1、DTPy1Py2第六章第六章 輔助裝置輔助裝置 輔助裝置的性能直接影響到液壓系統(tǒng)性能的好壞。 管件 蓄能器 濾油器 油箱 熱交換器第一節(jié)第一節(jié) 油管與管節(jié)頭油管與管節(jié)頭一、油管連接各個液壓元件的管路。1、分類硬管：鋼管、紫銅管、鋁管軟管：塑料管、尼龍管、橡膠管。2、選用硬管：用于連接相對位置不變的固定元件。 鋼管能承受高壓，便宜，但彎曲困難； 紫銅管、鋁管相反；軟管：用于兩個相對運動元件之間的連接； 元件相對位置變化的連接。 如：較遠距離控制的時候 橡膠管分低壓和高壓，其它軟管用于低壓 低壓的情況如：回油路注意： 裝配時，管線的彎曲應避免小于90度，管線之間應有一定的距離，防止振動時相互碰撞磨

2、損。3、油管直徑的確定 4Qdv其中，Q：油管中的流量 可根據(jù)執(zhí)行元件所需的流量確定。V：油管中流體的速度 理論分析和使用經(jīng)驗，供設計參考： 吸油管道：V2m/s； 壓油管道：V6m/s； 回油管道： Vp1。 p泵= p節(jié)+p1= p節(jié)+F/A1 p節(jié)= p泵-F/A1 （3） d、根據(jù)節(jié)流閥的壓力流量特性)4(1）（泵節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)AFpcApcAQe、活塞運動速度)5(1111）（泵節(jié)AFpAAcAQv 速度是載荷的函數(shù)，稱為速度負載特性，反映了速度隨外載變化的特性，可用速度剛度進行描述f、速度剛度 速度負載特性曲線上某一點切線斜率的負倒數(shù)： vFtgT1（6）意義：反映了負載變化時，速度保持

3、不變的程度，保持不變或變化小，說明了系統(tǒng)速度穩(wěn)定性好，也可以說速度剛度大，反之，差。)7()(11111節(jié)泵泵進或cAFpAAvFApT2）工作特性速度負載特性F 恒定vmaxF變化功率特性和回路效率 P泵=p泵Q泵 P缸=p1Q1 p1A1v=Fv 不計管路等的損失，回路的功率損失 P= P泵-P缸= p泵Q泵- p1Q1 = P泵Q + p節(jié)Q1 可見，有兩部分組成： P= P泵Q溢流損失 P= p節(jié)Q1 節(jié)流損失 都轉(zhuǎn)化為熱能回路效率調(diào)速范圍即最高工作速度與最小穩(wěn)定工作速度之比：)11111QQpQpQpQp（泵泵泵進minmaxminmax節(jié)節(jié)AAvv泵泵節(jié)cpQAmax2、節(jié)流閥的回

4、油路節(jié)流調(diào)速回路 1)基本方程vFApvFTpAFApCAAQvAFAppQQ0()(泵回泵節(jié)泵泵2)回油節(jié)流調(diào)速回路的特性速度負載特性功率特性和回路效率(規(guī)律和進油一樣) 功率損失： P= P泵-P缸= P泵Q + p2Q2 可見，有兩部分組成： P= P泵Q溢流損失 P= p2Q2 節(jié)流損失 回路效率122122QpQpQpQpQpQp泵泵泵泵泵泵回調(diào)速范圍即最高工作速度與最小穩(wěn)定工作速度之比： 由于裝在回油路上，有背壓，A節(jié)min較小時也能獲得較低的穩(wěn)定速度，故調(diào)速范圍稍大。minmaxminmax節(jié)節(jié)AAvv其它 回油節(jié)流調(diào)速回路因流量閥裝在回油路上，節(jié)流閥的

5、阻尼作用相當于在執(zhí)行元件的回油路上產(chǎn)生背壓力，所以能承受負值負載。負值負載F=p2A2。 進油節(jié)流調(diào)速回路通過節(jié)流閥而發(fā)熱的油直接進入液壓缸，會使缸內(nèi)泄漏增加。而回油節(jié)流調(diào)速回路，通過節(jié)流閥的油流回油箱，得到充分冷卻。 進油節(jié)流調(diào)速路因流量閥裝在缸的進油路上，可避免啟動時的前沖現(xiàn)象 回油節(jié)流調(diào)速回路中液壓缸回油腔的壓力p2有時比進油腔的壓力p1還要高得多。由缸的力平衡方程可得p2=（p1A1-F），當負載F=0、A1/A2=2（即差動缸）時，p2=2p1。這樣就會增加密封摩擦、降低密封件的壽命，引起泄漏增加，效率降低。 3、節(jié)流閥的旁路節(jié)流調(diào)速回路 )111111111vAQFAvFTAAFC

