机械及液压传动基础知识.pptx

第一节第一节:机械基础知识机械基础知识齿轮传动的作用是什么齿轮传动的作用是什么?齿轮传动是将主动轴的运动和动力，通齿轮传动是将主动轴的运动和动力，通过齿轮基本机构传递给从动轴过齿轮基本机构传递给从动轴,使从动使从动轴获得要求的转面、转速和转矩。轴获得要求的转面、转速和转矩。齿轮的传动比是如何计算齿轮的传动比是如何计算的？的？Z1Z2n1n20102当当01齿轮为主动轮齿轮为主动轮 02齿轮为从动轮齿轮为从动轮即即i12=n1/n2=z2/z1齿轮传动的应用特点齿轮传动的应用特点n齿轮传动之所以能在各类机械上得齿轮传动之所以能在各类机械上得到广泛的应用，是因为齿轮传动所到广泛的应用，是因为齿轮传动所传递的功率可以从几瓦到几万千瓦传递的功率可以从几瓦到几万千瓦,它的直径从不到它的直径从不到1mm1mm的仪表齿轮到的仪表齿轮到10m10m以上的重型齿轮，它的圆周运以上的重型齿轮，它的圆周运动速度从很低至动速度从很低至100m/s100m/s以上以上.齿轮传动与其它形式的轮、链传动有什齿轮传动与其它形式的轮、链传动有什么特点么特点?n能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高。能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高。n传动运动准确可靠。传动运动准确可靠。n传递的功率和速度范围较大。传递的功率和速度范围较大。n结构紧凑，工作可靠，可实现较大的传结构紧凑，工作可靠，可实现较大的传动比。动比。n传动效率高，使用寿命长。传动效率高，使用寿命长。n齿轮的制造、安装要求较高。齿轮的制造、安装要求较高。标准直齿圆柱齿轮几何尺寸标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算计算n齿数齿数z；模数；模数m；压力角；压力角；分度；分度圆直径圆直径d分分；齿顶高；齿顶高h顶顶；齿根高；齿根高h根根；齿全高齿全高h全全n即：即：d分分=z m，h根根=1.25 m h顶顶=1 m，h全全=h顶顶+h根根=2.25 m =20联联 接接n联接是将联接是将2个或个或2个以上的零件联成一体个以上的零件联成一体的结构的结构n联接分为可拆和不可拆联接联接分为可拆和不可拆联接n可拆有（键联结、销连接和螺纹联接等）可拆有（键联结、销连接和螺纹联接等）n不可拆有（焊接、铆接、粘结或过盈联不可拆有（焊接、铆接、粘结或过盈联接等）接等）键联结的作用键联结的作用n键联结主要用于联接轴与轴上的零键联结主要用于联接轴与轴上的零件（如带轮或齿轮等），实现轴向件（如带轮或齿轮等），实现轴向固定而传递扭矩。固定而传递扭矩。n键联结安装时的松紧程度可分为紧键联结安装时的松紧程度可分为紧键联结和松键联接两大类。键联结和松键联接两大类。销销 联联 接接n用途用途：销的主要用途是用来定位、传递动力：销的主要用途是用来定位、传递动力和扭矩以及用来作为安全装置中的被切断零和扭矩以及用来作为安全装置中的被切断零件。件。n类型类型：有圆柱形和圆锥形两种：有圆柱形和圆锥形两种n材料材料：35#钢、钢、45#钢、钢、30CrMnSiA钢或钢或T8A、T10A等材料，等材料，35#钢和钢和45#钢需淬火到钢需淬火到HRc35-41螺纹紧固件。螺纹紧固件。n构成构成：由螺栓、螺钉、螺母和垫圈等组成，：由螺栓、螺钉、螺母和垫圈等组成，其结构形式和尺寸都已标准化。其结构形式和尺寸都已标准化。螺纹的几何参数螺纹的几何参数n1 1、外径、外径、2 2、内径、内径、3 3、中径、中径、4 4、头数、头数、5 5、螺距、螺距、6 6、导程、导程、7 7、旋面、旋面、8 8、牙型、牙型（公制、英制、（公制、英制、管螺纹）传动螺纹、梯形螺纹、管螺纹）传动螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹锯齿形螺纹 螺纹防松的常用方法有哪些？螺纹防松的常用方法有哪些？n预紧预紧：将螺丝拧紧，防止工作时联结出：将螺丝拧紧，防止工作时联结出现缝隙和滑移，保证联结的紧密性和可现缝隙和滑移，保证联结的紧密性和可靠性。