第一章油壓傳動(dòng)技術(shù)的概述1.1油壓傳動(dòng)的基本原理和特點(diǎn)1.1.1.基本原理：油壓系統(tǒng)借助油壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各類控制閥和管道的傳遞，依靠于油壓執(zhí)行器件(油壓缸或電機(jī))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中的液體稱為工作介質(zhì)，通常為礦物油，它的作用和機(jī)械傳動(dòng)中的皮帶、鏈條和蝸桿等傳動(dòng)器件相類似。在油壓傳動(dòng)中，油壓油缸就是一個(gè)最簡(jiǎn)單而又比較完整的油壓傳動(dòng)系統(tǒng)，剖析它的工作過程，可以清楚的了解油壓傳動(dòng)的基本原理。全套圖紙加1538937061.1.2.油壓傳動(dòng)的特點(diǎn)：（1）油壓工作介質(zhì)是在受調(diào)節(jié)和控制下工作，故可作“傳動(dòng)”之用，亦可作“控制”之用，兩者很難迥然分開。（2）油壓技術(shù)中，與外負(fù)載（推理運(yùn)動(dòng)速率（或怠速n）相對(duì)應(yīng)的液體熱阻是流量q。壓力p和流量q油壓系統(tǒng)中兩個(gè)四川科技學(xué)院大專生結(jié)業(yè)設(shè)計(jì)（論文）最基本的參數(shù)，壓力的高低取決于負(fù)載大小，流量大小取決于速率高低和執(zhí)行器件的主要規(guī)格（油壓螺距或電機(jī)排量）。（3）假如忽視各類損失，油壓傳動(dòng)的力（或力矩）與速率（或怠速）彼此無關(guān)，既可實(shí)現(xiàn)與負(fù)載無關(guān)的任何運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也可利用各類控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與負(fù)載有關(guān)的各類運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

（4）油壓傳動(dòng)是以液體的壓力能來傳遞動(dòng)力的傳遞而且符合能量守恒定理，壓力與流量q的乘積等于功率P。油壓傳動(dòng)時(shí)省力，不省功。1.2油壓傳動(dòng)發(fā)展的概況油壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為留傳動(dòng)，是按照17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展上去的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。迄今，大致經(jīng)歷了啟蒙期、發(fā)展期、成型期和成熟期四個(gè)時(shí)期。雖然現(xiàn)今油壓技術(shù)面臨著來自電氣傳動(dòng)及控制技術(shù)的新競(jìng)爭(zhēng)和紅色環(huán)保的新挑戰(zhàn)，并且因?yàn)槠洫?dú)到的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使其在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，將始終發(fā)揮無可取代的重大作用?，F(xiàn)在電動(dòng)液壓彎管機(jī)，流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。1795年法國約瑟夫布拉曼(JosephBraman,1749-1814)，在巴黎用水作為工作介質(zhì),以水壓機(jī)的方式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善。第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后油壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用，非常是1920年之后，發(fā)展更為迅速。油壓器件大概在19世紀(jì)末20世紀(jì)初的20年間才開始步入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925年維克斯(FVikers)發(fā)明了壓力平衡式莖稈泵，為近代油壓器件工業(yè)或油壓傳動(dòng)的逐漸完善奠定了基礎(chǔ)。

20世紀(jì)初康斯坦丁尼斯克(GConstantimsco)對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究；1910年對(duì)液力傳動(dòng)(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間，在法國銑床中有30%應(yīng)用了油壓傳動(dòng)。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，臺(tái)灣油壓傳動(dòng)的發(fā)展較歐美等國家晚了近20多年。在1955年前后，美國迅速發(fā)展油壓傳動(dòng)，1956年創(chuàng)立了“液壓工業(yè)會(huì)”。近20~30年間，美國油壓傳動(dòng)發(fā)展之快，居世界領(lǐng)先地位。我國的油壓工業(yè)開始于20世紀(jì)50年代，油壓器件最初應(yīng)用于銑床和鍛壓設(shè)備。60年代獲得較大的發(fā)展，以參悟到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。在銑床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、制造業(yè)、冶金、汽車、航空航天、船舶、運(yùn)輸以及軍工等都有流體傳動(dòng)和控制技術(shù)。當(dāng)前油壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪音、低煤耗、長壽命、高度集成化等四川科技學(xué)院大專生結(jié)業(yè)設(shè)計(jì)（論文）方向發(fā)展。同時(shí)，新器件的應(yīng)用、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等工作，也取得明顯地成果，將推進(jìn)油壓傳動(dòng)技術(shù)更先進(jìn)的方向發(fā)展。目前，我國的油壓件已從低壓到高壓產(chǎn)生系列，并生產(chǎn)出許多新型器件，如插裝式錐閥、電液比列閥、電液伺服閥、電液數(shù)字控制閥等。

