1、液壓與氣壓傳動 液壓與氣壓傳動是以流體（液壓油或氣體）為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動形式課程內(nèi)容液壓傳動流體力學(xué)基礎(chǔ)液壓元件及輔件基本回路氣壓傳動氣體基礎(chǔ)知識氣動元件及輔件基本回路緒 論目 錄液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)液壓泵及馬達(dá)液壓缸液壓控制閥液壓輔助裝置液壓基本回路液壓系統(tǒng)實(shí)例氣動基礎(chǔ)及元件氣動基本回路及氣動系統(tǒng)退出1.1 液壓傳動的工作原理退出主目錄1.2 液壓傳動的組成1.3 液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)1.4 液壓傳動的應(yīng)用及發(fā)展第1章 緒論1.1 液壓傳動的工作原理退出下一頁子目錄主目錄第1章 緒論由帕斯卡原理可知，受力平衡時：P液壓系統(tǒng)的壓力分析：當(dāng)兩液壓缸活塞的面積不變時，負(fù)載F2變化，將引

2、 起P 變化，即液壓系統(tǒng)的壓力取決于外負(fù)載。第一個特征：液壓系統(tǒng)的壓力取決于外負(fù)載。設(shè):大、小液壓缸活塞面積分別為A2和A1 大液壓缸所受負(fù)載為F2，作用于小液壓缸上的力為F1。退出下一頁子目錄主目錄1動力傳遞第1章 緒論2運(yùn)動的傳遞若設(shè)：大、小液壓缸活塞位移平均速度分別為 v2和v1 。由于從小液壓缸排出液體的體積等于進(jìn)入大液壓缸液體的體積，則有: v1A1=v2A2=qq分析：液壓傳動是靠密閉工作容積變化相等的原則實(shí)現(xiàn)運(yùn) 動傳遞的，改變進(jìn)入大液壓缸的流量q ，即可改變 其活塞的運(yùn)動速度v2。第二個特征：液壓傳動的速度大小取決于流量。流量第1章 緒論退出下一頁子目錄主目錄由上述分析可知：壓力

3、和流量是液壓系統(tǒng)中兩個最基本的參數(shù)。第1章 緒論退出下一頁子目錄主目錄1.2 液壓與氣壓傳動的組成（以圖示磨床工作臺為例）退出下一頁子目錄主目錄第1章 緒論顯然液壓與氣壓傳動系統(tǒng)由以下四部分組成：能源裝置機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能（液壓泵或空氣壓縮機(jī)）.執(zhí)行元件壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出（液壓缸、馬達(dá)）.控制元件對流體的壓力、流量和流動方向進(jìn)行控制和 調(diào)節(jié)(各種的閥).輔助元件如油箱、管件等.第1章 緒論退出下一頁子目錄主目錄液壓系統(tǒng)的圖形符號“氣動與液壓”圖形符號標(biāo)準(zhǔn)已制定國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T786-93.第1章 緒論退出下一頁子目錄主目錄1.3 液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊（指

4、液壓傳動）。2）沖擊小。3）實(shí)現(xiàn)大范圍無級調(diào)速。4）操縱方便、省力。5) 易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。6）自潤滑，壽命長。7）易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。第1章 緒論退出下一頁子目錄主目錄退出下一頁子目錄主目錄第1章 緒論缺點(diǎn)：1）不能保證準(zhǔn)確的傳動比(泄漏和可壓縮性引起）。2）傳動效率低，不適合遠(yuǎn)距離傳動。3）對溫度敏感。4）制造精度高，價格貴。5) 要有單獨(dú)的能源。6）易泄漏污染（指液壓系統(tǒng)）。7）故障不易排除。第1章 緒論歷史：1650年的帕斯卡原理 1795年第一臺水壓機(jī)（英國）發(fā)展：第二次世界大戰(zhàn)及戰(zhàn)后目前：液壓技術(shù)與傳感技術(shù)、微電子技術(shù)的結(jié)合，出現(xiàn)諸如電液比例 閥、數(shù)字閥、電液伺服液壓缸等機(jī)

5、（液）電一體化的元器件， 從而使液壓與氣壓傳動在眾多工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，例如發(fā)達(dá)國 家95的工程機(jī)械、90的數(shù)控加工中心、95以上的自動 線。未來：液壓與計(jì)算機(jī)的結(jié)合，如CAD、CAT和計(jì)算機(jī)實(shí)時控制等。退出子目錄主目錄1.4 應(yīng)用及發(fā)展第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 2.1 工作介質(zhì)退出主目錄2.2 液體靜力學(xué)2.3 液體動力學(xué)2.4 液體流動中的壓力損失2.5 液體流經(jīng)小孔及縫隙的流量2.6 液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象 本章介紹有關(guān)液壓傳動的流體力學(xué)基礎(chǔ). 本章重點(diǎn)： 流體粘性的意義與度量、帕斯卡原理、連續(xù)性方程意義與應(yīng)用、薄壁孔口流量壓力關(guān)系。 1.密度單位體積流體的質(zhì)量 = m/V kg/ m3 一般

6、礦物油的密度為850950kg/m32.重度 單位體積流體的重量 （不推薦使用） = G/V N/ m3 一般礦物油的重度為84009500N/m3 與的換算關(guān)系為： = G/V=g第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)退出下一頁主目錄子目錄21 工作介質(zhì) 液體受壓力的作用而體積減小的特性稱為液體的可壓縮性。用液體壓縮系數(shù)k表示:第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)常用液壓油的k為：退出下一頁主目錄子目錄3、液體的可壓縮性k的倒數(shù)稱為液體體積彈性模量K，即 一般常用K值表示液體抵抗壓縮變形的能力。K值越大，流體越不易被壓縮。油液K值很大，一般可認(rèn)為油液不可壓縮，但若油液中混入空氣，這一性能將嚴(yán)重下降。常用液壓油的K為：

7、退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 粘性液體的重要物理性質(zhì)選用液壓油的重要依據(jù)靜止液體無粘性 4、液體的粘性 液體在外力作用下流動時，由于液體分子間的內(nèi)聚力而產(chǎn)生的一種阻礙液體分子之間進(jìn)行相對運(yùn)動的內(nèi)摩擦力，液體的這種產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)稱為液體的粘性 退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 圖2-1液體的粘性示意圖 粘性的大小可用粘度來表示上式即牛頓液體內(nèi)摩擦定律式中 動力粘度應(yīng)當(dāng)注意：液體在靜止?fàn)顟B(tài)下是不呈現(xiàn)粘性的。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 幾種粘性的表示方法1）動力粘度：表征液體粘度的內(nèi)摩擦系數(shù)，又稱

