第10章--汽車液壓傳動[123頁]課件

1、第10章 汽車液壓傳動本章導(dǎo)讀液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動方式。液壓傳動又稱為流體傳動，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。本章要點(diǎn)1液壓傳動的概述。2液壓元件的類型及工作原理。3液壓基本回路的結(jié)構(gòu)原理和性能。4典型汽車液壓系統(tǒng) 10.1 液壓傳動概述1液壓傳動技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用液壓傳動是指以有壓流體為傳動介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)能量傳遞和控制。相對于傳統(tǒng)的機(jī)械傳動來說，液壓傳動還是一門新的技術(shù)。近半個世紀(jì)以來，液壓傳動才得以真正推廣，并隨著世界原子能

2、科學(xué)、空間技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓傳動技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，逐漸滲透到了國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，尤其是在工程機(jī)械、汽車、軍工、冶金、船舶、石油、航空等行業(yè)中得到了普遍應(yīng)用。液壓傳動技術(shù)正朝著高壓、高速、高效率、高功率、低能耗、低噪聲、經(jīng)久耐用等方向發(fā)展；應(yīng)運(yùn)而生的是新型液壓元件的應(yīng)用、計算機(jī)仿真、微機(jī)控制等技術(shù)。緊跟國際液壓傳動的步伐，我國的液壓技術(shù)而在上個世紀(jì)50年代就發(fā)展起來了，最初應(yīng)用在機(jī)床、鍛壓設(shè)備上，后來隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，也應(yīng)用到了汽車上。目前，我國機(jī)械工業(yè)在認(rèn)真消化、推廣從國外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時，大力研制開發(fā)國產(chǎn)液壓元件新產(chǎn)品，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采

3、用國際標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行新的國家標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對一些性能較差的不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的液壓元件采取逐步淘汰的措施。液壓傳動技術(shù)在我國的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個嶄新的歷史階段。2液壓傳動的基本工作原理這里通過液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韥碚f明液壓傳動的工作原理。（1）組成：液壓千斤頂主要由杠桿1、小活塞2、小油缸3、單向閥4和5、大油缸6、大活塞7、截止閥9等組成，另外還有重物8和油箱10。如圖10-1所示。圖10-1液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D（2）工作原理： 1）用手向上提起杠桿1，則小活塞2被帶動上升，于是小油缸3的下腔密封容積增大，腔內(nèi)壓力下降，形成局部真空度，這時單向閥5將所在的通道關(guān)閉，油箱10中的油液在大氣

4、壓力的作用下推開單向閥4沿進(jìn)油通道進(jìn)入油缸3的下腔，這樣一次吸油動作就完成了。2）用手向下壓杠桿1，則小活塞2下移，小油缸3的下腔密封容積減小，腔內(nèi)壓力升高，這時單向閥4自動關(guān)閉油液流回油箱10的通道，而油缸3下腔的壓力油推開單向閥5擠入大油缸6的下腔，推動大活塞7向上移動，將重物8頂起一段距離。如此反復(fù)提壓杠桿1，即可將重物不斷升起，達(dá)到頂起重物的目的。3）若將截止閥9旋轉(zhuǎn)90，則在重物的重力作用下，大油缸中的油液流回油箱，大活塞7下降到原位。這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟怼?液壓傳動系統(tǒng)的組成及圖形符號（1）液壓傳動系統(tǒng)的組成如圖10-2所示是一個機(jī)床工作臺液壓傳動系統(tǒng)，我們可以通過這個液壓傳

5、動系統(tǒng)進(jìn)一步了解液壓傳動系統(tǒng)的基本原理和組成情況。 圖10-2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理及組成由上圖可知液壓傳動系統(tǒng)由以下五個部分組成： 1）動力元件。動力元件是指液壓泵，它將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體的壓力能，以驅(qū)動執(zhí)行元件運(yùn)動。2）執(zhí)行元件。執(zhí)行元件是指作直線運(yùn)動的液壓油缸和作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的液壓馬達(dá)，它們是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。輸出力和速度或扭矩和轉(zhuǎn)速，以驅(qū)動工作部件。3）控制元件?？刂圃侵父鞣N閥類，其作用是用來控制系統(tǒng)中油液的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)定的動作。 4）輔助元件。輔助元件是指油管、管接頭、蓄能器、濾油器、油箱及壓力表等，它們的作用是提供必要的條件使系統(tǒng)得以完成

6、正常工作。5）工作介質(zhì)。工作介質(zhì)是液壓油，液壓系統(tǒng)就是通過工作介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力傳遞的。（2）液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號 為了便于閱讀、分析、設(shè)計和繪制液壓系統(tǒng)，在工程實(shí)際中，大部分采用液壓元件的圖形符號來表示。這些圖形符號只表示元件的功能，不表示元件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并以元件的靜止?fàn)顟B(tài)或零位狀態(tài)來表示。如圖10-3所示。圖10-3液壓傳動系統(tǒng)工作原理圖4液壓傳動的特點(diǎn)（1）液壓傳動的優(yōu)點(diǎn) 1）液壓傳動能方便的實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，且調(diào)速范圍大。 2）執(zhí)行元件工作平穩(wěn)，換向時沖擊較小，可頻繁換向。 3）易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，且工作油液能使液壓元件實(shí)現(xiàn)自潤滑，故使用壽命長。 4）在相同功率條件下，液壓傳動裝置體積

7、小、重量較輕。 5）操縱簡單、調(diào)節(jié)控制方便，特別是與機(jī)、電、氣聯(lián)合使用，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)。6）由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造、維修已大大簡化。 （2）液壓傳動的缺點(diǎn)1）由于液壓元件和工作介質(zhì)都在封閉的油路內(nèi)工作，所以液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時不易查找原因。2）液壓傳動有較多的能量損失，傳動效率較低，因此不宜作遠(yuǎn)距離傳動。3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，不宜在很高或很低的溫度下工作，且易污染環(huán)境。4）液壓傳動中的泄漏和液體的可壓縮性會影響執(zhí)行元件運(yùn)動的準(zhǔn)確性。5）油液元件制造精度要求高，加工裝配較困難。 總的來說，液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)是十分突出的，它的缺點(diǎn)將隨著科

8、學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐步得到解決。 10.2 液壓元件10.2.1液壓動力元件1.液壓泵的工作原理及分類如圖10-4所示為一單柱塞液壓泵的工作原理。柱塞2安裝在泵體3里，并在彈簧作用下始終與偏心輪1接觸，當(dāng)偏心輪1由原動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)時，柱塞2便在泵體3內(nèi)往復(fù)移動，使密封腔a的容積發(fā)生變化。圖10-4單柱塞液壓泵的工作原理（1）容積泵工作的兩個必要條件是：有周期性的密封容積變化。有配流裝置。 上述單柱塞泵中的兩個單向閥4、5就是起配流作用的，是配流裝置的一種類型。（2）根據(jù)液壓泵結(jié)構(gòu)形式的不同分類：齒輪泵：外嚙合齒輪泵、內(nèi)嚙合齒輪泵。葉片泵：單作用葉片泵和雙作用葉片泵。 柱塞泵：軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。螺

