液壓與氣壓傳動(dòng)全版學(xué)習(xí)培訓(xùn)課件

1、液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)第一章 緒論及液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)第二章 液壓動(dòng)力元件第三章 液壓執(zhí)行元件第四章 液壓控制元件第五章 液壓輔助元件第六章 液壓基本回路1-1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況1-2 液壓傳動(dòng)的工作原理1-3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用1-4 液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)1-5 液壓油的污染與控制 返回總目錄第一章 緒論及液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)1-1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況帕斯卡原理在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將等值由液體向各個(gè)方向傳遞。英國(guó)人約瑟夫布拉曼（Joseph Bramah）于1795年首次在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用到工業(yè)中。 但這一技術(shù)在此后的一百多年的時(shí)間里沒有得到很大

2、的發(fā)展直到20世紀(jì)初石油工業(yè)的興起和耐油橡膠的出現(xiàn)，才開始改觀并得以迅猛發(fā)展。 在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事上迫切地需要反應(yīng)快、重量輕、功率大的各種武器裝備，而液壓傳動(dòng)技術(shù)正好具有這方面的優(yōu)勢(shì)，所以獲得了較快的發(fā)展在與戰(zhàn)爭(zhēng)緊密相關(guān)的行業(yè)里，液壓技術(shù)也得到了迅速的應(yīng)用和發(fā)展。從戰(zhàn)后到五十年代，液壓技術(shù)很快轉(zhuǎn)入民用工業(yè)，在機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)都獲得了較大幅度的發(fā)展。 我國(guó)液壓行業(yè)歷史及現(xiàn)狀20世紀(jì)50年代初到60年代為起步階段 6070年代，液壓技術(shù)的應(yīng)用逐漸從機(jī)床行業(yè)推廣到農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械等領(lǐng)域，8090年代進(jìn)入快速發(fā)展階段。 液壓行業(yè)技術(shù)水平現(xiàn)狀是：國(guó)企主導(dǎo)產(chǎn)品是以8

3、0年代引進(jìn)和跟蹤仿制為主，基本是國(guó)際中檔水平，缺少自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 存在的主要問題是與國(guó)外水平相比，主要表現(xiàn)在：國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品品種、規(guī)格少，特別是高檔產(chǎn)品差距較大，不能滿足主機(jī)新機(jī)型發(fā)展的需求。產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)大體相當(dāng)國(guó)外八、九十年代水平。質(zhì)量不穩(wěn)定，早期故障率高，可靠性差，是行業(yè)的致命弱點(diǎn)。因此，不少主機(jī)廠為提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，往往選擇進(jìn)口配套件。因而，國(guó)產(chǎn)元件，特別是技術(shù)含量較高的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率明顯下降，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，進(jìn)口件約占市場(chǎng)份額的1/3以上。我國(guó)液壓行業(yè)有品種1200多種、10000多規(guī)格，約為美國(guó)的1/6，德國(guó)的1/5；而壽命只有國(guó)外產(chǎn)品的1/2。2003年據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，主要企業(yè)

4、283個(gè)，完成工業(yè)總產(chǎn)值106.75億元，同比增長(zhǎng)30.97%；工業(yè)增加值41.62億元，同比增長(zhǎng)20.78個(gè)百分點(diǎn)；出口交貨值9.6億元。液壓與氣動(dòng)銷售額在世界同行業(yè)中分別占第7位和第12位。 在國(guó)外，液壓工業(yè)的發(fā)展速度高于機(jī)械工業(yè)。全世界液壓產(chǎn)品產(chǎn)值約200億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，各國(guó)液壓工業(yè)產(chǎn)值約占機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的23%，而我國(guó)僅占0.18%左右，充分說明我國(guó)液壓技術(shù)使用率低，需努力擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。 國(guó)內(nèi)外知名液壓元件生產(chǎn)廠德國(guó)Rexroth（力士樂）BoschRexroth （博世力士樂）美國(guó)Parker（派克）EATONVickers（伊頓威格士）意大利ATOS（阿托斯）日本YUKEN（油研）

5、，Kawasaki（川崎）中國(guó)北京華德上海立新貴州力源溫州黎明山西榆次發(fā)展趨勢(shì) 1.減少能耗，充分利用能量 2.泄漏控制 3.污染控制 4.主動(dòng)維護(hù)5.機(jī)電一體化6.新材料、新工藝的應(yīng)用7.純水液壓技術(shù)8.向著高壓化、高速化、集成化、大流量、大功率、高效率、長(zhǎng)壽命、低噪聲方向發(fā)展。系統(tǒng)壓力由28MPa提高到35MPa，整個(gè)系統(tǒng)減重10左右。 1-2 液壓傳動(dòng)的工作原理1.傳動(dòng)方式的分類 原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)工作機(jī) 傳動(dòng)通常分為機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和流體傳動(dòng)以及它們的組合復(fù)合傳動(dòng)等。機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展最早、目前應(yīng)用最普遍的傳動(dòng)形式 電氣傳動(dòng)在有交流電源的場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用 流體傳動(dòng)液體傳動(dòng)和氣體傳動(dòng) 在密閉的

6、系統(tǒng)中，以液體作為工作介質(zhì)，并以其壓力能進(jìn)行能量傳遞的方式，即為液壓傳動(dòng)。 2.液壓傳動(dòng)的工作原理 動(dòng)畫特征一：力（或力矩）的傳遞是按照帕斯卡定律（靜壓傳遞定律）進(jìn)行的。 動(dòng)畫特征二：速度或轉(zhuǎn)速的傳遞按“容積變化相等”的原則進(jìn)行。 動(dòng)畫的物理意義是單位時(shí)間內(nèi)流過截面積為A的液體的體積，稱為流量q特征三：功率傳遞機(jī)械功率（忽略損失）由上式可得3.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成1.能源裝置：即各種泵，其功能是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的元件。如圖0-1中的小油缸和單向閥組成一個(gè)單缸液壓泵。2.執(zhí)行裝置：即油缸（直線運(yùn)動(dòng)）和馬達(dá)（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。其主要功能把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件。如圖0-1中的大油缸。3.控制

7、調(diào)節(jié)裝置：即各種控制閥，其主要作用是通過對(duì)流體的壓力、流量及流動(dòng)方向的控制，來實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的作用力、運(yùn)動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)方向等的控制；也用于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、程序控制等。圖0-1中的閥4、7、11即屬控制元件。4.輔助裝置：上述三個(gè)組成部分以外的其它元件，如管道、接頭、油箱、濾油器等，它們保證液壓系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。5.傳動(dòng)介質(zhì)：用來傳遞能量的流體即液壓油。1-3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 1.液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn) 1）體積小，重量輕，能容量大。 2）可方便的實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大。 3）可靈活方便地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 4）與微電子技術(shù)結(jié)合，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 5）可實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 2.液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)

8、 1）傳動(dòng)效率低，且有泄漏。 2）工作時(shí)受溫度變化的影響大。 3）噪聲較大。 4）對(duì)污染敏感。 5）價(jià)格較貴。 3. 液壓傳動(dòng)的應(yīng)用裝載機(jī)壓路機(jī)挖掘機(jī)汽車起重機(jī)盾構(gòu)機(jī)攤鋪機(jī)推土機(jī)挖掘裝載機(jī)路面冷銑刨機(jī)混凝土輸送泵混凝土泵車混凝土攪拌運(yùn)輸車?yán)囅儡噧膳_(tái)柴油機(jī)，總功率2500千瓦工作重量：800噸挖斗容量：42立方米注塑機(jī)運(yùn)動(dòng)模擬器航空航天領(lǐng)域汽車領(lǐng)域可變氣門正時(shí) （VVT）自動(dòng)變速防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）液壓助力轉(zhuǎn)向1-4 液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)1.密度單位體積液體的質(zhì)量稱為液體的密度。2.可壓縮性液體分子間存在一定間隙，液體受壓縮后體積會(huì)縮小，這種性質(zhì)稱為液體的可壓縮性。壓力為p0、體積為V0，

