液壓傳動(dòng)的基本原理及組成

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1、 2009年全國技工教育和職業(yè)培訓(xùn) 參評(píng)組別：B 優(yōu)秀教研成果評(píng)選活動(dòng)參評(píng)教案　　　　　　專業(yè)分類：機(jī)加工 　　 　　　　　　　　　　課程名稱： 機(jī)械基礎(chǔ) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 液壓傳動(dòng)的基本原理及組成 教案正文 教學(xué)目標(biāo) 對(duì)液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟磉M(jìn)行徹底了解，掌握液壓傳動(dòng)的工作原理

2、，即如何靠流動(dòng)的液體壓力能來傳遞動(dòng)力的。通過學(xué)習(xí)液壓傳動(dòng)技術(shù)的基本知識(shí)、基本理論分析方法，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用液壓傳動(dòng)技術(shù)的目的。 授課對(duì)象 08機(jī)電專業(yè) 授課學(xué)時(shí) 2學(xué)時(shí) 重 點(diǎn) 難 點(diǎn) 分 析 重點(diǎn)一： 液壓傳動(dòng)的工作原理，即什么是液壓傳動(dòng)。掌握液壓傳動(dòng)的工作原理，即如何靠流動(dòng)著的液體壓力來傳遞動(dòng)力的。 重點(diǎn)二： 液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性，即壓力決定于負(fù)載、速度決定于流量。這兩個(gè)概念，是分析液壓系統(tǒng)工作過程的理論關(guān)鍵。尤其是后者貫穿與液壓傳動(dòng)課程的全過程 教

3、 材 處 理 思 路 本章關(guān)鍵點(diǎn)： 一是液壓傳動(dòng)的工作原理。一油液作為工作介質(zhì)，通過密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng)，通過油液內(nèi)部的壓力來傳遞動(dòng)力。液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)油液在封閉的管道內(nèi)流動(dòng)，直觀性差且理論性和實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）性都很強(qiáng)，故較難理解。所以課堂教學(xué)中充分發(fā)揮多媒體可見、各種演示、VCD、圖片的作用，以利用加深學(xué)生的理解和掌握。 二是液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性，即壓力決定于負(fù)載、速度決定于流量。這兩個(gè)概念，是分析液壓系統(tǒng)工作過程的理論關(guān)鍵，其原理性強(qiáng)，計(jì)算公式多。教學(xué)中，采用啟發(fā)式教法，利用例題講解逐步推進(jìn)加深學(xué)生的理解和掌握。 時(shí)間分配 教學(xué)內(nèi)容 教

4、學(xué)方法 教學(xué)手段 板 書 1節(jié)課 §14－1液壓傳動(dòng)的基本原理 及組成 一、液壓傳動(dòng)的基本原理 1、液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟? ①泵吸油過程 ②泵壓油和重物舉升過程 工作原理： 以油液作為工作介質(zhì)，通過密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng)，通過油液內(nèi)部的壓力來傳遞動(dòng)力。 液壓傳動(dòng)裝置實(shí)質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能，隨后再將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能做功。 二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 1、動(dòng)力部分 將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能 2、執(zhí)行部分 將液壓

5、泵輸入的油液壓力能轉(zhuǎn)換為帶動(dòng)工作機(jī)的機(jī)械能 3、控制部分 用來控制和調(diào)節(jié)油液的壓力、流量和流動(dòng)方向 4、輔助部分 將前面三部分連接一起,組成一個(gè)系統(tǒng),起儲(chǔ)油、過濾、測(cè)量和密封等作用，保證系統(tǒng)正常工作。 三、液壓元件的圖形符號(hào) GB/T786.1-1993《液壓氣動(dòng)圖形符號(hào)》對(duì)液壓氣動(dòng)元（輔）件的圖形符號(hào)作的具體規(guī)定 §14－2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力 與流量 一、壓力的形成及傳遞 1．壓力的概念 油液的壓力是由油液的自重和油液受到外力作用所產(chǎn)生的。 壓強(qiáng)——油液?jiǎn)挝幻娣e上承受的作用力，在工程中習(xí)慣稱為壓力。 2．液壓系統(tǒng)壓

