液壓傳動與控制技術(shù)教案

液壓傳動與控制技術(shù)教案目錄概述1第一章緒論4第二章液壓油和液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)6第三章液壓泵和馬達16第四章液壓缸22第五章液壓閥27第六章輔助裝置31第七章液壓基本回路34第八章典型液壓系統(tǒng)41第九章液壓系統(tǒng)的設(shè)計與計算43第十章液壓伺服系統(tǒng)簡介48課程總結(jié)49液壓傳動與控制技術(shù)教案概述一、本課程的教學(xué)目的和要求本課程是電氣工程及自動化專業(yè)、機電一體化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，獲精品文檔放心下載得液壓傳動與控制技術(shù)的基本知識，達到以下基本要求：1、液壓油與力學(xué)部分熟練掌握液壓油的性質(zhì)及其運用，雷諾數(shù)，流體力學(xué)三大方程，靜力學(xué)的基本方程與帕斯謝謝閱讀卡定律；掌握流體流動時的壓力損失；了解小孔流、縫隙流、液壓沖擊和空氣現(xiàn)象。精品文檔放心下載2、液壓元件部分熟練掌握各類泵的結(jié)構(gòu)、原理、應(yīng)用特點以及液壓參數(shù)的計算；掌握液壓馬達性能參數(shù)的精品文檔放心下載計算；掌握缸的結(jié)構(gòu)和參數(shù)計算；掌握各類閥的原理、結(jié)構(gòu)、作用、職能符號以及應(yīng)用；了解精品文檔放心下載各輔助元件的職能符號、作用及應(yīng)用。3、液壓回路部分熟練掌握液壓基本回路及應(yīng)用；學(xué)會分析液壓系統(tǒng)；了解液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算；了解液壓謝謝閱讀伺服系統(tǒng)的基本概念。二、本課程的重、難點本課程的重點是液壓閥工作原理、流動液體的力學(xué)。由于非專業(yè)的學(xué)生在力學(xué)方面的基礎(chǔ)不是太強，故學(xué)習(xí)這門課程的難點在流體力學(xué)部分。精品文檔放心下載各種閥在液壓回路中的應(yīng)用也是學(xué)生們學(xué)習(xí)上的難點。三、本課程的教學(xué)手段本課程主要是課堂教學(xué)，教學(xué)中涉及到的液壓元器件，可利用實物在課堂上演示。感謝閱讀精品文檔放心下載破教學(xué)難點。四、本課程的學(xué)時安排本課程的總學(xué)時在學(xué)時左右，具體安排見授課計劃。感謝閱讀五、本課程的教材及參考書目12版）賈銘新主編全國重點教材精品文檔放心下載該教材的特點：（1）2版、反映了國內(nèi)外液壓技術(shù)的新成就精品文檔放心下載（2）語言簡練、條理清晰、深入淺出（3）各章有小結(jié)、自我檢測題及解答，有利于學(xué)生根據(jù)自己的情況分析和掌握，但該教感謝閱讀1材為機械類非液壓專業(yè)用，對于非專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)，教材應(yīng)該注意對教材進行取舍，對涉及到精品文檔放心下載理論推導(dǎo)的部分內(nèi)容（如第一章、第五章）適當(dāng)舍去，由于學(xué)時有限和專業(yè)特點，第十一章安謝謝閱讀排為自學(xué)。2、參考書《液壓傳動與控制習(xí)題集》閻祥安主編六、習(xí)題與考核1精品文檔放心下載2、考核：平時在績（30—40%感謝閱讀7060%2授課計劃學(xué)時主要內(nèi)容重難點2緒論、液壓基本概念、組成、優(yōu)缺點工作特性2液壓油及性質(zhì)粘度2靜力學(xué)、動力學(xué)連續(xù)方程連續(xù)方程的應(yīng)用、帕斯卡定律精品文檔放心下載2伯努利方程、動量方程、能量損失伯努利方程、雷諾數(shù)精品文檔放心下載2小孔流、縫隙流、液壓沖擊、空穴現(xiàn)象液壓沖擊2泵與馬達概述、原理、參數(shù)計算、齒輪泵參數(shù)計算2結(jié)構(gòu)1泵與馬達小結(jié)應(yīng)用及特點2缸的特點、類型、應(yīng)用參數(shù)計算2缸的結(jié)構(gòu)與設(shè)計密封2方向閥的類型、職能符號、應(yīng)用液控單向閥、三位閥的中位機能精品文檔放心下載2壓力閥的類型、職能符號、應(yīng)用工作原理2流量閥、職能符號、應(yīng)用、比例閥概念調(diào)速閥原理1閥的小結(jié)各類閥的比較2各主要輔助元件的原理、符號、應(yīng)用濾油器、蓄能器、油箱謝謝閱讀2節(jié)流調(diào)速特性分析2容積調(diào)速特性分析2容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速特性分析1調(diào)速回路小節(jié)1快速和速度換接回路1方向控制回路液壓鎖2壓力控制回路互不干擾回路、卸壓、調(diào)壓、保壓回路2多缸控制、同步動作、互不干擾回路2組合機床液壓系統(tǒng)分析2萬能外圓磨床系統(tǒng)分析2設(shè)計計算2設(shè)計計算舉例1液壓伺服系統(tǒng)簡介本授課計劃的學(xué)時安排可根據(jù)學(xué)生的情況進行調(diào)整。3第一章緒論一、教學(xué)目的掌握液壓傳動的定義、液壓系統(tǒng)的組成及作用，了解液壓系統(tǒng)的職能符號。謝謝閱讀二、教學(xué)重、難點液壓傳動的工作特性。三、學(xué)時安排2學(xué)時第一節(jié)基本概念一、液壓傳動的工作原理1、是以液體為介質(zhì)（以靜壓能的形式進行）的傳動；2、通過能量轉(zhuǎn)換輸出動力；3、工作特性（流量Q-V，壓力P-F、M4、通過流量、壓力的控制來滿足執(zhí)行元件的運動。[例1]液壓千斤頂[例2]半自動銑床液壓系統(tǒng)二、液壓系統(tǒng)的基本組成（控制流量、壓力）控制元件動力元件執(zhí)行元件（向系統(tǒng)提供輔助元件（向外輸出供壓力能）（輔助）機械能）三、系統(tǒng)的職能符號GB/T786.1-1993表示職能以及在系統(tǒng)的通路感謝閱讀第二節(jié)主要優(yōu)缺點優(yōu)點：1、無級調(diào)速、范圍大2、功率/質(zhì)量大3、易控制、過載保護4、傳動平穩(wěn)5、使用壽命長46、實現(xiàn)三化（標(biāo)、系、通）7、傳動簡化缺點：泄漏、振動、效率、溫敏性、精度高、故障查找難。小結(jié)：1、液壓傳動的定義2、工作特性——P、Q問題：1、系統(tǒng)的基本組成？2、系統(tǒng)的工作特性？5第二章液壓油和液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)一、教學(xué)目的掌握液體的粘度及油的選用；掌握壓力及其單位；掌握帕斯卡定律；掌握流動液體的三大謝謝閱讀方程。二、重點、難點重點：粘度、帕斯卡定律、伯努利方程難點：伯努利方程的應(yīng)用三、學(xué)時安排820.52.511，感謝閱讀液壓沖擊、氣蝕現(xiàn)象1）第一節(jié)液壓油的性質(zhì)和選用一、密度定義：lim0mvdmdv微小質(zhì)量體積單位：kg/m3液壓油15℃=900kg/m3精品文檔放心下載密度受壓力、溫度的影響：t↓p↑ρ↑二、壓縮性1、壓縮性系數(shù)1

