1、气动与液压传动1)了解气动技术的发展及特点。2)熟悉气动技术的典型应用。3)掌握气动系统的组成。项目一 走进气动世界图1-1气动技术的应用1)了解气动技术的特性。2)认识气动系统的典型应用。任务一 认识气动技术图1-2汽车制造生产线上气动技术的应用1.气动技术的发展史1)气动技术应用大约始于1776年，出现了能形成约0.1MPa压力的空气压缩机。2)20世纪初期，气动技术开始应用在机械化和自动化领域。3)20世纪60年代后，气动技术广泛应用于汽车制造、工业机器人、医用设备、焊接自动化、家用工具等领域。4)21世纪以来，气动技术进一步结合了电子技术、信息网络技术、液压机械技术、在冶金工业、轻工纺
2、织食品业、航空航天工业中得到了广泛的应用。2.气体压力基本概念1)压缩空气：空气作为气压传动的介质，具有可压缩性和膨胀性。2)压力的单位：常用国际公制(SI)压力，以Pa(帕)表示，1Pa表示1N的力作用于1m2面积上所产生的压力。3)压力的表示方法。3.气动技术的特点及发展方向(1)气动技术的特点(见表1-1)(2)气动技术的发展方向气动技术的发展方向可归为以下几点。1)精确化。2)高速化。3)小型化。4)复合化。5)集成化。6)网络化。7)元件模块化8)节能、环保与绿色发展。1)观看气动技术应用于生产上的视频，观察实验室气动技术装备及其控制过程。2)收集资料、文献等，列举气动技术在生产、生
3、活中的应用。3)完成下列压力换算题。某工业控制中压力表指示压力为34MPa时，相当于多少Pa（帕）相对压力？1)了解气动系统的组成。2)了解气动系统的工作流程。任务二 认识气动系统图1-3气动剪切机的工作原理表1-3气动系统的组成1.气动系统的组成2.气动系统工作示意图图1-4气动系统工作示意图1)观察实验室气动实验装置的组成，观察生产设备中气动系统的组成。2)写出图1-5中主要组成部件的名称。图1-5气动系统配置图2.气动系统工作示意图图1-5气动系统配置图1)了解常见空气压缩机的类型。2)熟悉气源装置组成、图形符号及工作原理。3)熟悉部分气动辅助元件的类型、特点、图形符号。项目二 气源装置
4、及气动附件应用图2-1空气压缩机的外形图1)了解空气压缩机的分类及常见类型。2)了解空气压缩机的运行过程。3)会正确使用并维护空气压缩机。任务一 认识空气压缩机1.空气压缩机的分类和选型(1)空气压缩机的分类空气压缩机的种类很多，一般分为容积式、动力型和热力型。其中，容积式空气压缩机按结构不同可细分为往复式、旋转式。图2 2为容积式空气压缩机的类型。图2-2容积式空气压缩机的类型(2)空气压缩机的选型选择空气压缩机首先按系统特点确定空气压缩机的类型，再根据系统所需压力和流量确定空气压缩机的额定压力和吸入流量（一般为空气压缩机铭牌上所标吸入流量），同时要综合考虑压缩机组和压缩机站的投资与运行费用
5、等技术经济指标，使之符合经济、安全、适用的原则。具体来说，有以下几个方面。1)必须满足生产所需的流量和压力要求。2)所选的空气压缩机须满足体积小、重量轻、造价便宜等要求，同时又必须具有良好的特性和效率。3)运行平稳、维护方便。2.活塞式空气压缩机的工作原理图2-3活塞式空气压缩机的工作原理图2-4两级活塞式空气压缩机的工作过程3.空气压缩机的使用(1)空气压缩机的工作压力和流量选择空气压缩机的主要依据是气动系统的工作压力、流量和一些特殊的工作要求。选择工作压力时，考虑到沿程压力损失，气源压力应比气动系统中工作装置所需要的最高压力再增大20%左右。空气压缩机的输出流量以整个气动系统所需要的最大理
6、论耗气量为依据，考虑泄漏等影响再加上一定的余量。(2)润滑空气压缩机的运动部件需要加注润滑油加注润滑油以防发生干摩擦使部件损伤。润滑油应选择高质量的专用润滑油。(3)空气压缩机起动前的一般检查1)电源电压检查：电源电压的波动幅度应小于5%。2)油位检查：检查润滑油液位，并做相应处理。(4)起动和停车起动时确定机器运转后压力、振动无异常。停车后，切断电源，使空气压缩机停止运转，待机器冷却后，将储气罐底部的排水阀打开，放出冷凝水。(5)空气压缩机的常见故障及排除方法(见表2-1)。表2-1空气压缩机的常见故障及排除方法表2-1空气压缩机的常见故障及排除方法(1)操作步骤1)起动空气压缩机前检查电压