9、桿泵2液壓泵的性能參數(shù)（1）壓力工作壓力pP：是指液壓泵工作時，輸出油液的實(shí)際壓力。 額定壓力pH：液壓泵在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力。最高允許壓力pm：在超過額定壓力的條件下，根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力值，成為液壓泵的最高允許壓力。表10-1壓力等級（2）排量和流量排量V:由泵的密封容腔幾何尺寸變化計算而得的泵每轉(zhuǎn)的排油體積稱為泵的排量，其常用單位為L/r。排量可以調(diào)節(jié)的液壓泵稱為變量泵，排量幣可以調(diào)節(jié)的稱為定量泵。理論流量qt : 由泵的密封容腔幾何尺寸變化計算而得的泵在單位時間內(nèi)的排油體積稱為泵的理論流量。泵的理論流量等于排

10、量與其轉(zhuǎn)速的乘積，即： qt =Vn (10-1) 式中，qt理論流量，L/min V液壓泵的排量，L/r n主軸轉(zhuǎn)速，r/min實(shí)際流量qp:液壓泵的實(shí)際流量是泵工作時實(shí)際排出的流量。額定流量qH:液壓泵的額定流量是泵在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下輸出的實(shí)際流量。（3）功率 輸入功率Pi :液壓泵的輸入功率為驅(qū)動泵軸的機(jī)械功率，即： Pi= = （10-2） 式中，Pi為泵的輸入功率，n為泵軸的轉(zhuǎn)速，Ti為液壓泵的輸入轉(zhuǎn)矩。輸出功率Po :在液壓傳動系統(tǒng)中，泵的輸出表現(xiàn)為液體的壓力和流量，其輸出功率等于液體壓力和流量的乘積，即： P0 =pqv （10-3） 式中，Po為泵的輸出功率，p為輸出油液的

11、壓力，qv為輸出油液的流量。液壓泵在工作中，由于有泄漏和機(jī)械摩擦，就有能量損失，故其輸出功率小于輸入功率，即Po Pi。（4）效率容積效率:液壓泵的實(shí)際流量與理論流量的比值稱為泵容積效率，即 =Po/Pt=ppqp/ppqt=qp/qt=1-q/qt （10-4）式中,q為液壓泵的泄漏量,其值為： q= qtqp 機(jī)械效率m :由于泵在工作時存在各種摩擦損失（機(jī)械摩擦、液體摩擦），所以驅(qū)動泵軸所需要的實(shí)際轉(zhuǎn)矩必然大于理論轉(zhuǎn)矩，理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際轉(zhuǎn)矩的比值稱為機(jī)械效率，即：m=Tt/Ti （10-6）式中, Ti為實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩，Tt為理論轉(zhuǎn)矩。總效率。泵的輸出功率與輸入功率的比值稱為泵的總效率，即

12、= Po/Pi=mv （10-7）3.齒輪泵 (1)外嚙合齒輪泵1)外嚙合齒輪泵的工作原理圖10-5所示為漸開線圓柱直齒形的外嚙合齒輪泵的工作原理圖，在泵體內(nèi)有一對齒數(shù)相同的外嚙合漸開線齒輪，齒輪兩側(cè)由端蓋蓋住(圖中未示出)。圖10-5外嚙合齒輪泵的工作原理圖2) 齒輪泵的排量和流量齒輪泵的排量V相當(dāng)于兩個齒輪齒槽容積之和。假設(shè)齒槽容積等于輪齒體積，那么其排量就等于一個齒輪的齒槽容積和輪齒體積的總和，即相當(dāng)于以有效齒高(h=2m)和齒寬構(gòu)成的平面所掃過的環(huán)形體積，即泵的排量為 V=dhb=2zm2b （10-8）式中，d為分度圓直徑，d=mz；h為有效齒高，h=2m；z為齒輪齒數(shù)。實(shí)際齒槽容積

13、比輪齒體積稍大一些，所以通常取V=6.66 zm2b （10-9） 齒輪泵的實(shí)際輸出流量為 qv=6.66 zm2bnV （10-10） 式中，n為泵的轉(zhuǎn)速，v為泵容積效率， qv是齒輪泵的平均流量。 實(shí)際上，由于齒輪泵嚙合過程中壓油腔的容積變化率是不均勻的，因此齒輪泵的瞬時流量是脈動的。設(shè)qvmax、qvmin表示最大、最小瞬時流量，流量脈動率可用下式表示： (10-11) 3)外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)上存在的問題困油現(xiàn)象。 如圖10-6所示。這個密封容積隨齒輪轉(zhuǎn)動先由最大(如圖10-6 (a)所示)逐漸減小到最?。ㄈ鐖D10-6(b)所示)，又由最小逐漸增加到最大(如圖10-6 (c)所示)。消除困

14、油現(xiàn)象的方法: 通常是在齒輪的兩端蓋板上開卸荷槽(如圖10-6 (d)中的虛線所示)，在很多齒輪泵中，兩槽并不對稱于齒輪中心線分布，而是整個向吸油腔側(cè)平移一段距離，這樣能取得更好的卸荷效果。 圖10-6齒輪泵的困油現(xiàn)象及消除措施徑向作用力不平衡。當(dāng)齒輪泵工作時，液體作用在齒輪外緣上的壓力是不均勻的，從低壓腔到高壓腔，壓力沿齒輪旋轉(zhuǎn)方向逐齒遞增，因此齒輪和軸受到徑向不平衡力的作用。泄漏。外嚙合齒輪泵壓油腔的壓力油向吸油腔泄漏有三條途徑：通過齒輪嚙合處的嚙合間隙；通過泵體內(nèi)孔和齒頂圓間的徑向間隙；通過齒輪兩端面和蓋板間的端面間隙。解決辦法: 通常采用的端面間隙自動補(bǔ)償裝置。浮動軸套式： 彈性側(cè)板式

15、： 如圖10-7所示為采用浮動軸套的中高壓齒輪泵的一種典型結(jié)構(gòu)，圖中1和2是浮動安裝的，軸套左側(cè)的空腔均與泵的壓油腔相通。圖10-7采用浮動軸套的中高壓齒輪泵(2)內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開線齒形和擺線齒形兩種，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖10-8所示。 圖10-8內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)示意圖（a）漸開線齒形；(b)擺線齒形1）漸開線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵2）擺線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵4.葉片泵 （1）雙作用葉片泵 1）雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)和工作原理 結(jié)構(gòu) 如圖10-9所示為雙作用葉片泵的工作原理圖 工作原理 圖10-9雙作用葉片泵的工作原理圖2）雙作用葉片泵的排量和流量由葉片泵的工作原理可知，當(dāng)葉片泵每伸縮一次時，每兩

16、葉片間油液的排出量等于大半徑R圓弧段的容積與小半徑r圓弧段的容積之差。若葉片數(shù)為z，則雙作用葉片泵每轉(zhuǎn)排油量應(yīng)等于上述容積差的2z倍，表達(dá)式為 V=2z（R2-r2）b （10-12） 泵輸出的實(shí)際流量則為 qv=VnV=2z（R2-r2）bnV （10-13） 式中:b為葉片寬度。 如果不考慮葉片厚度，則理論上雙作用葉片泵流量無脈動。 3）雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 定子過渡曲線。 徑向作用力平衡。 4）葉片泵的困油和泄露問題及解決措施困油問題 泄露問題 （2）單作用葉片泵1）單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu) 如圖10-10所示 圖10-10 單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)和工作原理1-轉(zhuǎn)子；2-定子；3-