我國的機(jī)械制造工業(yè)認(rèn)真消化和推廣引進(jìn)美國先進(jìn)的油壓技術(shù)的同時(shí)，也在大力研發(fā)、開發(fā)國產(chǎn)油壓件新產(chǎn)品，強(qiáng)化產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)一些性能差并且不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的油壓產(chǎn)品，采用逐漸淘汰的舉措。由此可見，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，油壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步的發(fā)展，在各類機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用將愈加廣泛。1.3油壓傳動(dòng)在各領(lǐng)域的應(yīng)用車輛工業(yè)自卸式車輛、高空作業(yè)車、消防車等工程機(jī)械挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等銑床工業(yè)機(jī)床、刨床、磨床、壓力機(jī)、組合銑床、加工中心等農(nóng)業(yè)機(jī)械聯(lián)合收割機(jī)的控制系統(tǒng)等輕工機(jī)械沖壓機(jī)、造紙機(jī)、校直機(jī)、打包機(jī)等起重機(jī)械起重機(jī)、吊車、叉車、液壓千斤頂?shù)纫苯鸸I(yè)電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)等煤礦機(jī)械開采機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等建筑機(jī)械打樁機(jī)、平地機(jī)、混凝土輸送車、攪拌車等民航工業(yè)客機(jī)起落架等船舶港口機(jī)械起貨機(jī)、舵機(jī)等澆鑄機(jī)械壓鑄機(jī)、加料機(jī)等筑路機(jī)械壓路機(jī)、鋪料機(jī)等油壓傳動(dòng)在其他方面應(yīng)用也很廣泛，像工業(yè)機(jī)器人，手動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備等等，在此不再贅言。1.4油壓彎管機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r我國的彎管機(jī)加工工藝從青銅器時(shí)代開始萌芽的，并逐步產(chǎn)生和發(fā)展。從夏朝到春秋時(shí)期早已有了相當(dāng)發(fā)達(dá)的青銅冶鑄業(yè)出現(xiàn)了各類青銅工具，如：青銅刀、青銅銼、青銅鋸等等。

同時(shí)有出土文物與甲骨文記錄表明，這個(gè)時(shí)期生產(chǎn)的青銅工具和生活工具，在制造過程中都要經(jīng)過銑削加工或碾磨。我國的冶鑄技術(shù)比歐洲早一千多年。表明金屬銑削加工步入了一個(gè)新的階段。有記錄表明早在三千多年前的商代早已有了旋轉(zhuǎn)的琢玉工具，這也就是金屬銑削銑床的前身。70年代在寧夏滿城一號(hào)遺址出土的五湖南科技學(xué)院?？粕Y(jié)業(yè)設(shè)計(jì)（論文）銖錢，其外圓上有經(jīng)過工件的痕跡，刀花均勻，磨削震動(dòng)，波紋清晰，橢圓度很小。有可能將刀幣錢穿在方軸上，之后裝在木制的機(jī)床上，用手拿著工具進(jìn)行銑削。日本自20世紀(jì)60年代就開始使用垂直油壓（即臥式）彎管機(jī)，可以彎制152.4~762mm（6~30英寸）各類壁厚的鐵管。70年代后，冷彎管機(jī)的性能進(jìn)一步構(gòu)建，同時(shí)，彎管輪胎研發(fā)成功，與冷彎機(jī)配套使用，才能彎制薄壁高硬度大口徑的輸油輸喉管道鐵管，最大彎管半徑達(dá)到1524mm（60英寸）。原南斯拉夫研發(fā)冷彎管機(jī)基本也是從20世紀(jì)60年代開始的，功能與日本機(jī)器相近，但因?yàn)槠渲鳈C(jī)油壓系統(tǒng)采用立式機(jī)構(gòu)，平面占用空間較大，運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)擺布存在較大困難。目前，世界上有英國、加拿大和美國等發(fā)達(dá)國家近10家冷彎機(jī)生產(chǎn)廠，所產(chǎn)型號(hào)基本結(jié)構(gòu)均為垂直油壓式，輪胎方式有氣動(dòng)式和油壓式兩種。