7、和油位，确保润滑正常，保证电源电压稳定。2)正确起动空气压缩机，观察其转速、噪声、振动等状态。3)观察空气压缩机压力表压力数据，并记录。4)正确关闭空气压缩机，待机器冷却后，打开排水阀排放冷却水。(2)填写记录完成后填写表2 2。表2-2空气压缩机操作记录1)熟悉气源净化装置的功能及组成。2)了解气动三联件的组成及安装位置。3)选择合适的气动辅件，排除气源净化装置和气动辅件常见故障。任务二 认识气源净化装置及气动辅助元件1.气源净化装置的组成及应用图2-7气源及气源净化装置(1)后冷却器后冷却器的作用是将空气压缩机出口的高温空气冷却至40以下，将水蒸气和变质油雾冷凝成液态水滴和油滴，以便将它们
8、清除。(2)油水分离器油水分离器又名除油器，安装在后冷却器出口管道上，用于分离并排除压缩空气中所含的油分和水分等杂质，使压缩空气得到初步净化。表2-4后冷却器的工作原理图2-8油水分离器的结构原理图和图形符号(3)储气罐储气罐一般采用圆筒状焊接结构，有立式和卧式两种，一般以立式居多。储气罐上装有安全阀、压力表、排水阀，以便于检查和清洁其内部的检修盖等。图2 9所示为储气罐的实物图和图形符号。图2-9储气罐的实物图和图形符号(4)干燥器压缩空气经过后冷却器、油水分离器、储气罐后得到初步净化，已经能满足一般气动系统的需要，但仍含有一定量的油、水及少量粉尘，如果用于精密设备、气动仪表等，还需经过干燥
9、器进一步降低气体中水蒸气的含量。表2-5干燥器的工作原理及结构2.认识气源调节装置(气动三联件)图2-10气动三联件的实物图及图形符号(1)空气过滤器空气过滤器用于进一步滤除压缩空气中的水分、油分和固态杂质，以达到气动系统所要求的净化程度。图2 11所示为二次分水滤气器的结构示意图、实物图及图形符号。图2-11二次分水滤气器的结构示意图、实物图及图形符号(2)减压阀空气压缩机输出的压缩空气的压力通常都高于气动元件或气动装置实际需要的工作压力，且空气压缩机出来的气体压力波动较大，因此需要设置减压阀来调节并稳定压力。图2 12所示为减压阀的结构图、实物图及图形符号。图2-12减压阀的结构示意图、实
10、物图及图形符号(3)油雾器油雾器是一种特殊的注油装置，如图2 13所示。它将润滑油进行雾化并注入空气流中，并随压缩空气流到需要的润滑部位，达到润滑的目的。图2-13油雾器结构示意图、实物图和图形符号3.气动三联件的使用及故障排除(1)气动三联件的使用注意事项1)空气过滤器的使用注意事项。进出口不得装反，要垂直安装，水杯向下。不得安装在接近空气压缩机处。因该处空气温度较高，大量水分仍呈水蒸气状态。应装在用气装置附近，保证空气中大部分水分都已冷凝成液态水。应注意定期打开排水阀，放掉积存的油、水和杂质。滤杯材质是聚碳酸酯，要避免在有机溶剂及化学药品雾气的环境中使用。若要在上述环境中使用，应用金属水杯
11、。为安全起见，滤杯外须加金属杯罩，以保护滤杯。2)减压阀的使用注意事项见表2-6。表2-6减压阀的使用注意事项3)油雾器的使用注意事项：应选用对合成橡胶密封材料的变形、硬化、软化影响小的清洁润滑油。(2)气动三联件的故障及排除方法气动三联件的常见故障及排除方法见表2 7。表2-7气动三联件的常见故障及排除方法表2-7气动三联件的常见故障及排除方法表2-8气动三联件安装调试操作步骤表2-8气动三联件安装调试操作步骤表2-8气动三联件安装调试操作步骤1)了解常用管件、管道、管接头的类型。2)了解管道系统的布置原则和形式。任务三 认识其他气动辅助元件1.消声器表2-10消声器的类型及工作原理表2-1
12、0消声器的类型及工作原理2.常用管件(1)管道管道是用来输送压缩空气的，起着连接元件的重要作用。管道有金属管道和非金属管道，其特点和应用见表2 11。表2-11常用金属管道、非金属管道的特点和应用(2)管接头管接头是把气动控制元件、执行元件、辅助元件和管道连成气动系统必不可少的重要附件，是连接和固定管道所必需的。图2-14常用快换管接头实物图及结构图图2-15其他类型的管接头3.管路系统布置1)考虑供气的流量、压力。2)考虑可靠性、经济性。应当注意，对于从各个压缩空气净化装置和管路中排出的污物，应设置专门的排放装置。管路有1/1002/100的斜度，以方便冷凝液的排出。3)考虑供气净化质量要求
13、。1.气动软管连接训练(1)操作步骤1)准备4mm气动软管若干，三通、四通快速管接头若干。2)按照软管安装、拆卸要点，完成图2-16中的管路连接。图2-16管路连接训练表2-12管路连接训练(2)填写记录(见表2-12)2.气动实训台基本准备工作训练(1)操作步骤1)在气动实训台面板上安装气动三联件。2)连接气源，用6mm软管连接空气压缩机阀口与气源调节装置(即气动三联件)。3)用4mm软管连接气源调节装置与气源分配器。4)开启空气压缩机并进行压力调节，拉下气动三联件中减压阀的盖子，逆时针方向旋转为增大压力，顺时针方向旋转为减小压力，调整完毕后向上推盖子锁紧。(2)填写记录(见表2-13)表2
