機(jī)械基礎(chǔ)第五章液壓傳動(dòng)

1、51 液壓傳動(dòng)概述液壓傳動(dòng)概述52 液壓組件液壓組件53 液壓基本回路液壓基本回路54 液壓傳動(dòng)在汽車(chē)上應(yīng)用液壓傳動(dòng)在汽車(chē)上應(yīng)用實(shí)操訓(xùn)練實(shí)操訓(xùn)練5-1 液壓傳動(dòng)概述液壓傳動(dòng)概述液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)輪胎起重機(jī)鏟土機(jī)汽車(chē)翻斗機(jī)構(gòu)一、液壓傳動(dòng)原理一、液壓傳動(dòng)原理液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)、依靠密封容積的變化來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)，通過(guò)液體內(nèi)部的壓力傳遞動(dòng)力。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)本質(zhì)是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能，隨后又將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而做功。液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟硪簤簜鲃?dòng)液壓傳動(dòng)二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由四大部分組成：1.動(dòng)力組件2.執(zhí)行組件3.控制

2、組件 4.輔助組件液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)三、液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)三、液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)1.功率密度（即單位體積所具有的功率）大，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。2.能無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大。3.由于液壓組件質(zhì)量小，慣性矩小，故變速性好。4.運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，能自行潤(rùn)滑，使用壽命較長(zhǎng)。5.操縱方便、省力，特別是與電氣組合應(yīng)用時(shí)。液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)四、液壓系統(tǒng)圖形符號(hào)四、液壓系統(tǒng)圖形符號(hào)工作原理圖直觀性強(qiáng)簡(jiǎn)化原理圖的繪制，各元件可用圖形符號(hào)表示，壓碎機(jī)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)五、液壓傳動(dòng)的基本參數(shù)五、液壓傳動(dòng)的基本參數(shù)1.壓力壓力 液體在單位面積上所受的法向力稱(chēng)為壓力，壓力通常用p 表示，p=F/A。2.流

3、量流量 單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一通道截面的液體體積稱(chēng)為流量。通常所說(shuō)的流量指平均流量，用q 表示，即q=V/t。液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)3.3.活塞運(yùn)動(dòng)速度與流量的關(guān)系活塞運(yùn)動(dòng)速度與流量的關(guān)系液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)5-2 液壓組件液壓組件一、液壓泵一、液壓泵1.液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理液壓泵靠密封容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油和壓油，其輸出流量的多少取決于密封工作容積變化的大小。液壓組件液壓組件液壓泵的工作原理圖2.液壓泵正常工作的條件液壓泵正常工作的條件（1）應(yīng)具備密封容積，而且密封容積能夠交替變化；（2）應(yīng)有配流裝置，以使在任何時(shí)候其吸油腔和壓油腔都不能互通（如止回閥）；（3）在吸油過(guò)程中，油箱必須和大氣相通。

4、液壓組件液壓組件3.液壓泵的職能符號(hào)液壓泵的職能符號(hào) 職能符號(hào)職能符號(hào) 液壓組件液壓組件4.液壓泵的分類(lèi)液壓泵的分類(lèi)（1）按結(jié)構(gòu)形式分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、轉(zhuǎn)子泵等；（2）按輸出流量是否能調(diào)節(jié)分為定量泵、變量泵；（3）按供油方向分為單向泵、雙向泵；（4）按額定壓力的高低分為低壓泵（2.5Mpa以下）、中壓泵（2.58Mpa）、中高壓泵（816Mpa）、高壓泵（1632Mpa）、超高壓泵（32Mpa以上）。液壓組件液壓組件外嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵 外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，抗污及自吸性好，廣泛應(yīng)用于低壓系統(tǒng) 內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵 內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)緊湊，工作容積大，轉(zhuǎn)速高，噪聲小，但流