9、如果壓力增大p，則體積減小V，液體的可壓縮性可用體積壓縮系數(shù)k，即單位壓力變化下的體積相對(duì)變化量來表示液體體積壓縮系數(shù)的倒數(shù)稱為體積彈性模量KK=1/k3.粘性液體在外力作用下流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)，由于液體分子間的內(nèi)聚力（吸引力）而產(chǎn)生的阻礙液體分子相互運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象叫做液體的粘性。性質(zhì)：（1）液體只有在流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)才會(huì)呈現(xiàn)粘性，靜止液體是不呈現(xiàn)粘性的。（2）溫度升高時(shí)，粘度降低。（3）壓力增大時(shí)，粘度升高。為比例常數(shù)，稱為粘性系數(shù)或動(dòng)力粘度。其法定計(jì)量單位為Pas(1Pas1Nsm2)。 運(yùn)動(dòng)粘度 它的法定計(jì)量單位為m2s。 我國(guó)液壓油的牌號(hào)就是用它在溫度為40時(shí)的運(yùn)動(dòng)

10、粘度平均值來表示的。例如L-HL22普通液壓油，就是指這種油在40時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度平均值為22mm2s。 相對(duì)粘度 中國(guó)、德國(guó)、前蘇聯(lián)等采用恩氏粘度：E 恩氏粘度計(jì) 4.對(duì)液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的要求 1）合適的粘，40=（1568）10-6m2/s，良好的粘溫性能。 2 ）潤(rùn)滑性能好。 3 ）質(zhì)地純凈，雜質(zhì)含量少。4 ）對(duì)金屬和密封件有良好的兼容性。5 ）對(duì)熱、氧化、水解和剪切都有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長(zhǎng)。6 ）消泡性好，抗乳化性好，腐蝕性小，防銹性好。 7 ）體積膨脹系數(shù)小，比熱容大。8 ）凝固點(diǎn)低，流動(dòng)性好，閃點(diǎn)高（明火能使油面上油蒸氣閃燃，而油液本身不燃燒時(shí)的溫度）。 9 ）對(duì)人體無(wú)害，成本低。

11、 工作介質(zhì)的分類和選用 1-5 液壓油的污染與控制 液壓系統(tǒng)多數(shù)故障與液壓油受到污染有關(guān)，因此控制液壓油的污染是十分重要的。 一、液壓油污染的原因已被污染的新油殘留污染侵入污染生成污染二、液壓油污染的控制本章應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn) 1. 液壓傳動(dòng)概念； 2. 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理及特征； 3. 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分及各部分作用； 4. 液壓油粘性的性質(zhì)； 5. 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)；第二章 動(dòng)力元件2-1 液壓泵概述2-2 齒輪泵2-3 葉片泵2-4 柱塞泵2-5 液壓泵的噪聲2-6 液壓泵的選用返回總目錄動(dòng)畫一、液壓泵的工作原理及特點(diǎn)1.液壓泵的工作原理2-1 液壓泵概述2.液壓泵的特點(diǎn)1）

12、具有若干個(gè)密封且又可以周期性變化的工作容積2）油箱內(nèi)的絕對(duì)壓力必須大于等于大氣壓力3）具有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)二、液壓泵的主要性能參數(shù)1.壓力p（MPa）工作壓力額定壓力最大允許壓力（1）排量V（2）理論流量 qtqt = VnV液壓泵的排量（m3/s）n液壓泵主軸轉(zhuǎn)速（r/s）2.排量V和流量q（l/min）（3）實(shí)際流量q實(shí)際流量q小于理論流量qt因?yàn)楸玫母髅芊忾g隙有泄漏，其泄漏量為ql 。泵的泄漏量與泵的輸出壓力有關(guān)，壓力越高，泄漏量ql增加，即泄漏損失ql與泵的密封程度、工作壓力和液壓油粘度有關(guān)。所以泵的實(shí)際流量是隨泵的輸出壓力變化而變化的，而泵的理論流量與泵的輸出壓力無(wú)關(guān)。（4）額定流量q

13、n3.功率和效率（1）液壓泵的功率損失1）容積損失容積效率因此液壓泵的實(shí)際輸出流量q為2）機(jī)械損失機(jī)械效率Tt理論轉(zhuǎn)矩T實(shí)際轉(zhuǎn)矩（2）液壓泵的功率1）輸入功率PiPi=TiTi輸入轉(zhuǎn)矩角速度2）輸出功率PP=pqp泵吸、排油口之間的壓差（Pa）q液壓泵實(shí)際輸出流量（m3/s）P液壓泵輸出功率（W）工程中多用下面的公式：p泵吸、排油口之間的壓差（MPa）q液壓泵實(shí)際輸出流量（L/min）P液壓泵輸出功率（kW）（3）液壓泵的總效率一、外嚙合齒輪泵動(dòng)畫2-2 齒輪泵（一）外嚙合齒輪泵的工作原理（二）外嚙合齒輪泵的排量和流量計(jì)算Z68101214162034.726.321.217.815.313.

14、410.71內(nèi)泄漏這里所說的泄漏是指液壓泵的內(nèi)部泄漏，即一部分液壓油從壓油腔流回吸油腔， 沒有輸送到系統(tǒng)中去。泄漏降低了液壓泵的容積效率。（1）軸向間隙齒輪端面與側(cè)板之間的間隙泄漏， 這部分泄漏量約占總泄漏量的75%-80%。減小端面泄漏是提高齒輪泵容積效率的主要途徑。（2）徑向間隙齒輪齒頂圓與泵體之間間隙（3）兩個(gè)齒輪的齒面嚙合處。（三）外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)液壓與氣壓傳動(dòng) 第四講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)2.困油3.徑向力不平衡 4.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕、制造方便、價(jià)格低廉、工作可靠、自吸能力強(qiáng)、抗油液污染能力強(qiáng)，維護(hù)容易。缺點(diǎn)：徑向力不平衡、磨損嚴(yán)

15、重，內(nèi)部泄漏比較大，噪聲大，流量脈動(dòng)大，排量不能調(diào)節(jié)。上述特點(diǎn)使得齒輪泵通常被用于工作環(huán)境比較惡劣的各種低壓、中壓系統(tǒng)中。（四）提高外嚙合齒輪泵壓力的措施軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償液壓與氣壓傳動(dòng)2-3 葉片泵優(yōu)點(diǎn)：流量脈動(dòng)小，工作平穩(wěn)，噪聲較低，壽命較長(zhǎng)。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸油特性不好，抗污染能力較差，對(duì)油液的污染比較敏感。廣泛應(yīng)用于專用機(jī)床、自動(dòng)線等中低壓液壓系統(tǒng)中。按照轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周密閉工作腔吸排油次數(shù)不同，分為單作用葉片泵和雙作用葉片泵，單作用葉片泵多為變量泵，雙作用葉片泵均為定量泵。動(dòng)畫一、單作用葉片泵1.單作用葉片泵的工作原理2.單作用葉片泵的排量和流量計(jì)算3.特點(diǎn)（1）改變定子與轉(zhuǎn)子之間的偏心距