pVv（變化單位壓力所引起的相對體積變化量）P、V＝＞P+△PV-△Vβ越大，可壓縮性越大，抗壓性越差。2、容積彈性模數(shù)（體積彈性模量）1pevVβ越大，可壓縮性越小，抗壓性能越好。3、等效容積模數(shù)△液壓油中混有空氣會使下降e△增加壓力會提高e△軟的很小e三、液體的粘性和粘度1、粘性內(nèi)摩擦力（流動時呈現(xiàn)）62、粘度△動力粘度（絕對粘度）y→v0FαAdudyy+dyyu+duu速度梯度FfAdudydu單位面積內(nèi)摩擦力dyxFfAdudydym2NSm2NmdumsPaS10P103cP帕秒泊厘泊SI·G·S△運動粘度vm2/s104st106cstSI·GS在牌號中的應(yīng)用△相對粘度（條件粘度）恩氏粘度（中、蘇、德）0Ett12V6.310E-(cst)0E混合油：0aEbEc(EE0000

1)E2121003、粘溫特性t↑v↓4、粘壓特性p↑↓7四、液壓油選擇1、要求粘溫性好，潤滑性好，化學(xué)穩(wěn)定性好，純凈，抗泡沫，閃點要高，凝固點要低精品文檔放心下載2、選擇原則溫度的影響壓力的影響3、使用換油前的清洗不得混用保持密封及時更換以及加新油時必須按要求過濾第二節(jié)靜止液體力學(xué)一、壓力質(zhì)量力、表面力1、定義：FPnAF

Plimn

A0AN/m2=帕斯卡（pa）/Mpa=106pabar（巴）at（工程大氣壓）水柱（2O）汞柱（mmHg）精品文檔放心下載0.1mpa9.8104pa9.8×1031.33×102pa精品文檔放心下載2、性質(zhì)△方向→沿作用面的內(nèi)法線方向△大小→沿各方面大小相等3、重力作用下壓力分布P00△A+△Agρh=△APP=P0ρh△AP△靜壓力：P=Pa+ρgh△沿液深度分布PhP=P0+ghρghH8△等壓面例：壓力測試儀的測試原理：Pg(hhPc1)汞0Pgh水1PAPcA汞gh1()P汞水0PAA相P04、壓力的表示二、壓力的傳遞帕斯卡定律密閉容器：等值，同時傳遞液體內(nèi)所有各點。P0ghP0PF1A1F2PA2A2F2

1A1力的放大三、液體壓力作用在固體壁面的力1、作用于平面F2PA22、作用于曲面F=2PxdAPCoslrd222=2PlrCos=2Plr2曲面在該方向上的投影第三節(jié)流動液體力學(xué)一、基本概念理想液體：無粘性、無壓縮性→實際液體穩(wěn)定流動：P、ρ、V不隨t而變過流斷面：與流速方向垂直9平均流速：與真實進度流過的同一斷面液體體積相等流量：壓力：不區(qū)別靜壓和動壓二、連續(xù)方程（質(zhì)量守恒）QQQQQQ1234Q1Q2VQQ3V＇VAPQ4Q＇VA=常數(shù)VAVAVA三、伯努利方程（能量守恒）1、理想液體的伯努利方程△外力作功：F1=P1A12=P2A2AVdtAVdtWFVdtFP221=P1V-P2VV1dtP112212VV△能量變化（機械能）11EEmV2mghmV22212212mgh1△能量方程11PVPVmV2mghmV21222212mgh111PVmVV=C2mghPmV2mgh12211222PVPV221122hh=Cg2gg2g12討論：①三形式的能量②長度的量綱③水平管道h可忽略PV2④Cg2gV與P之間的關(guān)系2、實際液體的V222VPV111222hhg2gg2g12hw1,紊流12層流2例題10四、動量方程式1、推導(dǎo)Fdt=d（）1-2的動量[mvmvmv12[][]1112[mv[mv][mv]]21122d[mvd[mv1d[mv]]]212=[mv2[mv22[mv[mv2

