液壓與氣動技術(shù) 電子教案

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1、 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHENZHEN POLYTECHNIC 《液壓與氣動技術(shù)》 電子教案（2005） 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院 Shenzhen Polytechnic 第二單元：液壓動力元件與執(zhí)行元件 教學(xué)內(nèi)容 1. 液壓泵的基本原理與性能 2. 齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、液壓泵的構(gòu)造及選用 3．液壓缸的參數(shù)計算 4．液壓缸的結(jié)構(gòu)與安裝 5．*液壓馬達(dá)的工作原理 教學(xué)目標(biāo) 應(yīng) 知 1.液壓泵的工作原理 2.液壓泵的主要參數(shù) 3.液壓缸、液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4.液壓缸的

2、推力和速度計算方法、液壓馬達(dá)扭矩和轉(zhuǎn)速的計算 5.液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸的職能符號 應(yīng) 會 1.正確地選用泵和電動機(jī) 2.正確選用液壓缸和液壓馬達(dá) 3.液壓泵的分類 4.液壓缸的分類 難 點(diǎn) 1.液壓泵的工作原理 2.液壓泵的主要參數(shù) 3.液壓缸的推力和速度計算方法、液壓馬達(dá)扭矩和轉(zhuǎn)速的計算 教學(xué)方法 本課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其實(shí)踐性較強(qiáng)。在教學(xué)時應(yīng)將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合起來。課堂教學(xué)中采用現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例引導(dǎo)，要充分利用多媒體教學(xué)軟件、透明元件、各種演示、動畫圖片、VCD、液壓與氣動訓(xùn)練設(shè)備等進(jìn)行直觀教學(xué)，以便加深學(xué)生的記憶和理解。 在教學(xué)

3、過程中充分發(fā)揮教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的作用，教師要多加啟發(fā)式提問，通過“三W二H”法,讓學(xué)生真正掌握好關(guān)鍵的知識點(diǎn)，在實(shí)踐教學(xué)中，要多注意分析學(xué)生實(shí)踐中產(chǎn)生的共性問題，并及時解決，以提高學(xué)生分析問題與解決問題的能力。在理論與實(shí)踐的教學(xué)過程中加強(qiáng)與學(xué)生交流、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 教學(xué)過程 液壓系統(tǒng)是以液壓泵作為向系統(tǒng)提供一定的流量和壓力的動力元件，液壓泵由電動機(jī)帶動將液壓油從油箱吸上來并以一定的壓力輸送出去，使執(zhí)行元件推動負(fù)載作功。 液壓執(zhí)行元件是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，輔助元件則是為使液壓系統(tǒng)在各種狀態(tài)下，都能正常運(yùn)作所需的一些設(shè)備。 1、 液壓泵的工作原理：動畫演示

4、2、 液壓泵的主要性能參數(shù)：壓力（工作壓力、額定壓力和最高允許壓力）、排量、流量、效率（容積效率、機(jī)械效率、總效率）、功率 3、 典型液壓泵的結(jié)構(gòu)：齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵 4、 液壓泵的職能符號： 5、 液壓泵與電動參數(shù)選用： 6、 液壓缸的分類； 7、 液壓缸的結(jié)構(gòu)：缸筒、蓋板、活塞、活塞桿、緩沖裝置、放氣裝置、密封裝置 8、 液壓桿的參數(shù)計算：速度和流量、推力和壓力 9、 其他液壓缸：擺動缸、增壓缸、伸縮缸、齒輪缸 10、 液壓馬達(dá)分類、特點(diǎn)、職能符號及參數(shù)計算 要點(diǎn)

5、 液壓泵正常工作的三個必備條件： （1）必須具有一個由運(yùn)動件和非運(yùn)動件所構(gòu)成的密閉容積； （2）密閉容積的大小隨運(yùn)動件的運(yùn)動作周期性的變化，容積由小變大——吸油，由大變小——壓油； （3）密閉容積增大到極限時，先要與吸油腔隔開，然后才轉(zhuǎn)為排油；密閉容積減小到極限時，先要與排油腔隔開，然后才轉(zhuǎn)為吸油。 難點(diǎn) 齒輪泵的困油現(xiàn)象： 液壓油在漸開線齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，因齒輪相交處的封閉體積隨時間改變，常有一部分的液壓油被封閉在齒間，如圖2－3所示，稱為困油現(xiàn)象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪泵產(chǎn)生極大的震動和噪音，故必須在側(cè)板上開設(shè)卸荷槽，以防止其發(fā)生。

6、 液壓油在漸開線齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，因齒輪相交處的封閉體積隨時間改變，常有一部分的液壓油被封閉在齒間，如圖所示，稱為困油現(xiàn)象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪泵產(chǎn)生極大的震動和噪音，故必須在側(cè)板上開設(shè)卸荷槽，以防止其發(fā)生。 (1)卸荷措施：在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽 (2)開設(shè)卸荷槽的原則：兩槽間距a為最小閉死容積，而使閉死容積由大變小時與壓油腔相通，閉死容積由小變大時與吸油腔相通。 容易混淆的地方 1、壓力 （1）工作壓力：液壓泵實(shí)際工作時的輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力取決于外負(fù)載的大小和排油管路上的壓力損失，而與液壓泵的流量無關(guān)