16、即可改變流量，偏心反向時(shí)，吸油排油方向也相反；（2）處于排油腔的葉片頂部受到壓力油的作用，要把葉片推入葉片槽內(nèi)（3）轉(zhuǎn)子受到的徑向液壓力不平衡，因此這種泵一般不宜用于高壓。動(dòng)畫二、雙作用葉片泵（一）工作原理 （二）排量和流量的計(jì)算（三）雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.配油盤液壓與氣壓傳動(dòng) 第五講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：322.定子曲線3.葉片傾角（四）提高雙作用葉片泵壓力的措施1.減小作用在葉片底部的油液壓力2.減小葉片底部的承受壓力油作用的面積3.使葉片頂端和底部的液壓作用力平衡三、雙級(jí)葉片泵和雙聯(lián)葉片泵1.雙級(jí)葉片泵2.雙聯(lián)葉片泵四、限壓式變量葉片泵1.工作原理2.特性曲線動(dòng)畫3.限壓式變量葉片

17、泵與雙作用葉片泵的區(qū)別（1）葉片底部通油情況（2）葉片傾角（3）結(jié)構(gòu)2-4 柱塞泵柱塞泵是依靠柱塞在其缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)泵內(nèi)的密封工作腔發(fā)生容積變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的。由于柱塞與缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，容易得到高精度的配合，所以這類泵的特點(diǎn)是 ：容積效率高，可達(dá)9298，額定工作壓力高，可達(dá)35MPa易于改變排量流量壓力脈動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)工作轉(zhuǎn)速高，功率重量比是所有泵中最大的零件制造精密，成本高；使用時(shí)對(duì)油液的清潔度要求高廣泛應(yīng)用于高壓、大流量、大功率的液壓系統(tǒng)中，如工程機(jī)械、航空、武器裝備、冶金、船舶等各個(gè)工業(yè)部門。按照柱塞的排列和運(yùn)動(dòng)方向不同可分為：軸向柱塞泵和徑向柱塞泵；軸向柱塞泵是指柱塞與缸

18、體的軸線相平行，可分為斜盤式軸向柱塞泵和斜軸式軸向柱塞泵。液壓與氣壓傳動(dòng) 第六講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)一、徑向柱塞泵1.工作原理2.排量和流量的計(jì)算二、軸向柱塞泵原理(一)工作原理(二)排量和流量計(jì)算（三）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.典型結(jié)構(gòu)2.變量機(jī)構(gòu)（1）手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)（2）液壓伺服變量機(jī)構(gòu)（3）其他變量機(jī)構(gòu)如恒功率、恒壓力、恒流量變量機(jī)構(gòu)等3.柱塞與滑靴液壓與氣壓傳動(dòng) 第七講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)4.柱塞個(gè)數(shù)z567891011Q（）4.982.531.531.0213.97.85.02-5 液壓泵的噪聲一、產(chǎn)生噪聲的原因1.泵流量和壓力的脈動(dòng)，造成泵構(gòu)件的振動(dòng)。2

19、.泵工作腔從吸油腔突然和壓油腔相通，或從壓油腔突然和吸油腔相通時(shí)，產(chǎn)生流量和壓力的突變，對(duì)噪聲的影響很大。3.空穴現(xiàn)象。4.泵內(nèi)流道截面突然擴(kuò)大、縮小或急拐彎等，導(dǎo)致液體流動(dòng)出現(xiàn)紊流、漩渦等，使噪聲加大。5.由于機(jī)械原因如軸承損壞、泵軸的彎曲等機(jī)械振動(dòng)引起的噪聲二、降低噪聲的措施1.消除液壓泵內(nèi)部油液壓力的急劇變化。2.安裝在油箱上面的泵應(yīng)使用橡膠減振墊。3.壓油管的一段用高壓軟管。4.防止泵產(chǎn)生空穴現(xiàn)象，可采用直徑較大的吸油管，以減小管道局部阻力損失；大容量的吸油過濾器，防止油液中混入空氣。合理設(shè)計(jì)液壓泵，提高零件剛度等。2-6 液壓泵的選用本章應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)1.泵的相關(guān)計(jì)算2.外嚙合齒輪

20、泵工作原理，會(huì)判斷吸排油口3.齒輪泵的三條內(nèi)泄漏途徑4.齒輪泵的困油現(xiàn)象及解決措施5.齒輪泵的徑向力6.單、雙作用葉片泵工作原理，會(huì)判斷吸排油口7.單、雙作用葉片泵葉片傾角方向及原因8.柱塞泵工作原理，會(huì)判斷吸排油口9.柱塞泵柱塞個(gè)數(shù)及原因，斜盤式軸向柱塞泵工作過程三對(duì)摩擦副10.液壓泵的選用習(xí) 題2-1 某液壓泵的輸出壓力為5MPa，排量為10mL/r，機(jī)械效率為0.95，容積效率為0.9，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，求泵的輸出功率和驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)功率各為多少？解：泵的理論流量qt=Vn=1010-31200=12L/min泵的實(shí)際流量q=qtv=120.9=10.8L/min泵的輸出功率

21、泵的輸入功率2-2 某液壓泵的轉(zhuǎn)速為950r/min，排量Vp=168mL/r，在額定壓力25.9MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測(cè)得的實(shí)際流量為150L/min，額定工況下的總效率為0.87求：（1）泵的理論流量qt。（2）泵的容積效率v和機(jī)械效率m（3）泵在額定工況下所需的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率Pi。（4）驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩Ti。解：（1）泵的理論流量qt=Vpn=16810-3950=159.6L/min（2）泵的容積效率v =qqt=150159.6=94%泵的機(jī)械效率m =v =0.870.94=92.6%（3）泵的輸出功率泵的輸入功率（4）泵的理論轉(zhuǎn)矩泵的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ti = Tt m=692.50.926=7

22、47.8（ Nm ）第三章 液壓執(zhí)行元件3-1 液壓馬達(dá)3-2 液壓缸返回總目錄3-1 液壓馬達(dá)一、液壓馬達(dá)的特點(diǎn)及分類1.特點(diǎn)2.分類按結(jié)構(gòu)類型可分為齒輪式、葉片式、柱塞式等。按額定轉(zhuǎn)速分為高速（大于500r/min）和低速（小于500r/min）。高速液壓馬達(dá)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)，調(diào)節(jié)（調(diào)速和換向）靈敏度高，通常輸出轉(zhuǎn)矩不大（幾十到幾百Nm），因此又稱為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的特點(diǎn)是排量大，體積大，轉(zhuǎn)速低（最低可達(dá)零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)每分鐘），可直接與工作機(jī)構(gòu)相連接，不需減速裝置，通常輸出轉(zhuǎn)矩較大（幾千到幾萬(wàn)Nm），因此又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。按排量是否可以變化可分為

23、變量液壓馬達(dá)和定量液壓馬達(dá)。二、液壓馬達(dá)的工作原理1.葉片式馬達(dá)動(dòng)畫液壓與氣壓傳動(dòng) 第八講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)2.徑向柱塞式液壓馬達(dá)3. 齒輪馬達(dá) 4. 柱塞馬達(dá)三、液壓馬達(dá)的基本參數(shù)和性質(zhì)1.液壓馬達(dá)的排量和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系2.液壓馬達(dá)的機(jī)械效率和啟動(dòng)機(jī)械效率3.液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和低速穩(wěn)定性4.調(diào)速范圍3-2 液壓缸一、液壓缸的分類（一）活塞式液壓缸1.雙桿式液壓缸缸筒固定活塞桿固定液壓與氣壓傳動(dòng)2.單桿式液壓缸液壓與氣壓傳動(dòng) 第九講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)（二）柱塞缸原理回程（三）擺動(dòng)缸1.增壓缸動(dòng)畫連續(xù)增壓（四）其它液壓缸2.伸縮缸原理3.齒輪齒條缸原理二

