《液壓與氣壓傳動》

授課教案

麗

敏

課題：緒論

教師莊麗敏單位職業(yè)中專

專業(yè)班級風電、機電專業(yè)授課教材液壓與氣壓傳動課時2授課類型講授

學情分析學生開始接受新專業(yè)根底課對教材、內(nèi)容、學法比擬陌生

教材分析有實例由淺入深幫助理解學習內(nèi)容

教學目標了解液壓傳動與氣壓傳動的應用，掌握液壓與氣壓傳動的工作原理

教學重點液壓與氣壓傳動的工作原理

教學難點液壓與氣壓傳動的工作原理

教學方法講授

學習方法聽課、練習

教具準備三角尺

教學過程

環(huán)節(jié)時長教師活動學生活動設計意圖

15，組織教學：點名互相自我介紹。介紹自己。收心，適應學習環(huán)

境。

30'介紹課程性質(zhì)、內(nèi)容、教學目的、教學聽課、記錄使學生對本課程有

重點、難點、教學方法、學習方法、學一個全面了解。

習要求、作業(yè)要求、考核方法。

30'液壓與氣壓傳動的工作原理聽課、記錄看懂圖形，了解液

體流程，掌握液壓

與氣壓傳動的工作

原理

10'巡查，解答學生提出的問題看書、整理筆記穩(wěn)固知識

5，小結(jié)重點內(nèi)容聽課、記錄穩(wěn)固知識

布置作業(yè)：2個題

教

學

反

思

?課程性質(zhì)：專業(yè)根底課

?課程特點：理論與實踐并重

?評價指標：期末70舟；平時30%（出勤、作業(yè)、實驗、課堂

提問等

緒論

一、液壓與氣壓傳動的工作原理

板

圖0-1為液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。大缸體9和大活塞8組成舉升缸。杠桿手柄1、

小缸體2、小活塞3、單向閥7和4組成液壓缸。活塞和缸體之間保持良好的配合關系,

又能實現(xiàn)可靠的密封。當抬起杠桿手柄1，使小活塞3向上移動，活塞下腔密封空間增

大形成局部真空時，單向閥4翻開，油箱中的油在大氣壓力的作用下通過吸油管進入活

塞下腔，完成一次吸油動作。當用力壓下杠桿手柄1,使小活塞3向下移動，活塞下腔

密封空間減小，油壓升高，單向閥4關閉，單向閥7翻開，油液進入舉升缸下腔，驅(qū)動

書

大活塞8使重物上升一段距離，完成一次回油動作。反復地抬、壓手柄，就能使油液不

斷地被壓人舉升缸，使重物不斷升高，到達起重的目的.如將放油閥11旋轉(zhuǎn)90度，大

活塞8可以在自重和外力的作用下實現(xiàn)回程。

設

下列圖為機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)圖。圖a所示狀態(tài)，電動機帶動液壓泵3旋轉(zhuǎn)，

經(jīng)過濾器2從油箱1中吸油,然后油液經(jīng)節(jié)流閥5和換向閥6壓入工作臺液壓缸7左腔，

推動活塞機工作臺移動，這時工作臺液壓缸右腔的油液經(jīng)換向閥6排回油箱。

如果將換向閥6的手柄向左扳，使其處于b圖狀態(tài)，油液那么經(jīng)換向閥壓入工作臺

液壓缸右腔，推動活塞及工作臺向左移動，這時工作臺液壓缸左腔的油液經(jīng)換向閥6

排向油箱。通過換向閥改變油路的通路，便能實現(xiàn)工作臺液壓缸運動換向。

通過節(jié)流閥5調(diào)節(jié)單位時間進入液壓缸的油液體積，便能調(diào)節(jié)工作臺的移動速度。

通過溢流閥4調(diào)定液壓泵輸出油液的壓力，便能克服阻力推開工作臺液壓缸活塞運

動，并讓液壓泵輸出的多余油液溢回油箱。

圖1.2機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)

下列圖為?可完成某程序動作的氣壓傳動系統(tǒng)的組成原理圖，其中的控制裝置是由

假設干氣壓原件組成的氣動邏輯回路。它可以根據(jù)氣缸活塞桿的始末位置，由行程開關

等傳遞信號,在作出邏輯判斷后指示氣缸下一步的動作，從而實現(xiàn)規(guī)定的自開工作循環(huán)。

圖1-3氣壓傳動系統(tǒng)的組成

1一氣壓發(fā)生裝置2—壓力控制閥3一邏輯元件4一方向控制閥5—流

俄控制閥6—氣缸7-行程開關8消聲器9油霧器10一過漉器

書

計

課題：縫論

教師莊麗敏單位職業(yè)中專

專業(yè)班級風電、機電專業(yè)授課教材液壓與氣壓傳動課時2授課類型講授

學情分析學生對新專業(yè)根底課比擬陌生，根底差，底子薄

教材分析通過實例由淺入深總結(jié)規(guī)律，容易掌握理解

教學目標了解液壓傳動與氣壓傳動的應用及開展，掌握液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成及優(yōu)缺點