氣動(dòng)式結(jié)構(gòu)輪胎優(yōu)點(diǎn)在于行走速率快、彎管預(yù)制效率高，但須要另行配置空氣壓縮機(jī)，系統(tǒng)工作平穩(wěn)性差，無法控制。油壓式輪胎依靠于整機(jī)油壓站，結(jié)構(gòu)緊湊，且油壓傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，才能保證管線在預(yù)判過程中不發(fā)生橢圓變型?，F(xiàn)在我國彎管機(jī)的設(shè)計(jì)特征具有以下明顯的特征：搖臂，其作用是保證彎管彎曲直徑符合要求，其夾緊座是限制鐵管在彎曲過程中拉升。矯直輥一是避免在彎曲過程垂直方向變型，與浮動(dòng)防橢圓治具配合使用保證彎曲后的鐵管橢圓度符合要求。導(dǎo)向輥裝置一有兩組導(dǎo)向輥和機(jī)架及夾緊傳動(dòng)系統(tǒng)組成，導(dǎo)向輥開合由油壓驅(qū)動(dòng)來完成，其功能是與搖臂共同完成鐵管水平方向的彎曲。推送裝置（由貨車、床上、傳動(dòng)軸、牽引鏈等組成）促進(jìn)鐵管前進(jìn)，在搖臂和導(dǎo)向輥?zhàn)饔孟妈F管形成彎曲。水廠分高壓和低壓的兩部份，為導(dǎo)向輥開合、搖臂夾緊座、油缸、推送裝置貨車卡盤開合、矯直輥開合提供動(dòng)力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，彎管機(jī)的型式日趨多元化，彎管性能也在大幅度地提升。微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器、先進(jìn)的交流伺服系統(tǒng)以及新型油壓元元件和油壓技術(shù)的應(yīng)用，使彎管機(jī)的功能更趨完美。油壓彎管機(jī)是制品成形生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛的設(shè)備之一。自其問世以來，在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

目前，油壓彎管機(jī)的油壓系統(tǒng)和整機(jī)結(jié)構(gòu)方面，早已比較成熟，國內(nèi)外油壓彎管機(jī)的發(fā)展除了彰顯在控制系統(tǒng)上，也主要突出在高效化、高速化、低煤耗；機(jī)電一體化，以充分合理借助機(jī)械和電子的先進(jìn)技術(shù)推動(dòng)整個(gè)油壓系統(tǒng)的建立；手動(dòng)化、智能化，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自確診和調(diào)整，具有故障預(yù)處理功能；油壓器件集成化、標(biāo)準(zhǔn)化，以有效避免泄密和污染等四個(gè)方面。油壓彎管機(jī)在油壓系統(tǒng)的油路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，國外外趨于于集成化、封閉式設(shè)計(jì)，插裝閥、疊加閥和復(fù)合化器件，使其結(jié)構(gòu)更加緊湊，愈發(fā)微型。四川科技學(xué)院大專生結(jié)業(yè)設(shè)計(jì)（論文）我國目前的油壓玩管機(jī)主要有數(shù)控式的、電動(dòng)的、手動(dòng)等方式，以適用于不同場(chǎng)合。我國現(xiàn)今，因?yàn)闁|部的開發(fā)，因而在石油、天然氣的輸送上，采用的都是比較粗的鐵管，故須要研發(fā)大口徑的油壓彎管機(jī)。1.5油壓系統(tǒng)的組成及分類1.5.1.油壓系統(tǒng)的組成（1）、動(dòng)力器件。將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體壓力能的裝置，如油壓泵。（2）、執(zhí)行器件。將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出的裝置，如油壓缸、擺動(dòng)缸、液壓電機(jī)。（3）、控制器件。對(duì)系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的裝置，以及進(jìn)行訊號(hào)轉(zhuǎn)換、邏輯運(yùn)算和放大等功能的訊號(hào)控制器件，如溢流閥、流量控制閥和換（5）、工作介質(zhì)。

