第7章 数控机床的液压与气压系统.ppt

第七章数控机床的液压与气压系统
液压与气压传动概述
液压与气压传动的主要元件用简介
数控机床上液压系统的构成及其回路
液压与气压传动系统在机床上的应用
数控机床润滑系统
数控机床上液压与气压系统的维护
液压与气压传动概述
液压传动的工作原理
气压传动的工作原理
液压与气压传动系统的构成
液压与气压传动的特点
液压传动的工作原理
图7-1是液压千斤顶的工作原理图。需要千斤顶工作时,向上提起杠杆1则活塞2被提起,液压缸3下腔中压力减小,单向阀5关闭,单向阀4导通,油箱里的油液被吸人到液压缸3中,这是吸油过程;随后,压下杠杆1,活塞2下移,液压缸3下腔中压力增大,迫使单向阀4关闭,单向阀5导通,高压油液经油管11流人液压缸6的下腔中,推动活塞7向上移动,这是压油过程。如此反复操作便可将重物8提升到需要的高度。在此过程中,控制阀9处于截止状态。打开控制阀9,则活塞6下腔中的油液在重物作用下排回油箱
图7-1 液压传动的工作原理
1-杠杆 2、7-活塞 3、6-液压缸4、5-单向阀
气压传动的工作原理
如果将图7-1所示系统中的油液换成空气,去掉油箱及与之相连的油管,将液压缸改为气缸,那么该系统便可视为一个气压传动系统。生活中常用的打气筒,就与活塞缸3的工作原理完全相同。
通过以上的分析不难看出,液压与气压传动是以密封容积中的受压工作介质来传递动力和运动的。它先将机械能转换成工作介质的压力能,通过由各种元件组成的控制回路实现能量的控制与调节,最终将传动介质的压力能还原为机械能,使执行机构实现预定的动作,按照程序完成相应的动力与运动输出。
图7-1 液压传动的工作原理
1-杠杆 2、7-活塞 3、6-液压缸 4、5-单向阀
液压与气压传动系统的构成
液压与气压传动系统一般由以下五个部分组成。

动力装置是指将原动机的机械能转换成传动介质压力能的装置。它是系统的动力源,用以提供一定流量或一定压力的液体或压缩空气。常见的动力装置有液压泵、空气压缩机等。

执行装置用于连接工作部件,将工作介质的压力能转换为工作部件的机械能,常见的有作直线运动的动力缸(包括液压缸和气缸)和作回转运动的液压马达、气马达。
液压与气压传动的特点
液压及气压传动均属于流体传动,因此机构输出力大,机械结构更紧凑、传递运动平稳,反应速度快,冲击小,能高速起动、制动和换向,易于实现过载保护。而且其控制元件的标准化、系列化和通用化程度较高。但要配置液压泵和油箱,如传动介质易泄漏、不适于遥控、系统安装困难、故障不易诊断等。气动装置的气源容易获得,机床可以不必再单独配置动力源,装置结构简单,工作速度快和动作频率高,适合于完成频繁起动的辅助工作。过载时比较安全,不易发生过载损坏机件等事故。



1) 在同等功率的情况下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑。液压马达的重量约为同功率电动机的1/6左右。
2) 液压装置工作平稳、惯性小、反应快,易于实现快速起动、制动,具有较高的换向频率。
3) 液压传动能在运行过程中进行无级调速,且调速的范围相当宽,可达1:2000。
4) 液压元件能自行润滑,使用寿命长。
5) 因为液压元件已实现标准化、系列化和通用化,所以液压传动系统的设计、制造和使用变得较为容易。
6) 液压装置与机械装置相比更易实现直线运动。

1) 工作介质是空气,因此处理方便,不存在介质变质及补充问题,对环境无污染。
2) 空气粘度小,在管路中的能量损失小,适于远程传输及控制。
3) 所需工作压力低,元件的材料和制造精度要求低,成本低。
4) 工作适应性强,能在各种恶劣环境下正常工作。
5) 结构简单、轻便,使用安全。
表7-1列出了液压与气压传动和其他传动的性能比较,由此可看出其传动的具体性能
表7-1 液压与气压传动和其他传动的性能比较
类型
操作力
动作快慢
环境要求
构造
负载影响
操作距离
无级调速
寿命
维护要求
价格
液压传动
最大
较慢
不怕振动
复杂
有一些
短距离
良好
一般
高
稍贵
气压传动
中等
较快
适应性好
简单
较大
中距离
较好
长
一般
便宜
电气传动
中等
快
要求高
稍复杂
几乎没有
远距离
良好
较短
较高
稍贵
电子传动
最小
最快
要求特高
最复杂
没有
远距离
良好
短
更高
最贵
机械传动
较大