=[mv]22[mv謝謝閱讀=2V2dtV211

=QV2dt1dt

=QV21)dt謝謝閱讀FdtQV21)VdtFPQV21)2、討論：△向量F、V1、V2△F為液體所受力，實際應(yīng)用多考慮其反作用力△動量修正系數(shù)βFPQ)(V21第四節(jié)液體在管道中的流動一、液體的流動狀態(tài)實驗：(多媒體演示)層流紊流雷諾數(shù)vdReV臨界雷諾數(shù)Recr層流Re＜Recr紊流Re＞Recr圓管外圓管ReVRVRAX二、液體在圓管中的層流流動及其能量損失1、速度分析2PPFmgr(12fcos90)0FfAdudy=Ffrldudrdur2P2rldy0dudrPrlQRdudrPrldru(22PRr)lumaxPRl22、流量：QdQPRR=urdr(Rrr22)l00drd4=P128lR4=PlP8lQR4128ld4Q討論：①管徑對流量的影響②管徑對壓力的影響3、平均流速Q(mào)VA12umax4、沿程能量損失2lV=d2gld2V2g壓力損失Plgh12dV2λ：沿程損失系數(shù)64Re圓管75/Re標(biāo)數(shù)管80/Re三、圓管中的紊流及能量損失實驗值f(Re,)d四、局部能量損失12局部損失：一般式2vh突然擴大2g2vAh1211)12gA2或l2vP突然收縮2g2vr22g五、總能量損失hw2lvd2g2v2g2v2lvP

d22例題：已知：Q=63L/mind=20mmh=400mm△Pr=0.012mpa=0.9g/cm3v=20cst精品文檔放心下載求：PⅡ真=？QQQ463解：V23.34m/s23Ad(210)60104aλ=400mm2dv2103.34Re4v0.21033402320紊流PPv2a絕2hh2egg2ghv2IIaII2l謝謝閱讀PPghPP2真絕2第五節(jié)液流小孔流和縫隙流一、小孔流1、薄壁孔流量：0.5d2VcvCPCv11速度系數(shù)小孔前后壓力差2Vc12P1222VVVPghwg[hwhw]g])謝謝閱讀222121212g2g2qVccvCACA002Pd安全收縮7avd不安全收縮7av0.7—0.8=Cd2PC：流量系數(shù)d1）Cd一般由實驗確定1（2）QP2受粘度、溫度變化小，節(jié)流裝置bw（3）矩形縫隙QP2、細長孔4ddQP128l1）QP4（2）Qη油汽影響二、縫隙流1、平行平板流（層流）b>>hC>>hpdyb)db(pdpbdybdx精品文檔放心下載d（dudp）dydxdy代入2du2dy1dpdx2ydpucy1dxc2y=0u=0Y=hu=0dp21pppdppdxly(hy)

up

lQy(hy)hhubdypbdy00l3hb=p12l討論：Qh3減小縫隙減小泄漏相對運動：p=0y=h時u=±u0Qhubdy014u0=bh22、圓柱環(huán)形間隙流同心：以πd代替bdh3Qp12ldh3偏心：Qp)

12l2第六節(jié)液壓沖擊和空穴一、液壓沖擊壓力升高原因：液流功能→壓力能危害：損壞密封、元件、振動、噪音、誤動作措施：延長閥門開關(guān)時間（>0.2s謝謝閱讀二、空穴壓力低于該溫度下油液的空氣分離壓時，原先溶解在液體中的空氣分離出來，形成氣泡。精品文檔放心下載原因：壓力過低，C進口真？及過大，管徑A阻力大，H過大。精品文檔放心下載危害：液壓沖擊、氣蝕防止：↓h、↑d吸、密封、減小壓力降。本章小結(jié)：1、液體的粘性2、靜液基本方程3、動力學(xué)三大方程4、層、紊流5、壓力（流量損失）6、小孔流和間隙流15第三章液壓泵和馬達一、教學(xué)目的掌握泵、馬達的工作原理及參數(shù)計算。二、教學(xué)重、難點重點：結(jié)構(gòu)與參數(shù)計算難點：特性分析三、學(xué)時安排5學(xué)時，其中：概述與齒輪泵（馬達）2節(jié)；葉片泵、柱塞泵（馬達）2節(jié)；總結(jié)1精品文檔放心下載引入：執(zhí)行元件——動力元件容積式——非容積式第一節(jié)概述一、泵和馬達的工作原理及分類1、工作原理（1）泵：動力裝置，能源，能量轉(zhuǎn)換（2）馬達：輸出、執(zhí)行可逆（3）分類：齒輪定量單向葉片流量方向柱塞變量雙向（4）職能符號2、參數(shù)計算（1）壓力工作壓力PP：輸出壓力（泵）PM：輸入壓力（馬達）（取決于外負載）額定壓力：最大工作壓力，額定銘牌（取決于結(jié)構(gòu)）壓力（2）排量和流量排量：qpqmcm3/r3/r（取決于結(jié)構(gòu)）流量：單位時間內(nèi)輸出單位時間內(nèi)輸入理論：Qtp=qpnp=qmnm考慮泄漏實際：Qpm16p＜tp＞Qtm額定流量：在額定轉(zhuǎn)速與額定壓力下，實際流量。（3）功率與效率理論功率：Ptp=Pptp=Ttpp泵功率損失泵的泄漏量：Qcp=Qtp-pQcp1Pp（K1泄漏系數(shù)與粘度有關(guān)）QQQKPQ2tpcpcpp容積效率：11PvpqnQQQtptptpnp討論：提高容積效率：降低K1PP提高p例題特性曲線機械效率：機械損失：lTptpmpTtpTpTtpTtpTl11T2TTO泵的輸入、輸出功率、總效率輸出功率（液壓）OP=PPQP單位：輸入功率：ipTPpTpnp謝謝閱讀Pop總效率：vpmppPip馬達：Q＞QtmT＞TmQ容積效率：tmvmQ