14、-13实训台基本准备训练1)熟悉气动执行元件的分类。2)熟悉常用气缸的结构、原理，识读气缸的图形符号。3)了解气动执行元件的选用方法。4)熟悉气缸常见故障及维护方法。5)了解真空吸盘的原理及选用方法。项目三 气动执行元件的应用图3-1气缸图3-2气动马达1)熟悉气缸的符号、结构。2)了解气缸应用方法。3)掌握气缸常见故障及排除方法。任务一 气缸的应用与维护表3-1气缸的种类1.普通气缸图3-3普通气缸实物图2.机械手气缸表3-2普通气缸的图形符号及结构原理表3-2普通气缸的图形符号及结构原理图3-4常用机械手气缸实物图(1)无杆气缸无杆气缸即气缸的两端均没有活塞杆。图3 5a所示为磁性无杆气缸
15、的实物，图35b所示为机械式无杆气缸的实物。图3-5无杆气缸(2)缓冲气缸缓冲气缸是引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。图3 6所示为缓冲气缸的结构图和实物图。图3-6缓冲气缸的结构图和实物图图3-7摆动气缸的实物图(3)摆动气缸2.机械手气缸(4)气爪气爪是一种变形气缸，是通过压缩空气来推动活塞运动的。气爪的开口一般情况下分为两片，可以用来抓取物体，实现机械手的各种动作。图3-8平行气爪2.机械手气缸图3-9三点气爪2.机械手气缸图3-10摆动气爪2.机械手气缸图3-11旋转气爪3.气缸常见故障及排除表3-3气缸常见故障分析及排除3.气缸常见故障及排除表3-3气缸常见故障分析及排
16、除1.单作用气缸操作训练1)在实训室观察单作用气缸的外形与结构，并填写表3-4。表3-4观察单作用气缸2)分别给进气口通气和断气，观察现象，并填入表3-5中。表3-5单作用气缸通气实验2.双作用气缸技能训练1)在实训室观察双作用气缸的外形与结构，并填写表3-6。表3-6观察双作用气缸2)进行通气实验，将双作用气缸水平安装在实训台面板上，首先给无杆腔气口通气，观察实验现象，再给有杆腔气口通气，观察实验现象，将结果填入表3-7中。表3-7双作用气缸通气实验1)了解真空执行元件的原理、特点。2)熟悉真空执行元件的选用方法。任务二 真空吸盘的应用图3-12真空吸盘控制系统2.真空吸盘的工作原理图3-1
17、3真空吸盘的典型结构图和实物图1.认识真空吸盘3.真空吸盘的特点1)易损耗。2)易使用。3)无污染。4)不伤工件。1.吸盘的选择1)由被移送物体的质量决定吸盘的大小和数量。2)由被移送物体的形状和表面状态决定吸盘的种类。3)由工作环境(温度)决定吸盘的材质。4)由连接方式决定吸盘、接头、缓冲连接器的类型。5)由被移送物体的吸取方式(水平或垂直)决定吸盘安全系数的大小。6)由被移送物体的高低决定缓冲距离的长短。1)认识方向控制阀，掌握方向控制阀在回路中的应用。2)认识流量控制阀，掌握速度控制在回路中的应用。3)认识气动逻辑控制阀，掌握逻辑控制元件在回路中的应用。4)能按照气动回路图安装调试回路，
18、并了解气动系统的维护方法。项目四 气动控制元件的应用2.真空系统的安装要求图4-1常见气动控制阀1)改变气流的流动方向和控制气流通断气动控制阀的称为方向控制阀或换向阀。2)控制和调节空气压力的气动控制阀称为压力控制阀，如减压阀和安全阀。3)控制和调节空气流量进而调节执行元件运动速度的气动控制阀称为流量控制阀。4)还有一种能实现一定逻辑功能的逻辑元件，包括元件内部无可动部件的射流元件和有可动部件的气动逻辑元件，如图4-1所示。本项目以典型的气动控制元件为例，了解气动控制元件的分类、结构、原理，正确识读气动控制阀的图形符号，掌握常用气动控制回路的安装及维护方法。1)能根据图形符号识读方向控制阀。2
19、)根据控制要求选择合适的方向控制阀。3)能够识读典型方向控制回路。任务一 气动方向控制阀的选用1.气动方向控制阀的类型表4-1常见方向控制阀的“位通”图形符号表4-2方向控制阀的控制方式及图形符号2.常见方向控制阀的实物图及图形符号1)典型的二位五通双气控方向控制阀的实物图及图形符号如图4-2所示。图4-2二位五通双气控方向控制阀的实物图及图形符号图4-3机械控制方向控制阀的实物图及图形符号2)机械控制方向控制阀的实物图及图形符号如图4-3所示。3.方向控制阀的选择及使用(1)根据控制要求选择合适的方向控制阀(见表4-3)表4-3根据控制方式选择方向控制阀(2)根据连接方式选择方向控制阀(见表