8、絕對粘度，是工程實(shí)際計(jì)算時常用的參數(shù) 。單位：SI制中Pas或Ns/m2 2）運(yùn)動粘度: / 無明確物理意義，工程中常用來表示液體的粘度的參數(shù)。單位：SI制中 m2 / s 退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 3）相對粘度：相對粘度是以相對于蒸餾水的粘性的大小 來表示該液體 的粘性的。相對粘度又稱條件粘度，我國采用恩氏粘度。 恩氏粘度的測定（動畫）液體在某溫度下的恩氏粘度值Et為： Et= t1 / t2 恩氏粘度和運(yùn)動粘度換算公式： =(7.31E-6.31/E)10-6 (m2/s) 退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 粘度和溫度的關(guān)系又稱粘溫特性溫度升高，粘度下降

9、，反之亦然。油液粘度隨溫度變化小，稱該油液粘溫特性好粘度和壓力的關(guān)系又稱粘壓特性在一般情況下，壓力對粘度的影響比較小，在工程中當(dāng)壓力低于5MPa時，粘度值的變化很小，可以不考慮。 當(dāng)液體所受的壓力加大時，分子之間的距離縮小，內(nèi)聚力增大，其粘度也隨之增大，即壓力增高，粘度加大。 退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 1.2對液壓油液的要求和分類對液壓油液的要求粘溫特性好；有良好的潤滑性；成分要純凈；有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；抗泡沫性和抗乳化性；材料相容性好；無毒，價格便宜。液壓油液分類礦物性液壓油：按照ISO規(guī)定，采用40時油液的運(yùn)動粘度（mm2/s)作為油液粘度牌號，共分為10、15、22

10、、32、46、68、100、150等8個等級。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 1.3液壓油液的選用選用液壓油液首先考慮的是粘度選擇時要注意：液壓系統(tǒng)的工作壓力: 壓力高時要選擇粘度較大的液壓油液。環(huán)境溫度 溫度高時選用粘度較大的液壓油液。運(yùn)動速度 速度高時選用粘度較低的液壓油液。液壓泵的類型 各類泵適用的粘度范圍見下表。第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 各類液壓泵適用的粘度范圍液壓泵類型工作介質(zhì)粘度 40 10-6m2.s-1環(huán)境溫度5400C環(huán)境溫度40800C齒輪泵307095165葉片泵p7.0Mpa30504075p7.0Mpa50705590徑向柱塞泵308065240軸向柱

11、塞泵407570150退出下一頁主目錄子目錄退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 2.2 液體靜力學(xué)主要內(nèi)容：靜壓力及其特性靜壓力基本方程式帕斯卡原理靜壓力對固體壁面的作用力退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 1靜壓力及其特性1)液體的靜壓力靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。 p=limF/A （A0）若在液體的面積A上所受的作用力F為均勻分布時，靜 壓力可表示為: p = F / A 液體靜壓力在物理學(xué)上稱為壓強(qiáng)，工程實(shí)際應(yīng)用中習(xí)慣稱為壓力。第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 2)液體靜壓力的特性液體靜壓力垂直于承壓面，方向?yàn)樵撁鎯?nèi)法線方向。液體內(nèi)任一點(diǎn)所受的靜壓力在各

12、個方向上都相等。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 退出下一頁主目錄子目錄2. 靜壓力基本方程式圖2-2靜壓力的分布規(guī)律p dA=p0dA+ghdA p =p0+gh重力作用下靜止液體壓力分布特點(diǎn)：靜止液體中任一質(zhì)點(diǎn)的總能量 p/g+h 保持不變，即能量守恒。任意一點(diǎn)壓力由兩部分組成：液面壓力p0，自重形 成的壓力gh。離液面深度相同處各點(diǎn)的壓力相等，壓力相等的所 有點(diǎn)組成等壓面，重力作用下靜止液體的等壓面為 水平面。第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 液體內(nèi)的壓力與液體深度h成正比。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 退出下一頁主目錄子目錄3. 壓力的表示法及單位 絕對壓力：以

13、絕對真空為基準(zhǔn)進(jìn)行度量。 相對壓力或表壓力：以大氣壓為基準(zhǔn)進(jìn) 行度量。 真空度：絕對壓力不足于大氣壓力的壓 力值。 絕對壓力大氣壓力+表壓力 表壓力絕對壓力-大氣壓力 真空度大氣壓力-絕對壓力壓力的單位： 帕 Pa ( N / m2)，兆帕 Mpa第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 退出下一頁主目錄子目錄圖示是應(yīng)用帕斯卡原理的實(shí)例：作用在大活塞上的負(fù)載F1形成液體壓力： p= F1/A1 為防止大活塞下降，在小活塞上應(yīng)施加的力： F2= pA2= F1A2/A1 在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體的壓力可以等值地傳遞到液體各點(diǎn)，這就是帕斯卡原理，也稱為靜壓傳遞原理。由此可得知：液壓傳動可使力放大，可使力縮小，

14、也可以改變力的方向。液體內(nèi)的壓力是由負(fù)載決定的。4. 帕斯卡原理第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)當(dāng)固體壁面為平面時，液體壓力在該平面的總作 F = p A當(dāng)固體壁面為曲面時，液體壓力在曲面某方向上的總作用力： F = p Ax5. 靜壓力對固體壁面的作用力退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)基本概念流量連續(xù)性方程伯努利方程動量方程研究液體流動時流速和壓力的變化規(guī)律。2.3 液體動力學(xué)退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)恒定流動：液體流動時，液體中任一點(diǎn)處的壓力、速度和密度 都不隨時間而變化的流動，稱為恒定流動。亦稱為 定常流動或非時變流動。（恒定流動演示）平均流速：假設(shè)通流截面上各