24、、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)（一）舉例（二）液壓缸的組成1.缸筒與缸蓋2.活塞與活塞桿3.密封裝置（1）間隙密封液壓與氣壓傳動(dòng) 第十講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)（2）密封圈密封4.緩沖裝置當(dāng)液壓缸所驅(qū)動(dòng)的工作部件質(zhì)量較大，移動(dòng)速度較快時(shí)，由于具有的動(dòng)量大，致使在行程終了時(shí)，活塞與端蓋發(fā)生撞擊，造成液壓沖擊和噪聲，甚至嚴(yán)重影響工作精度和發(fā)生破壞性事故，因此在大型、高速或要求較高的液壓缸中往往須設(shè)置有緩沖裝置。 5.排氣裝置1. 馬達(dá)的相關(guān)計(jì)算2.馬達(dá)的工作原理3.掌握液壓缸輸出力及速度的計(jì)算4.柱塞缸、增壓缸、伸縮缸特點(diǎn)5.液壓缸的排氣與緩沖裝置本章應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)習(xí)題3-1 已知某液壓馬

25、達(dá)的排量V=250mL/r，液壓馬達(dá)入口壓力為p1=10.5MPa，出口壓力p2=1MPa，其總效率=0.9，容積效率v=0.92，當(dāng)輸入流量q=22L/min時(shí)，求液壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n和輸出轉(zhuǎn)矩T。3-2 一個(gè)液壓泵，當(dāng)負(fù)載壓力為8MPa時(shí)輸出流量為96L/min，壓力為10MPa時(shí)輸出流量為94L/min，用此泵帶動(dòng)一排量為80mL/r的液壓馬達(dá)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為120Nm時(shí)，馬達(dá)的機(jī)械效率為0.94，轉(zhuǎn)速為1100r/min。求此時(shí)液壓馬達(dá)的容積效率。3-3如圖為兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無(wú)桿腔的面積A1=10010-4m2，有桿腔的面積A2=8010-4m2，左缸輸入壓力p1=0.9M

26、Pa，輸入流量q=12L/min，不計(jì)損失和泄露，求：（1）兩缸承受相同負(fù)載（F1=F2）時(shí)，該負(fù)載的數(shù)值及兩缸的運(yùn)動(dòng)速度；（2）右缸的輸入壓力是左缸的一半時(shí)（p2=1/2 p1）時(shí)，兩缸各能承受多少負(fù)載；（3）左缸不承受負(fù)載（F1=0）時(shí)，右缸能承受多少負(fù)載。液壓與氣壓傳動(dòng) 第十一講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)4-1 概述4-2 方向控制閥4-3 壓力控制閥4-4 流量控制閥4-5 疊加式液壓閥 4-6 二通插裝閥4-7 液壓閥的連接第四章 液壓控制元件返回總目錄4-1 概述1. 從閥的結(jié)構(gòu)來看，均由閥體、閥芯和控制動(dòng)力三大部分組成。2從閥的工作原理來看，都是利用閥芯和閥體的相

27、對(duì)位移來改變通流面積，從而控制壓力、流向和流量。3各種閥都可以看成在油路中的一個(gè)液阻，只要有液體流過，都會(huì)產(chǎn)生壓力降（有壓力損失）和溫度升高等現(xiàn)象。共同特點(diǎn)： 4-2 方向控制閥 工作機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向，是由控制進(jìn)入回路的油流的通斷及流向改變來實(shí)現(xiàn)的，這種控制回路稱為方向控制回路。在液壓系統(tǒng)中，方向控制閥主要有換向閥和單向閥兩類。 正向反向一、單向閥 直角式單向閥動(dòng)畫液控單向閥 1正向2反向液控單向閥是可以根據(jù)需要來實(shí)現(xiàn)逆向流動(dòng)的單向閥。 外泄式液控單向閥 帶卸荷閥芯的液控單向閥 動(dòng)畫液壓與氣壓傳動(dòng) 第十二講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)動(dòng)畫雙向液控單向閥 （液壓鎖）梭

28、閥 梭閥又叫選擇閥或雙單向閥，它實(shí)際上是一種三通式液控單向閥，可以自動(dòng)地進(jìn)行油路的選擇。如果執(zhí)行元件由兩個(gè)壓力油源交替供油，而較高壓力油口應(yīng)打開時(shí)，使用梭閥。 利用閥芯相對(duì)閥體的移動(dòng)使油路接通、關(guān)斷或改變油液流動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。對(duì)換向閥性能的主要要求：油液流經(jīng)換向閥時(shí)的壓力損失要小互不相通的油口間的泄漏要小換向平穩(wěn)、迅速且可靠。分類：按閥芯相對(duì)閥體的運(yùn)動(dòng)方式來分按操作方式分按閥芯在閥體中的工作位置分按換向閥所控制的通路數(shù)分二、換向閥滑閥式換向閥的工作原理動(dòng)畫回路（一）工作原理液壓與氣壓傳動(dòng)二位二通二位三通二位四通三位四通一個(gè)實(shí)線方框表示一個(gè)工作

29、位置（若由虛線構(gòu)成的方框則表示過渡位置），有幾個(gè)方框表示幾位。一個(gè)方框中的箭頭或堵塞符號(hào)和與方框上邊和下邊的交點(diǎn)數(shù)為油口通路數(shù)，有幾個(gè)交點(diǎn)表示幾通。箭頭表示兩油口連通，但不表示流動(dòng)方向，表示該油口堵死。將閥與系統(tǒng)供油路連通的油口用字母P表示，將閥與系統(tǒng)回油路連通的油口用字母O或T表示，將閥與執(zhí)行元件連通的油口用字母A和B表示。換向閥都有兩個(gè)以上的工作位置，其中一個(gè)是常位（即在不對(duì)換向閥施加外力的情況下閥芯所處的位置），繪制液壓系統(tǒng)圖時(shí)，油路一般應(yīng)該連接在常位上。過渡位置 正重迭過渡 負(fù)重迭過渡 零重迭過渡 過渡位置的滑閥機(jī)能因?yàn)椴皇蔷唧w的換向工作位置，因此，有過渡位置的換向閥的職能符號(hào)其過渡位

30、置方框用虛線劃出。 根據(jù)改變閥芯位置的操縱方式不同，換向閥可分為：手動(dòng)、行程、電磁、液動(dòng)和電液換向閥。換向閥職能符號(hào)是按照不同的位數(shù)、通道及操縱方式組合而成。轉(zhuǎn)閥 動(dòng)畫1手動(dòng)換向閥 無(wú)定位有定位定位機(jī)構(gòu)2. 機(jī)動(dòng)換向閥 動(dòng)畫液壓與氣壓傳動(dòng) 第十三講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)3.電磁換向閥 動(dòng)畫電磁鐵結(jié)構(gòu)1閥體；2閥芯；3靜密封；4推動(dòng)桿；5外殼；6分磁環(huán)；7動(dòng)鐵；8定鐵芯；9線圈；10動(dòng)密封 4.液動(dòng)換向閥 5.電液動(dòng)換向閥 工作原理液壓與氣壓傳動(dòng) 第十四講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)多路閥 （三）換向閥性能和特點(diǎn) 1滑閥機(jī)能 滑閥機(jī)能是指沒有對(duì)閥芯進(jìn)行操縱的原始

31、位置時(shí)，它的各個(gè)油口的連通關(guān)系。 二位二通滑閥只對(duì)所連通的兩個(gè)油口進(jìn)行通、斷（開、關(guān) ）控制，最為簡(jiǎn)單。以電磁閥為例，按照在斷電時(shí)兩個(gè)油口的連接關(guān)系，分為常開式和常閉式。三位換向閥，當(dāng)閥芯處于中間位置時(shí)，各油口之間的內(nèi)部連通關(guān)系稱為三位換向閥的中位機(jī)能。OMPY在分析和選擇中位機(jī)能時(shí)，通?？紤]一下因素： （2）系統(tǒng)卸荷。當(dāng)閥處于中間位置時(shí)，P口能夠通暢地與T口連通，使系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)，既節(jié)約能量，又防止油液發(fā)熱，如中位機(jī)能為M和H型； （5）執(zhí)行機(jī)構(gòu)浮動(dòng)。當(dāng)閥處于中間位置時(shí)，如果A、B兩油口互通，執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于浮動(dòng)狀態(tài)，可通過其他機(jī)構(gòu)移動(dòng)調(diào)整其位置，如中位機(jī)能為U、Y和H型； （6）執(zhí)行機(jī)構(gòu)在任