17、葉片工作原理 2）單作用葉片泵的特點(diǎn) 由于單作用葉片泵工作時存在徑向不平衡力，其密封容積變化不均勻，所以其流量脈動大。因?yàn)閺较蛄κ遣黄胶獾?，所以限制了該泵的工作壓力，故不宜用作高壓泵。移動定子位置，改變偏心距和偏心方向，可做成變量泵和雙向泵。5.柱塞泵 柱塞泵是依靠柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，使密封容積發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)吸排油的。由于柱塞和缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，因此，具有配合精度高、密封性能好等優(yōu)點(diǎn)。同時柱塞泵易于實(shí)現(xiàn)單向和雙向變量，所以通常作為變量泵使用。（1）斜盤式軸向柱塞泵1）斜盤式軸向柱塞泵的工作原理斜盤式軸向柱塞泵的工作原理如圖10-11所示 圖10-11斜盤式軸向柱塞泵的工作原理2）斜盤式軸

18、向柱塞泵的排量和流量當(dāng)柱塞泵旋轉(zhuǎn)一周時，柱塞移動的距離為L=Dtan(如圖10-12所示)，故柱塞泵每轉(zhuǎn)的排量為 ） （10-14） 柱塞泵實(shí)際輸出的流量為 (10-15) 式中，d為柱塞直徑；D為缸體上柱塞分布圓直徑；為斜盤傾角；z為柱塞數(shù)；n為泵的轉(zhuǎn)數(shù)。圖10-12軸向柱塞泵流量的計算3）軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖10-13所示為常見的軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)圖 圖10-13手動變量斜盤式軸向柱塞泵軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：滑履結(jié)構(gòu)。在圖10-13中 中心彈簧機(jī)構(gòu)。柱塞泵要想正常工作，柱塞頭部的滑履必須始終緊貼斜盤。在圖10-11中采用在每個柱塞底部加一個彈簧的方法，但這種結(jié)構(gòu)隨著柱塞的往復(fù)運(yùn)動，彈簧

19、易于疲勞損壞。 缸體端面間隙的自動補(bǔ)償。由圖10-13可見，使缸體緊壓配油盤端面的作用力，除彈簧3的推力外，還有柱塞孔底部臺階面上所受的液壓力，此液壓力比彈簧力大得多，而且隨泵工作壓力的增大而增大。由于，缸體始終受力緊貼著配油盤，因此，使端面間隙得到了自動補(bǔ)償，提高了泵的容積效率。 變量機(jī)構(gòu)。 在圖10-13中采用的是手動變量機(jī)構(gòu)，設(shè)置在泵的左側(cè)。當(dāng)變量時，轉(zhuǎn)動手輪19、絲桿18隨之轉(zhuǎn)動，變量活塞17便上下移動，通過軸銷16使支承在變量殼體上的斜盤15繞其中心轉(zhuǎn)動，從而改變了斜盤傾角。（2）徑向柱塞泵 1）徑向柱塞泵的工作原理如圖10-14所示為徑向柱塞泵的工作原理圖 圖10-14徑向柱塞泵的

20、工作原理圖2）徑向柱塞泵的排量和流量柱塞的行程為兩倍偏心距e，泵的排量為：（10-16） 泵的實(shí)際輸出流量為：式中，d為柱塞直徑；z為柱塞數(shù)；n為泵的轉(zhuǎn)數(shù)；v為泵的容積效率。（10-17）6.螺桿泵 如圖10-15所示是三螺桿泵的結(jié)構(gòu)圖。 1后蓋；2泵體；3主動螺桿；4從動螺桿；5前蓋圖10-15螺桿泵7.各類液壓泵的性能比較及應(yīng)用 為于合理的選用液壓泵，比較前述各類液壓泵的性能、特點(diǎn)及應(yīng)用場合，現(xiàn)將各類泵列于表10-2中。 表10-2各類液壓泵的主要性能比較及應(yīng)用類 別性 能 外嚙合齒輪泵 雙作用葉片泵 限壓式變量葉片泵 螺桿泵 軸向柱塞泵 工作壓力/MPa206.32171010流量調(diào)節(jié)不

21、能不能能20352035容積效率0.70.950.80.950.80.9能能輸出流量脈動很大很小中等能能自吸特性好較差較差0.750.950.750.95對油污染敏感性不敏感較敏感較敏感0.90.980.90.98噪聲大小較大很小很小10.2.2 液壓執(zhí)行元件1.液壓缸的類型和特點(diǎn) （1）活塞式液壓缸 活塞式液壓缸可分為雙桿式和單桿式兩種，其固定方式有缸體固定式和活塞固定式兩種。 1）雙桿活塞式液壓缸如圖9-16所示為雙桿活塞式液壓缸的原理圖，活塞兩側(cè)均裝有活塞桿。圖10-16（a）為缸體固定式結(jié)構(gòu)，缸體兩端設(shè)有進(jìn)出油口，當(dāng)壓力油從進(jìn)、出油口交替輸入液壓缸左、右工作腔時，壓力油作用于活塞端面，

22、驅(qū)動活塞活缸體運(yùn)動，并通過活塞桿或缸體帶動工作臺做直線往復(fù)運(yùn)動。圖10-16（b）為活塞固定式結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩活塞桿直徑相同（即有效工作面積相等）、供油壓力和流量不變時，那么活塞往返運(yùn)動時兩個方向的推力和運(yùn)動速度均相等，即 （10-18） （10-19） 式中，u活塞（或缸體）的運(yùn)動速度；qv供油流量；F活塞(或缸體)上的推力；p1、p2分別為液壓缸進(jìn)、出口壓力；A液壓缸有效工作面積；D、d分別為活塞、活塞桿直徑。 這種兩個方向等速、等力的特性使雙桿液壓缸可以用于雙向負(fù)載基本相等的場合，如磨床液壓系統(tǒng)等。 圖10-16 雙桿活塞式液壓缸2）單桿活塞式液壓缸如圖10-17所示為單桿活塞式液壓缸。 圖1

23、0-17單桿活塞式液壓缸(a)無桿腔進(jìn)油；(b)有桿腔進(jìn)油；(c)差動連接（10-20） 當(dāng)無桿腔進(jìn)油，有桿腔回油時，活塞的運(yùn)動速度u1和推力F1分別為： （10-21） 式中，qv供油流量；p1、p2分別為液壓缸進(jìn)、出口壓力；D、d分別為活塞、活塞桿直徑；A1、A2分別是液壓缸無桿腔和有桿腔的活塞有效作用面積。 當(dāng)有桿腔進(jìn)油，無桿腔回油時，活塞的運(yùn)動速度u2和推力F2分別為： （10-22） （10-23）式中，qv供油流量；p1、p2分別為液壓缸進(jìn)、出口壓力；D、d分別為活塞、活塞桿直徑；A1、A2分別是液壓缸無桿腔和有桿腔的活塞有效作用面積。液壓缸兩腔同時供入壓力油 （如圖10-17（c