靠性。n防松防松：螺纹联接和防松原理是阻止内、：螺纹联接和防松原理是阻止内、外螺纹之间产生相对运动。外螺纹之间产生相对运动。n常用的防松方法有常用的防松方法有：1、弹簧垫圈防松；、弹簧垫圈防松；2、对顶螺母防松；、对顶螺母防松；3、自锁螺母防松；、自锁螺母防松；4、使用螺纹防松胶防松；、使用螺纹防松胶防松；5、机械防松；、机械防松；6、永久止动防松。、永久止动防松。常用润滑油有哪些？各适应于什么常用润滑油有哪些？各适应于什么条件？条件？n润滑材料的作用：是减轻机械设备磨损，延润滑材料的作用：是减轻机械设备磨损，延长其使用寿命。长其使用寿命。n常用润滑油有：机械油（常用润滑油有：机械油（N10、N15、N22、N32、N46、N63、N100、N150）；汽轮机）；汽轮机油油透平油透平油（N32、N46、N68、N100）；齿）；齿轮油；液压油轮油；液压油普通液压油、抗磨液压油普通液压油、抗磨液压油（中、（中、低压液压系统，适应于低压液压系统，适应于16MPa以上的高压系以上的高压系统）统）润滑脂的种类与适应条件润滑脂的种类与适应条件n润滑脂是采煤机械润滑的主要材料之润滑脂是采煤机械润滑的主要材料之一，常用的润滑脂主要有钨基润滑脂，一，常用的润滑脂主要有钨基润滑脂，钠基润滑脂，锂基润滑脂及二硫化钼钠基润滑脂，锂基润滑脂及二硫化钼润滑脂。润滑脂。联轴器、离合器和制动器各自作用联轴器、离合器和制动器各自作用n联轴器与离合器在机器中的功用是将州与轴联轴器与离合器在机器中的功用是将州与轴（或轴与旋转零件）联成一体，使其一同运（或轴与旋转零件）联成一体，使其一同运转，并将一轴转矩传递给另外一轴。机器运转，并将一轴转矩传递给另外一轴。机器运转中，由联轴器联接的两轴不能分离，必须转中，由联轴器联接的两轴不能分离，必须停车后经过拆卸才能达到分离的目的。而在停车后经过拆卸才能达到分离的目的。而在机器运转过程中或停车后，由离合器联接的机器运转过程中或停车后，由离合器联接的两轴不用拆卸便能完全分离。制动器在机械两轴不用拆卸便能完全分离。制动器在机械中的功用是降低机器的运转速度或使其停止中的功用是降低机器的运转速度或使其停止运转（如采煤机的制动装置）。运转（如采煤机的制动装置）。第二节：液压传动基础知识第二节：液压传动基础知识液压传动基础知识液压传动基础知识n利用封闭系统中的压力液体实现能量传递和利用封闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动称液压传动。转换的传动称液压传动。n液压传动是以液体为工作价值，在油泵中将液压传动是以液体为工作价值，在油泵中将机械能转换为液压能，在油缸或油马达中将机械能转换为液压能，在油缸或油马达中将液压呢感又转换为机械能来传递动力的传动液压呢感又转换为机械能来传递动力的传动方式。方式。n液力传动是利用液体功能来传递动力的传动液力传动是利用液体功能来传递动力的传动方法。如液力偶合器、离心式水泵都是利用方法。如液力偶合器、离心式水泵都是利用液体功能传递动力。液体功能传递动力。液压传动基础知识液压传动基础知识n一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。液压传动系统的组成及各部分液压传动系统的组成及各部分的功能的功能n1、液压动力元件：它是将原动机所提供的机械能转变为、液压动力元件：它是将原动机所提供的机械能转变为工作液体的液压能的机械装置，通常称为液压泵。工作液体的液压能的机械装置，通常称为液压泵。n2、液压执行元件：它是将液压泵所提供的工作液的液压、液压执行元件：它是将液压泵所提供的工作液的液压能转变为机械能的机械装置，称液动机。做直线往复运能转变为机械能的机械装置，称液动机。做直线往复运动的液动机称为油缸；做旋转运动的液动机称马达。动的液动机称为油缸；做旋转运动的液动机称马达。n3、液压控制元件：它是对液压泵系统中工作液体的压力、液压控制元件：它是对液压泵系统中工作液体的压力流量和流动方面进行调节，控制的机械装置通常称为液流量和流动方面进行调节，控制的机械装置通常称为液阀。阀。