15、點(diǎn)的流速均勻分布，則平均流速 為v=q/A。理想液體: 假設(shè)的既無粘性又不可壓縮的流體稱為理想液體。通流截面：垂直于流動方向的截面，也稱為過流截面。流 量：單位時間內(nèi)流過某一通流截面的液體體積。 流量以q表示，單位為 m3 / s 或 L/min。1. 液體動力學(xué)基本概念退出下一頁主目錄子目錄2 .流量連續(xù)性方程流量連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的表達(dá)方式。任取1、2兩個通流截面，根據(jù)質(zhì)量守恒定律有：1v1 A1 = 2v2 A2不考慮液體的壓縮性，則： 1 = 2 故得 ：q = v A = 常量流量連續(xù)性方程說明了恒定流動中，流過各截面的不可壓縮流體的流量是不變的。因而流速與通流截面

16、的面積成反比。 假設(shè)：液體在管內(nèi)作恒定流動第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)1)理想流體的伯努利方程 伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的表達(dá)方式。 3.伯努利方程 說明壓力能，勢能和動能可以互相轉(zhuǎn)換，但其總和不變，即能量守恒。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)2)實(shí)際流體的伯努利方程 實(shí)際流體存在粘性，流動時存在能量損失hw ;用平均流速替代實(shí)際流速，為動能修正系數(shù)，在紊流時取=1.1，在層流時取=2。實(shí)際計(jì)算時常取=1。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)例1.如圖示簡易熱水器，左端接冷水管，右端接淋浴蓮蓬頭。已知 A1=A2/4

17、和A1、h值，問冷水管內(nèi)流量達(dá)到多少時才能抽吸熱水？解：沿冷水流動方向列A1、A2截面的伯努利方程 p1/g + v12/2g = p2/g + v22/2g 欲將熱水吸入則有： p1 +gh= pa 又 p2=pa ， v1A1=v2A2 代入得 h+v12/2g = (v1/4)2/2g v1 = (32gh/15)1/2 q = v1A1= (32gh/15)1/2 A13)伯努利方程應(yīng)用舉例退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)列出11，22面伯努利方程式中p1為大氣壓pa，v1液面流速為零，v2吸油管流速，hw吸油管損失。例2 應(yīng)用伯努利方程分析油泵正常吸油條件則：退出下一頁

18、主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)泵吸油口真空度由三部分組成：1）提升H高度所需壓力；2）達(dá)到速度v所需壓力；3）吸油管的壓力損失。退出下一頁主目錄為減少泵口真空度措施：1）增大吸油管徑，降低v；2）縮短吸油管長度，減少彎頭，降低p； 3）降低安裝高度，降低H。子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 作用在液體控制體積上的外力總和等于單位時間內(nèi)流出控制表面與流入控制表面的液體的動量之差。 應(yīng)用動量方程注意：F、u 是矢量；流動液體作用在固體壁面上的力與作用在液體上的力大小相等、方向相反。F = （m u）/t = q（u2 - u1） 動量方程是動量定理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用，用來計(jì)算流動液體作用在

19、限制其流動的固體壁面上的總作用力。4.動量方程退出下一頁主目錄子目錄F = q（v2 cos2 - v1cos1） 2 90 F =qv1cos1 【閥芯對液體】F =-F =qv1cos1 【液體對閥芯】例：求液流通過滑閥時，對閥芯的軸向作用力的大小。 第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)顯然，液流有一個力圖使閥口關(guān)閉的力，這個力稱為液動力。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)研究液體在管道流動時的能量損失問題。主要內(nèi)容：流態(tài)與雷諾數(shù)沿程壓力損失局部壓力損失2.4 液體流動中的壓力損失退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)雷諾實(shí)驗(yàn)動畫1. 流態(tài)、雷諾數(shù)退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓

20、流體力學(xué)基礎(chǔ)1)流態(tài) 通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)液體在管道中流動時存在兩種流動狀態(tài)。層流流速較低、粘性力起主導(dǎo)作用紊流流速較高、慣性力起主導(dǎo)作用液體的流動狀態(tài)用雷諾數(shù)Re來判斷。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)2)雷諾數(shù) 實(shí)驗(yàn)表明： Re = v d / 雷諾數(shù)為無量綱數(shù), 如果液流的雷諾數(shù)相同，它的流動狀態(tài)亦相同。3)臨界雷諾數(shù) 一般以液體由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯睦字Z數(shù)作為判斷液體流態(tài)的依據(jù)，稱為臨界雷諾數(shù)，記為Recr。 當(dāng)ReRecr，為層流； 當(dāng)ReRecr，為紊流。4)常見液流管道的臨界雷諾數(shù)見表21。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)2.沿程壓力損失p 液體在等直徑管中流動時

21、因摩擦而產(chǎn)生的損失，稱為沿程壓力損失。 因液體的流動狀態(tài)不同，沿程壓力損失的計(jì)算有所區(qū)別。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)1)層流時的沿程壓力損失通流截面上的流速在半徑方向按拋物線規(guī)律分布 。經(jīng)推導(dǎo)，可得通過管道的流量管道內(nèi)的平均流速退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)為沿程阻力系數(shù)，實(shí)際計(jì)算時考慮油溫變化的影響， 對金屬管取= 75 / Re。沿程壓力損失：退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)除了與雷諾數(shù)有關(guān)外，還與管道的粗糙度有關(guān)。 即,= f（Re，/ d ）為管壁的絕對粗糙度，/d 為相對粗糙度。紊流時的沿程阻力系數(shù) 的具體數(shù)值,可查相關(guān)手冊。2）紊流

22、時的沿程壓力損失 ：退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)3.局部壓力損失p 液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、閥口等處時，液體流速的大小和方向發(fā)生變化，會產(chǎn)生漩渦并發(fā)生紊動現(xiàn)象，由此造成的壓力損失稱為局部壓力損失p 。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)局部壓力損失表達(dá)式:式中: 為局部阻力系數(shù)，具體數(shù)值可查有關(guān)手冊。 整個液壓系統(tǒng)的總壓力損失應(yīng)為所有沿程壓力損失和所有的局部壓力損失之和。 p = p + p退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)2.5 液體流經(jīng)小孔及縫隙的流量“孔口流動”主要介紹孔口的流量公式及液阻特性。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)長徑比