24、）所示），由于無桿腔工作面積比有桿腔工作面積大，活塞向右的推力大于向左的推力，故其向右移動。液壓缸的這種連接方式稱為差動連接，差動連接時，活塞的速度u3和推力F3分別為： （10-24） （10-25） 式中，qv供油流量；p1、p2分別為液壓缸進(jìn)、出口壓力；D、d分別為活塞、活塞桿直徑；A1、A2分別是液壓缸無桿腔和有桿腔的活塞有效作用面積。 （2）柱塞式液壓缸如圖10-18所示，柱塞缸由缸筒1、柱塞2、導(dǎo)向套3、密封圈4和壓蓋5等零件所組成。1缸筒；2柱塞；3導(dǎo)向套；4密封圈；5壓蓋圖10-18柱塞式液壓缸（3）擺動式液壓缸擺動式液壓缸是輸出轉(zhuǎn)矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動的執(zhí)行元件，有單葉片和雙葉片兩

25、種形式。如圖10-19(a)所示為單葉片式擺動缸，它的擺動角較大，可達(dá)300。當(dāng)擺動缸進(jìn)出油口壓力分別為p1和p2，且輸入流量為qv時，它的輸出轉(zhuǎn)矩T和角速度各為 ： （10-26） （10-27）式中，b為葉片的寬度；R1、R2分別為葉片底部、頂部的回轉(zhuǎn)半徑。 圖10-19擺動缸(a)單葉片式 (b)雙葉片式 (c)圖形符號4）組合式液壓缸1）伸縮缸伸縮缸又稱多級缸，它由兩極或兩極以上活塞缸套裝而成，如圖10-20所示 圖10-20伸縮缸2）齒條活塞缸如圖10-21所示為齒條活塞缸，又稱無桿活塞缸 圖10-21齒條活塞缸3）增壓缸圖10-22增壓缸如圖10-22所示，它由面積不同的兩個液壓缸

26、串聯(lián)而成，大綱為原動缸，小缸為輸出缸。設(shè)輸入原動缸的壓力為p1，輸出缸的壓力為p2，若不計摩擦，則有：A1p1=A2p2整理得p2= A1p1/ A2式中，比值A(chǔ)1/A2(或D12/D22)稱為增壓比。2.液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 以單桿活塞式液壓缸為例，液壓缸的典型結(jié)構(gòu)可從活塞與活塞桿的連接、缸筒與缸蓋的連接、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置五個基本部分來進(jìn)行分析。 （1）活塞與活塞桿的連接活塞受也壓力的作用，在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，因此必須有一定的強(qiáng)度和耐磨性，它常用耐磨鑄鐵制造。活塞結(jié)構(gòu)分為整體式和組合式，它與活塞桿的連接形式如圖10-23所示。 整體式 銷連接 螺紋連接 半環(huán)連接圖10-23活塞與活塞

27、桿的連接形式（2）缸筒與缸蓋的連接缸筒和缸蓋組件不僅構(gòu)成了液壓缸的密封容積，同時也要承受很大的液壓力，所以缸筒和缸蓋組件要有足夠的剛度、強(qiáng)度和可靠的密封性。其連接的形式如圖10-24所示。圖10-24缸體組件的連接形式(a)法蘭式；(b)半環(huán)式；(c)外螺紋式；(d)內(nèi)螺紋式；(e)拉桿式；(f)焊接式（3）密封裝置 液壓缸的密封主要是用來防止液壓油的泄漏。泄露分為內(nèi)泄和外泄，泄露會使油液發(fā)熱和容積效率降低，外泄還會污染環(huán)境。 常見的密封方法主要有 1）間隙密封間隙密封是依靠相對運(yùn)動零件配合面間的微小間隙來防止泄漏實(shí)現(xiàn)密封的，因此，可用減小間隙的辦法來減少泄漏。一般的間隙為0.010.05mm

28、。2）密封圈密封O形密封圈在靜密封中，當(dāng)壓力大于32MPa時，或在靜密封中，當(dāng)壓力大于10MPa時，O形圈就會被擠入間隙中而損壞，以致密封效果降低或失去密封作用，為此在O形圈低壓側(cè)需設(shè)置由聚四氟乙烯或尼龍制成的擋圈（如圖10-26所示），其厚度為1.252.5mm。當(dāng)雙向受高壓時，兩側(cè)都要加擋圈。圖10-25 O形圈密封原理圖10-26 擋圈的設(shè)置 Y形密封圈 當(dāng)Y形圈安裝時，唇口端對應(yīng)著液壓力高的一側(cè)。當(dāng)壓力變化較大，且滑動速度較快時，為避免翻轉(zhuǎn)，要使用支撐環(huán)，以固定密封圈，如圖10-27所示。 圖10-27Y形密封圈(a)Y形圈一般安裝(b)Y形圈帶支撐環(huán)安裝V形密封圈 V形密封圈的截面是

29、V形，如圖10-28所示 圖10-28 V形密封圈防塵圈圖10-29 防塵圈3）活塞環(huán)密封活塞環(huán)密封是依靠裝在活塞環(huán)形槽內(nèi)的彈性金屬環(huán)緊貼缸筒內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)密封，如圖10-30所示。圖10-30 活塞環(huán)密封(a)活塞環(huán)的安裝；(b)活塞環(huán)（4）液壓缸的緩沖裝置1）圓柱形環(huán)隙式緩沖裝置如圖10-31(a)所示 2）圓錐形環(huán)隙式緩沖裝置如圖10-31 (b)所示 3）可變節(jié)流槽式緩沖裝置如圖10-31 (c)所示 4）可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置如圖10-31 (d)所示(a) (b) (c) (d) 圖10-31液壓缸的緩沖裝置(a)圓柱形環(huán)隙式；(b)圓錐形環(huán)隙式；(c)可變節(jié)流槽式；(d)可調(diào)節(jié)流孔式（5

30、）排氣裝置圖10-32所示為排氣塞結(jié)構(gòu)圖。 圖10-32液壓缸的排氣裝置結(jié)構(gòu)圖3. 液壓馬達(dá)（1）液壓馬達(dá)的類型 液壓馬達(dá)是將輸入的液壓能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動形式機(jī)械能輸出的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。按照結(jié)構(gòu)形式的不同，液壓馬達(dá)可分為齒輪式、葉片式和柱塞式三大類；按照轉(zhuǎn)速的不同，液壓馬達(dá)可分為高速（額定轉(zhuǎn)速高于500r/min）和低速（額定轉(zhuǎn)速低于500r/min）兩大類；按照排量是否可調(diào)，液壓馬達(dá)可分為定量馬達(dá)和變量馬達(dá)兩大類（變量馬達(dá)又可分為單向變量馬達(dá)和雙向變量馬達(dá)）。（2）液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)1）液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和容積效率由于馬達(dá)存在泄漏，輸入馬達(dá)的實(shí)際流量qv應(yīng)大于理論流量qvt，故液壓馬達(dá)的容積效率為