MT機械效率：MmmT

tm輸入功率：imMQM輸出功率：omTMMTMnm精品文檔放心下載Pom總效率：vmmmmPim例題：17第二節(jié)齒輪泵和齒輪液壓馬達低壓≤2.5Mpa中壓＞2.5～8Mpa中高壓＞816Mpa高壓＞16～32Mpa一、工作原理密閉空間：端蓋、齒槽、泵體容積變化：齒輪脫離和進入嚙合二、排量和流量qpDhb2Zmb2≈6.66Zm2bQpqn6.66Zm2bnppvppvp此為平均流量瞬時流量為脈動的，流量脈動率：QmaxQminQp與齒數(shù)有關(guān)關(guān)系曲線三、齒輪泵的幾個問題1、困油現(xiàn)象產(chǎn)生：被困油液壓力周期性升高和下降的現(xiàn)象危害：引起振動、噪音、氣蝕消除：開卸荷槽2、泄漏產(chǎn)生：嚙合線處間隙、徑向間隙、端面間隙（約占75%-85%）謝謝閱讀危害：降低ηv補償：浮動軸套3、徑向力的平衡產(chǎn)生：吸、壓油側(cè)壓力的不平衡危害：軸彎曲變形，加速軸承磨損消除：縮小壓油口（C、B0.13-0.16mm1-7精品文檔放心下載個齒上。四、齒輪泵特點1、優(yōu)點：簡單、便宜、自吸能力強2、缺點：不能做變量、不能用于中、高壓五、馬達18原理：應(yīng)用：高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩第三節(jié)葉片泵與葉片馬達手調(diào)變量內(nèi)反饋式單作用（變量）限壓自調(diào)變量外反饋式穩(wěn)流量式雙作用（定量）一、工作原理與流量1、工作原理單作用：密封空間：定子、轉(zhuǎn)子、葉片容積的變化：葉片伸縮組成的空間徑向不平衡雙作用：密封空間：兩段長半徑R兩段小半徑r四段圓弧定子、轉(zhuǎn)子、葉片轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，吸、排各兩次徑向平衡式2、排量和流量（1）單作用式qpZVZV1V)2DV[(e)212DV[(e)2222d2()]22d()]22bb得到：QpDenpvpQpf(e)（2）雙作用式QpSZn222Rr(Rr)]pvpCos△若不考慮葉片厚度，理論上無流量脈動△考慮厚度，加上根部需油，故實際流量為脈動△脈動率在Z=4的倍數(shù)且大于8時最小，通常Z=12感謝閱讀二、結(jié)構(gòu)特點定子曲線：八段，過度曲線采用等加減速19葉片傾角：前傾θ配油盤的端面間隙自動補償配油盤三角槽的減沖作用三、限壓式葉片泵12、工作原理：負載加大、偏心距減小、流量減小。負載減小、偏心距加大、流量加大。3、靜特性曲線PABPbCAB由于壓力增加，泄漏略有增加BC段，調(diào)速段影響的因素：0初始偏心距Fs彈簧剛度感謝閱讀4、優(yōu)缺點優(yōu)：調(diào)流量，功率上合理。泄漏，徑向力，噪音，η機低，脈動大四、葉片馬達1、工作原理一般為雙作用定量，Tm取決于Pmnm取決于Qm2、結(jié)構(gòu)特點（1）底部有彈簧（2）葉片槽徑向（雙向）（3）配油（底部通壓力油）應(yīng)用：低轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速（換向性能好）第四節(jié)柱塞泵與柱塞馬達軸向徑向一、軸向柱塞泵（斜盤式）1、工作原理密閉容積：柱塞、缸體容積變化：斜盤20變量變向：V→改變S配油：配油盤2、排量和流量排量：Vd2DtgVZ4實際流量：Qd2DtgVZnv謝謝閱讀4因瞬時速度不同，故輸出流量脈動柱塞數(shù)較多且為奇數(shù)時，脈動率較小3、結(jié)構(gòu)特點（1）端面間隙的自動補償：柱塞底部的液壓力（2）配油盤：盲孔：潤滑、通孔、減壓（3）滑輪：柱塞頭部，改善工作狀況用于高壓高速高向（自吸能力差，對油污染敏感）二、馬達1、工作原理輸出的總轉(zhuǎn)矩：(d2ptgRcos)謝謝閱讀mmmmd故總轉(zhuǎn)矩也為脈動的。三、徑向柱塞泵密閉容積：柱塞、轉(zhuǎn)子容積變化：偏心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動四、徑向柱塞馬達與泵之間的可逆低速大轉(zhuǎn)矩第五節(jié)液壓泵（馬達）的選用見表小結(jié)：1、泵和馬達的性能參數(shù)2、泵的工作原因，結(jié)構(gòu)3、齒輪泵的幾個問題4、限壓式葉片泵的特性曲線21第四章液壓缸一、教學(xué)目的掌握液壓缸的類型、差動聯(lián)接及特點；掌握液壓缸的結(jié)構(gòu)特點；了解密封的型式、應(yīng)用；感謝閱讀了解液壓缸的設(shè)計。二、教學(xué)重、難點缸的液壓參數(shù)計算為重點、難點以及密封問題。三、教學(xué)安排（時間）共4節(jié)課，特點與應(yīng)用2節(jié)，結(jié)構(gòu)與設(shè)計2節(jié)。引入：執(zhí)行元件直線移動、擺動、轉(zhuǎn)動第一節(jié)液壓缸類型及特點和應(yīng)用單作用中低壓2.56.3mpa中高壓1016mpa雙作用高壓2531.5mpa活塞柱塞振動伸縮一、活塞液壓缸1、雙桿活塞式桿空式FApmDdpm(22)4QQ缸空式vvVA22(Dd)2、單桿缸缸空桿空P2A2P1A1△無桿腔進油F[()1PAPADPdDP222112212m4若P2≈022F2DP141mQ