教學重點液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成

教學難點液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成

教學方法講授

學習方法聽課、練習

教具準備三角尺

教學過程

環(huán)節(jié)時長教師活動學生活動設計意圖

2，組織教學：檢查人數(shù)準備上課收心，維持課堂紀

律

10，復習舊課：提問1.液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟饛拖铝袉栴}使學生對上節(jié)課內(nèi)

理。2.機床工作臺液壓系統(tǒng)工作原理容進行回憶、穩(wěn)固

對問題進行全面總結(jié)

50，講授新課：聽課、記錄看懂圖形，了解液

一、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成體流程，掌握液壓

二、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)缺點與氣壓傳動的組成

三、液壓傳動與氣壓傳動的應用及開展

20，巡查，解答學生提出的問題，布置練習看書、整理筆記，練習穩(wěn)固新知識

題

8，小結(jié)重點內(nèi)容聽課、記錄穩(wěn)固新知識

布置作業(yè)：2個題

教

學

反

思

一、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)組成

1.動力裝置：液壓泵或氣源裝置，其功能是將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能，

為系統(tǒng)提供動力

2.執(zhí)行裝置：液壓缸或氣缸、液壓馬達或氣馬達，功能是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能，

輸出力和速度或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速)，以帶動負載進行直線運動或旋轉(zhuǎn)運動

板3.控制調(diào)節(jié)裝置：壓力、流量和方向控制閥，作用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流

量和流動方向，以保證執(zhí)行元件到達所要求的輸出力(或力矩)、運動速度和運動方向

4.輔助裝置：保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置，包括管道、管接頭、油箱或儲氣罐、

過濾器和壓力計

5.傳動介質(zhì).

二、液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點

書1.液壓傳動的優(yōu)點

(1)在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動力。在同等的功率下，

液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達的體積和重量只有同

等功率電動機的12%左右。

(2)液壓裝置工作比擬平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反響快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速

啟動、制動和頻繁的換向。

設(3)液壓裝置能在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速(調(diào)速范圍可達2000),它還可以在運行的

過程中進行調(diào)速。

(4)液壓傳動易于自動化，它對液體壓力、流量或流動方向易于進行調(diào)節(jié)或控制。當

將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動控制結(jié)合起來使用時，整個傳動裝置能實現(xiàn)很

復雜的順序動作，也能方便地實現(xiàn)遠程控制。

(5)液壓裝置易于實現(xiàn)過我保護。液壓缸和液壓馬達都能長期在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作而不

計會過熱，這是電氣傳動裝置和機械傳動裝置無法辦到的。

(6)由于液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設計、制造和使用

都比擬方便。

(7)用液壓傳動實現(xiàn)直線運動遠比用機械傳動簡單。

2.液壓傳動的缺點

(1)液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失(摩擦損失、泄漏損失等)，長距離傳

動時更是如此。

(2)液壓傳動對油溫變化比擬敏感，它的工作穩(wěn)定性很易受到溫度的影響，因此它不

宜在很高或很低的溫度條件下工作。

(3)為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上的要求較高，因此它的造價較貴，而且對

工作介質(zhì)的污染比擬敏感。

板(4)液壓傳動出現(xiàn)故障時不易找出原因。

3.氣壓傳動的優(yōu)點

與液壓傳動相比，氣壓傳動具有一些獨特的優(yōu)點：

(1)空氣可以從大氣中取得，同時，用過的空氣可直接排放到大氣中去，處理方便，

萬一空氣管路有泄漏，除引起局部功率損失外，不致產(chǎn)生不利于工作的嚴重影響，也不

會污染環(huán)境。

書(2)空氣的粘度很小，在管道中的壓力損失較小，因此壓縮空氣便于集中供給(空壓站)

和遠距離輸送。

(3)因壓縮空氣的工作壓力較低(一般為0.3T).8MPa),因此，對氣動元件的材料和

制造精度上的要求較低。

(4)氣動系統(tǒng)維護簡單，管道不易堵塞，也不存在介質(zhì)變質(zhì)、補充、更換等問題。

(5)使用平安，沒有防爆的問題，并且便于實現(xiàn)過載自動保護。

設4.氣壓傳動的缺點

氣壓傳動與電氣、液壓傳動相比有以下缺點：

(1)氣壓傳動裝置。的信號傳遞速度限制在聲速(約340m/s)范圍內(nèi)，所以它的工

作頻率和響應速度遠不如電子裝置，并且信號要產(chǎn)生較大的失真和延滯，也不便于構(gòu)成

較復雜的回路，但這個缺點對工業(yè)生產(chǎn)過程不會造成困難。

(2)空氣的壓縮性遠大于液壓油的壓縮性，因此在動作的響應能力、工作速度的平穩(wěn)

