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            液壓傳動的基本原理和氣壓傳動發展歷史
            發布時間:2016-11-01 瀏覽次數:2326
            液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動,是根據17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發展起來的一門新興技術,是工農業生產中廣為應用的一門技術。如今,流體傳動技術水平的高低已成為一個國家工業發展水平的重要標志。

            1795年英國約瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在倫敦用水作為工作介質,以水壓機的形式將其應用于工業上,誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質水改為油,又進一步得到改善。

            第一次世界大戰(1914-1918)后液壓傳動廣泛應用,特別是1920年以后,發展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的20年間,才開始進入正規的工業生產階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業或液壓傳動 的逐步建立奠定了基礎。20 世紀初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯軸節、液力變矩器等)方面的貢獻,使這兩方面領域得到了發展。

            第二次世界大戰(1941-1945)期間,在美國機床中有30%應用了液壓傳動。應該指出,日本液壓傳動的發展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發展液壓傳動,1956 年成立了“液壓工業會”。近20~30 年間,日本液壓傳動發展之快,屆世界領先地位。

            液壓傳動有許多突出的優點,因此它的應用非常廣泛,如一般工業用塑料加工機械、壓力機械、機床等;行走機械中的工程機械、建筑機械、農業機械、汽車等;鋼鐵工業用的冶金機械、提升裝置、軋輥調整裝置等;土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等;發電廠渦輪機調速裝置、核發電廠等國;船舶用的甲板起重機械(絞車)、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等;特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉舞臺等;軍事工業用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。

            液壓傳動的基本原理是在密閉的容器內,利用有壓力的油液作為工作介質來實現能量轉換和傳遞動力的。其中的液體稱為工作介質,一般為礦物油,它的作用和機械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。

            在液壓傳動中,液壓油缸就是一個最簡單而又比較完整的液壓傳動系統,分析它的工作過程,可以清楚的了解液壓傳動的基本原理.

            一、 液壓傳動系統的組成

            液壓系統主要由:動力元件(油泵)、執行元件(油缸或液壓馬達)、控制元件(各種閥)、輔助元件和工作介質等五部分組成。

            1、動力元件(油泵):它的作用是把液體利用原動機的機械能轉換成液壓力能;是液壓傳動中的動力部分。

            2、執行元件(油缸、液壓馬達):它是將液體的液壓能轉換成機械能。其中,油缸做直線運動,馬達做旋轉運動。

            3、控制元件:包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據需要無級調節液動機的速度,并對液壓系統中工作液體的壓力、流量和流向進行調節控制。

            4、輔助元件:除上述三部分以外的其它元件,包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及油箱等,它們同樣十分重要。

            5、工作介質:工作介質是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液,它經過油泵和液動機實現能量轉換。

            二、 液壓傳動的優缺點

            1、液壓傳動的優點

            (1)體積小、重量輕,因此慣性力較小,當突然過載或停車時,不會發生大的沖擊;

            (2)能在給定范圍內平穩的自動調節牽引速度,并可實現無極調速;

            (3)換向容易,在不改變電機旋轉方向的情況下,可以較方便地實現工作機構旋轉和直線往復運動的轉換;

            (4)液壓泵和液壓馬達之間用油管連接,在空間布置上彼此不受嚴格限制;

            (5)由于采用油液為工作介質,元件相對運動表面間能自行潤滑,磨損小,使用壽命長;

            (6)操縱控制簡便,自動化程度高;

            (7)容易實現過載保護。

            2、液壓傳動的缺點

            (1)使用液壓傳動對維護的要求高,工作油要始終保持清潔;

            (2)對液壓元件制造精度要求高,工藝復雜,成本較高;

            (3)液壓元件維修較復雜,且需有較高的技術水平;

            (4)用油做工作介質,在工作面存在火災隱患;

            (5)傳動效率低;
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