QVv1vADD21△有桿腔進油F[()2PAPADdPDP精品文檔放心下載222212211m4若P2=0FDdP222()1m4QQVvv22(Dd)(Dd)222Q22A2Vdv212()]VD1故有：dD(vv3、差動缸311213APAPAP2d=Pm41A12A2A33V3V3AQVA132QQQV3vvvAAA2123討論：V3＞V1F3＜1可獲較高速，較小推力△快進（差動）→工進（無桿進油）→快退（有桿進油）精品文檔放心下載△若需快進=快退3=V2A22D2d

3AD2d謝謝閱讀2例題二、柱塞缸F22dAPηmP4VQvd2三、擺動缸T22dTRRP()(1221)b2ηm23Qηvb2R)(R221四、伸縮缸推力、速度分級變化速度推力五、其它液壓缸簡介1、增力缸2、增壓缸3、齒條缸第二節(jié)液壓缸的結(jié)構(gòu)和組成一、典型結(jié)構(gòu)二、組成1、缸體組件2、活塞組件活塞、活塞桿（聯(lián)接形式）3、密封△活塞的密封：間隙、活塞環(huán)、橡膠圈（O形、Y形、V形）感謝閱讀△活塞桿：橡膠圈△端蓋：4、緩沖裝置環(huán)狀間隙式、節(jié)流可調(diào)式、節(jié)流可變式5、排氣裝置排氣孔第三節(jié)液壓缸的設(shè)計計算步驟：1、工況分析（系統(tǒng)）2、編制負載圖（系統(tǒng)）3、確定工作壓力4、結(jié)構(gòu)類型選定5、尺寸計算6、結(jié)構(gòu)設(shè)計一、液壓缸尺寸確定求：D、d、L（缸筒）已知：F、V、P設(shè)計：（1）根據(jù)F：無桿進油D4FP244F4F求D：有桿進油td2λ≤1.61D2)PP（2）求dd=λD表4-1可由速比確定VD2