5、量脈動(dòng)大，可以用于中低壓場(chǎng)合 葉片泵葉片泵 葉片泵流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，噪聲小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸入性能差，對(duì)工作油液的污染較敏感。主要用于對(duì)速度平穩(wěn)性要求較高的中低壓系統(tǒng) 柱塞泵柱塞泵 柱塞泵泄漏小，容積效率高，能承受較高的壓力，易實(shí)現(xiàn)變量，但抗污染能力差，一般用于高壓系統(tǒng) 液壓組件液壓組件二、液壓缸二、液壓缸1液壓缸的結(jié)構(gòu)與工作原理液壓缸的結(jié)構(gòu)與工作原理液壓缸的結(jié)構(gòu):由缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿等組成。液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓組件液壓組件液壓缸液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，它是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行組件。汽車(chē)中的液壓制動(dòng)器、液壓翻斗車(chē)的控制等均用到各式液壓缸。按結(jié)構(gòu)不同，液壓缸可分

6、為活塞式、柱塞式、伸縮套筒式液壓缸。按油壓作用形式分為單作用式和雙作用式液壓缸。2液壓缸的類(lèi)型及圖形符號(hào)液壓缸的類(lèi)型及圖形符號(hào)液壓組件液壓組件單作單作用液用液壓缸壓缸 柱塞式液柱塞式液壓缸壓缸 柱塞僅單向運(yùn)動(dòng)，返回行程是利用自重或負(fù)荷將柱塞推回 單活塞桿單活塞桿液壓缸液壓缸 活塞僅單向運(yùn)動(dòng)，返回行程是利用自重或負(fù)荷將活塞推回 雙活塞桿雙活塞桿液壓缸液壓缸 活塞的兩側(cè)都裝有活塞桿，只能向活塞一側(cè)供給壓力油，返回行程通常利用彈簧力、重力或外力推回 伸縮液壓缸伸縮液壓缸 以短缸獲得長(zhǎng)行程。用液壓油由大到小逐節(jié)推出，靠外力由小到大逐節(jié)縮回 雙作雙作用液用液壓缸壓缸單活塞桿液壓缸單活塞桿液壓缸 單邊有桿

7、，雙向液壓驅(qū)動(dòng)，雙向推力和速度不等 雙活塞桿液壓缸雙活塞桿液壓缸 雙邊有桿，雙向液壓驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)等速往復(fù)運(yùn)動(dòng) 伸縮液壓缸伸縮液壓缸 雙向液壓驅(qū)動(dòng)，伸出由大到小逐節(jié)推出，由小到大逐節(jié)縮回 液壓組件液壓組件3.液壓缸的密封裝置液壓缸的密封裝置 液壓缸的密封裝置是用來(lái)防止油液的泄露，其對(duì)液壓缸的工作性能和效率有直接的影響，因而要求密封裝置有良好的密封性能，摩擦阻力小，制造簡(jiǎn)單，拆裝方便，成本低且壽命長(zhǎng)。液壓缸的密封主要指活塞與缸筒、活塞桿與端蓋間的動(dòng)密封和缸筒與端蓋間的靜密封。液壓組件液壓組件常用的密封方法液壓組件液壓組件4.4.液壓缸的緩沖裝置液壓缸的緩沖裝置液壓組件液壓組件5.5.液壓缸的排氣液

8、壓缸的排氣液壓組件液壓組件三、液壓控制閥三、液壓控制閥液壓控制閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和流動(dòng)方向，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力、速度和運(yùn)動(dòng)方向符合要求。按照功用，液壓控制閥分為方向閥方向閥、壓力閥壓力閥和流流量閥量閥三大類(lèi)。1.方向閥方向閥（1）單向閥（止回閥） 液壓組件液壓組件單向閥液壓組件液壓組件（2）換向閥 換向閥是用來(lái)改變油液流動(dòng)路線(xiàn)以改變工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向。它是利用閥芯相對(duì)閥體移動(dòng)，接通或關(guān)閉相應(yīng)的油路，從而改變液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)的。換向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理液壓組件液壓組件按閥芯的運(yùn)動(dòng)方式不同，換向閥可分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩類(lèi)，其中滑閥式換向閥使用較多。根據(jù)閥芯在閥體內(nèi)的工作位置數(shù)和換