n4、液压辅助元件：它包括油箱、管道接头、密封元件、液压辅助元件：它包括油箱、管道接头、密封元件、滤油器、蓄能器、冷却器及各种液体参数的监测仪表等，滤油器、蓄能器、冷却器及各种液体参数的监测仪表等，他们的功能是多方面的各不相同。他们的功能是多方面的各不相同。n5、工作液体：它是能量的承受和传递价值，也起润滑运、工作液体：它是能量的承受和传递价值，也起润滑运动零件和冷却传动系统的作用。动零件和冷却传动系统的作用。液压系统中液压元件的作用液压系统中液压元件的作用n1、控制元件的作用在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向(即各种液压阀)。n2、根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、换向阀等。n液压泵按结构分为：齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。液压传动最基本的参数液压传动最基本的参数n液压传动最基本的技术参数是工作液的压力液压传动最基本的技术参数是工作液的压力和流量。压力单位，我国以前在工程上使用和流量。压力单位，我国以前在工程上使用的是的是kgf/cm2，现在法定计算单位规定使用，现在法定计算单位规定使用Pa（帕），实用单位是（帕），实用单位是MPa（兆帕）。（兆帕）。n他们之间的换算关系是：他们之间的换算关系是：1 MPa=106 Pa10 kgf/cm2n流量的单位是：流量的单位是：1m3/s=103L/S=6*104L/min 工程上常用工程上常用L/min综采设备液压系统常用综采设备液压系统常用油泵、马达和油缸的职能符号油泵、马达和油缸的职能符号类别名称符号类别名称符号油泵单向定量泵马达单向定量马达双向定量泵双向定量马达单向变量泵单向变量马达双向变量泵双向变量马达油缸单作用油缸油缸双作用油缸综采设备液压系统常用方面控制阀的职综采设备液压系统常用方面控制阀的职能符号能符号n方向控制阀中，以滑阀应用最广方向控制阀中，以滑阀应用最广,滑阀有滑阀有两位、三位等多位滑阀，其基本职能符两位、三位等多位滑阀，其基本职能符号是方框，有几个方框就有几位。号是方框，有几个方框就有几位。0 11 0 21 0 2 3二位阀二位阀三位阀三位阀四位阀四位阀A BP 0方向控制阀职能符号方向控制阀职能符号序号名称符号序号名称符号1二位四通换向阀5单向元件（与其组合使用）2二位四通换向阀6单向阀3三位四通换向阀7液控单向阀4三位四通换向阀P、O连结8梭形阀油泵的主要技术参数油泵的主要技术参数n油泵的主要技术参数是工作压力、流量、油泵的主要技术参数是工作压力、流量、转速、容积效率和电动机功率。转速、容积效率和电动机功率。n已知油泵的工作压力、流量和效率，怎已知油泵的工作压力、流量和效率，怎样计算油泵电动机所需要的功率？样计算油泵电动机所需要的功率？P=PQ/61.2（KW）P：油泵实际工作压力：油泵实际工作压力MPa Q：油泵的实际流量：油泵的实际流量L/min ：油泵总效率（齿轮泵：油泵总效率（齿轮泵060.8，柱塞，柱塞泵泵0.750.9）绘图说明柱塞泵的工作原绘图说明柱塞泵的工作原理理曲轴曲轴连杆连杆活塞活塞排油阀排油阀吸油阀吸油阀 柱塞泵是曲轴通过连杆带动活塞做往复运动进行吸液、排柱塞泵是曲轴通过连杆带动活塞做往复运动进行吸液、排液的泵，柱塞每往复移动一次，就使柱塞腔的容积增减一次，液的泵，柱塞每往复移动一次，就使柱塞腔的容积增减一次，即柱塞向右运动时，柱塞腔的容积由小变大，产生真空，进行即柱塞向右运动时，柱塞腔的容积由小变大，产生真空，进行吸液，当柱塞向左运动时，柱塞腔的容积由大变小，把吸进来吸液，当柱塞向左运动时，柱塞腔的容积由大变小，把吸进来的油液排出去，为了保证油液的溢面，在柱塞腔装有两的方向的油液排出去，为了保证油液的溢面，在柱塞腔装有两的方向相反的单向阀，一个为吸液阀一个为排液阀。相反的单向阀，一个为吸液阀一个为排液阀。