6、AQAQQvFApApQQQ泵旁節(jié)泵泵泵泵（1)基本方程2）工作特性速度負載特性111max, 0)(ApAACAQF泵節(jié)節(jié)泵決定：由溢流閥所調(diào)定的壓力極限：功率特性和回路效率 功率特性: P泵=p泵Q泵p1 Q泵 P缸=p1Q1 p1（ Q泵 Q ） 不計管路等的損失，回路的功率損失 P= P泵-P缸= p1Q泵- p1Q1 = p1Q 可見， P= p1 Q1 節(jié)流損失回路效率: 泵泵旁QQQ調(diào)速范圍即最高工作速度與最小穩(wěn)定工作速度之比：A節(jié)max較大時，速度不穩(wěn)定；p泵變化時（受負載影響），泄漏會使Q泵變化，引起速度變化，因而速度剛度差，調(diào)速范圍小。minmaxminmax節(jié)節(jié)AAvv

7、4采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路 前面分析的節(jié)流閥調(diào)速回路三種基本形式的靜特性中，看出一個共同的缺點，就是回路速度穩(wěn)定性（速度剛度）隨負載的變化而變化。其原因均在于使節(jié)流閥的流量（或）變化，這樣就引起活塞的運動速度隨負載的變化而變化。因此，這種回路只能用于負載變化很小、或速度穩(wěn)定性不高的場合。對速度穩(wěn)定性要求較高，或負載變化較大的液壓系統(tǒng)，就需采用調(diào)速閥。 （1）采用調(diào)速閥的進油節(jié)流調(diào)速回路constppcAQ節(jié)節(jié)節(jié)1 當負載在一定范圍內(nèi)變化時，使調(diào)速閥中節(jié)流閥前后壓差保持不變，從而使流經(jīng)調(diào)速閥中節(jié)流閥流量也保持不變，活塞的工作速度也就不受負載變化的影響而保持恒定，即v=const。 vFTvFA節(jié)

8、1A節(jié)2A節(jié)2A節(jié)3A節(jié)1A節(jié)2A節(jié)3剛度比前兩種低承載能力高pQ（二）容積調(diào)速回路 根據(jù)上面的分析,我們知道,節(jié)流調(diào)速的一個很嚴重的缺陷就是多余流量經(jīng)溢流閥回油箱.造成能量損失和油溫升高.特別在執(zhí)行元件低速運行運行便為嚴重.所以,針對這種情況,便提出了能耗較低,效率較高的容積調(diào)速.容積調(diào)速回路：是通過改變回路中泵或馬達的排量來實現(xiàn)調(diào)速。主要優(yōu)點 是沒有節(jié)流損失和溢流損失，因而，油溫升小，適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。缺點是變量泵和變量馬達的結構較復雜，成本較高。 根據(jù)油路的循環(huán)方式，容積調(diào)速可以聯(lián)接成開式回路或閉式回路。在開式回路中泵從油箱吸油。執(zhí)行元件的回油直接回油箱。結構簡單，油液能得到充

9、分冷卻，但油箱體積較大，空氣和臟物易進入回路。在閉式回路中，執(zhí)行元件的回油直接與泵的吸油腔相聯(lián)，結構緊只需很小的補油箱?？諝夂团K物不易進入回路，但油的冷卻條件差，需附設輔助泵補油、冷卻和換油。 容積調(diào)速回路通常有三種基本形式：變量泵和定量液動機（執(zhí)行元件）組成的調(diào)速回路；定量泵和變量馬達組成的容積調(diào)速回路；變量泵和變量馬達組成的調(diào)速回路。1變量泵和定量馬達或油缸組成的容積調(diào)速回路 主要工作特性如下： （1）速度特性及調(diào)速范圍。速度特性反映的是執(zhí)行元件的速度（或）與變量泵調(diào)節(jié)參數(shù)（排量）的關系。 當不考慮回路容積效率時，執(zhí)行元件的速度為2112211qnqqQnAnqAQv泵泵MnMPnvq1（

10、2）轉(zhuǎn)矩和功率特性。即執(zhí)行元件輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率與變量泵調(diào)節(jié)參數(shù)（排量）之間的關系。 當不考慮回路的損失時，液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩（或缸的輸出推力）為 )(2)(020ppAFqppMMPM PGMPnvq1執(zhí)行元件的輸出功率為 1101101100)qnppAqnppAFvPqnppppQPGM（泵MPM PGMPnvq12定量泵和變量馬達組成的容積調(diào)速回路主要工作特性如下： （1）速度特性及調(diào)速范圍 當不考慮回路容積效率時，液壓馬達的轉(zhuǎn)速為21122qnqqQn泵（2）轉(zhuǎn)矩和功率特性。 當不考慮回路的損失時，液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩為 2)(20qppM液壓馬達的輸出功率為11002)qnppppQ