9、向閥所控制的油口通路，換向閥分為二位二通、二位三通、二位四通、二位五通等類(lèi)型。液壓組件液壓組件液壓組件液壓組件 根據(jù)閥芯控制的方式，換向閥分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和電液動(dòng)等類(lèi)型。液壓組件液壓組件2.壓力閥壓力閥壓力閥用來(lái)控制液壓系統(tǒng)的壓力，或利用系統(tǒng)中壓力的變化來(lái)控制某些液壓組件的動(dòng)作。壓力閥的種類(lèi)很多，這里只介紹溢流閥和減壓閥。（1）溢流閥 液壓組件液壓組件 溢流閥可分為直動(dòng)式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥。液壓組件液壓組件（2）減壓閥）減壓閥 減壓閥在液壓系統(tǒng)中的作用主要有：降低系統(tǒng)某一支路的油液壓力，使同一系統(tǒng)有兩個(gè)或多個(gè)不同壓力。根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理不同，減壓閥可分為直動(dòng)式減壓閥和先導(dǎo)式減壓閥兩

10、種。液壓組件液壓組件直動(dòng)式減壓閥 節(jié)節(jié)流流閥閥 改變節(jié)流口的通流面積，使液阻發(fā)生變化，就可以調(diào)節(jié)流量的大小 調(diào)調(diào)速速閥閥 由減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成，可以使節(jié)流閥前后的壓力差保持不變， 一般用于運(yùn)動(dòng)速度要求平穩(wěn)的場(chǎng)合 3.流量閥流量閥液壓組件液壓組件四、液壓輔助組件四、液壓輔助組件液壓組件液壓組件5-3 液壓基本回路液壓基本回路一、壓力控制回路一、壓力控制回路1.調(diào)壓回路調(diào)壓回路液壓基本回路液壓基本回路調(diào)壓回路a）單級(jí)調(diào)壓回路 b）多級(jí)調(diào)壓回路1溢流閥 2、3調(diào)壓閥 4換向閥2. 減壓回路減壓回路液壓基本回路液壓基本回路3. 增壓回路增壓回路液壓基本回路液壓基本回路4. 卸荷回路卸荷回路液壓基本

11、回路液壓基本回路二、速度控制回路二、速度控制回路1.節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路根據(jù)節(jié)流閥在回路中裝設(shè)的位置不同，節(jié)流調(diào)速回路分為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路和旁路節(jié)流調(diào)速回路三種類(lèi)型。2.同步回路同步回路同步回路有串聯(lián)、并聯(lián)液壓缸的同步回路，在汽車(chē)上采用并聯(lián)式同步回路。液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路液壓基本回路三、方向控制回路三、方向控制回路1.換向回路換向回路液壓基本回路液壓基本回路2.2.鎖緊回路鎖緊回路鎖緊回路是指通過(guò)回路的控制使執(zhí)行組件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某一位置上停留一段時(shí)間保持不動(dòng)，

12、以防止其漂移或沉降。 液控單向閥鎖緊回路液壓基本回路液壓基本回路5-4 液壓傳動(dòng)在汽車(chē)上應(yīng)用液壓傳動(dòng)在汽車(chē)上應(yīng)用實(shí)例實(shí)例1：汽車(chē)液壓制動(dòng)系統(tǒng)：汽車(chē)液壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例實(shí)例2：液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向器的工作原理1-活塞 2-缸體 3-閥芯4-擺桿 5-轉(zhuǎn)向盤(pán) 6-轉(zhuǎn)向連桿機(jī)構(gòu)實(shí)例實(shí)例3：自卸車(chē)液壓系統(tǒng)：自卸車(chē)液壓系統(tǒng)QD351自卸車(chē)液壓系統(tǒng)原理圖a）后傾式自卸車(chē) b）側(cè)傾式自卸車(chē)c）雙缸式自卸車(chē)d）多級(jí)式自卸車(chē)e）系統(tǒng)原理圖1-液壓泵 2-粗過(guò)濾器 3-過(guò)濾器 4-油箱 5-限壓閥 6-方向控制閥 7-液壓缸 8-手柄QD351型自卸車(chē)的液壓系統(tǒng)工作過(guò)程如下：（1）空位（2）舉升（3）中停（4）下降實(shí)操訓(xùn)練實(shí)操訓(xùn)練一、訓(xùn)練任務(wù)一、訓(xùn)練任務(wù)