7、。 （2）額定壓力：液壓泵在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力。 （3）最高允許壓力：在超過額定壓力的條件下，根據(jù)試驗(yàn)準(zhǔn)規(guī)定，允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力值，稱為液壓泵的最高允許壓力，超過此壓力，泵的泄漏會迅速增加。 2、選擇液壓泵的原則 （1）是否要求變量：徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。 （2）工作壓力：柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力6.3MPa,高壓化以后可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達(dá)21MPa。 （3）工作環(huán)境：齒輪泵的抗污染能力最好。 （4）噪聲指標(biāo)：低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿

8、泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時流量均勻。 （5）效率：軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。 3、液壓泵和液壓馬達(dá)的異同點(diǎn)： 從原理上講，液壓泵與液壓馬達(dá)可以互換，但結(jié)構(gòu)有差異 （1）泵的進(jìn)油口比出油口大，馬達(dá)的進(jìn)、出油口相同 （2）結(jié)構(gòu)上要求泵有自吸能力 （3）馬達(dá)要正反轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)具有對稱性；泵單方向轉(zhuǎn)，不要對稱 （4）要求馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及潤滑，能保證在寬速度范圍內(nèi)正常工作 （5）液壓馬達(dá)應(yīng)有較大的起動扭矩和較小的脈動 問題與討論 1、 液壓泵完成吸油和壓油必須具備什么條件？ 2、 如何區(qū)分定量泵和變量泵，單向泵和雙

9、向泵？ 3、 液壓泵的自吸能力和吸空現(xiàn)象，如何解決和避免？ 4、 液壓泵在使用中為何會有噪音，采取什么措施降低噪音？ 5、 液壓泵和液壓馬達(dá)有什么異同點(diǎn)，有些液壓泵能否用作液壓馬達(dá)？ 6、 液壓缸工作時為何會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，如何解決？ 7、 液壓缸為何需要放氣裝置？ 8、 某液壓系統(tǒng)，泵的排量q＝10m L/r，電機(jī)轉(zhuǎn)速n＝1200rpm，泵的輸出壓力p=5Mpa 泵容積效率ηv＝0.92，總效率η＝0.84，求1）泵的理論流量；2）泵的實(shí)際流量；3）泵的輸出功率； 4）驅(qū)動電機(jī)功率。 9、 如圖2－12所示的液壓系統(tǒng)，巳知負(fù)載F=30000N，活塞有效面積A=0.01m2，空載

10、時的快速前進(jìn)的速度為0.05 m/s，負(fù)載工作時的前選速度為0.025 m/s，選取k壓＝1.5，k流＝1.3 ＝0.75 ，.試從下列已知泵中選擇一臺合適的泵，并計算其相應(yīng)的電動機(jī)功率。 已知泵如下： YB-32型葉片泵，Q額＝32L/min，p額＝63kgf/cm2 YB-40型葉片泵，Q額.＝40 L/min，p額＝63kgf/cm2 YB-50型葉片泵，Q. 額.＝50 L/min，p額＝63 kgf/cm2 專業(yè)英語詞匯 專業(yè)英文詞匯 行業(yè)術(shù)語 Hydraulic pump 液壓泵 Eectromotor 電動機(jī) Actuators and outpu

11、t devices 執(zhí)行元件 Hydraulic Cylinder 液壓缸 Ordinary linear cylinder 普通缸 Double-acting cylinder 雙作用缸 Single-acting cylinder 單作用缸 Power 功率 小結(jié) 1、 液壓泵的工作原理及其職能符號； 2、 液壓泵的工作壓力、額定壓力、最大允許壓力、排量、流量（理論和實(shí)際）、效率（機(jī)械、容積、總）、功率等參數(shù)； 3、 齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)； 4、 齒輪泵的困油現(xiàn)象和不平衡徑向力及泄漏產(chǎn)生的原因和解決辦法； 5、 變量泵與定量泵

12、、單向泵與雙向泵； 6、 液壓泵和電動機(jī)的選用； 7、 液壓缸、液壓馬達(dá)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其職能符號； 8、 液壓缸的推力、速度計算； 9、 液壓馬達(dá)的扭矩、轉(zhuǎn)速計算； 10、 液壓缸的密封、緩沖和放氣裝置； 11、 特殊類型液壓缸。 課后任務(wù) 1、 整理課堂筆記、復(fù)習(xí)本次課內(nèi)容，預(yù)習(xí)下單元內(nèi)容； 2、完成作業(yè)P26，2－6、2－7、2－8，P43，3－13、3－14、3－15； 3、到“液壓與氣動技術(shù)實(shí)訓(xùn)分室”認(rèn)識各種“液壓動力元件和液壓執(zhí)行元件”，重點(diǎn)查看齒輪泵、葉片泵、液壓缸等剖面元件，掌握其結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，并畫出其相應(yīng)職能符號。 機(jī)電工程學(xué)院自動化系自動化生產(chǎn)設(shè)備專業(yè)iamrobin2004@Page 11 of 11