6、力的建立 活塞被壓力油推動(dòng)的條件： 3．液壓系統(tǒng)及元件的公稱壓力 額定壓力——液壓系統(tǒng)及元件在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高工作壓力。 過載——工作壓力超過額定壓力。 4．靜壓傳遞原理（帕斯卡原理） 靜止油液壓力的特性： 靜止油液中任意一點(diǎn)所受到的各個(gè)方向的壓力都相等，這個(gè)壓力稱為靜壓力 油液靜壓力的作用方向總是垂直指向承壓表面密閉容器內(nèi)靜止油液中任意一點(diǎn)的壓力如有變化，其壓力的變化值將傳遞給油液的各點(diǎn)，且其值不變。這稱為靜壓傳遞原理，即帕斯卡原理 5．靜壓傳遞原理在液壓傳動(dòng)中的應(yīng)用 二、

7、流量和平均流速 1.流量 流量——單位時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面的液體體積 2．平均流速 流量 平均流速 3．液流的連續(xù)性 液流連續(xù)性原理——理想液體在無分支管路中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，通過每一截面的流量相等。 【例2】液壓千斤頂壓油過程中，柱塞泵活塞1的面積A1=1.13×10-4m2，液壓缸活塞2的面積A2=9.62×10-4m2，管路4的截面積A4=1.3×10-5m2?；钊?下壓速度v1為0.2m/s，試求活塞2的上升速度v2和管路內(nèi)油液的平均流速v4。 解 （1）柱塞泵排出的流量： qv1=A1v1=1.1×10

8、-4×0.2 =2.26×10-5m3/s (2)根據(jù)液流連續(xù)性原理有： qv1=qv2 液壓缸活塞2的上升速度為： V2===0.0235m/s (3)同理有： qv4=qv1=qv2 V4===1.74m/s 三、壓力損失及其與流量的關(guān)系 ① 由靜壓傳遞原理可知，密封的靜止液體具有均勻傳遞壓力的性質(zhì)，即當(dāng)一處受到壓力作用時(shí)，其各處的壓力均相等 ② 由于流動(dòng)液體各質(zhì)點(diǎn)之間以及液體與管壁之間的相互摩擦和碰撞會(huì)產(chǎn)生阻力，這

9、種阻礙油液流動(dòng)的阻力稱為液阻 ③ 液阻增大，將引起壓力損失增大，或使流量減小 四、液壓油的選用 為了減少漏損，在使用溫度、壓力較高或速度較低時(shí)，應(yīng)采用黏度較大的油。 為了減少管路內(nèi)的摩擦損失，在使用溫度、壓力較高低或速度較高時(shí)，應(yīng)采用黏度較小的油。 講解 課件演示 課件演示 §14－1液壓傳動(dòng)的基本原理及組成 一、液壓傳動(dòng)的基本原理 1、液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟? ①泵吸油過程 ②泵壓油和重物舉升過程 工作原理： 以油液作為工作介質(zhì)，通過密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng)，通過油液內(nèi)部的壓力來傳遞動(dòng)力。 二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 1、動(dòng)力部分 2、執(zhí)行部

10、分 3、控制部分 4、輔助部分 §14－2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力與流量 一、壓力的形成及傳遞 1．壓力的概念 2．液壓系統(tǒng)壓力的建立 3．靜壓傳遞原理 4．靜壓傳遞原理在液壓傳動(dòng)中的應(yīng)用 二、流量和平均流速 1.流量 2．平均流速 流量 平均流速 3．液流的連續(xù)性 【例2】液壓千斤頂壓油過程中，柱塞泵活塞1的面積A1=1.13×10-4m2，液壓缸活塞2的面積A2=9.62×10-

11、4m2，管路4的截面積A4=1.3×10-5m2?；钊?下壓速度v1為0.2m/s，試求活塞2的上升速度v2和管路內(nèi)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)根據(jù)液流連續(xù)性原理有： qv1=qv2 液壓缸活塞2的上升速度為： V2== =0.0235m/s (3)同理有： qv4=qv1=qv2 V4== =1.74m/s 三、壓力損失及其與流量的關(guān)系 密封的靜止液體具有均勻傳遞壓力的性質(zhì) 液阻增大，將引起壓力損失增大，或使流量減小 四、液壓油的選用 牌號(hào)←黏度 黏度——液體黏性的大小。