計性方面不如液壓傳動。

(3)氣壓傳動系統(tǒng)出力較小，且傳動效率低。

三、液壓與氣壓傳動的應用及開展

1.液壓與氣壓傳動技術的應用

在工業(yè)生產(chǎn)的各個部門都應用液壓與氣壓傳動技術。例如，工程機械〔挖掘機）、

礦山機械、壓力機械（壓力機）和航空工業(yè)中采用液壓傳動，機床上的傳動系統(tǒng)也采用

液壓傳動，上海音樂廳整體搬遷：而在在電子工業(yè)、包裝機械、印染機械、食品機械等

方面應用較多的氣壓傳動等。

2.液壓與氣動技術的開展

（1）液壓技術正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲和高度集成化、數(shù)字化等方

向開展。

板（2）氣動技術正向節(jié)能化、小型化、輕量化、位置控制的高精度化，以及與機、電、

液、氣相結(jié)合的綜合控制技術方向開展。

書

設

計

課題：液壓傳動系統(tǒng)的根本組成液壓傳開工作介質(zhì)及根本理論知識

教師莊麗敏單位職業(yè)中專

專業(yè)班級風電、機電專業(yè)授課教材液壓與氣壓傳動課時2授課類型講授

學情分析學生對新專業(yè)根底課比擬陽生，根底差，底子薄

教材分析通過實例由淺入深總結(jié)規(guī)律，容易掌握理解

教學目標掌握液壓傳動傳開工作介質(zhì)的性質(zhì)及液壓傳動根本知識

教學重點粘度、壓力及特性、靜力學根本方程、壓力的表示方法

教學難點壓力及特性、靜力學根本方程、壓力的表示方法

教學方法講授

學習方法聽課、練習

教具準備三角尺

教學過程

環(huán)節(jié)時長教師活動學生活動設計意圖

2，組織教學：檢查人數(shù)準備上課收心，維持課堂紀

律

;

10復習舊課：提問1.液壓與氣壓傳動系答復下列問題使學生對上節(jié)課內(nèi)

容進行回憶、穩(wěn)固

統(tǒng)組成2.液壓傳動的優(yōu)缺點

對問題進行全面總結(jié)

60'講授新課：聽課、記錄了解根本概念，掌

一、液壓傳開工作介質(zhì)的性質(zhì)握新知識

二、液壓傳動根本知識

10;巡查，解答學生提出的問題，布置練習看書、整理筆記，練習穩(wěn)固新知識

題

8，小結(jié)重點內(nèi)容聽課、記錄穩(wěn)固新知識

布置作業(yè)：2個題

教

學

反

思

第一章液壓傳動系統(tǒng)的根本組成

第一節(jié)液壓傳開工作介質(zhì)及液壓傳動根本理論知識

一、液壓傳開工作介質(zhì)的性質(zhì)

1.液體的粘性：

液體在流動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的特性，靜止液體那么不顯示粘性.

板液體的粘度：

液體粘性的大小可用粘度來衡量。粘度是液體的根本特性，也是選擇液壓油的最重

要指標常用的粘度有三種不同單位：即，動力粘度、運動粘度

(1)動力粘度(絕對粘度)N

動力粘度單位：(Pas)

N越大，流動液體的內(nèi)摩擦力也越大；口越小，流動液體的內(nèi)摩擦力也越小。

書(2)運動粘度v

定義：動力粘度卜與密度p之比，1"

法定計量單位：m2/s

由于v的單位中只有運動學要素，故稱為運動粘度。液壓油的粘度等級就是以其40oC

時運動粘度的某一平均值來表示，如L-HM32液壓油的粘度等級為32,那么400c時其

運動粘度的平均值為32mm2/s

設

(3)粘度與壓力、溫度的關系

定義：粘度隨溫度變化的特性，如下列圖

2.液體的可壓縮性

由于液壓油的可壓縮性很小，所以一般可忽不計。

3液.壓油的要求及選用

(1)液壓油的要求

計

①適宜的粘度

②良好的抗泡性和空氣釋放性

③較低的凝點或傾點

圖2—1重心作用下的靜止液體

液體靜壓力根本方程:反映了在重力作用下靜止液體中的壓力分布規(guī)律。

+

P=P0pgh

式中：p是靜止液體中深度為h處的任意點上的壓力,pO為液面上的壓力，

特征：(1)假設液面為與大氣接觸的外表，那么pO等于大氣壓。

(2)同一容器同一液體中的靜壓力隨著深度h的增加線性地增加.

書

(3)同一液體中深度h相同的各點壓力都相等.