31、（10-28） 將qv=Vn代入上式，可得液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為： （10-29） 2）液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械效率因?yàn)橐簤厚R達(dá)工作時存在摩擦，所以它的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩T必然小于理論轉(zhuǎn)矩Tt，故液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為 （10-30） 設(shè)馬達(dá)進(jìn)、出口間的壓差為p，則馬達(dá)的理論功率為Pt=2nTt=pqvt=pVn，因而有 將上式代入式（10-30），可得液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩公式為 （10-31） 3）液壓馬達(dá)的總效率液壓馬達(dá)的輸入功率Pi=pqv，輸出功率Po=2nT。馬達(dá)的總效率為輸出功率Po與輸入功率Pi的比值，即 （10-32） （10-32） 從上式可知，液壓馬達(dá)的總效率等于液壓馬達(dá)的機(jī)械效率m和容積效率

32、v的乘積。 10.2.3液壓控制閥 按用途可分為三大類：方向控制閥，簡稱為方向閥，如單向閥、換向閥等；壓力控制閥，簡稱為壓力閥，如溢流閥、順序閥、減壓閥和壓力繼電器等；流量控制閥，簡稱為流量閥，如節(jié)流閥、調(diào)速閥等。這三類閥可以相互組合，成為復(fù)合閥如單向順序閥、單向減壓閥、卸荷閥和單向節(jié)流閥等。按工作壓力等級可分為：低壓閥、中壓閥和高壓閥。按控制原理可分為：開關(guān)閥、比例閥、伺服閥和數(shù)字閥。按安裝連接形式可分為：管式連接、板式連接、疊加式連接和插裝式連接。1方向控制閥 方向控制閥在液壓系統(tǒng)中主要是用來聯(lián)通油路或切換油流的方向，從而控制執(zhí)行元件的啟動、停止或改變其運(yùn)動方向。按其用途可分為單向閥和換向

33、閥。（1）單向閥 1）普通單向閥 普通單向閥的作用是僅允許液流沿一個方向通過，而反向液流則截止。 普通單向閥的彈簧主要用來客服閥芯運(yùn)動時的摩擦力和慣性力。 （2）液控單向閥 如圖10-34所示液控單向閥具有良好的單向密封性，與普通單向閥的區(qū)別是在一定的控制條件下可反向流通，液控單向閥常用于液壓系統(tǒng)的保壓、鎖緊和平衡回路。圖10-34 液控單向閥（2）換向閥 換向閥是利用改變閥芯與閥體的相對位置，控制相應(yīng)油路接通、切斷或變換油液的方向，從而實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行元件運(yùn)動方向的控制。按換向閥閥芯的運(yùn)動方式、 控制方式、工作位置和通路數(shù)等特征進(jìn)行分類，如表10-3所示。表10-3 換向閥的類型分類方式名稱按閥芯

34、運(yùn)動方式滑閥、轉(zhuǎn)閥按操縱閥芯的方式手動、機(jī)動、電動、液動、電液動按閥的工作位置數(shù)二位、三位、四位按閥的通路數(shù)二通、三通、四通、五通按閥的安裝方式管式、板式、法蘭式1）滑閥式換向閥的換向原理 （a）結(jié)構(gòu)原理 （b）圖形符號圖10-35 滑閥式換向閥的工作原理 如圖10-35所示，在圖示位置，液壓缸兩腔不通壓力油，液壓缸停止運(yùn)動。當(dāng)閥芯左移，閥體上的油口P和A連通，B和T連通。壓力油經(jīng)P、A進(jìn)入液壓缸左腔，其活塞右移，右腔油液經(jīng)B、T回油箱。反之，閥芯右移，則P和B連通，A和T連通，油缸活塞左移。 2）換向閥的圖形符號換向閥圖形符號的含義如下：用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾“位”。方

35、框內(nèi)的箭頭表示在這一位置上油路處于接通狀態(tài)，但箭頭方向并不一定表示油流的實(shí)際方向。方框內(nèi)符號 “丅”表示此通路被閥芯封閉，即該油路不通。一個方框的上邊和下邊與外部連接的接口數(shù)是幾個，就表示幾“通”。閥與系統(tǒng)供油路連接的進(jìn)油口用字母P表示；回油口用字母T表示（有時用字母O）；而閥與執(zhí)行元件連接的工作油口則用字母A、B等表示。有時在圖形符號上還表示出泄露油口，用字母L表示。2壓力控制閥 在液壓系統(tǒng)中，控制液體壓力或利用壓力作為信號來控制其他元件動作的閥統(tǒng)稱為壓力控制閥。常用的有 （1）溢流閥 按其工作原理分為直動式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥兩種。一般直動式溢流閥用于低壓系統(tǒng)，先導(dǎo)式溢流閥用于中、高壓系統(tǒng)

36、。 直動式溢流閥直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)原理如圖10-36所示 1調(diào)節(jié)螺母；2彈簧；3閥芯圖10-36 直動式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥 先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)原理如圖10-37所示 圖10-37 直動式溢流閥溢流閥的應(yīng)用 溢流閥在液壓系統(tǒng)中的主要用途有：作為溢流閥用、作為安全閥用、作為背壓閥用、作為卸荷閥用、遠(yuǎn)程調(diào)壓作用和多級調(diào)壓作用。 圖10-38 溢流閥起定壓溢流作用 圖10-39 溢流閥起限壓安全作用 圖10-40 溢流閥作卸荷閥用 圖10-41 溢流閥作背壓閥用 圖10-42 遠(yuǎn)程調(diào)壓回路 圖10-43 多級調(diào)壓回路（2）順序閥順序閥是以壓力為控制信號以實(shí)現(xiàn)油路的自動接通或斷開的液壓閥。其結(jié)構(gòu)與工作原

37、理與溢流閥相似。順序閥可以控制執(zhí)行元件按設(shè)計順序動作。 按調(diào)壓方式不同，可分為直控式和液控式。前者直接利用閥的進(jìn)口壓力控制閥的啟閉，也簡稱為順序閥；后者利用外來的壓力油控制閥的啟閉，也稱為外控順序閥。按其結(jié)構(gòu)不同，又可分為直動式順序閥和先導(dǎo)式順序閥。直動式順序閥結(jié)構(gòu)原理及圖形符號：圖10-44 直動式順序閥先導(dǎo)式順序閥結(jié)構(gòu)原理及圖形符號：圖10-45 先導(dǎo)式順序閥（3）減壓閥 減壓閥是用來降低系統(tǒng)某部分支路壓力的壓力控制閥。 先導(dǎo)式減壓閥結(jié)構(gòu)及工作原理 先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)構(gòu)原理圖如圖10-46所示。 圖10-46 先導(dǎo)式減壓閥結(jié)構(gòu)原理及符號 減壓閥的應(yīng)用（4）壓力繼電器 壓力繼電器是將系統(tǒng)或回路

38、中的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的轉(zhuǎn)換裝置。如圖10-47所示為單注式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖。（a） （b）圖10-47 單注式壓力繼電器3流量控制閥 流量控制閥是液壓系統(tǒng)用于控制液體流量的閥，是靠改變控制口（過流斷面）的大小或通流通道的長短來調(diào)節(jié)通過閥口的流量，從而改變執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。常見的流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥及其與單向閥、行程閥組成的各種復(fù)合閥等。 （1）節(jié)流閥如圖10-48所示為普通節(jié)流閥。 圖10-48 節(jié)流閥（2）調(diào)速閥調(diào)速閥是由定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成。調(diào)速閥的工作原理如圖10-49所示。圖10-49 調(diào)速閥4新型控制閥(1)電液比例壓力閥 （2）電液數(shù)字閥 圖10-5