2DdV12Dd1（3）求HLH20D2（4）校核：壁厚的校核：當(dāng)D10yD]當(dāng)D10]0.4PDy2]1.y3P活塞桿校核：4F]穩(wěn)定性校核螺栓強度校核第四節(jié)液壓缸的材料及技術(shù)條件一、缸筒1、材料2、技術(shù)條件二、活塞1、材料2、技術(shù)條件三、缸蓋1、材料2、技術(shù)條件四、活塞桿1、材料2、技術(shù)條件本章小結(jié)：251、液壓缸的類型2、液壓缸的基本結(jié)構(gòu)3、液壓缸的液壓參數(shù)計算4、液壓缸的設(shè)計26第五章液壓閥一、教學(xué)目的掌握常用液壓閥的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用；掌握各類閥的職能符號。精品文檔放心下載二、教學(xué)重、難點重點：壓力閥（關(guān)系式）原理，各類閥的應(yīng)用難點：壓力閥的區(qū)別及應(yīng)用三、教學(xué)安排共6學(xué)時，方向閥2學(xué)時，壓力閥2學(xué)時，流量閥、比例閥2學(xué)時。謝謝閱讀引入：元件——控制（方向、流量、壓力）第一節(jié)液壓閥的分類及基本要求一、分類方向手動流量機動壓力電動液動二、性能參數(shù)：公稱通徑、額定壓力三、基本要求1、動作靈敏、性能好、工作可靠、沖擊振動小2、液壓損失小3、密封性好4、結(jié)構(gòu)簡單第二節(jié)方向閥一、單向閥1、作用：只允許液流沿一個方向流動23、職能符號4、應(yīng)用：鎖緊回路二、換向閥1、作用：控制油路連通、斷開或改變方向2、分類：手動、機動、電磁動、液動、電液動二位、三位、多位27二通、三通、多通3、職能符號P：壓力油進口OT：回油口、B連工作油路常態(tài)位：三位閥中格，二位閥有彈簧一方格4、幾中常用的換向閥（1）機動（2）電磁（3）液動（4）電液動（5）手動（6）轉(zhuǎn)閥5、三位閥的中位機能O型：鎖緊型H型：浮動、卸荷P型：可實現(xiàn)差動聯(lián)接M型：鎖緊、卸荷（1）換向精度：A、B均堵（O、M）（2）換向平穩(wěn)：A、B與T相通H、Y（3）保質(zhì)：P油口堵塞Y、P、O（4）卸荷：P、T相連、M（5）浮動：A、B連通H、P、Y（6）啟動平穩(wěn)：A、B不接油箱O、M、P第三節(jié)壓力控制閥液體壓力彈簧力類型：溢流、減壓、順序、壓力繼電器一、溢流閥1、類型及工作原理直動式關(guān)系式FPs由壓差開啟A2、職能符號3、應(yīng)用（1）調(diào)壓溢流：與溢流閥配合，常開態(tài)（2）安全保護：呈常斷開態(tài)（3）卸荷（4）遠程調(diào)壓28（5）形成背壓（6）多級調(diào)壓二、順序閥1、工作原理利用油路壓控制閥口啟閉，實現(xiàn)執(zhí)行元件順序動作。2、職能符號與溢流閥區(qū)別3、應(yīng)用（1）順序動作（2）平衡回路（單向平衡回路）舉例三、減壓閥1、工作原理：縫隙降壓2、職能符號：與溢流閥、順序閥區(qū)別四、壓力繼電器1、工作原理：油液壓力達到預(yù)定值發(fā)生電信號液——電2、職能符號：3、幾個名詞：調(diào)壓范圍、開啟壓力、閉合壓力第四節(jié)流量控制閥一、控制原理與影響因素1、Q()m（細長孔薄壁小孔m=0.5）謝謝閱讀TCAPTTT通過AT↑調(diào)整QT↑2、影響因素Q()TCAPmTTT（1）△PT對Q的影響，細長孔影響更大（2）油溢的影響，影響CT。（3）堵塞，水力半徑大則通行能力強二、普通節(jié)流閥1、職能符號2、工作原理及類型多媒體3、流量特性受負載的影響4、最小穩(wěn)定流量Qmin（不發(fā)生堵塞的最小流量）5）與定最泵配合調(diào)速（2）與變量泵、安全閥組合3）背壓閥感謝閱讀29三、調(diào)速閥1、工作原理FP23s基本保持不變PPA流量QCm也基本不變TAPTT2、職能符號：3、靜特性曲線：節(jié)流閥調(diào)速閥n△min△P正常工作：△Pmin=0.40.5mpa4、應(yīng)用：用于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓系統(tǒng)。第五節(jié)比例閥和邏輯閥一、比例閥電——液控制元件通斷控制——連續(xù)控制、遙控（壓力、方向、流量）謝謝閱讀1、電磁比例壓力閥（1）職能符號（2）類型：溢流閥、減壓、次序（3）工作原理（4）應(yīng)用：連續(xù)控制、緩變控制2、比例流量閥（1）職能符號（2）原理：（3）應(yīng)用：連續(xù)變速3、比例方向閥既可用來調(diào)速，又改變液流方向，均由電流的輸入連續(xù)控制。精品文檔放心下載組成：比例電磁鐵+比例減壓閥+液動換向閥二、邏輯閥又為插裝閥1、原理：Ac=Aa+Ab開啟：PaAa+PbAb＞PcAc+FsPc≥Pa＞Pbc=0時，開啟A→B30第六章輔助裝置一、教學(xué)目的掌握常用液壓輔助元件的作用，職能符號以及裝設(shè)位置。二、教學(xué)重點、難點本章的重點在濾油器和蓄能器三、教學(xué)安排本章共用兩個學(xué)時引入：輔助元件：濾油器、蓄能器、油箱、熱交換器、密封件、管件等。精品文檔放心下載第一節(jié)濾油器一、作用及濾油精度1、作用：凈化油液2、精度：粗d100m普d10100μm潤滑系統(tǒng)精d5～μm特精d15μm伺服系統(tǒng)3、流量要求：過濾能力大于通過安的最大流量允許壓力降0.030.07mpa4、強度：機械強度，便于清洗二、類型及特性1、網(wǎng)式：、100、180μΣ△P≤0.04mpa吸油管路精品文檔放心下載2、線隙式：50100μΣ△P≤0.03～0.06mpa壓力管路式吸油謝謝閱讀3、紙芯式：5～30μm分為中、低壓4、燒結(jié)式：10100μm0.03～0.2mpa精品文檔放心下載5、磁性：金屬雜質(zhì)的濾除三、安裝位置1、吸油管2、壓力油管路3、回油路返油能力>>流量△P≤0.035mpa可并聯(lián)，壓力閥謝謝閱讀△P≤0.01～0.035mpa第二節(jié)蓄能器一、作用與職能符號1、儲存和釋放液壓能2、輔助動力源3、吸收脈動沖擊謝謝閱讀31二、類型1、重力式2、充氣式3、氣囊式三、應(yīng)用1、短期大量供油2、系統(tǒng)保壓3、應(yīng)急能源4、緩和壓力沖擊，吸收壓力脈動四、使用和安裝1、皮囊式應(yīng)垂直安裝（油口向下）2、支承架支承3、安裝截止閥第三節(jié)油箱和熱交換器一、油箱1、作用：貯油、散熱、分離空氣、雜質(zhì)2、容量確定：系統(tǒng)內(nèi)充滿油液時，最低液面高于濾油器200mm以上謝謝閱讀系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)時，最高液面不超過80%油箱高度系統(tǒng)油液全部返回時，不溢出二、結(jié)構(gòu)特點1、基本結(jié)構(gòu)：長:寬:高=1:1:1至1:2:3間感謝閱讀2、吸回油口設(shè)置：△吸、回間距盡量大△插入最低油面之下，但離箱底要大于管徑的2-3倍，油管口截為45°截面的斜向，面謝謝閱讀向箱壁?！鞲舭逶O(shè)置：高度為油面高度的2/3～3/4△設(shè)置液位計和空氣濾清器△放油口、清洗△防污密封△油溫控制（30℃～50℃）冷卻器、加熱器△內(nèi)壁加工三、熱交換器1、作用：控制油溢（30～50℃）2、類型（1）冷卻器（2）加熱器32第四節(jié)其它輔件一、油管1、類型鋼管銅管尼龍管塑料管橡膠軟管定壓<6.5-10mpa）2.5-8mpa<0.5mpa高壓、低壓謝謝閱讀2、尺寸dQ2：允許流速V油管壁厚：Pd]二、管接頭三、壓力表33第七章液壓基本回路一、本章教學(xué)目的掌握調(diào)速回路、調(diào)壓回路、換向回路的構(gòu)成、工作原理和性能。謝謝閱讀二、本章重、難點重點為調(diào)速回路、難點為性能曲線三、本章學(xué)時安排2節(jié)流調(diào)速2容積調(diào)速2容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速1調(diào)速回路小節(jié)1快速和速度換接回路1方向控制回路2壓力控制回路2多缸控制、同步動作、互不干擾回路引入：基本回路：調(diào)速、調(diào)壓、換向第一節(jié)調(diào)速回路一、概述1、基本要求△滿足最大速比和最小速度（穩(wěn)定）△滿足力和轉(zhuǎn)矩△速度剛性好△功率損失小2、調(diào)速類型△節(jié)流△容積△容積節(jié)流開式閉式二、節(jié)流調(diào)速1、采用節(jié)流閥（1）進口節(jié)流34VQ1A1FP21A1QTA(P1)CmTP1FVGA(P)2mTATPA11△速度——負載特性CAVpTT1/2(APF)123/2A1速度剛度：反映速度與負載之間關(guān)系KvF2V1tgATAATT2(P12)KPvV討論：1、A不變負載越小，剛度愈大Q212、F2不變T越小，剛度越大QQ精品文檔放心下載3、適當(dāng)A1、PP，可↑KV結(jié)論：低速，小負載時KV較大（F2↓，V謝謝閱讀△最大承載能力：Lmax=PPA1（恒推力調(diào)速）△功率特性輸出功率：PP=PP·QP=常量有效功率：P1=F2V=P1Q1損失：△P=P-P1=PQP-P11=PP（Q1+△Q1）-Q1（PP-△PT）=PP·△Q+△PTQ1111效率：cPQ