20、4-4)表4-4根据连接方式选择方向控制阀(3)使用注意事项1)接配管前，应充分吹净管内的碎屑、油污、灰尘等。2)空气应洁净，一般在方向控制阀的上游应设置空气过滤器，空气压缩机产生的炭粉较多时，附着在阀内将导致阀动作不良。3)应避免将阀装在有腐蚀性气体、化学溶液、水蒸气存在的场所及环境温度高于60的场合。工程师点拨：方向控制阀尽可能靠近气缸安装：一是可减少耗气量；二是响应快。硬管应使用防锈的镀锌钢管等。缸、阀之间的连接软管应尽量短，并避免弯折。1)掌握流量控制阀的识读方法。2)能够根据图形符号识读流量控制阀。3)能够根据控制要求选择合适的流量控制方式。4)熟悉典型流量控制阀应用回路。任务二 流
21、量控制阀的选用1.节流阀与单向节流阀(1)节流阀图4 4所示为节流阀实物图、结构图和图形符号。可通过调节螺母调节阀的开口量，从而控制流量，常用于调节气缸活塞运动速度。图4-4节流阀实物图、结构图和图形符号(2)单向节流阀单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀。图4 5所示为单向节流阀实物图、结构图和图形符号。图4-5单向节流阀实物图、结构图和图形符号2.比较认识其他流量控制阀表4-6排气消声节流阀与快速排气阀的对比表4-6排气消声节流阀与快速排气阀的对比3.流量控制阀的选择与使用1)根据气动装置或气动执行元件的进、排气口通径来选择。2)根据流量调节范围及使用条件来选用。3)要注意减小
22、气缸的摩擦力，以保持气缸运动平稳。在气动实验台或实际的实训设备上观察气动流量控制阀的形状与型号，认识几种类型的阀，可以尝试安装连接回路。1)掌握电磁控制阀的符号及功能。2)熟悉常用低压电器元件。3)了解气动控制系统日常维护方法。项目五 电-气控制系统分析与维护图5-1气动机械手1)识读电磁控制阀的符号，了解其功能。2)熟悉常用低压电器元件。3)了解常见的继电器控制的气动系统。任务一 认识常见电-气控制元件1.认识常用低压电器表5-1常用低压电器的符号和功能表5-1常用低压电器的符号和功能2.认识电磁控制换向阀图5-2电磁换向阀实物图表5-2直动式电磁阀的图形符号及原理表5-2直动式电磁阀的图形
23、符号及原理图5-3纯净水自动灌装机连续自动灌装的往复回路气动回路图和电气控制图(1)气路连接从空气压缩机的出气口连接到气动三联件进气口（P口），气动三联件由排水过滤器、减压阀、油雾器组成，气管由气动三联件的出口（A口）连接到二位五通阀的P口，再从二位五通阀的A口连接到单向节流阀1的P口，再从单向节流阀1的A口连接到双作用气缸的A口；从二位五通阀的B口连接到单向节流阀2的P口，再从单向节流阀2的A口连接到双作用气缸的B口。(2)控制过程分析系统动作示意图如图5 4所示。图5-4系统动作示意图1)了解液压传动技术的应用。2)认识液压传动的基本组成及工作过程。3)掌握液压传动的重要技术参数。4)正确
24、使用液压油。任务二 气动系统的日常维护表5-4工厂常见气动设备的维护表5-4工厂常见气动设备的维护表5-5气压传动系统检查结果记录表表5-5气压传动系统检查结果记录表1)了解液压传动技术的应用。2)认识液压传动的基本组成及工作过程。3)掌握液压传动的重要技术参数。4)正确使用液压油。项目六 走进液压传动世界1)掌握液压传动技术的特性。2)了解液压传动技术的应用领域。任务一 认识液压传动技术1.液压传动与气压传动的区别1)气压传动的介质是气体，液压传动的介质是液体，也就是液压油。2)液压传动的工作压力比较大，且液压油可压缩率也很低，能够输出较大功率，速度比较稳定。3)液体流动性远差于气体，所以液
25、压传动动作相对来说比较慢，不如气压传动响应快。4)气压传动的放气声音比较大，安装消声器才能使噪声减小，但不能消除。5)液压系统安装和维护成本比较高，而气动系统的安装和维护成本比较低，所以选择时若气压传动能够满足要求，应优先选用气压传动。2.液压传动技术的典型应用表6-1液压传动技术在各行各业的典型应用表6-1液压传动技术在各行各业的典型应用表6-1液压传动技术在各行各业的典型应用表6-1液压传动技术在各行各业的典型应用1)利用现场观察、网络查阅或其他途径，说明表6-1中各应用行业的具体应用案例。2)日常生活中还有哪些液压传动技术的应用实例，请找出填写在表6-2中。表6-2其他液压传动应用实例1