39、0 數(shù)字式流量控制閥1步進(jìn)電機(jī)；2滾珠絲桿；3閥芯；4閥套；5連桿；6傳感器如圖10-50所示為增量式數(shù)字流量閥。計算機(jī)發(fā)出信號后，步進(jìn)電機(jī)1轉(zhuǎn)動，通過絲杠2轉(zhuǎn)化為軸向位移，帶動閥芯3移動。該閥有兩個節(jié)流口，閥芯移動時首先打開右邊的非全周節(jié)流口、流量較??；繼續(xù)移動則打開左邊的第二個全周節(jié)流口，流量較大，可達(dá)3600L/min。該閥的流量由閥芯3、閥套4及閥桿5的相對熱膨脹取得溫度補(bǔ)償，維持流量恒定。這種閥沒有反饋功能，但裝有一個零位移傳感器6，在每個控制周期終了時，閥芯都可在它的控制下回到零位。10.2.4 液壓輔件 液壓附件也是液壓系統(tǒng)分的基本組成部分之一，主要包括油管、管接頭、油箱、濾清器

40、、蓄能器、密封元件、冷卻器和熱交換器等。從液壓傳動的工作原理來看，這些元件是起輔助作用的，不直接參與能量轉(zhuǎn)換，也不直接參與壓力、方向和流量的控制，但從保證液壓系統(tǒng)正常工作上來看，這些元件確實(shí)是必不可少的。1.油管油管分為硬管和軟管兩種。（1）硬管硬管用于連接無相對運(yùn)動的液壓元件，常用的有無縫鋼管和紫銅管。（2）軟管軟管主要用于連接相對運(yùn)動的液壓元件。通常為耐油橡膠軟管，它可分為高壓和低壓兩種。2.管接頭管接頭是油管與油管、油管與液壓元件之間的可拆式連接件。它應(yīng)便于加工裝拆、連接牢固、密封可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、液阻小、抗振性能好、壓力損失小等。3.蓄能器 蓄能器是用于儲存和釋放液壓能的裝置。它可以均衡

41、功率分配、減小壓力波動。（1）蓄能器的類型 有重錘式、彈簧式和充氣式等多種，其中最常用的是充氣式中的活塞式和皮囊式。1）活塞式蓄能器如圖10-51（a）所示為活塞式蓄能器 2）氣囊式蓄能器如圖10-51（b）所示為氣囊式蓄能器 （a）活塞式蓄能器 （b）氣囊式蓄能器圖10-51 充氣式蓄能器（a）1-活塞；2-缸筒；3-充氣閥（b）1-殼體；2-皮囊；3-充氣閥；4-限位閥4濾油器（1）濾油器的過濾精度過濾精度是指過濾下來的雜質(zhì)顆粒的大小d。根據(jù)液壓系統(tǒng)的不同要求過濾精度有四類，如表10-5所示。過濾器 精濾器 精濾器 精濾器 特精過濾器 過濾精度（mm） d0.1 d0.01 d0.005

42、d0.001 （2）常用濾油器的類型按照濾芯的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)形式的不同，過濾器可分為網(wǎng)式濾油器、線隙式濾油器、紙芯式濾油器、燒結(jié)式濾油器和磁性濾油器等。1）網(wǎng)式濾油器 如圖10-52所示為網(wǎng)式濾油器 圖10-52 網(wǎng)式濾油器2）線隙式濾油器如圖10-53所示為線隙式濾油器 3）紙芯式濾油器如圖10-54所示為紙芯式濾油器 圖10-53線隙式濾油器 圖10-54紙芯式濾油器 4）燒結(jié)式濾油器 5）磁性濾油器（3）濾油器的安裝根據(jù)需要安裝在液壓泵的吸油路如圖10-55（a）所示、壓油路如圖10-55（b）和10-55（c）所示和回油路如圖10-55（d）所示上，重要元件之前也應(yīng)安裝。圖10-55 濾油

43、器的安裝位置5油箱（1）油箱的種類與一般要求（2）油箱的類型與結(jié)構(gòu)如圖10-56為一個油箱的簡圖。 圖10-56 油箱簡圖1吸油管；2濾網(wǎng)；3蓋；4回油管；5上蓋；6油位指示器；7、9隔板；8放油閥6壓力表液壓系統(tǒng)各工作點(diǎn)的壓力可通過壓力表觀測，以便調(diào)整和控制。壓力表的種類很多，最常用的是最常用的是彈簧管式壓力表，其原理如圖10-57所示。壓力油進(jìn)入彈簧彎管1時管端產(chǎn)生變形，通過杠桿4使扇形齒輪5擺動，扇形齒與小齒輪6嚙合，小齒輪帶動指針2旋轉(zhuǎn)，從刻度盤3上讀出壓力值。圖10-57 彈簧管式壓力表10.3 液壓基本回路液壓傳動系統(tǒng)，不論它如何復(fù)雜，總是可以分解為一個個具有各種功用的基本回路。熟

44、悉并掌握這些基本回路的結(jié)構(gòu)原理和性能，對于分析液壓系統(tǒng)是非常必要的。液壓基本回路按其功用分為：方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和多缸工作控制回路等。本節(jié)主要介紹一些常見的液壓回路。10.3.1 方向控制回路在液壓系統(tǒng)中，利用方向閥控制油液通斷和換向，使執(zhí)行元件的啟動、停止和換向并且能在換向過程中平穩(wěn)準(zhǔn)確地制動、鎖緊的回路稱為方向控制回路。1鎖緊回路液壓缸或液壓馬達(dá)在任意位置停止運(yùn)動時，為防止因外界作用力的影響而發(fā)生漂移或竄動，可采用鎖緊回路。 最常用的方法是采用液控單向閥，其鎖緊回路如圖10-58所示。圖10-58 液控單向閥鎖緊回路2換向回路如圖10-59所示為利用限位開關(guān)控制三位四

45、通電磁換向閥動作的換向回路。 圖10-59 磁換向閥換向回路3啟停回路在液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的頻繁啟動和停止是利用啟停回路來實(shí)現(xiàn)的。如圖10-60所示分別為二位二通電磁閥和二位三通電磁閥切斷壓力油源使執(zhí)行元件停止運(yùn)動。其差別在與（a）在切斷壓力油路時，泵出的壓力油從溢流閥流回油箱，泵壓較高，消耗功率大，不經(jīng)濟(jì)；而（b）在切斷壓力油源的同時，泵輸出的油液經(jīng)二位三通電磁閥流回油箱，使泵在很低的壓力工況下運(yùn)轉(zhuǎn)。圖10-60 啟、?；芈?0.3.2 壓力控制回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制油液的壓力，以滿足液壓執(zhí)行元件對力或轉(zhuǎn)矩要求的回路，常用的壓力控制回路有調(diào)壓、減壓、增壓、保壓、卸荷和平衡等