用它進(jìn)行能量和訊號(hào)的傳遞，油壓系統(tǒng)是以油壓油作為工作介質(zhì)，如礦物油等。1.5.2.油壓系統(tǒng)的分類1.油壓缸汽車用油缸、單作用油缸、液壓機(jī)油缸、擺動(dòng)油缸、單作用多級(jí)油缸（套筒油缸）還有雙作用多級(jí)油缸以及彈簧復(fù)位油缸等多種。2.油壓電機(jī)油壓電機(jī)，有蝸桿電機(jī)、葉片電機(jī)、柱塞電機(jī)等，就是說幾乎定量水泵在理論上均可作為電機(jī)作用。3.低速大扭力油壓電機(jī)靜力平衡低速大轉(zhuǎn)矩低油壓電機(jī)。1.6油壓傳動(dòng)的異同點(diǎn)廣東科技學(xué)院大專生結(jié)業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1.6.1.油壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)1）傳動(dòng)平穩(wěn)在油壓傳動(dòng)裝置中，因?yàn)橛鸵旱膲嚎s量十分小，在一般壓力下可以覺得不可壓縮，借助油液的連續(xù)流動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)。油液有吸振能力，在油路中還可以設(shè)置油壓緩沖裝置，故不像機(jī)械機(jī)構(gòu)因加工和裝配偏差會(huì)導(dǎo)致震動(dòng)扣撞擊，使傳動(dòng)非常平穩(wěn)，以便實(shí)現(xiàn)頻繁的換向；因而它廣泛地應(yīng)用在要求傳動(dòng)平穩(wěn)的機(jī)械上，比如機(jī)床幾乎全都采用了油壓傳動(dòng)。2）質(zhì)量輕容積小油壓傳動(dòng)與機(jī)械、電力等傳動(dòng)形式相比，在輸出同樣功率的條件下，容積和質(zhì)量可以降低好多，因而慣性小、動(dòng)作靈敏；這對(duì)油壓仿形、液壓手動(dòng)控制和要求減少質(zhì)量的機(jī)器來說，是非常重要的。

比如我國生產(chǎn)的1m3挖掘機(jī)在采用油壓傳動(dòng)后，比采用機(jī)械傳動(dòng)時(shí)的質(zhì)量減少了1t。3）承載能力大油壓傳動(dòng)便于獲得很大的力和力矩，因而廣泛用于壓制機(jī)、隧道采煤機(jī)、萬噸貨輪操襟翼和萬噸水壓機(jī)等。4）容易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速在油壓傳動(dòng)中，調(diào)節(jié)液體的流量就可實(shí)現(xiàn)無級(jí)凋速，但是凋速范圍很大，可達(dá)2000：1，很容易獲得極低的速5）便于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)油壓系統(tǒng)中采取了好多安全保護(hù)舉措電動(dòng)液壓彎管機(jī)，才能手動(dòng)避免過載，防止發(fā)生車禍。6）油壓器件才能手動(dòng)潤滑因?yàn)椴捎糜蛪河妥鳛楣ぷ鹘橘|(zhì)，使油壓傳動(dòng)裝置能自動(dòng)潤滑，因而器件的使用壽命較長。7）容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作采用油壓傳動(dòng)能獲得各類復(fù)雜的機(jī)械動(dòng)作，如仿形銑床的油壓仿形刀架、數(shù)控機(jī)床的油壓工作臺(tái)，可加工出不規(guī)則形狀的零件。8）簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)采用油壓傳動(dòng)可大大地簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，因而降低了機(jī)械零部件數(shù)9）以便實(shí)現(xiàn)手動(dòng)化油壓系統(tǒng)中，液體的壓力、流量和方向是十分容易控制的，再加上電氣裝置的配合，很容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的手動(dòng)工作循環(huán)。目前，油壓傳動(dòng)在組合車床