32、意位置停止。當(dāng)閥處于中間位置時(shí)，如果A、B兩油口封閉，則可使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在任意位置停止，如O和M型； （1）系統(tǒng)保壓。當(dāng)P口被封閉時(shí)，系統(tǒng)保壓，液壓泵能夠用于多缸系統(tǒng)； （3）換向平穩(wěn)性和精度。當(dāng)閥處于中間位置時(shí)，如果A、B兩油口封閉，換向過程不平穩(wěn)，易產(chǎn)生液壓沖擊，但換向精度高。反之，A、B兩油口都與T口連通時(shí)，換向過程中工作部件不易制動(dòng)，換向精度低，但液壓沖擊?。?（4）起動(dòng)平穩(wěn)性。閥在中間位置時(shí)，液壓缸的一個(gè)腔如果接通油箱，則起動(dòng)時(shí)該腔因無(wú)油液起緩沖作用，起動(dòng)不太平穩(wěn)。 4-3 壓力控制閥實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力控制的閥類稱為壓力控制閥，常用的有溢流閥、順序閥、減壓閥和壓力繼電器等，它們的特點(diǎn)是都是利用

33、油液的壓力與閥中的彈簧力平衡條件來調(diào)節(jié)閥的開口量以改變液阻的大小，從而達(dá)到控制液流壓力的目的。 壓力控制閥主要確定液壓泵及整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作壓力，以此來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力或輸出扭矩的大小。 一、溢流閥的基本結(jié)構(gòu)及工作原理（一）溢流閥的作用和性能要求1.作用（1）維持系統(tǒng)壓力恒定（2）過載保護(hù)（安全閥）2.性能要求（1）定壓精度高（2）靈敏度高（3）工作平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)和噪聲（4）閥關(guān)閉時(shí)，密封性好，泄漏要小（二）溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理1.直動(dòng)式溢流閥液壓與氣壓傳動(dòng) 第十五講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)力士樂公司高壓直動(dòng)式溢流閥直動(dòng)型溢流閥通常用于小流量液壓系統(tǒng)，溢流穩(wěn)壓效果較好。當(dāng)溢

34、流量變化較大時(shí)，由于閥芯移動(dòng)量變化大，使調(diào)壓彈簧壓縮量變化大，從而造成Fs變化較大，故壓力波動(dòng)較大，影響系統(tǒng)的工作性能。直動(dòng)型溢流閥在系統(tǒng)中一般作安全閥使用。2 先導(dǎo)式溢流閥 動(dòng)畫先導(dǎo)式溢流閥的工作原理p由先導(dǎo)閥調(diào)定，保持基本不變 三節(jié)同心式 動(dòng)畫遙控口的應(yīng)用 （三） 溢流閥的性能1.靜態(tài)性能 （1）壓力調(diào)節(jié)范圍穩(wěn)定性和壓力偏移 （2）啟閉特性（3）卸荷壓力 液壓與氣壓傳動(dòng) 第十六講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)曲線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，溢流閥所控制的壓力值p越大，一定的溢流量變化對(duì)應(yīng)的壓力變化量越小，流量壓力特性越好。一般情況下，溢流閥調(diào)定壓力在額定壓力附近其性能最好。 2.動(dòng)態(tài)性能 壓力

35、超調(diào)量p p /pn10%-30%響應(yīng)時(shí)間t1 過渡過程時(shí)間t2 +76543210二、減壓閥 （一）定值輸出減壓閥 1.工作原理（1）直動(dòng)式定值減壓閥如果不加說明，就是指定值減壓閥定值減壓閥在液壓系統(tǒng)中起減壓作用，使液壓系統(tǒng)中某一支路得到一個(gè)降低了的穩(wěn)定壓力。 2.先導(dǎo)式定值減壓閥動(dòng)畫液壓與氣壓傳動(dòng) 第十七講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)先導(dǎo)式定值減壓閥 減壓閥與溢流閥的主要區(qū)別 主閥芯結(jié)構(gòu)不同，溢流閥的閥口是常閉的，而減壓閥的閥口是常開的 溢流閥的先導(dǎo)閥彈簧腔的油液直接與回油口相通，而減壓閥由于出口接負(fù)載，因此先導(dǎo)閥彈簧腔的油液?jiǎn)为?dú)接油箱，與進(jìn)出孔道不連通； 溢流閥主閥芯的控制

36、油是從進(jìn)口處引過來的，而減壓閥主閥芯的控制油是從出口處引過來的 溢流閥通常并聯(lián)在系統(tǒng)中，控制其進(jìn)口壓力，出口接油箱；而減壓閥通常串聯(lián)在系統(tǒng)中，控制其出口壓力，出口接負(fù)載 定差減壓閥 動(dòng)畫定比減壓閥 動(dòng)畫減壓閥三、順序閥 直動(dòng)型順序閥（內(nèi)控 ） 動(dòng)畫外控順序閥 動(dòng)畫卸荷閥 先導(dǎo)型順序閥 動(dòng)畫液壓與氣壓傳動(dòng) 第十八講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)單向順序閥 單向閥和順序閥并聯(lián)組成的復(fù)合閥，又稱為平衡閥 四、壓力繼電器 將油液的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的小型電液控制元件 圖4-29 壓力繼電器1柱塞2杠桿3彈簧4開關(guān) 溢流閥、順序閥、減壓閥的主要區(qū)別 閥口有無(wú)泄漏油口控制油引出點(diǎn)在系統(tǒng)中安裝

37、方式及作用溢流閥常閉無(wú)入口并聯(lián)在系統(tǒng)中，控制入口壓力順序閥常閉有入口串聯(lián)在系統(tǒng)中，控制通斷減壓閥常開有出口串聯(lián)在系統(tǒng)中，控制出口壓力4.4 流量控制閥液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度的大小，由輸入執(zhí)行元件的油液流量的大小來確定的。流量控制閥的主要用途，是根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的要求供給所需的流量。它們都是依靠改變閥口的通流面積的大小或通流通道的長(zhǎng)短來控制流量的。它的主要品種有節(jié)流閥、調(diào)速閥及分流集流閥等。一、流量控制原理及節(jié)流口形式 節(jié)流口三種形式：薄壁小孔、細(xì)長(zhǎng)小孔、厚壁小孔q=KApm (1)壓差對(duì)流量的影響。 (2)溫度對(duì)流量的影響。 (3)節(jié)流口的堵塞。 為保證流量穩(wěn)定，節(jié)流口的形式以薄壁小

38、孔較為理想 液壓系統(tǒng)對(duì)流量控制閥的主要要求：(1)較大的流量調(diào)節(jié)范圍,且流量調(diào)節(jié)要均勻。(2)當(dāng)閥前、后壓力差發(fā)生變化時(shí),通過閥的流量變化要小,以保證負(fù)載運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定。(3)油溫變化對(duì)通過閥的流量影響要小。(4)液流通過全開閥時(shí)的壓力損失要小。(5)當(dāng)閥口關(guān)閉時(shí),閥的泄漏量要小。液壓與氣壓傳動(dòng) 第十九講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)動(dòng)畫工作原理 二、普通節(jié)流閥2.節(jié)流閥的剛性節(jié)流閥的剛性表示它抵抗負(fù)載變化的干擾,保持流量穩(wěn)定的能力。(1)同一節(jié)流閥,閥前后壓力差p相同,節(jié)流開口小時(shí),剛度大。(2)同一節(jié)流閥,在節(jié)流開口一定時(shí),閥前后壓力差p越小,剛度越低。為了保證節(jié)流閥具有足夠的剛度