马达和油泵是否可以互逆马达和油泵是否可以互逆作用作用n液压马达是液压系统的一种执行元件，它将液液压马达是液压系统的一种执行元件，它将液压泵提供的液压能转变为机械能，因此从能量压泵提供的液压能转变为机械能，因此从能量转换的角度看，马达和油泵是相互可逆作用的转换的角度看，马达和油泵是相互可逆作用的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液，都液压元件，向任何一种液压泵输入工作液，都可以使其变成马达工况，反之当马达主轴由外可以使其变成马达工况，反之当马达主轴由外力矩驱动旋转时，也可以变为泵工况，但是由力矩驱动旋转时，也可以变为泵工况，但是由于马达和泵的工作条件不同，它们的性能要求于马达和泵的工作条件不同，它们的性能要求也不一样，所以相同结构类型的马达与泵之间也不一样，所以相同结构类型的马达与泵之间仍有差别，因此工作中，油泵和马达是不互逆仍有差别，因此工作中，油泵和马达是不互逆使用。使用。液压马达的主要技术参数液压马达的主要技术参数n主要技术参数是工作压力、排量、输入流量、主要技术参数是工作压力、排量、输入流量、转速、扭矩、功率和效率。转速、扭矩、功率和效率。n按作用方式不同，油缸分为单作用和双作用按作用方式不同，油缸分为单作用和双作用两大类。两大类。n单作用油缸只从油缸的一个侧进液，所以只单作用油缸只从油缸的一个侧进液，所以只能在工作液的作用下向一个方向运动，其复能在工作液的作用下向一个方向运动，其复位依靠外力；双作用油缸可以从油缸两侧进位依靠外力；双作用油缸可以从油缸两侧进液，正反两个方向的运动都是工作液的作用液，正反两个方向的运动都是工作液的作用下完成。下完成。液压传动的优缺点n液压传动有哪些优点？易于实现直线往复和旋转运动,在高压下可获得很大的力和力矩。液压元件体积小，质量轻。能在较大范围内方便地实现无极调速。运转平稳，耐冲击，低速稳定性好。惯性小，响应速度快。操纵方便，易于控制.易于实现过载保护。具有良好的润滑条件，有利于提高液压元件的可靠性和使用寿命。液压元件易于实现标准、系列化、通用化。液压传动有哪些缺点？液压传动无法保证严格的传动比。液压传动的效率较低，且不宜于远距离传动。一般的液压传动不适合在高温或低温的环境中工作。液压元件对工作液体的污染很敏感。液压元件的制造精度要求高。液压系统的故障判断和处理比较困难液压系统常见故障分析与处理液压系统常见故障分析与处理n液压系统常见的故障形式多种多样如噪音;爬行;压力不足;泄露等n以下通过几个方面来分析n1、液压泵、液压泵n液压泵常见的故障有泵不排液;流量不足;噪声过大;油温过高等.对于正在使用的设备,出现泵不出液的现象,多数是机械传动部分出现问题.如n1)连接键损坏或传动系统其它零件损坏。处理：修复或换新n2）油泵转向不对或进回油管装反。处理：接线掉头或正确安装油管。n3）装配不正确。处理；从新装配n4）油箱液面过低。处理：补充液压油至正常液位n2、液压泵流量不足或压力低n1）泵磨损严重，造成内漏。处理：泵解体，对磨损面进行研磨修复，使密封面间隙达到规定要求n2）进油管太细太长；油粘度过高；油滤器堵塞造成进油阻力大。n处理：更换合适的油管及液压油，清洗油滤器n3、液压泵噪音大n1）进油管路进气。处理：查找漏点，更换油管或密封圈n2）泵的固定螺栓松动或传动轴同心度差。处理：紧固固定螺栓；泵找正。n4、油温过高n1）环境温度高。处理：加装冷却系统n2）液压油选择不当。处理：更换合适的液压油液压系统常见故障分析与处理液压系统常见故障分析与处理n液压缸液压缸n液压缸常见的故障有外漏；爬行；冲击等n1、液压油外漏n1）导向套与活塞杆间的密封损坏。处理：更换密封件n2）活塞杆表面有损伤。处理:表面修复处理n2、液压缸爬行n1）系统有空气。处理：排出系统内的空气n2）缸盖V型密封圈压的过紧或活塞杆弯曲n处理：调整V型密封圈预紧力；校正活塞杆使弯曲度在范围内n3、液压缸冲击n1）节流阀或缓冲单向失灵n处理：修复或换新液压控制阀n控制阀常见的故障有压力调节不了；阀芯卡死；泄漏量大等n4、压力调节不了n1）弹簧失效或折断。处理:更换合适的弹簧液压系统常见故障分析液压系统常见故障分析n何谓气穴现象？在液压传动系统中，当工作液体在某处的压力低于相应温度的饱和蒸汽压时，液体将会局部n“”而汽化产生大量气泡，这种现象称为气穴现象。n何谓液压冲击？由于液动液体和运动部件惯性使系统内压力在某一瞬时突然急剧上升，形成一个压力峰值，n这种现象成为液压冲击