46、多種回路。1調(diào)壓回路（1）單級調(diào)壓回路 如圖10-61所示為單級調(diào)壓回路 （2）二級調(diào)壓回路 如圖10-62所示為二級調(diào)壓回路,可實(shí)現(xiàn)兩種不同的系統(tǒng)壓力控制。 圖10-61 單級調(diào)壓回路 圖10-62二級調(diào)壓回路 （3）多級調(diào)壓回路 如圖10-63所示的由溢流閥1、2、3分別控制系統(tǒng)的壓力，從而組成了三級調(diào)壓回路。 （4）連續(xù)、按比例進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)的回路 如圖10-64所示調(diào)節(jié)先導(dǎo)型比例電磁溢流閥的輸入電流I，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力的無級調(diào)節(jié)，這樣不但回路結(jié)構(gòu)簡單，壓力切換平穩(wěn)。而且更容易使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制或程序控制。 圖10-63多級調(diào)壓回路 圖10-64連續(xù)、按比例進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)的回路2 減壓回路

47、最常見的減壓回路通過定值減壓閥與主油路相連,如圖10-65（a）所示。圖10-65（b）所示為利用先導(dǎo)型減壓閥1的遠(yuǎn)控口接一遠(yuǎn)控溢流閥2，則可由閥1、閥2各調(diào)得一種低壓，但要注意，閥2的調(diào)定壓力值一定要低于閥1的調(diào)定壓力值。 圖10-65 減壓回路3增壓回路（1）利用串聯(lián)液壓缸的增壓回路：如圖10-66所示 圖10-66 利用串聯(lián)液壓缸的增壓回路 圖10-67利用增壓器的增壓回路（2）利用增壓器的增壓回路：如圖10-67所示是采用單動型增壓器作為液壓壓床沖柱增壓用。 （3）氣壓液壓的增壓回路：如圖10-68所示 圖10-68氣壓液壓的增壓回路4保壓回路（1）利用液壓泵保壓的保壓回路如圖10-6

48、9所示為利用液壓泵保壓的保壓回路。 圖10-69利用液壓泵保壓的保壓回路（2）利用蓄能器的保壓回路這種蓄能器借助蓄能器來保持系統(tǒng)壓力，補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏。圖1070所示為利用虎鉗做工件的夾緊。 圖10-70利用蓄能器的保壓回路 圖10-71 利用液控單向閥的保壓回路（3）利用液控單向閥的保壓回路如圖10-71所示 5卸荷回路常用的卸荷回路有以下幾種：（1）采用復(fù)合泵的卸荷回路：如圖10-72所示利用復(fù)合泵作液壓鉆床的動力源。 （ 2）利用二位二通閥旁路卸荷的回路：如圖10-73所示回路 圖10-72采用復(fù)合泵的卸荷回路 圖10-73利用二位二通閥旁路卸荷的回路圖10-74利用換向閥卸載的回路 圖10

49、-75利用溢流閥遠(yuǎn)程控制口卸載的回路 3）利用換向閥卸載的回路：如圖10-74所示回路 （4）利用溢流閥遠(yuǎn)程控制口卸載的回路：如圖10-75所示 6平衡回路圖10-76用單向順序閥的平衡回路 圖10-77 用遠(yuǎn)控單向順序閥的平衡回路 （1）用單向順序閥的平衡回路：如圖圖10-76所示為采用單向順序閥的平衡回路 （2）用遠(yuǎn)控單向順序閥的平衡回路：如圖10-77所示為采用遠(yuǎn)控單向順序閥的平衡回路 10.3.3 速度控制回路用來控制執(zhí)行元件運(yùn)動速度的回路稱為速度控制回路。包括：調(diào)速回路、快速回路、速度換接回路。1調(diào)速回路調(diào)速回路是液壓系統(tǒng)用來傳遞動力的回路，它在基本回路中占有重要地位。有以下方式：節(jié)

50、流調(diào)速回路、容積調(diào)速回路和容積節(jié)流調(diào)速回路。（1）節(jié)流調(diào)速回路按流量控制閥安裝位置的不同分：進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路、旁路節(jié)流調(diào)速回路。1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路：如圖10-78所示 圖10-78 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 圖10-79 回油節(jié)流調(diào)速回路 2）回油節(jié)流調(diào)速回路 如圖10-79所示 3）旁路節(jié)流調(diào)速回路圖10-80 旁路節(jié)流調(diào)速回路如圖10-80所示 （2）容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路根據(jù)液壓泵與執(zhí)行元件的組合方式不同，有三種形式： 變量泵定量馬達(dá)調(diào)速回路； 變量泵變量馬達(dá)調(diào)速回路； 定量泵變量馬達(dá)調(diào)速回路1）變量泵定量馬達(dá)調(diào)速回路如圖10-81所示為變量泵與定量液壓馬達(dá)組成的調(diào)速回路，

51、通過改變變量泵的排量實(shí)現(xiàn)對液壓馬達(dá)的運(yùn)動速度調(diào)節(jié)。 圖10-81變量泵定量馬達(dá)調(diào)速回路2）變量泵變量馬達(dá)調(diào)速回路如圖10-82所示 圖10-82變量泵變量馬達(dá)調(diào)速回路3）定量泵變量馬達(dá)調(diào)速回路如圖10-83所示 圖10-83定量泵變量馬達(dá)調(diào)速回路（3）容積節(jié)流調(diào)速回路可分為兩種：限壓式變量葉片泵與調(diào)速閥的聯(lián)合調(diào)速回路、差壓式變量泵和節(jié)流閥組成的聯(lián)合調(diào)速回路。2快速回路快速回路使執(zhí)行元件獲得必要的高速，以提高效率，充分利用功率。可分為：液壓缸差動連接快速回路、雙泵供油快速回路、增速缸的快速回路、蓄能器供油快速回路。（1）液壓缸差動連接快速運(yùn)動回路（2）雙泵供油快速運(yùn)動回路圖10-84液壓缸差動連

52、接快速運(yùn)動回路 圖10-85雙泵供油快速運(yùn)動回路（3）增速缸快速運(yùn)動回路增速缸增速回路：對于臥式液壓缸，可采用增速缸實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且增速比受增速缸尺寸限制。輔助缸的快速運(yùn)動回路：通過輔助缸帶動主缸快速運(yùn)動，回路簡單易行，常用于冶金機(jī)械。（4）蓄能器供油快速回路用于垂直運(yùn)動部件質(zhì)量較大的液壓機(jī)系統(tǒng)。圖10-86增速缸快速運(yùn)動回路 圖10-87蓄能器供油快速回路3速度換接回路（1）快慢速轉(zhuǎn)換回路 如圖10-88所示，為快慢速轉(zhuǎn)換回路。 （2）兩種慢速的換接回路如圖10-89所示，兩種慢速的換接回路。 圖10-88 快慢速轉(zhuǎn)換回路 圖10-89 兩種慢速的換接回路10.3.4 多缸工作控