PPPP△負值負載與運動平穩(wěn)性不能承受負值負載，有前沖現(xiàn)象，運動平穩(wěn)性差△發(fā)熱影響較大（2）出口節(jié)流調(diào)速△性能同上△可承受負值負載△不受發(fā)熱節(jié)流影響△啟動前沖現(xiàn)象（3）旁路節(jié)流35①速度剛度KV2AF12QAVP11FVPT2)2QGA(AA1△AT一定時，F(xiàn)2↑V顯著下降△AT一定時，F(xiàn)2越大，速度剛度越大△F2一定時，AT越大，剛度越大△增加A1可提高剛度結(jié)論：高速大負載時，剛度相對較高速度穩(wěn)定性較差（受承泄漏影響大）②最大承載能力隨V的↑而F2↓，可令V=0得到③功率特性1111cQPPQPPPP效率故高故一般用于負載變化不大，對速度穩(wěn)定性要求不高，高速大負載的場合。謝謝閱讀2、采用調(diào)速閥速度剛度，穩(wěn)定性得到提高中低壓，小功率系統(tǒng)三、容積調(diào)速回路泵——馬達回路效率較高，發(fā)熱少1、變量泵和液壓缸性能特點：△速度——負載特性QFQ1VtpQK()12P1AAAA111dQKV2dV21A1K剛度不受F影響A，↓泄漏可↑KV△調(diào)速范圍取決于變量泵，閉式系統(tǒng)可換向△恒推力特性max=PSA1ηm（PS安全閥限定）Pmax