23、 l / d 0.5 一般孔口邊緣都做成刃口形式。 當(dāng)液流經(jīng)過管道由小孔流出時，由于液體慣性作用，使通過小孔后的液流形成一個收縮斷面，然后再擴(kuò)散，這一收縮和擴(kuò)散過程產(chǎn)生很大的能量損失1.薄壁小孔 退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)完全收縮: D/d7,液流收縮不受孔前通道的影響,稱完全收縮.不完全收縮:D/d7,孔前通道對液流進(jìn)入小孔起導(dǎo)向作用,稱不完全收縮.退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)對孔前、孔后通道斷面11、22列伯努利方程，并設(shè)=11)流經(jīng)薄壁小孔流量其中的壓力損失包括突然收縮和突然擴(kuò)大兩項(xiàng)損失。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)A0小孔截面積；

24、Cd流量系數(shù)；Cd=0.600.61流量系數(shù)Cd的大小一般由實(shí)驗(yàn)確定.具體見相關(guān)手冊。 2）流經(jīng)薄壁小孔流量公式: 薄壁小孔因沿程阻力損失小，q 對油溫變化不敏感，因此多被用作調(diào)節(jié)流量的節(jié)流器。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)1)短孔 長徑比 0.5 l / d 4流經(jīng)短孔的流量Cd=0.82,短孔常用作固定節(jié)流器。2.短孔和細(xì)長孔退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)液流經(jīng)過細(xì)長孔的流量和孔前后壓差成正比，和液體粘度成反比。流量受液體溫度影響較大。2）細(xì)長孔 長徑比 l / d 4流經(jīng)細(xì)長孔的流量退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)3.平板縫隙存在壓差流動和剪

25、切流動通過平板縫隙的流量可由下式計(jì)算：在壓差作用下，流量q 與 縫隙值h 的三次方成正比，這說明液壓元件內(nèi)縫隙的大小對泄漏量的影響非常大。退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)4.環(huán)形縫隙注意：當(dāng)圓柱體移動方向和壓差方向相同時取正號，方向相反時取負(fù)號。同心圓柱環(huán)形間隙偏心環(huán)形間隙通過同心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式：退出下一頁主目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)流經(jīng)偏心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式： 當(dāng)偏心量e=ho， 即1 時（最大偏心狀態(tài)），其通過的流量是同心環(huán)形間隙流量的2.5 倍。因此在液壓元件中應(yīng)盡量使配合零件同心。為相對偏心率： e / ho e為偏心量，h0= R - r退出下一頁主

26、目錄子目錄第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)退出下一頁主目錄子目錄5.圓錐環(huán)形間隙順錐:閥芯小端為高壓，液流由小端流向大端。倒錐:閥芯大端為高壓，液流由大端流向小端. 閥芯存在錐度不僅影響流經(jīng)間隙的流量，而且影響縫隙中的 壓力分布。 如果閥芯在閥體孔內(nèi)出現(xiàn)偏心，作用在閥芯一側(cè)的壓力將大 于另一側(cè)的壓力，使閥芯受到一個液壓側(cè)向力的作用。第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)退出下一頁主目錄子目錄6.液壓卡緊現(xiàn)象(動畫)倒錐的液壓側(cè)向力使偏心距加大，當(dāng)液壓側(cè)向力足夠大時，閥芯將緊貼孔的壁面，產(chǎn)生所謂液壓卡緊現(xiàn)象；順錐的液壓側(cè)向力則力圖使偏心距減小，不會出現(xiàn)液壓卡緊現(xiàn)象。為減少液壓側(cè)向力，一般在閥芯或柱塞的圓柱面開徑向均壓

27、槽，使槽內(nèi)液體壓力在圓周方向處處相等，槽深和寬為0.31.0mm。第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)退出下一頁主目錄子目錄2.6 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象1.液壓沖擊 液壓沖擊的類型： 管道閥門突然關(guān)閉時的液壓沖擊運(yùn)動部件制動時產(chǎn)生的液壓沖擊第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)退出下一頁主目錄子目錄減少液壓沖擊的措施：延長閥門關(guān)閉和運(yùn)動部件制動換向的時間;限制管道流速及運(yùn)動部件的速度;適當(dāng)增大管徑，以減小沖擊波的傳播速度;盡量縮短管道長度，減小壓力波的傳播時間；用橡膠軟管或設(shè)置蓄能器吸收沖擊的能量。第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)退出主目錄子目錄2.氣穴現(xiàn)象 氣穴現(xiàn)象的產(chǎn)生 氣穴現(xiàn)象多發(fā)生在閥口和泵的吸油口 氣穴現(xiàn)象的危害減少氣

28、穴現(xiàn)象的措施1、減小閥孔前后的壓力降，一般使壓力比p1/p23.5。2、盡量降低泵的吸油高度，減少吸油管道阻力。3、各元件聯(lián)接處要密封可靠，防止空氣進(jìn)入。4、增強(qiáng)容易產(chǎn)生氣蝕的元件的機(jī)械強(qiáng)度。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)3.1 概述退出主目錄3.2 齒輪泵3.3 葉片泵3.4 柱塞泵 本章介紹液壓泵和液壓馬達(dá)原理、結(jié)構(gòu)及在液壓系統(tǒng)中的作用。本章重點(diǎn)： 液壓泵和液壓馬達(dá)功率和效率計(jì)算的基本方法。液壓泵和液壓馬達(dá)工作原理、結(jié)構(gòu)、參數(shù)以及選用。 3.5 液壓馬達(dá)第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出 液壓泵作為液壓系統(tǒng)的動力元件，將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能輸出，為液壓系統(tǒng)提供足夠流量的壓力油。而液壓馬達(dá)是液

29、壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，是將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。 3.1 液壓泵概述退出下一頁主目錄子目錄1）以單柱塞泵為例（動畫） 偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞上下往復(fù)運(yùn)動一次，向下運(yùn)動吸油，向上運(yùn)動排油。 泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄1.液壓泵基本工作原理第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄2)液壓泵正常工作的三個必備條件必須具有一個由運(yùn)動件和非運(yùn)動件所構(gòu)成的密閉容積；密閉容積的大小隨運(yùn)動件的運(yùn)動作周期性的變化，實(shí) 現(xiàn)吸油和壓油；吸油腔與排油腔隔開。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄1）液壓泵和液壓馬達(dá)的壓