26、)了解液压传动系统的工作原理。2)掌握液压传动系统的基本组成。3)掌握压力和流量的概念。4)理解压力与负载、流量与速度的关系。任务二 流量控制阀的选用1.两个实例(1)机床工作台液压传动工作原理图6-1机床工作台液压传动系统结构原理及图形符号(2)液压千斤顶图6 2所示为液压千斤顶的原理图及实物图。如图6 2a所示，当液压泵活塞上的力（负载）向下作用时，推动液压泵中的液压油向下运动，此时单向阀1打开，单向阀2关闭，液压油进入液压缸，推动液压缸的活塞向上顶起。当液压泵的活塞在负载的带动下向上运动时，单向阀1关闭，单向阀2打开，液压油经油箱被吸进液压泵。图6-2液压千斤顶2.液压传动系统的工作示意
27、图图6-3液压系统工作示意图1)电动机带动液压泵转动输入机械能，液压泵转动输出液流，建立具有一定压力和流量的液压能，进行力和运动的传递(由压力表、流量表观测)。2)液压控制阀控制液压缸运动(起动、停止、换向、变速等)，输出机械能。3)工作介质(液压油)始终在油箱、液压元件、管道组成的封闭系统中流动。3.液压传动系统的组成表6-4液压传动系统的基本组成部分表6-4液压传动系统的基本组成部分4.液压传动系统中的压力(1)液体压力的概念当液体相对静止时，液体单位面积上所受的法向力称为液体的压力，相当于物理学中的压强。实际工作中，液压系统中的压力一般由压力表测得，故称为表压力，又称相对压力。(2)压力
28、与负载的关系如图6 4所示，液压系统的工作压力依靠液压泵的工作（机械能转变为液压能），同时工作压力大小取决于外负载的大小，即图6-4相互连通的液压缸(3)压力的传递根据帕斯卡原理，图6 4所示为相互连通的两个液压缸，若小活塞面积A1=016m2，大活塞面积A2=6m2，则在小活塞上站一质量为40kg（重力约为400N）的人，即可将大活塞上质量为1500kg（重力约为15000N）的小汽车顶起。5.液压传动系统中的流量(1)流量的概念流量指单位时间内流过某通流截面的液体的体积，用Q表示，其单位为m3/s（立方米/秒）。工程中，常用L/min（升/分钟）作为流量的单位。其换算关系为图6-5液压系统
29、示意图(2)流量与速度的关系图6 5所示为液压系统示意图，流量阀用于调节流量。若流量较小，则液压缸活塞杆的移动速度较慢；相反，若流量较大，则其移动速度较快。流量与速度的关系为(3)流量连续性方程液压系统中不同截面积处的流量、流速之间有什么关系？根据质量守恒定律：假定液体不可压缩，同一管道中液体流量相等，则流速、流量与截面积成反比。表6-5液压传动系统的组成实训表1)掌握液压油的主要物理性质。2)能正确选择液压油。3)能检查液压油的变质情况。任务三 液压油的选用1.液压油的主要物理性质(1)液压油的密度单位体积液压油的质量称为液压油的密度，用符号表示，单位为kg/m3。(2)液压油的黏性液体在外
30、力作用下流动或有流动趋势时，液体分子间的内聚力会阻碍其产生相对运动，从而产生一种分子间的内摩擦力。这种在流动液体中产生内摩擦力的性质，称为液体的黏性，其大小用黏度来表示。2.选择液压油(1)液压油的使用要求在液压传动系统中，液压油除传递运动和动力外，还要起到润滑和冷却的作用。为此，液压油应满足表6 7所列的使用要求。表6-7液压油的使用要求(2)液压油的种类液压油的主要品种及其特性和用途见表6 8。表6-8液压油的主要品种及其特性和用途表6-8液压油的主要品种及其特性和用途(3)液压油的选用正确合理地选择液压油，是保证液压系统正常和高效运转的前提条件，具体选用见表6 9和表6 10。表6-9选
31、用液压油的步骤及考虑因素表6-10液压泵用油的黏度范围及推荐牌号表6-10液压泵用油的黏度范围及推荐牌号3.液压油的污染控制及换油方法(1)液压油污染来源液压油污染的主要来源见表6 11。表6-11液压油污染的主要来源(2)液压油污染易引起的故障1)混入空气：产生噪声，引起气蚀、爬行及振动；空气同时还会加速油液氧化。2)混入水分：腐蚀金属，并加速油的氧化。3)杂质颗粒：危害性大，卡死阀芯，拉伤液压元件相对运动表面，堵塞元件阻尼孔、节流口等。4)氧化生成物：氧化物一般是胶黏性物质，易堵塞元件阻尼孔。(3)换油方法常用换油方法有以下三种。1)固定周期换油法：根据不同的设备、不同工况及不同油品，规定
32、液压油使用时间为半年、一年，或者10002000工作小时。2)现场鉴定换油法：将液压油装入透明玻璃容器内，通过直观检查判断其污染程度，或用pH试纸进行硝酸侵蚀试验。3)综合分析换油法：定期取样化验，测定必要的理化性能。1.准备材料图6-6正常液压油、受污染的液压油2.辨别步骤和方法1)取干净的棉球，蘸少许被测液压油，然后点燃，若发出“噼啪”炸裂声和闪光现象，证明液压油中含有水分。2)观察外观颜色变化：液压油呈乳白色混浊状，表明液压油进了水；液压油呈黑褐色，表明液压油已高温氧化。3)将新、旧两种液压油分别各取一滴，滴在一块倾斜的干净玻璃上，若旧液压油流动较快，说明其黏度变小。4)取一滴被测液压油