39、,節(jié)流閥只能在某一最低壓力差p的條件下,才能正常工作,但提高p將引起壓力損失的增加。(3)取小的指數(shù)m可以提高節(jié)流閥的剛度,因此在實(shí)際使用中多希望采用薄壁小孔式節(jié)流口,即m=0.5的節(jié)流口。 三、節(jié)流閥的壓力和溫度補(bǔ)償調(diào)速閥是由一個(gè)定差式減壓閥串聯(lián)一個(gè)普通節(jié)流閥組成 動(dòng)畫1.調(diào)速閥溫度補(bǔ)償調(diào)速閥 2.溫度補(bǔ)償調(diào)速閥 3.溢流節(jié)流閥(旁通型調(diào)速閥) 液壓與氣壓傳動(dòng) 第二十講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)4-5 疊加式液壓閥安裝在板式換向閥和底板之間，由有關(guān)的壓力、流量和單向控制閥組成的一個(gè)集成化控制回路 每個(gè)疊加閥除了具有液壓閥功能外，還起油路管道的作用。 標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、集成化程度

40、高，設(shè)計(jì)、加工、裝配周期短，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、占地面積小。 當(dāng)液壓系統(tǒng)改變而需增減元件時(shí)，將其重新組裝方便迅速。 回路形式較少，通徑較小，不能滿足較復(fù)雜和大功率的液壓系統(tǒng)的需要。 元件之間無(wú)管連接，消除了因油管、管接頭等引起的泄漏、振動(dòng)和噪聲4-6 二通插裝閥 用常規(guī)液壓閥構(gòu)成集成系統(tǒng)的各種方式，僅對(duì)小流量的液壓系統(tǒng)能收到較為良好的效果，對(duì)中、大流量，特別是流量大于200 l/min的液壓系統(tǒng)，采用這些方式進(jìn)行集成仍不免有很多困難，一般還只能采用管道進(jìn)行閥間連接，組成系統(tǒng)。由于流量大，管道粗，因此配管工作量很大，安裝、維修困難，且易出現(xiàn)漏油、振動(dòng)等弊病，這逐漸成了液壓技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)難

41、題。七十年代初，作為液壓技術(shù)的一個(gè)新的分支液壓邏輯閥出現(xiàn)了。它不僅能實(shí)現(xiàn)常用液壓控制閥的各種動(dòng)作要求，而且與普通液壓閥相比，在控制同等功率的情況下，具有重量輕，體積小，功率損失小，動(dòng)作速度快和易于集成等突出的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于大流量液壓系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)。 邏輯閥 邏輯閥是一種組合式閥。它以若干個(gè)插裝式二通錐閥為基本元件來進(jìn)行組合，并配用適當(dāng)?shù)碾姶畔葘?dǎo)閥來控制這些錐閥的啟、閉，以達(dá)到控制液流的目的。 動(dòng)畫1動(dòng)畫2方向控制邏輯閥 222324液壓與氣壓傳動(dòng) 第二十一講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)壓力控制邏輯閥 動(dòng)畫流量控制邏輯閥 管式 4-7 液壓閥的連接板式 疊加插裝習(xí)題4-4.如圖

42、所示回路中，溢流閥調(diào)整壓力為5MPa，減壓閥調(diào)整壓力為2.5MPa，分析下列各情況，并說明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)1）泵壓力等于溢流閥調(diào)定壓力，夾緊缸使工件加緊后，A、B、C的壓力各為多少2）當(dāng)泵壓力由于工作缸快進(jìn)，壓力降到1.5MPa時(shí)（工件原來處于夾緊狀態(tài)）， A、C的壓力各為多少3）夾緊缸在夾緊工件前做空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B、C的壓力各為多少1）兩個(gè)電磁換向閥處于中位；2）1DT通電；油缸I運(yùn)動(dòng)過程中及運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)3）1DT斷電，2DT通電，油缸II運(yùn)動(dòng)過程中及運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)4-5液壓與氣壓傳動(dòng) 第二十二講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)1.各種液壓閥的工作原理及職能符號(hào)2.會(huì)填寫電磁鐵動(dòng)

43、作順序表3.三位換向閥的中位機(jī)能4.給出液壓系統(tǒng)圖會(huì)判斷系統(tǒng)壓力5.溢流閥、減壓閥、順序閥區(qū)別6.節(jié)流口的基本形式，為什么節(jié)流閥中要使用薄壁小孔7.調(diào)速閥特點(diǎn)本章應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)液壓與氣壓傳動(dòng)1DT2DT3DT4DT快進(jìn)工進(jìn)退回卸荷+差動(dòng)回路填寫實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)一I工進(jìn)一II工進(jìn)一快退原位停泵卸荷”工作循環(huán)的電磁鐵動(dòng)作順序表。（通電為“+”，斷電為“”，I工進(jìn)速度大于II工進(jìn)速度）。 5-1 管路及管接頭5-2 油箱5-3 濾油器5-4 密封裝置5-5 蓄能器第五章 液壓輔助元件 返回總目錄在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，液壓輔助元件是指那些既不直接參與能量轉(zhuǎn)換，也不直接參與方向、壓力、流量等控制（即指除液壓泵、

44、液壓缸（包括液壓馬達(dá)）和各種控制元件之外）的在液壓系統(tǒng)中必不可少的元件或裝置。主要包括油箱、濾油器、蓄能器、密封件、管件和各類檢測(cè)元件等。其中油箱需根據(jù)系統(tǒng)要求自行設(shè)計(jì)，其它輔助裝置則做成標(biāo)準(zhǔn)件，供設(shè)計(jì)時(shí)選用。 對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、工作穩(wěn)定性、工作壽命、噪聲和溫升等都有直接影響，必須予以重視。液壓與氣壓傳動(dòng) 第二十三講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)5-1 管路及管接頭 液壓系統(tǒng)用油管來傳遞工質(zhì)，用管接頭把油管或有關(guān)元件互相連接。 油管和管接頭應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度及良好的密封性，一般要求流動(dòng)液體的壓力損失要小，拆裝便利。 一、油管 可分為硬管和軟管兩大類 d-油管內(nèi)徑，mQ-通過油管最大流

45、量，m3/sV0-油管內(nèi)允許流速，吸油管0.51.5m/s；回油管1.52.5m/s ；壓油管路：當(dāng)壓力p21MPa時(shí)，可取56m/s。 計(jì)算出來的內(nèi)徑應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)橡膠軟管，無(wú)論用于何種管路，流速都不能超過35m/s。 金屬油管的壁厚 金屬油管的壁厚；mmp 油管內(nèi)液體的最大工作壓力；MPa d 油管內(nèi)徑；mm s許用拉伸應(yīng)力。 MPa按受拉伸薄壁筒公式計(jì)算壁厚 1.焊接式管接頭 二、管接頭管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式連接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各項(xiàng)條件。2.卡套式管接頭 3.擴(kuò)口管接頭 4.膠管接頭