30、力工作壓力： 液壓泵實(shí)際工作時的出口壓力pp或液壓馬達(dá)的進(jìn)口壓力pm 額定壓力 ps ： 正常工作條件下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。2）液壓泵和液壓馬達(dá)的排量液壓泵排量Vp：油泵每轉(zhuǎn)所排出的油液體積；液壓馬達(dá)排量Vm： 馬達(dá)每轉(zhuǎn)所需油液體積；常用單位為 cm3/r (ml/r)。2.液壓泵的基本參數(shù)第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3)液壓泵和液壓馬達(dá)理論流量： 液 壓 泵q pt ：單位時間內(nèi)理論上排出的油液體積； 液壓馬達(dá)q mt ：空載無流量損失下運(yùn)轉(zhuǎn)所需流量； q t= n v ，單位為 m3/s 或 L/min 。4)液壓泵和液壓馬達(dá)實(shí)際流量 q ：液 壓 泵qp：單位時間內(nèi)

31、實(shí)際排出的油液體積； 若泄漏流量為qp，則：第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄液壓馬達(dá)qm：液壓馬達(dá)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)所需輸入的流量； 若泄漏流量為 ，則: 第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄5）液壓泵或液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速：額定轉(zhuǎn)速 n s： 額定壓力下能連續(xù)長時間正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速。最高轉(zhuǎn)速 n max： 額定壓力下允許短時間運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。最低轉(zhuǎn)速n min： 正常運(yùn)轉(zhuǎn)允許的最低轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速范圍： 最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄液壓泵：輸入功率 ：P pi= Tpp輸出功率 ：Ppo = ppqp 若不考慮能量損失： 2np

32、Tpt = ppVpnp 則TptppVp/2液壓馬達(dá)：輸入功率 ：P mi = pmqm 輸出功率 ：Pmo = Tmm若不考慮能量損失： pmVmnm = 2nmTmt 則TmtpmVm/26）液壓泵和液壓馬達(dá)的功率7) 液壓泵和液壓馬達(dá)的效率：第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄容積效率v： 用以衡量液壓泵或液壓馬達(dá)的泄漏大小。液 壓 泵：泵的實(shí)際流量qp與理論流量qpt之比。 液壓馬達(dá)：液壓馬達(dá)的理論流量qmt與實(shí)際輸入流量qm之比。機(jī)械效率m： 用以衡量液壓泵或液壓馬達(dá)因摩擦引起的扭矩?fù)p失。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄液 壓 泵：理論扭矩與實(shí)際輸入

33、扭矩之比。 液壓馬達(dá)：實(shí)際輸出扭矩與理論扭矩之比。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄總效率 ： 液壓泵或液壓馬達(dá)均為輸出功率 P o與輸入功率 P i之比 液 壓 泵： 液壓馬達(dá)：第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄液壓泵的特性曲線第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3.液壓泵的分類和選用1)分類按運(yùn)動部件的形狀和運(yùn)動方式按能否變量齒輪泵葉片泵柱塞泵螺桿泵外嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵雙作用葉片泵單作用葉片泵軸向柱塞泵徑向柱塞泵 單作用葉片泵，徑向柱塞泵和軸向柱塞泵可以作變量泵第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄2)選用原則：是否要求變量：

34、要求變量選用變量泵。工 作 壓 力: 柱塞泵的額定壓力最高。工 作 環(huán) 境: 齒輪泵的抗污能力最好。噪 聲 指 標(biāo): 雙作用葉片泵和螺桿泵屬低噪聲泵。效 率: 軸向柱塞泵的總效率最高。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3.2 齒輪泵齒輪泵根據(jù)嚙合形式不同分為兩種：外嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄1.外嚙合齒輪泵1)結(jié)構(gòu)組成一對齒輪泵體前后蓋板長短軸第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄2）工作原理（動畫） 第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3）外嚙合齒輪泵的排量公式 近似計(jì)算時可認(rèn)為其排量等于它的兩個齒輪的齒

35、槽容積之和。 假設(shè)齒槽容積等于輪齒體積，則： V =2dhb2zm2b 考慮到，齒槽容積略大于輪齒體積通常按下式計(jì)算 V =6.66zm2b 思考一下，流量如何計(jì)算？第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄齒輪嚙合過程中，壓油腔容積變化率是不均勻的，齒輪泵的瞬時理論流量呈脈動現(xiàn)象。脈動的大小由流量脈動率p來衡量。由圖可見，外嚙合齒輪泵齒數(shù)越多，脈動越小，且從該指標(biāo)看內(nèi)嚙合優(yōu)于外嚙合。4）流量脈動泄漏的三大途徑第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄泄漏與間隙補(bǔ)償措施 齒輪泵存在端面泄漏、徑向泄 漏和輪齒嚙合處泄漏。 端面泄漏占8085。5）外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)6)間隙補(bǔ)償

36、措施（提高壓力的措施）采用靜壓平衡措施： 在齒輪和蓋板之間增加一個補(bǔ)償零件，如浮動軸套或浮動側(cè)板，在浮動零件的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面的液壓力，其差值由一層很薄的油膜承受。主要泄漏途徑 由于端面泄漏占8085，因此端面泄漏限制了齒輪泵壓力的提高，一方面工藝限制，使間隙不可能很小，另一方面，由于磨損，間隙會越來越大，如何解決這一問題，成為提高齒輪泵壓力的重要課題之一。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄 7）液壓徑向力及平衡措施解決措施：通過在蓋板上開設(shè)平衡槽，使它們分別與低、高壓腔相通，產(chǎn)生一個與液壓徑向力平衡的作用。平衡徑向力的措施都是以增加徑向泄漏為代價

37、。產(chǎn)生原因：液壓徑向力見左圖第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄 8）困油現(xiàn)象與卸荷措施困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因: 當(dāng)齒輪重迭系數(shù)1，在兩 對輪齒同時嚙合時，它們之 間將形成一個與吸、壓油腔 均不相通的閉死容積，稱為 “困油容積”。此“困油容 積”隨齒輪轉(zhuǎn)動其大小發(fā)生 變化，先由大變小，后由小 變大，形成困油。(困油現(xiàn)象動畫)第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄困油現(xiàn)象的危害 困油容積由大變小時油液受擠壓，導(dǎo)致壓力沖擊和油液發(fā)熱，困油 容積由小變大時，會引起汽蝕和噪聲。卸荷措施 在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽開設(shè)卸荷槽的原則 困油容積由大變小時，與壓油腔相通；困油容積由小

