大矩显威风；
运动平稳响应快，无机调速显神通；
操纵简单自动化，过载保护它更行；
元件标准系列化，散热润滑也出名。
六、液压传动系统的主要缺点
(1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能保证严格的传动比。
(2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。
(3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。
(4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。
(5)液压系统发生故障不易检查和排除。
液压传动缺点总结：
难保严格传动比，液压不宜远距离；
元件精度要求高，温度影响需注意；
信号传递不如电，液压介质很娇气；
总的效率比较低，找到故障较费力。
总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。
【课程小结】
1.液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式，主要利用液体的压力能来传递能量。
2.液压传动系统由能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置以及工作介质五部分组成。
3.液压传动优点：
功率大来重量轻，大力大矩显威风；
运动平稳响应快，无机调速显神通；
操纵简单自动化，过载保护它更行；
元件标准系列化，散热润滑也出名。
4.液压传动缺点：
难保严格传动比，液压不宜远距离；
元件精度要求高，温度影响需注意；
信号传递不如电，液压介质很娇气；
总的效率比较低，找到故障较费力。
【板书设计】