11、MnPM（泵 3變量泵和變量馬達容積調(diào)速回路 由于此回路中既可用變量泵調(diào)速，又可用變量馬達調(diào)速，可擴大調(diào)速范圍，一般采用分段調(diào)速的方法。 在第一階段將變量馬達的排量調(diào)到最大并使之恒定，然后調(diào)節(jié)變量泵的排量從最小逐漸加大到最大值，則馬達的轉(zhuǎn)速便從最小逐漸升高到相應的最大值。這一階段相當于變量泵定量馬達的調(diào)速回路，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 在第二階段將變量泵的排量固定在上述已調(diào)好最大值，然后調(diào)節(jié)變量馬達的排量使之由最大值逐漸減小，馬達的轉(zhuǎn)速進一步逐漸升高，直到允許的最大轉(zhuǎn)速。這一階段相當于 定量泵變量馬達調(diào)速回路，屬于功率調(diào)節(jié)。 （三）容積節(jié)流調(diào)速回路 前述節(jié)流調(diào)速回路因有節(jié)流損失，因而效率低、溫升大；但

12、結構簡單，使用方便，能獲得較低的穩(wěn)定速度。容積調(diào)速回路具有效率高（因無節(jié)流損失和溢流損失），溫升小，可以接成閉式回路，因而大大減輕整個系統(tǒng)的重量；但結構復雜，負載變化時引起泄漏等因素的變化，影響低速穩(wěn)定性。 容積節(jié)流調(diào)速回路由是采用特定的變量泵和調(diào)速閥（或節(jié)流閥）所組成，它兼有上述兩種調(diào)速回路的優(yōu)點 。 根據(jù)所采用變量泵的形式不同，常用的容積節(jié)流調(diào)速回路有：限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路；穩(wěn)流式變量泵和節(jié)流閥組成和容積節(jié)流調(diào)速回路。 1限壓式變量泵和調(diào)速閥的調(diào)速回路 2、差壓式變量泵和節(jié)流閥調(diào)速回路aFppapapFap2111212二、快速運動回路 液壓裝置的工作機構在一個工作循

13、環(huán)的過程中，常常在不同的工作階段要求不同的運動速度和承受不同的負載。例如，許多機構的空行程要求快速運動，而負載輕；工作行程要求慢速運動，而負載重。因此，進行液壓系統(tǒng)的設計時，通常是根據(jù)工作進程要求的運動速度和所承受的負載來決定主油泵的流量和壓力，然后在不增加功率消耗的情況下采用快速運動回路來提高工作機構的空行程速度。常見的快速運動回路有以下幾種。 (一)、雙泵并聯(lián)快速運動回路（二）、用蓄能器的快速運動回路 （三）、用增速缸的快速運動回路 三、速度換接回路 機床切削加工過程中，刀架在完成一個自動工作循環(huán)時，需要不同的運動速度，如快速接近工件換接為慢速工作進給，第一種工作進給速度換接為第二種工作進

14、給速度等。速度換接回路就是為了滿足這個要求的。對加工精度要求較高的機床上不允許速度換接過程中出現(xiàn)前沖現(xiàn)象，對這種回路提出了速度換接平穩(wěn)性的要求。 （一）、快速運動和工作進給運動的換接回路 （二）、兩種工作進給速度的換接回路 1.在變量泵與變量馬達組成的容積調(diào)速回路中，通常的調(diào)速方法是什么？說明其調(diào)速特性？ 2.說明容積節(jié)流調(diào)速回路的特點？3.什么是液壓基本回路？什么是方向控制、壓力控制、速度控制回路？4.何為速度剛度，其物理意義是什么？在節(jié)流閥的進油節(jié)流調(diào)速回路中，負載小時，速度穩(wěn)定性如何？5.容積調(diào)速的三中基本形式是什么？6.在所學習的調(diào)速回路中，什么回路既有溢流損失，又有節(jié)流損失；什么回路

15、只有節(jié)流損失；什么回路既無溢流損失，又無節(jié)流損失？ 7.圖為差壓式變量葉片泵與節(jié)流閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路，試簡單分析系統(tǒng)調(diào)速特性。 e圖6a1a2a1a28、完成下表 回路條目 節(jié)流閥的進油節(jié)流調(diào)速節(jié)流閥的出口節(jié)流調(diào)速節(jié)流閥的旁路節(jié)流調(diào)速工作原理圖 速度負載曲線 特點及比較 回路中溢流閥狀態(tài) 9、如圖兩個減壓閥并聯(lián)，已知減壓閥的調(diào)整壓力分別為：pj1=2.0Mpa，pj2=3.5Mpa，溢流閥的調(diào)整壓力為py=4.5Mpa，活塞運動時，負載力F=1200N，活塞面積A=15cm2，系統(tǒng)的各種損失不計，試確定：1.活塞運動時和到達終點時，A、B、C各點處的壓力為多少？2.若負載力增加到F=4200N，A、B、C各點處的壓力又為多少？ ACBF圖41DT2DT3DT4DT10、如圖為一液壓系統(tǒng)圖，完成下表。注：填“+”或“-”，“+”