VQtp(qp)362、變量泵一定量馬達有一定的調(diào)速范圍，效率較高，恒轉(zhuǎn)矩特性大功率液壓系統(tǒng)精品文檔放心下載3、定量泵——變量馬達QnqQntmPPtpmf(1/qmqqqmmm)DMmaxPmaxQMmm恒功率調(diào)速，調(diào)速范圍，不宜換向，少用4、變量泵——變量馬達調(diào)速兼有上述兩種回路的性能四、容積節(jié)流調(diào)速回路1、限壓式變量葉片泵+調(diào)速閥功率損失△Pq適用于負載變化不大的中、小功率場合2、限壓式容積節(jié)流調(diào)速五、調(diào)速回路小結(jié)1、節(jié)流與容積調(diào)速溫升要求，功率大的宜用容積；其它用節(jié)流2、節(jié)流閥與調(diào)速閥負載變化大且剛度要求較大的宜用調(diào)速閥3、進口、出口、旁路調(diào)速負值載荷：出口或進口+背壓防沖擊：進口4、變量泵與變量馬達調(diào)速范圍與承載能力變量泵：調(diào)速范圍較大、承載力大、恒轉(zhuǎn)矩變量馬達：恒功率第二節(jié)快速運動回路和速度換接回路一、快速運動回路1、差動連接2、輔助液壓缸3、雙泵供油4、蓄能器二、速度換接回路1、快進與工進換接用雙活塞缸用行程閥2、兩種工作速度換接37兩個調(diào)速閥并聯(lián)兩個調(diào)速閥串聯(lián)第三節(jié)方向控制回路一、換向機—液換向時間控制式行程控制式二、鎖緊液控單向閥換向閥第四節(jié)壓力控制回路調(diào)壓保壓減壓回路增壓平衡一、調(diào)壓回路調(diào)空系統(tǒng)的最大壓力1、雙級調(diào)壓2、多液調(diào)壓二、卸荷回路執(zhí)行元件暫?；蛩俣群艿蜁r，泵的流量全部零（低）（1）采用M型三位閥（2）采用二通二位閥（3）采用遠控先導(dǎo)式溢流閥2、需要保壓的卸荷回路（1）蓄能器（2）限壓式變量泵三、保壓回路1、蓄能器和限壓式變量泵2、自動補油的保壓回路（壓力表發(fā)出信號）四、減壓回路支路壓力低于主油路時需要。1、單級減壓2、二級減壓五、增壓回路支路壓力高于主油路時需要。381、采用增壓缸2、連續(xù)增壓增壓器原理六、平衡回路防止直立式缸因自重下滑（產(chǎn)生背壓）1、單向順序閥2、單向節(jié)流閥+液控單向閥第五節(jié)多缸工作控制回路一、多缸順序動作1、壓力控制式2、壓力繼電器3、行程控制4、時間控制二、多缸同步動作回路1、機械聯(lián)結(jié)2、串聯(lián)液壓缸3、采用調(diào)速閥并聯(lián)液壓缸4、采用同步液壓馬達三、多缸快、慢速互不干擾回路第六節(jié)液壓馬達回路一、制動回路1、液壓制動2、機械制動3、平衡制動二、液壓馬達的串并聯(lián)回路本章小結(jié)一、基本回路節(jié)流調(diào)速調(diào)速變量泵+液壓缸（恒推力）容積調(diào)速變量泵+定量馬達（恒轉(zhuǎn)矩）變量泵+變量馬達容積節(jié)流定量泵+變量馬達（恒功率）速度換接、換向39調(diào)壓40第八章典型液壓系統(tǒng)一、本章教學(xué)目的進一步熟悉元件和基本回路、學(xué)會閱讀和分析系統(tǒng)的基本方法。感謝閱讀二、本章重點、難點重點放在閱讀兩個典型系統(tǒng)上難點為分析方法的養(yǎng)成三、本章教學(xué)時間安排共4學(xué)時，組合機床（動力滑臺）2學(xué)時；刨床或壓力機2學(xué)時感謝閱讀引入：元件→基本回路—液壓系統(tǒng)第一節(jié)組合機床一、概述機構(gòu)的整體概述二、YT4543動力滑臺1、工作原理快進—一工進—二工進—快退2、系統(tǒng)組成3、基本回路分析4、系統(tǒng)分析三、系統(tǒng)特點1、速度調(diào)節(jié)限壓式變量泵——調(diào)速閥——背壓閥2、速度轉(zhuǎn)換差動連接行程閥和順序閥控制第二節(jié)萬能外圓磨床的液壓系統(tǒng)引入：磨床的作用一、動作要求工作臺：往復(fù)運動、停止砂輪架：快速進退，周期自動進給二、系統(tǒng)分析1、工作臺往復(fù)運動主要原件：開停閥、節(jié)流閥、換向閥、先導(dǎo)閥、抖動出工（1）向右運動41控制油路：泵、濾油器、先導(dǎo)閥6.81換向閥右、先導(dǎo)閥9.15、油箱閥懸右移主油路：（1.1）→開停閥泵向右移動（1.2）→缸右腔缸（2）向左運動先導(dǎo)閥左移（3）停止運動開停閥左位（4）工作臺的換向過程制動→停留→反向啟動終制動預(yù)制動→5-16逐漸關(guān)小，直到7.9連通（預(yù)制動結(jié)束）精品文檔放心下載壓力油進入換向閥右端，同時進入左抖動缸進油路回油路（5）工作臺抖動：由零開口，抖動缸實行。2、砂輪架快速進退及其它動作（1）快速進退：快動閥（2）工件轉(zhuǎn)動與冷卻液供給，由快動閥5實現(xiàn)（3）尾座頂尖退回：由快動閥、尾架閥聯(lián)合控制（4）內(nèi)圓磨頭工作：由使快動閥處于右位工作（5）閘缸3、砂輪的周期自動進給選擇閥、進給閥、進給缸、棘輪棘爪、齒輪傳動列、絲桿實現(xiàn)精品文檔放心下載4、潤滑油路與測壓回路本章小結(jié)：本章要求學(xué)生學(xué)會典型液壓系統(tǒng)的分析1、速度的調(diào)節(jié)方式2、液壓的控制與分級3、執(zhí)行元件的特殊要求42第九章液壓系統(tǒng)的設(shè)計與計算一、本章教學(xué)目的掌握液壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟。二、本章重難點重點在工況分析，難點在系統(tǒng)合成。要多進行練習(xí)后方可逐漸掌握。感謝閱讀三、本章計劃學(xué)時共4學(xué)時，其中設(shè)計計算2學(xué)時，設(shè)計舉例2學(xué)時引入：元件→基本系統(tǒng)——系統(tǒng)執(zhí)行元件的設(shè)計參數(shù)→液壓參數(shù)→液壓元件設(shè)計內(nèi)容：液壓系統(tǒng)方案：壓力等級、系統(tǒng)型式、元件選擇、控制型式感謝閱讀、q謝謝閱讀選標(biāo)件（設(shè)計非標(biāo)件）繪圖紙驗算：熱平衡、液壓沖擊驗算設(shè)計計算流程：明確設(shè)計要求→工況分析→執(zhí)行元件主要參數(shù)→擬定原理圖→選擇元件→驗算系統(tǒng)性能→精品文檔放心下載繪工作圖、編文件。第一節(jié)明確設(shè)計要求、進行工況分析一、明確要求（1）主機類型、布置方式、空間位置（2）執(zhí)行元件的運動方式、動作循環(huán)、范圍（3）外負荷大小、性質(zhì)及變化范圍、執(zhí)行元件速度變化范圍精品文檔放心下載（4）各執(zhí)行元件動作順序、轉(zhuǎn)換和互鎖要求（5）工作性能要求（6）工作環(huán)境要求注意問題：（1）參考與創(chuàng)新）標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范3）工藝性、經(jīng)濟性、安全性感謝閱讀二、工況分析1、運動分析432、負載分析F=w+Ff+Fb+Fs+Fi+FG精品文檔放心下載Fw：臥式正值定量立式負值變量力學(xué)分析，實例±Ff：平導(dǎo)軌FffGN)VGFFfNfCos2Fb：可先假設(shè)為0，驗算時再根據(jù)實際計算Fs：與密封、油壓有關(guān)，一般取5～10%F總負載精品文檔放心下載Fi：iGvma△t=0.010.5sgtFG：工作部件重量：垂直放置和傾斜放置。（1）啟動階段F=（Fw+Ff+Fi±FG）/KK=0.95～0.90精品文檔放心下載（2）快速階段F=（Fw+Ff±FG）/K（3）工進階段F=（Fw+Ff±FG）/K（4）制動減速F=（Fw+Ff±FG）/K（5）快速F=-(Fw+Ff）/K液壓馬達的負載分析：T=TL+Ff+Tm第二節(jié)液壓系統(tǒng)主要性能參數(shù)確定PQ工一、執(zhí)行元件的工作壓力P取決于負載工可參考同類設(shè)備選擇不能太低不能太高二、Q由A、→Qmax1、液壓缸①由F（工況圖）中確定A1、A2，建立力平衡方程式，即：滿足最大負載。精品文檔放心下載44②對最低流量（即穩(wěn)定流量）進行驗算QAvmin1V,2min②不滿足需重新修改A（即D）③計算液壓缸最大流量Qmax