38、變大時，與吸油腔相通；困油容積最小時，與吸、壓油腔都不相通。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄2.內(nèi)嚙合齒輪泵1)工作原理（動畫） 2)特點(diǎn)無困油現(xiàn)象流量脈動小，噪聲低第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3.3 葉片泵單作用葉片泵 單作用葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個工作容積完成吸、壓油各一次，故稱為單作用泵，且既可做定量泵，由可做變量泵用。雙作用葉片泵 雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動兩次，每個工作容積完成吸油和壓油各兩次，并且只能做定量泵用。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄與齒輪泵相比優(yōu)點(diǎn)：1）噪音低、流量均勻、體積??； 2）壓力

39、脈動小、密封性好、容積效率高； 3）工作壽命長。缺點(diǎn)：對油液污染敏感、自吸性較差。用途：機(jī)床設(shè)備、中小型工程機(jī)械、冶金機(jī)械。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄1)結(jié)構(gòu)組成定子、轉(zhuǎn)子、葉片、左（右）配流盤、傳動軸1.雙作用葉片泵第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄2)工作原理（動畫）第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3)作用葉片泵的定子曲線 組成： 兩段大小半徑R、r的圓弧及四段過渡曲線。 過渡曲線作用： 產(chǎn)生密閉工作容積變化。對過渡曲線的要求：(1)在該段上葉片與定子表面只發(fā)生“柔性沖擊”，減小磨損；(2)使葉片外伸時的最小離心加速度 所需外伸加速

40、度，不產(chǎn)生葉片“ 脫空”。(3)一般都使用綜合性能較好的等加速等減速曲線作為過渡曲線，為了 獲得更好的性能，有些泵采用了三次以上的高次曲線。 第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄4)排量公式 V = 2b（R 2 r 2）- 2 z bS（R - r）/ cos為葉片傾角；z為葉片數(shù)；b為葉片寬；S為葉片厚。 一般在雙作用葉片泵中,葉片底部全部接通壓力油腔,因而葉片在槽中作往復(fù)運(yùn)動時,葉片槽底部的吸油和壓油不能補(bǔ)償由于葉片厚度所造成的排量減小 ,所以排量公式中的第二項(xiàng)反映了這一影響。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄5)雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)徑向力平衡：這種葉片泵

41、由于有兩個吸油腔和兩個壓油腔,并且各自對稱布置，所以作用在轉(zhuǎn)子上的液體壓力相互平衡 。為保證葉片自由滑動且始終緊貼定子內(nèi)表面，葉片槽根部全部通壓力油。合理設(shè)計(jì)過渡曲線形狀和葉片數(shù)（z8，一般為12或16片），可使理論流量均勻，噪聲低。定子曲線圓弧段圓心角配流窗口的間距角 葉片間夾角（= 2/ z ）。為減少兩葉片間的密閉容積在吸壓油腔轉(zhuǎn)換時因壓力突變而引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄 由于一般雙作用葉片泵的葉片底部通壓力油，使得處于吸油區(qū)的葉片頂部和底部的液壓作用力不平衡，葉片

42、頂部以很大的壓緊力抵在定子吸油區(qū)的內(nèi)表面上,，使磨損加劇，影響葉片泵的使用壽命，尤其是工作壓力較高時，磨損更嚴(yán)重，因此吸油區(qū)葉片兩端壓力不平衡,限制了雙作用葉片泵工作壓力的提高。所以在高壓葉片泵的結(jié)構(gòu)上必須采取措施，使葉片壓向定子的作用力減小。 葉片槽根部全部通壓力油會帶來以下副作用：第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄6)提高雙作用葉片泵額定壓力的措施 采用浮動配流盤實(shí)現(xiàn)端面間隙補(bǔ)償減小通往吸油區(qū)葉片根部的油液壓力（p）減小吸油區(qū)葉片根部的有效作用面積 階梯式葉片（s ） 子母葉片（b ） 柱銷式葉片（b ）第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄2.單作用葉片泵1）

43、組成：定子轉(zhuǎn)子 葉片 左、右配流盤 傳動軸第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄2)工作原理(動畫） 葉片泵在轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個工作空間完成一次吸油和壓油，因此稱為單作用葉片泵。轉(zhuǎn)子不停地旋轉(zhuǎn)，泵就不斷地吸油和排油。3.排量公式 V= 4bzRe sin(/z ) 第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄4.單作用葉片泵的特點(diǎn)可以通過改變定子的偏心距 e 來調(diào)節(jié)泵的排量和流量。葉片槽根部分別通油，在高壓區(qū)通高壓油，低壓區(qū)通低壓油，減小了葉片磨損。轉(zhuǎn)子受有不平衡的液壓徑向力，所以一般不用于高壓。單作用葉片泵瞬時理論流量是脈動的，可以證明葉片數(shù)越多并取奇數(shù)時流量脈動小，因此單

44、作用葉片泵葉片數(shù)取為奇數(shù)，以減小流量的脈動，葉片數(shù)多為13或15片。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3.限壓式變量葉片泵（以外反饋式為例）第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄1）變量原理若負(fù)載增大，使p升高，但只要F Ft，泵的輸出流量就不變化。右側(cè)為調(diào)壓彈簧，彈簧力Ft=kx0 左側(cè)為控制活塞，油壓力F=pA當(dāng)F Ft時，定子將向偏心減小的方向移動，泵的輸出流量減小，由于彈簧受到進(jìn)一步的壓縮，彈簧力也增大為Ft=k (x0+x)，當(dāng)液壓力和彈簧力相等時，定子 在新的平衡位置。（e=emaxx）下工作，泵輸出流量為該位置所確定的流量。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出

45、退出下一頁主目錄子目錄2) 特性曲線調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量，即改變特性曲線中拐點(diǎn)B 的壓力大小 pB，曲線 BC段沿水平方向平移。調(diào)節(jié)定子右邊柱塞處的最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變定子的最大偏心距emax，即改變泵的最大流量，曲線 AB段上下移動。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄 更換不同剛度的彈簧，即改變了BC 的斜率，泵的最高壓力 pc也就不同。 當(dāng)泵的出口壓力升至c點(diǎn)的壓力pc時，泵的流量等于零，壓 力不在增加，把泵的壓力限定為pc ，因此此泵命名為限壓 式變量泵。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄 3.4 柱塞泵按柱塞排列方向的不同進(jìn)行分類:軸向柱塞泵徑向柱塞