33、滴在滤纸上，观察斑点的变化情况。5)闻气味变化：出现刺激性臭味，表明液压油在高温下氧化变质；如果液压油中有柴油或汽油，则可能误加入了燃油。3.根据所测油样给出结论(略)1)认识液压泵，熟悉液压泵类型。2)了解液压泵的使用维护方法。3)了解液压马达的种类和使用方法。项目七 液压泵与液压马达的应用1)认识常用液压泵的结构。2)了解常用液压泵的种类及工作原理。任务一 认识液压泵图7-1液压泵的工作示意图1.液压泵的基本工作条件表7-1液压泵的基本工作过程表7-1液压泵的基本工作过程1)能形成密封工作腔。2)工作腔容积可变化：由小变大吸油；由大变小压油。3)要有适当的配油装置(如图7-1中的排油阀与吸
34、油阀)：在工作腔容积由小变大时，吸油阀使工作腔与吸油管相通；在工作腔容积由大变小时，排油阀使工作腔与压油管相通。2.常用液压泵的种类、工作原理1)根据液压泵的主要元件结构特征和工作形式，常用的液压泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三种，见表7-2。表7-2液压泵的外形、结构及特点表7-3外啮合齿轮泵的工作原理2)以外啮合齿轮泵为例,齿轮泵的工作原理见表7-3。3)以双作用叶片泵为例。双作用叶片泵的工作原理见表7 4。表7-4双作用叶片泵的工作原理表7-4双作用叶片泵的工作原理1)拆解液压泵，观察其结构。2)认识液压泵主要部件并说出名称。3)绘制草图，说明液压泵的工作原理。4)填写表7-5液压泵拆装实训
35、报告。表7-5液压泵拆装实训报告表7-5液压泵拆装实训报告1)了解常用液压泵参数、型号。2)能进行液压泵的相关计算。任务二 液压泵参数及特征1.液压泵的主要性能参数表7-10常见液压泵的参数及计算公式表7-10常见液压泵的参数及计算公式(2)泵的容积效率：v=150/1596=0.94解：(1)泵的理论流量：Q0=q0n=168103950=159.6(L/min)2.液压泵的图形符号和型号图7-2液压泵的图形符号表7-11常见液压泵型号说明表7-11常见液压泵型号说明表7-12常用液压泵的种类及性能特征1.案例概述图7-3液压缸工作示意图1)试问此泵是否适用？2)如果泵的总效率为0.8，驱动
36、液压泵的电动机功率应为多少？2.案例实施(1)通过计算判断所选液压泵是否适用1)输入液压缸的油液流量：2)泵输出油液的流量：3)液压缸最高工作压力：4)液压泵最高工作压力：5)因为q泵 所选泵额定流量4.1710-4m3/s，p泵所选泵额定压力25MPa，所以，所选液压泵适用。(2)计算驱动液压泵的电动机功率驱动液压泵的电动机功率为1)了解液压泵使用注意事项。2)了解齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三种液压泵的常见故障。3)了解液压泵故障的排查和维修方法。任务三 液压泵的安装与维护1.液压泵的使用注意事项1)起动液压泵前，必须保证壳体内已充满油液，否则液压泵会很快损坏，有的柱塞泵甚至会立即损坏。2)应及
37、时清洗液压泵吸油口和排油口的过滤器，因为污物阻塞会导致泵工作时噪声过大，压力波动严重或输出油量不足，并易使泵出现更严重的故障。3)避免在油温过低或过高时起动液压泵。4)液压泵的吸油管与系统回油管的安装位置应该具有一定的间隔，避免系统排出的热油未经冷却直接被吸入液压泵。5)在自吸性能差的液压泵吸油口设置过滤器，随着污染物的积聚，过滤器压降会逐渐增加，液压泵的最低吸入压力将得不到保证，因此要定期清洗过滤器。6)在大功率液压系统中，应采用橡胶软管连接油箱和液压泵的吸油口，避免机械振动直接传到油箱而引起油箱共振。2.液压泵的安装1)液压泵与电动机或内燃机的连接：电动机或内燃机的转速和功率等要与液压泵相
38、匹配，转向符合泵正反向的要求，要求安装支座刚性好，泵与电动机或内燃机一般要用联轴器连接，如图7-4所示。图7-4泵与内燃机、电动机的连接2)液压泵与电动机的连接精度要求：液压泵与电动机连接一般应符合图7-5所示要求。图7-5液压泵与电动机连接精度要求3.液压泵常见故障及原因表7-14不同类型液压泵常见故障及原因分析1.正确选择和使用适当的拆装工具2.根据流程拆装外啮合齿轮泵图7-6拆装外啮合齿轮泵(1)拆卸前准备工作清理外啮合齿轮泵的外表面，观察外部形状，三片式的连接方式、螺钉及定位销数目与位置、油口的位置和大小，确定进、出油口，记录铭牌标记。(2)拆卸程序1)用六角扳手对称松开(拧松之前在端