53、制回路 1同步回路（1）如圖10-90所示為兩個單向調(diào)速閥控制并聯(lián)液壓缸的同步回路。 圖10-90 使用調(diào)速閥的同步回路 圖10-91 機(jī)械連接同步回路（2）如圖10-91所示為機(jī)械連接同步回路 2順序動作回路順序動作回路的功用是使多缸液壓系統(tǒng)中的各個液壓缸嚴(yán)格地按規(guī)定的順序動作。按控制方式不同,可分為行程控制和壓力控制兩大類。圖10-92 用行程閥控制的順序動作回路 圖10-93 用行程開關(guān)控制的順序動作回路（1）行程控制順序動作回路：圖10-92所示為行程閥控制的順序動作回路 圖10-93所示為由行程開關(guān)控制的順序動作回路 （2）壓力控制順序動作回路：圖10-94所示為一使用順序閥的壓力控

54、制順序動作回路。 圖10-94 壓力控制順序動作回路 3互鎖回路互鎖回路可以使一個液壓缸工作時而不允許另一個液壓缸有任何運(yùn)動。如圖10-95所示為雙缸并聯(lián)互鎖回路。圖10-95 雙缸并聯(lián)互鎖回路4多缸工作控制回路如圖9-96所示為雙泵供油的快慢速互不干擾回路。 圖10-96 互不干擾回路10.4 典型汽車液壓系統(tǒng)汽車上的液壓系統(tǒng)主要應(yīng)用在小型汽車上，有液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、常規(guī)液壓制動系統(tǒng)、制動防抱死裝置(ABS)、離合器液壓操縱系統(tǒng)和液壓控制自動變速器等。10.4.1 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.轉(zhuǎn)向系的基本組成(1)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) (2)轉(zhuǎn)向器 (3)轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 2.按轉(zhuǎn)向能源的不同，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系

55、統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類。(1)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：以駕駛員的體力(手力)作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所有傳力件都是機(jī)械的。(2)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：兼用駕駛員體力和發(fā)動機(jī)(或電機(jī))的動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。3.對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求(1)要求工作可靠，操縱輕便。 (2)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還應(yīng)能減小地面?zhèn)鞯睫D(zhuǎn)向盤上的沖擊，并保持適當(dāng)?shù)穆犯小?(3)當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)能減輕或避免對駕駛員的傷害。 4.液壓動力轉(zhuǎn)向裝置圖10-97 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（1）動力轉(zhuǎn)向裝置的作用、組成及類型1）作用：在汽車轉(zhuǎn)彎時，減小對轉(zhuǎn)向盤的操作力；限制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的減速比；原地

56、轉(zhuǎn)向時能提供必要的助力；限制車輛高速或在薄冰上的助力，具有較好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性；在動力轉(zhuǎn)向裝置失效時，能保持機(jī)械轉(zhuǎn)向系有效工作。2）組成：如圖10-97所示為液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。轉(zhuǎn)向加力裝置的部件有：轉(zhuǎn)向油泵5、轉(zhuǎn)向油管4、轉(zhuǎn)向油罐6以及位于整體式轉(zhuǎn)向器10內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動力缸等。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤1時，轉(zhuǎn)向搖臂9擺動，通過轉(zhuǎn)向直拉桿11、橫拉桿8、轉(zhuǎn)向節(jié)臂7，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車的行駛方向。3) 類型常壓式液壓動力轉(zhuǎn)向：圖10-98常壓式液壓動力轉(zhuǎn)向裝置示意圖常流式液壓動力轉(zhuǎn)向：圖10-99常流式液壓動力轉(zhuǎn)向裝置示意圖（2）液壓式動力轉(zhuǎn)向裝置的工作原理 如圖10-100所示為液

57、壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖。 圖10-100 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加一套動力輔助裝置組成的。轉(zhuǎn)向油泵6安裝在發(fā)動機(jī)上，由曲軸通過皮帶驅(qū)動并向外輸出液壓油。轉(zhuǎn)向油罐5有進(jìn)、出油管接頭，通過油管分別與轉(zhuǎn)向油泵和轉(zhuǎn)向控制閥2聯(lián)接。轉(zhuǎn)向控制閥用以改變油路。機(jī)械轉(zhuǎn)向器和缸體形成左右兩個工作腔，它們分別通過油道和轉(zhuǎn)向控制閥聯(lián)接。 當(dāng)汽車直線行駛時，轉(zhuǎn)向控制閥2將轉(zhuǎn)向油泵6泵出來的工作液與油罐相通，轉(zhuǎn)向油泵處于卸荷狀態(tài)，動力轉(zhuǎn)向器不起助力作用。當(dāng)汽車需要向右轉(zhuǎn)向時，駕駛員向右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向控制閥將轉(zhuǎn)向油泵泵出來的工作液與R腔接通，將L腔與油罐接通，在油壓的作用下，活塞向下

58、移動，通過傳動結(jié)構(gòu)使左、右輪向右偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)向。向左轉(zhuǎn)向時，情況與上述相反。 （3）動力轉(zhuǎn)向器1） 滑閥整體式動力轉(zhuǎn)向器如圖10-101所示：（a） （b） （c） （d） 圖10-101 滑閥整體式動力轉(zhuǎn)向器 2） 轉(zhuǎn)閥整體式動力轉(zhuǎn)向器由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動力缸和旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)向控制閥三者結(jié)合為一體組成，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、操縱輕便等特點(diǎn)。如圖10-102所示：圖10-102 轉(zhuǎn)閥整體式動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)閥整體式動力轉(zhuǎn)向器的工作過程：汽車直行時的轉(zhuǎn)向器的工作狀態(tài)如圖10-103所示： 圖10-103 直線行駛時轉(zhuǎn)閥的工作狀態(tài)汽車左轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向器的工作狀態(tài)如圖10-104所示：圖10-104 左轉(zhuǎn)彎時

59、轉(zhuǎn)閥的工作狀態(tài) 汽車右轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向器的工作狀態(tài)如圖10-105所示：圖10-105 右轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)閥的工作狀態(tài)汽車直線行駛時，閥芯與閥套的位置關(guān)系如圖中所示。從泵來的液壓油流向左右動力缸及回油缸，左右動力缸油壓相等，汽車保持直線行駛。駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時，閥芯與閥套的相對位置發(fā)生改變，使得大部分或全部來自泵的液壓油流入某一動力缸，促進(jìn)汽車左傳或右轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤停在某一位置不再繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，閥芯與閥套相對位移減小，左右動力腔油壓差減小。但仍有一定的助力作用，此時的助力力矩與車輪的回正力矩相平衡，使車輪維持在某一轉(zhuǎn)向位置上。10.4.2 常規(guī)液壓制動系統(tǒng)1.作用使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停

60、車；使已停駛的汽車在各種道路條件下(包括在坡道上)穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。 2.汽車制動系統(tǒng)的工作原理在汽車車輪上作用一個與汽車行駛方向或趨勢相反的力矩，并使路面產(chǎn)生阻礙車輪轉(zhuǎn)動和汽車行駛的阻力。3.分類(1) 按制動系統(tǒng)的作用分制動系統(tǒng)可分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應(yīng)急制動系統(tǒng)及輔助制動系統(tǒng)等。 (2)按制動操縱能源分制動系統(tǒng)可分為人力制動系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)和伺服制動系統(tǒng)等。 (3)按制動能量的傳輸方式分制動系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時采用兩種以上傳能方式的制動系稱為組合式制動系統(tǒng)。 4液壓傳動裝置目前，轎車的行車制動系統(tǒng)都采用了液壓傳動裝置，主要由制