46、扣壓式膠管接頭 5.快速接頭 6.鉸接管接頭 7.法蘭式管接頭 液壓與氣壓傳動(dòng) 第二十四講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)5-2 油箱 油箱的基本功能是：儲(chǔ)存工作介質(zhì)；此外還起到散發(fā)系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的熱量；分離油液中混入的空氣；沉淀污染物及雜質(zhì)。油箱的種類按箱內(nèi)液面是否與大氣相接觸來分，可分為開式油箱和加壓油箱。 一、功用和結(jié)構(gòu) 在進(jìn)行油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：1要有足夠的剛度和強(qiáng)度二、設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng) 壁板：厚度一般為34mm；容量大的油箱可取46mm。對(duì)于大容量的油箱，為了清洗方便，在油箱側(cè)壁開較大的窗口，并用側(cè)蓋板緊密封閉。 底板與底腳：底板應(yīng)比側(cè)板稍厚一些，底板應(yīng)有適

47、當(dāng)斜度以便排凈存油和清洗。油箱的底部應(yīng)裝設(shè)底腳，底腳高度一般為150200mm，以利于通風(fēng)散熱及排出箱內(nèi)油液。 頂板：頂板一般取得厚一些，為610mm，若泵、閥和電機(jī)安裝在油箱頂部時(shí)，頂板厚度應(yīng)選大值。 2.油箱要有足夠的有效容積 對(duì)于固定式的油箱，當(dāng)系統(tǒng)為低壓系統(tǒng)時(shí)取其有效容量應(yīng)為液壓泵每分鐘流量的24倍。 當(dāng)系統(tǒng)為中高壓系統(tǒng)時(shí)取液壓泵每分鐘流量的57倍。 油面高度為油箱高度80時(shí)的容積稱為油箱的有效容積。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載較大、長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)，需根據(jù)液壓系統(tǒng)發(fā)熱、散熱平衡的原則來計(jì)算油箱的有效容積。對(duì)于行走機(jī)械一般取 上述數(shù)值的0.50.7倍。隔板：油箱內(nèi)一般設(shè)有隔板，隔板的作用是使回油區(qū)與泵的吸

48、油區(qū)隔開，增大油液循環(huán)的路徑，降低油液的循環(huán)速度，有利于降溫散熱、氣泡析出和雜質(zhì)沉淀。隔板一般沿油箱的縱向布置，其高度一般為最低液面高度的2334。 3.吸油管和回油管應(yīng)盡量相距遠(yuǎn)些 油管：回油管及吸油管為了防止出現(xiàn)吸空和回油沖擊油面形成泡沫，油泵的吸油管和回油管應(yīng)布置在油箱最低液面50100mm以下，管口與箱底距離不應(yīng)小于2倍管徑，防止吸入沉淀物。管口應(yīng)切成45，切口面向箱壁，與箱壁之距離為3倍管徑。 清潔蓋 用于管路進(jìn)入油箱的密封。 4.防止油液污染 空氣濾清器：空氣濾清器是液壓系統(tǒng)必備的液壓附件，其結(jié)構(gòu)由空氣過濾和加油過濾兩部分組成，直接安裝在油箱蓋板上，即可以濾除液壓系統(tǒng)工作時(shí)由空氣中

49、帶入油箱內(nèi)的塵埃，又可以濾除加油過程中帶入的顆粒雜物，從而簡(jiǎn)化了油箱的結(jié)構(gòu)，有利于油液的凈化。 液位液溫計(jì)可指示液位及液溫的高低。5.易于散熱和維護(hù)保養(yǎng) 油箱清洗蓋 是對(duì)油箱進(jìn)行清洗時(shí)的工作窗口。要保證人手及工具從該窗口伸人至油箱內(nèi)部后，徹底清除有關(guān)污染； 放油閥或放油塞6.油箱的油溫控制7.油箱內(nèi)表面的加工1）有足夠的過濾精度。2）具有較好的過濾能力、即能阻擋一定尺寸以上的機(jī)械雜質(zhì)；3）過濾材料要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在壓力油作用下不致破壞；4）過濾材料耐腐蝕，在一定溫度下工作有足夠的耐久性；5）容易清洗和便于更換濾芯；6）價(jià)格便宜。 5-3 過濾器 一、過濾器的功用和基本要求 過濾器按過濾精度

50、可分為粗過濾器和精過濾器兩大類；按濾芯的結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)式、線隙式、磁性、燒結(jié)式和紙質(zhì)等；按過濾原理區(qū)分主要有：表面型過濾器、深度型過濾器和吸附型過濾器二、過濾器的型式網(wǎng)式濾油器 這是一種以銅絲網(wǎng)作為過濾材料構(gòu)成的過濾器，一般裝在液壓系統(tǒng)的吸油管路入口處，避免吸入較大的雜質(zhì)，以保護(hù)液壓泵。 線隙式濾油器 用銅線或鋁線繞在筒形芯架上，利用線間縫隙過濾油液，主要用于壓油管路中。若用于液壓泵吸油口，則只允許通過它的額定流量的2/31/2， 金屬燒結(jié)式濾油器 燒結(jié)式濾油器的濾芯是用青銅粉壓制后燒結(jié)而成，靠其粉未顆粒間的間隙微孔濾油。 液壓與氣壓傳動(dòng) 第二十五講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)紙芯

51、濾油器這種濾油器的濾芯一般采用機(jī)油微孔濾紙制成。紙芯做成折疊形是為了增加過濾面積，紙芯繞在帶孔的鍍錫鐵皮骨架上，以支撐紙芯免被壓力油壓破。磁性濾油器磁性濾油器靠磁性材料把混在油中的鐵屑、鑄鐵粉之類的雜質(zhì)吸住，過濾效果好。此種濾油器常與其它種類的濾油器配合使用。 三、過濾器的選用和安裝a)要裝在泵的吸油口處 b)安裝在泵的出口油路上c)安裝在系統(tǒng)的回油路上 d)安裝在系統(tǒng)分支油路上 e)單獨(dú)過濾系統(tǒng) 5-4 密封裝置 一、對(duì)密封裝置的要求1.在工作壓力和一定的溫度范圍內(nèi)，應(yīng)具有良好的密封性能，并隨著壓力的增加能自動(dòng)提高密封性能。2.密封裝置和運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力要小，摩擦系數(shù)要穩(wěn)定。3.抗腐蝕能力

52、強(qiáng)，不易老化，工作壽命長(zhǎng)，耐磨性好，磨損后在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償。4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、維護(hù)方便，價(jià)格低廉。 二、密封裝置的類型和特點(diǎn) 1.間隙密封 均壓槽一般寬0.30.5mm，深為0.51.0mm。圓柱面配合間隙與直徑大小有關(guān)，對(duì)于閥芯與閥孔一般取0.0050.017mm。優(yōu)點(diǎn)是摩擦力小，缺點(diǎn)是磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償，主要用于直徑較小的圓柱面之間，如液壓泵內(nèi)的柱塞與缸體之間，滑閥的閥芯與閥孔之間的配合。 2.O形密封圈 1、2為O形圈裝配后的預(yù)壓縮量，通常用壓縮率W表示，即W=(d0-h)/d0100%，對(duì)于固定密封、往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封，應(yīng)分別達(dá)到15%20%、10%20%和5%10%，

53、才能取得滿意的密封效果。 3.唇形密封圈 特點(diǎn)是能隨著工作壓力的變化自動(dòng)調(diào)整密封性能，壓力越高則唇邊被壓得越緊，密封性越好；當(dāng)壓力降低時(shí)唇邊壓緊程度也隨之降低，從而減少了摩擦阻力和功率消耗，除此之外，還能自動(dòng)補(bǔ)償唇邊的磨損，保持密封性能不降低。小Y形密封圈的特點(diǎn)是斷面寬度和高度的比值大，增加了底部支承寬度，可以避免摩擦力造成的密封圈的翻轉(zhuǎn)和扭曲。V形密封圈 4.組合式密封裝置 5.回轉(zhuǎn)軸的密封裝置 5-5 蓄能器一、蓄能器的類型與結(jié)構(gòu)通常有重力式，彈簧式和充氣式等1.活塞式蓄能器 2.皮囊式蓄能器 3.重錘式蓄能器 4.彈簧式蓄能器結(jié)構(gòu)二、蓄能器的功用1.作輔助動(dòng)力源 2. 保壓和補(bǔ)充泄漏 3