39、盖与泵体的接合处做上记号)并卸下泵盖上的6个螺栓，连同垫圈一一卸下。2)用螺钉旋具轻轻沿前端盖与泵体的接合面处将端盖撬松(注意：不要撬太深，以免划伤密封面，因密封主要靠两密封面的加工精度及泵体密封面上的卸油槽来实现)，卸下前端盖，取下密封胶圈，注意观察泵内结构及零件间的相互位置。图7-7卸荷槽位置2.根据流程拆装外啮合齿轮泵3)用手转动主动轴，根据进出油口的位置，确定输入轴齿轮工作的旋转方向；观察密封容积大小的变化情况、困油密封容积和大小的变化情况，找到困油卸荷槽的位置，明确其作用，如图7-7所示。4)检查泵体及两齿轮厚度之差，分析三者厚度相关尺寸对保证液压泵性能的重要性。5)将端盖板拆下，从
40、泵体中取出主、从动齿轮(取出前将主、从动齿轮与对应位置做好记号)，卸下后端盖，观察从动轴轴心的通孔、润滑油的流通通道、轴承状况。6)用煤油或轻柴油对拆下的所有零部件进行清洗并放于容器内妥善保管，以备测量和检查。3.按规定流程装配(有条件的可更换一些零件，如密封件等)(1)装配前准备工作装配前将全部零件洗净擦干，要保证所有油道清洁通畅，用适当的方法去除零件上的毛刺，消除划伤、磕碰等造成的损伤。(2)装配程序1)将啮合良好的主、从动齿轮两轴装入左侧(非输出轴侧)端盖的轴承中，装上泵体，装复时应按拆卸时所做记号对应装入，切不可装反。2)装配密封件，其位置要正确，松紧要合适。3)对准定位销与定位孔后，
41、装右侧端盖，旋紧螺栓，应一边转动主动轴一边拧紧，并对称拧紧，以保证端面间隙均匀一致(注意：泵盖紧固螺栓应交替均匀拧紧，内六角螺栓头部不得凸出泵盖外端表面)。4)装复联轴器，将电动机装好，对好联轴器，调整同轴度，保证转动灵活。4.外啮合齿轮的拆装注意事项1)拆装实验一定要在洁净的环境中进行。2)装配前，必须仔细清理干净各零件，用干净布擦去积油(勿用棉纱，以免线头掉入)，不得留有切屑磨粒或其他污物。3)拆装时元件要轻拿轻放，不能用金属物件敲打。4)拆卸过程中，遇到元件卡住的情况时，不要乱敲硬砸，请指导教师来解决。5)装配齿轮泵时，先将齿轮、轴装在后泵端盖的滚针轴承内，轻轻装上泵体和前泵盖，打紧定位
42、销，拧紧螺栓，注意使其受力均匀。6)装配时，遵循先拆的部件后安装、后拆的部件先安装的原则，安装完毕后应使泵转动灵活平稳，没有阻滞、卡死现象。1)了解液压马达的分类及应用特点。2)了解液压马达的工作原理。任务四 认识液压马达1.液压马达的分类图7-8液压马达的分类2.液压马达的图形符号图7-9液压马达的图形符号1)了解液压缸的种类和应用。2)掌握液压缸的速度和推力计算方法。3)熟悉液压缸的维护及常见故障的诊断方法。项目八 液压缸的应用图8-1液压缸的种类1)了解液压缸的种类。2)熟悉液压缸的应用。任务一 认识液压缸1.液压缸分类及基本工作原理表8-1液压缸的分类、工作原理与应用表8-1液压缸的分
43、类、工作原理与应用2.液压缸典型结构图8-2双作用单活塞液压缸结构图(1)缸体组件缸体组件与活塞组件形成的密封容腔要承受油压作用，因此缸体组件要有足够的强度、较高的表面精度、可靠的密封性。1)缸体组件的组成部分。缸筒是液压缸的主体，通常采用无缝钢管制造，其内孔一般采用镗削、铰孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙度值为Ra0.10.4m，使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动，从而保证密封效果，减少磨损。缸筒要承受很大的液压力，因此应具有足够的强度和刚度。端盖通常由轧钢或铸铁制造，装在缸筒两端，与缸筒形成封闭油腔，同样承受很大的液压力，因此端盖及其连接件都应有足够的强度。导向套通常也由轧钢
44、或铸铁制造，对活塞杆或柱塞起导向和支承作用，与活塞杆或柱塞产生滑动摩擦，导向套如磨损应直接更换，结构简单的液压缸不设导向套，直接用端盖孔导向，但磨损后必须更换端盖。2)缸体组件的连接方式。法兰式连接(见图8-3)：结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉。它是常用的一种连接形式。拉杆式连接(见图8-4)：结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响使用效果，故其只适用于长度不大的中、低压液压缸。图8-3法兰式连接图8-4拉杆式连接(2)活塞组件及连接活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等组成。随液压缸的工作压力、安装方式和