46、泵分類： 柱塞泵是靠柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，使密封容積交替變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、單位功率體積小，壓力高、效率高（容積 效率可達(dá)99、總效率可達(dá)97以上）、易于實(shí)現(xiàn)變 量。 目前產(chǎn)品額定壓力已達(dá)35MPa, 排量已達(dá)500ml/r。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于高壓、大流量、大功率和流量需要調(diào)節(jié)的 場合，如龍門刨、工程機(jī)械、礦山機(jī)械等。 特點(diǎn)及應(yīng)用第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄1.斜盤式軸向柱塞泵1)結(jié)構(gòu)及組成(動畫)缸體 在直徑為D園上均布Z 個柱塞孔。柱塞滑履組 柱塞直徑為d，在缸體內(nèi)均勻分布。斜盤 相對傳動軸傾角為配

47、流盤傳動軸2）工作原理3）排量公式第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄變量方式：通過改變斜盤傾角實(shí)現(xiàn)，有手動和伺服兩種方式第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄4）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）三對磨擦副 柱塞與缸體孔 缸體與配流盤 滑履與斜盤（2)柱塞數(shù)為奇數(shù)為減小瞬時流量的脈動，通常柱塞個數(shù)取為奇數(shù)，一般為：5、7、9第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄（3）開減振槽或減振孔為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時因壓力突變引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽或減振孔。只適用于單向旋轉(zhuǎn)。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄2.斜盤式軸向柱塞泵（通軸式

48、）第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3.斜軸式無鉸軸向柱塞泵第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄4.徑向柱塞泵(配流軸式)第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄5.選擇液壓泵的原則1）是否要求變量 徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。2）工作壓力 柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后 可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達(dá)21MPa3）工作環(huán)境 齒輪泵的抗污染能力最好。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3）噪聲指標(biāo) 低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙 作用葉片泵和螺桿泵的瞬

49、時流量均勻。4）效率 軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大的泵 總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄6.各類液壓泵性能及應(yīng)用第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3.5 液壓馬達(dá) 馬達(dá)與泵在原理上有可逆性，但因用途不同結(jié)構(gòu)上有些差別：馬達(dá)要求正反轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)具有對稱性；而泵為了保證其自吸性能，結(jié)構(gòu)上采取了某些措施。馬達(dá)的分類：ns500r/min 為高速液壓馬達(dá)：齒輪馬達(dá)，葉片馬達(dá)，軸向柱塞馬達(dá)ns 500r/min 為低速液壓馬達(dá)：徑向柱塞馬達(dá)（單作用連桿型徑向柱塞馬達(dá)，多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)）第3章 液壓泵和液

50、壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄1.齒輪馬達(dá)1）工作原理（動畫）2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)出油口相等，有單獨(dú)的泄油口；為減少摩擦力矩，采用滾動軸承；為減少轉(zhuǎn)矩脈動，齒數(shù)較泵齒數(shù)多3）應(yīng)用 由于密封性能差，容積效率較低，不能產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，且瞬時轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨嚙合點(diǎn)而變化，因此僅用于高速小轉(zhuǎn)矩的場合，如工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械及對轉(zhuǎn)矩均勻性要求不高的設(shè)備。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄2.葉片馬達(dá)1）工作原理（動畫）2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 進(jìn)出油口相等，有單獨(dú)的 泄油口； 葉片無傾角，葉片底部設(shè) 置有燕式彈簧； 3）應(yīng)用 轉(zhuǎn)動慣量小，反應(yīng)靈敏，能適應(yīng)較高頻率的換向。但泄漏大，低速時不夠穩(wěn)定。適用于轉(zhuǎn)矩小、

51、轉(zhuǎn)速高、機(jī)械性能要求不嚴(yán)格的場合。在高低壓油腔通入葉片底 部的通路上裝有梭閥。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄3. 軸向柱塞馬達(dá) 1）工作原理2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)配流盤為對稱結(jié)構(gòu)。軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達(dá)是互逆的。 3）應(yīng)用 作變量馬達(dá)。改變斜盤傾角，不僅影響馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩，而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。斜盤傾角越大，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低。第3章 液壓泵和液壓馬達(dá)退出退出下一頁主目錄子目錄4. 低速大扭矩馬達(dá)-多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)第4章 液壓缸退出退出4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)退出主目錄4.2 液壓缸的結(jié)構(gòu) 本章介紹常見液壓缸的原理、結(jié)構(gòu)及在液壓系統(tǒng)中的作用。本章重點(diǎn)：單、雙桿活塞缸和

52、柱塞缸的基本輸出、輸入計(jì)算。本章難點(diǎn)：液壓缸典型結(jié)構(gòu)。第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)1.液壓缸的分類按結(jié)構(gòu)形式分：活塞缸 又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸柱塞缸擺動缸 又分單葉片擺動缸、雙葉片擺動缸按作用方式分：單作用液壓缸 雙作用液壓缸復(fù)合式缸第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄第4章 液壓缸2.雙桿活塞缸安裝方式缸筒固定式： 運(yùn)動部件移動范圍是活塞有效行程的三倍，該安裝方式站地面積大，僅適用于小型機(jī)床?；钊麠U固定： 運(yùn)動部件移動范圍是活塞有效行程的兩倍站地面積小，適用于大中型型機(jī)床。退出退出下一頁主目錄子目錄第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄特點(diǎn)：兩

53、腔面積相等 A1=A2當(dāng)輸入流量相同時，v1=v2當(dāng)輸入壓力相同時，F(xiàn)1=F2第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄推力特性缸在左右兩個方向上輸出的推力相等，m為缸的機(jī)械效率。缸在左右兩個方向上輸出的速度相等，v為缸的容積效。速度特性:第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄特點(diǎn)：安裝方式： 單桿活塞缸只有一端帶活塞桿，它也有缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式，兩種方式的運(yùn)動部件移動范圍均為活塞有效行程的兩倍。 3.單桿活塞缸兩腔面積不等，A1A2當(dāng)輸入流量相同時，v1v2當(dāng)輸入壓力相同時，F(xiàn)1F2第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄1）單桿活塞缸速度推力特性無桿腔進(jìn)油：第4章 液壓缸退出