54、.吸收系統(tǒng)脈動(dòng)，緩和液壓沖擊 三、蓄能器的安裝1. 充氣式蓄能器中應(yīng)使用惰性氣體（一般為氮?dú)猓?2.蓄能器一般應(yīng)垂直安裝，油口向下。3.必須用支架或支板將蓄能器固定，且便于檢查、維修的位置，并遠(yuǎn)離熱源4.用作降低噪聲、吸收脈動(dòng)和沖擊的蓄能器應(yīng)盡可能靠近振源。5.蓄能器與管路之間應(yīng)安裝截止閥，供充氣或檢修時(shí)用，與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，防止油液倒流保護(hù)泵與系統(tǒng)。 6.搬運(yùn)和拆裝時(shí)應(yīng)排出壓縮氣體注意安全。液壓與氣壓傳動(dòng) 第二十六講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)5-6 熱交換器 為了提高液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，應(yīng)使系統(tǒng)在允許的溫度下工作并保持熱平衡。液壓系統(tǒng)的油液工作溫度一般希望保持在30

55、50范圍內(nèi)，最高不超過65，最低不低于15。 油溫過高將使油液變質(zhì)，加速其污染，同時(shí)油的粘性和潤(rùn)滑能力降低，增加油液的泄漏，縮短液壓元件的壽命。油溫過低，則液壓泵啟動(dòng)時(shí)吸油有困難，系統(tǒng)的壓力損失也增大。 冷卻器和加熱器，控制液壓系統(tǒng)油液溫度處于正常工作范圍 。它們的圖形符號(hào)如圖所示。 蛇管式冷卻器 多管式冷卻器 冷卻器根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，冷卻器分為水冷式、風(fēng)冷式 動(dòng)畫風(fēng)冷式冷卻器 翅管式風(fēng)冷卻器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺水或不便用水處皆可冷卻，但冷卻效果較差。 翅片式風(fēng)冷卻器 冷卻器的安裝 回油路冷卻 獨(dú)立式冷卻 自動(dòng)調(diào)節(jié)油溫冷卻 加熱器 1）水平安裝于油箱側(cè)面 2）加熱部分全部侵入油內(nèi) 3）功率不宜過高

56、，以使油液老化，可在不同部位多裝幾個(gè)加熱器。 5-7 傳感器及檢測(cè)元件 壓力測(cè)量 常用的壓力檢測(cè)元件有壓力表和壓力傳感器。 壓力表的精度等級(jí) 壓力表的測(cè)量上限分有0.6，1，1.6，2.5，4，6，10，16，25，40MPa等。 測(cè)量穩(wěn)壓時(shí)，測(cè)量的最高壓力不應(yīng)超過壓力表測(cè)量上限的2/3， 測(cè)量波動(dòng)壓力時(shí)，不得超過壓力表測(cè)量上限的1/2， 測(cè)量的最低壓力都不應(yīng)低于壓力表上限的1/3， 為了保證測(cè)量精度，往往需要根據(jù)測(cè)量范圍的大小選用幾個(gè)壓力表。 流量測(cè)量 渦輪式流量傳感器本章要求掌握的知識(shí)點(diǎn)1.過濾器的工作原理及安裝位置2.油箱的作用3.蓄能器的工作原理及作用第六章 液壓基本回路6-1 壓力控

57、制回路6-2 速度控制回路6-3 多缸工作控制回路6-4 其它回路返回總目錄一、調(diào)壓回路 單級(jí)調(diào)壓回路 遠(yuǎn)程調(diào)壓回路6-1 壓力控制回路二級(jí)調(diào)壓回路 三級(jí)調(diào)壓回路 二、減壓回路 液壓與氣壓傳動(dòng) 第二十七講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)三、增壓回路 動(dòng)畫四、卸荷回路 五、保壓回路 自保蓄能器報(bào)壓六、平衡回路 6-2 速度控制回路 一、調(diào)速回路（一）節(jié)流調(diào)速回路 1.進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路 2.出口節(jié)流調(diào)速回路 3.旁路節(jié)流調(diào)速回路 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓泵的供油壓力為一定值，故節(jié)流閥兩端壓差為 1.進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路最大承載能力 無(wú)論a為多大，當(dāng) 時(shí)，油缸速度為零 因此，最大承載能力 液壓與氣壓

58、傳動(dòng) 第二十八講主講教師：王同建 學(xué)時(shí)：32液壓與氣壓傳動(dòng)功率和效率液壓泵的輸出功率為 液壓缸的輸入功率為 回路功率：執(zhí)行元件的輸入功率與液壓泵的輸出功率之比定義為回路效率 2.回油節(jié)流調(diào)速回路 性能基本與進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路相同3.旁油路節(jié)流調(diào)速回路 通過節(jié)流閥的流量Q1 為 進(jìn)入油缸的流量Q2為 活塞移動(dòng)速度 最大承載能力隨節(jié)流閥通流面積a的增加而減小，即旁路節(jié)流調(diào)速回路的低速承載能力很差，調(diào)速范圍也小。 所以旁路節(jié)流調(diào)速回路只宜用在負(fù)載變化不大、對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高、高速大負(fù)載的場(chǎng)合。 旁路節(jié)流調(diào)速回路只有節(jié)流損失而無(wú)溢流損失，泵的輸出壓力隨負(fù)載而變化，即節(jié)流損失和輸入功率隨負(fù)載而變化，所以

59、比前兩種調(diào)速回路效率高。容積調(diào)速回路是用改變泵或馬達(dá)的排量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的主要優(yōu)點(diǎn)是沒有節(jié)流損失和溢流損失，因而效率高，油液溫升小，適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。 缺點(diǎn)是變量泵和變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。 根據(jù)油路的循環(huán)方式，容積調(diào)速回路可以分為開式回路和閉式回路，后者采用較多。在開式回路中，液壓泵從油箱吸油，執(zhí)行元件的回油直接回油箱。這種回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，油液在油箱中能得到充分冷卻，但油箱體積較大，空氣和臟物易進(jìn)入回路。在閉式回路中，執(zhí)行元件的回油直接與泵的吸油腔相連，結(jié)構(gòu)緊湊，只需很小的補(bǔ)油箱，空氣和臟物不易進(jìn)入回路，但油液的冷卻條件差，需附設(shè)輔助泵補(bǔ)油、冷卻和換油等。補(bǔ)油泵的流量一般為主泵流

60、量的10%15%,壓力通常為0.31MPa左右。調(diào)節(jié)對(duì)象的不同，容積調(diào)速方法可有三種 ，（二）容積調(diào)速回路 變量泵和定量液壓執(zhí)行元件容積調(diào)速回路 變量泵缸 變量泵定量馬達(dá) 泵的流量是根據(jù)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度要求來調(diào)節(jié)的，需要多少流量就供給多少流量，沒有多余流量從溢流閥溢走。當(dāng)不考慮管路損失時(shí)，泵的供油壓力等于執(zhí)行元件的工作壓力并由負(fù)載決定，隨負(fù)載的增減而增減，允許最大工作壓力由安全閥調(diào)定。 1.當(dāng)不計(jì)漏損時(shí)，液壓馬達(dá)或液壓缸的最高與最低運(yùn)動(dòng)速度決定于變量泵的最大與最小流量 這種調(diào)速回路具有如下特性：2.在各種速度下，液壓馬達(dá)能產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和液壓缸能產(chǎn)生的推力分別為： 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩或負(fù)載一定時(shí)，在整個(gè)