45、工作条件的不同，活塞组件有多种结构形式。活塞与活塞杆的连接最常用的有螺纹式连接和半环式连接，除此之外还有整体式结构、焊接式结构、锥销式结构等。图8-5螺纹连接图8-6半环式连接(3)密封装置设计或选用密封装置的基本要求是具有良好的密封性能，并随压力的增加能自动提高密封性，除此以外，摩擦阻力要小，要耐油、耐腐蚀、耐磨，寿命要长、制造简单、拆装方便。1)间隙密封。2)活塞环密封。图8-7活塞环密封3)密封圈密封。O形密封。O形密封圈的截面为圆形(见图8-8)，主要用于静密封和速度较低的滑动密封。其结构简单紧凑，安装方便，价格便宜，可在-40120 的温度范围内工作。但与Y形密封圈相比，其寿命较短，
46、密封装置机械部分的精度要求高，起动阻力较大。图8-8O形圈密封 Y形密封。Y形密封圈的截面为 Y形，属唇形密封圈。它是一种密封性、稳定性和耐压性较好，摩擦阻力小，寿命较长的密封圈，故应用很普遍。Y形密封圈主要用于往复运动的密封。根据截面长宽比例的不同，Y形密封圈可分为宽断面和窄断面两种形式。宽断面 Y形密封圈一般适用于工作压力p20MPa的场合，窄断面 Y形密封圈一般适用于工作压力p32MPa的场合。Y形密封圈的密封作用取决于它的唇边对耦合圆的紧密接触程度。在压力油作用下，唇边对耦合面产生较大的接触压力，从而达到密封的目的。当液压力升高时，唇边与耦合面贴得更紧，接触压力更高，密封性能更好。Y形
47、密封圈安装时，唇口端面应对着压力高的一侧，当压力变化较大、滑动速度较高时，要使用支承环，以固定密封圈，如图8 9所示。图8-9Y形密封圈和带支撑的Y形密封圈(4)缓冲与排气装置1)缓冲装置：当液压缸拖动负载的质量较大、速度较高时，一般应在液压缸中设缓冲装置，必要时还需在液压传动系统中设缓冲回路，以免在行程终端活塞组件与缸体组件之间发生过大的机械碰撞，导致液压缸损坏。缓冲的原理是当活塞或缸筒接近行程终端时，在排油腔内增大回油阻力，从而降低液压缸的运动速度，避免活塞与缸盖相撞。常见的缓冲装置有圆柱形环隙式（见图8 10）、圆锥形环隙式、可变节流槽式、可调节流孔式。2)排气装置(见图8-11)：液压
48、传动系统中往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、液压缸运动不稳等现象，严重时会使系统不能正常工作，且混入的空气往往会集聚在液压缸内。对于要求不高的液压缸，往往不设计专门的排气装置，而是将油口布置在缸筒两端的最高处，这样也能使空气随油液排往油箱，再从油箱溢出。图8-10圆柱形环隙式缓冲装置图8-11排气装置3.常见的液压缸固定方式表8-2液压缸的固定方式表8-2液压缸的固定方式图8-12某企业液压缸展示平台单杆式活塞缸速度与推力计算任务二 液压缸的计算(1)单杆式活塞缸速度与推力计算表8-4常见的液压缸主要参数1)如图8-13所示，当无杆腔进油时，活塞的运动速度v1(m/s)和推力F1(N
49、)分别为v1=4Q/（8 1）2)如图8-14所示，有杆腔进油，活塞的运动速度v2(m/s)和推力F2(N)分别为v2=4Q/(-)（8 3）图8-13无杆腔进油图8-14有杆腔进油图8-15差动连接3)如图8-15所示，差动连接时，两腔同时通入压力油，无杆腔面积大于有杆腔面积，活塞向右运动。根据流量连续性方程可导出液压缸的运动速度v3（m/s）和推力F3（N）为表8-5常用液压缸计算公式图8-16例题图解：无杆腔A1=/4D2=6.3585103(m2)有杆腔A2=/4(D2d2)=35325103(m2)图8-17柱塞缸计算模型(2)柱塞缸速度与推力计算柱塞缸是单作用液压缸，只能实现单向运
50、动，由于柱塞缸工作时只有进油没有回油，所以柱塞缸没有回油阻力。如图8 17所示，已知柱塞缸柱塞面积为A，柱塞直径为d，进油压力为p，流量为Q，则图8-18初步设计方案1.任务概述2.实施步骤1)液压缸伸出时：推力F=pA1=38151（N）2)液压缸缩回时：推力F=pA2=21195(N)1)熟悉液压缸的装配流程。2)了解液压缸维护及常见故障的处理。任务三 液压缸的安装与维护1.液压缸装配注意事项1)在装配过程中应保持部件、环境清洁。2)安装时要保证活塞杆顶端连接头的方向与缸头、耳环的方向一致，并保证整个活塞杆在进退过程中的直线度。3)装配时应尽量避免拉力作用，特别应使其不要承受径向力。4)安