54、退出下一頁主目錄子目錄有桿腔進(jìn)油：第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄工程上將速度v2 與v1的比值稱為往返速比，用v表示由上式可知，已知D和v 可求得d2)往返速比第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄3）單桿活塞缸的差動連接 單桿活塞缸的一種聯(lián)接方式。它把右 腔的回油管和左腔的進(jìn)油管接通。這 種聯(lián)接方式稱為差動聯(lián)接。故：活塞前進(jìn)的速度：第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄顯然，差動聯(lián)接時活塞運(yùn)動速度較快，產(chǎn)生的推力較小。所以差動聯(lián)接常用于空載快進(jìn)場合。推力為：如果要求： 快進(jìn)差動v3無差動快退v2 ，則 ：第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄4.其它液壓缸1）柱塞缸 柱塞與缸

55、筒無配合關(guān)系，缸筒內(nèi)孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導(dǎo)向套有配合關(guān)系。 為減輕重量，減少彎曲變形，柱塞常做成空心。柱塞缸只能作單作用缸，要求往復(fù)運(yùn)動時，需成對使用。柱塞缸能承受一定的徑向力。第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄柱塞缸的速度推力特性柱塞運(yùn)動速度： v qv /A 4 qv /d 2柱塞推力： F pAmp（d 2 / 4 ）m第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄2）伸縮液壓缸 由兩個或多個活塞式缸套裝而成。 各級活塞依次伸出可獲得很長的 行程，當(dāng)依次縮回時缸的軸向尺 寸很小。各級壓力和速度可按活塞缸的有關(guān)公式計(jì)算。特別適用于工程機(jī)械及自動線步進(jìn)式輸送裝置。除雙作用伸縮缸（

56、動畫）外，還有單作用伸縮缸（動畫） ，它與雙作用不同點(diǎn)是回程靠外力，而雙作用靠液壓作 用力。第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄3）齒條活塞缸 齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機(jī)構(gòu)組成的復(fù)合式缸。它將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，用在機(jī)床的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)位、液壓機(jī)械手等。第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄4）增壓缸（動畫） 增壓缸是活塞缸與柱塞缸組成的復(fù)合缸，不是能量轉(zhuǎn)換裝置，只是一個增壓器件,分為單作用（動畫）和雙作用（動畫） 。 在某些短時或局部需要高壓的液壓系統(tǒng)中，常用增壓缸與低壓大流量泵配合作用，增大壓力關(guān)系為：第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄5）擺動式

57、液壓缸(動畫) 分為雙葉片式和單葉片式，雙葉片式擺動角度一般小于150，單葉片式可達(dá)300。在相同條件下，雙葉片式輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片擺動缸的兩倍，輸出角速度則是單葉片缸的一半。 擺動式液壓缸。常用于輔助裝置，如送料和轉(zhuǎn)位裝置、液壓機(jī)械手及間歇進(jìn)給機(jī)構(gòu)。第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄4.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄1）缸筒：主要是由鋼材制成，缸筒內(nèi)要經(jīng)過精細(xì)加工，表 面粗糙度Ra0.08um，以減少密封件的摩擦。2）蓋板：通常由鋼材制成，有前端蓋和后端蓋，安裝在缸 筒的前后兩端，蓋板和缸筒的連接方法有焊接、 拉桿、法蘭、羅紋連接等。3）活塞：的材料通常用鋼或鑄

58、鐵，也可采用鋁合金?；钊?和缸筒內(nèi)壁間需要密封，采用的密封件有O形環(huán) 、V形油封、U形油封、X形油封和活塞環(huán)等。而 活塞應(yīng)有一定的導(dǎo)向長度，一般取活塞長度為缸 筒內(nèi)徑的（0.61.0）倍。第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄4）活 塞 桿：是由鋼材做成實(shí)心桿或空心桿，表面經(jīng)淬火 再鍍鉻處理并拋光。5）緩沖裝置：為了防止活塞在行程的終點(diǎn)與前后端蓋板發(fā) 生碰撞，引起噪音，影響工件精度或使液壓 缸損壞，常在液壓缸前后端蓋上設(shè)有緩沖裝 置，以使活塞移到快接近行程終點(diǎn)時速度減 慢下來終至停止。第4章 液壓缸退出退出下一頁主目錄子目錄6）放氣裝置：在液壓缸結(jié)構(gòu)上能及時排除缸內(nèi)留存的氣體 而設(shè)計(jì)的裝置。

59、一般雙作用式液壓缸不設(shè)專 門的放氣孔，而是將液壓油出入口布置在前 后蓋板的最高處。而大型雙作用式液壓缸則 必須在前后端蓋板設(shè)放氣栓塞。單作用式液 壓缸液壓油出入口一般設(shè)在缸筒底部，在最 高處設(shè)放氣栓塞。7）密封裝置：液壓缸的密封裝置用以防止油液的泄漏。 液壓缸的密封主要是指活塞、活塞桿處的動 密封和缸蓋等處的靜密封。常采用O形密封圈 和Y形密封圈。第5章 液壓控制閥退出退出主目錄5.1 方向控制閥5.2 壓力控制閥5.3 流量控制閥5.4 插裝閥5.5 電液伺服閥和電液比例閥 本章介紹常見液壓控制閥的原理、結(jié)構(gòu)及在液壓系統(tǒng)中的作用。本章重點(diǎn)： 方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。本章難點(diǎn)： 先

60、導(dǎo)式溢流閥的工作原理及應(yīng)用。退出退出下一頁主目錄子目錄第5章 液壓控制閥5.1 方向控制閥方向控制閥控制和改變液體流動的方向的閥類常見的有單向閥和換向閥 液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中被用來控制液體的壓力、流量和流動方向，保證執(zhí)行元件按照要求進(jìn)行工作，屬控制元件。退出退出下一頁主目錄子目錄第5章 液壓控制閥作用:只允許液流向一個方向流動，反向截止。1.單向閥1）普通單向閥（動畫）退出退出下一頁主目錄子目錄第5章 液壓控制閥普通單向閥的應(yīng)用安裝在泵的出口，防止壓力沖擊影響泵的正常工作或防止泵不工作時液壓系統(tǒng)油液經(jīng)泵倒流回油箱。被用來分隔油路以防止高低壓干擾。 與其他的閥組成單向節(jié)流閥、單向減壓閥、單向順