在重力作用下靜止液體中的等壓面是深度(與液面的距離)相同的水平面。

3.靜壓力根本方程物理意義

物理意義:靜止液體具有兩種能量形式，即壓力能與位能。這兩種能量形式可以相互

轉(zhuǎn)換，但其總和對液體中的每一點都保持不變?yōu)楹阒?，因此靜壓力根本方程從本質(zhì)上反

映了靜止液體中的能量守恒關系.

設

4.壓力的計量單位

法定單位：牛頓/米2(N/m2)即帕(Pa).

1MPa=106Pa

單位換算：

1工程大氣壓(at)=1公斤力/厘米2(kgf/m2)"IP帕=o.iMPa

3

1米水柱(mH20)=9.8xlOPa

1毫米汞柱(mmHg)=1.33x102Pa中

力的表示方法：

相對壓力(表壓力)：以大氣壓力為基準，測量所得的壓力，是高于大氣壓的局部.

絕對壓力：以絕對零壓為基準測得的壓力.

絕對壓力=相對壓力+大氣壓力.

表壓力

絕對壓力

p^)

圖2—2絕對壓力、相對壓力和真空度

真空度:如果液體中某點的絕對壓力小于大氣壓力，那么稱該點出現(xiàn)真空。此時相對壓

力為負值，常將這一負相對壓力的絕對值稱為該點的真空度.

真空度=|負的相對壓力|=|絕對壓力-大氣壓力|

5.壓力的傳遞

?帕斯卡原理:在密封容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力，能等值地傳遞到液體中的各

圖2-4帕斯卡原理應用

說明：(1)液壓傳動是依據(jù)帕斯卡原理實現(xiàn)力的傳遞、放大和方向變換的.

(2)液壓系統(tǒng)的壓力完全決定于外負載.

課題：液壓傳動系統(tǒng)的根本組成液壓傳開工作介質(zhì)及根本理論知識

教師莊麗敏單位職業(yè)中專

專業(yè)班級風電、機電專業(yè)授課教材液壓與氣壓傳動課時2授課類型講授

學情分析學生對新專業(yè)根底課比擬陌生，根底差，底子薄

教材分析通過實例由淺入深總結(jié)規(guī)律，容易掌握理解

教學目標了解液體流動時的壓力損失，掌握液壓動力學根底概念及液壓沖擊和空穴現(xiàn)象

教學重點液壓動力學根底概念及液壓沖擊和空穴現(xiàn)象

教學難點連續(xù)性方程，伯努利方程

教學方法講授

學習方法聽課、練習

教具準備三角尺

教學過程

環(huán)節(jié)時長教師活動學生活動設計意圖

2，組織教學：檢查人數(shù)準備上課收心，維持課堂紀

律

10,復習舊課：提問1.液壓傳開工作介質(zhì)答復下列問題使學生對上節(jié)課內(nèi)

容進行回憶、穩(wěn)固

的性質(zhì)2.液壓傳動根本知識

對問題進行全面總結(jié)

60'講授新課：聽課、記錄了解根本概念，掌

一、液壓動力學根底握新知識

二、液體流動時的壓力損失

三、液壓沖擊和空穴現(xiàn)象

10;巡查，解答學生提出的問題，布置練習看書、整理筆記，練習穩(wěn)固新知識

題

8，小結(jié)重點內(nèi)容聽課、記錄穩(wěn)固新知識

布置作業(yè)：2個題

教

學

反

思

一、、液體動力學根底

1.根本概念

?理想液體：既不可壓縮又無粘性的液體。

?理想氣體：可壓縮但沒有粘性的氣體。

?通流截面:在流場中作一面。假設該面與通過面上的每一條流線都垂直，那么稱該

面為通流截面。

書

圖2—7流線、流束與通流截面

(1)流量:單位時間內(nèi)流過某通流截面的流體體積。

q=]udAq=uA

設

法定單位：米3/秒(flp/s)，工程中常用升/分(L/min)

(2)通流截面上的平均流速：

q=|udA.=uAi?=――

?流動液體中的壓力和能量：由于存在運動，所以理想流體流動時除了具有壓力能與

位能外，還具有動能。即流動理想流體具有壓力能，位能和動能三種能量形式.

單位重量的壓力能：鼻

單位重量的位能:z.

￡

單位重量的動能:五

2.連續(xù)性方程：

質(zhì)量守恒定律在流動液體情況下的具體應用.

?q=vA=常數(shù)

?不可壓縮流體作定常流動時，通過流束(或管道)的任一通流截面的流量相等.

?通過通流截面的流速那么與通流截面的面積成反比.

3.伯努利方程（能量方程）：

板能量守恒定律在流動液體中的表達形式

書

圖2-8伯努利方程推導意簡圖

?理想液體的伯努利方程

Pi憂p.H

10s2g■-2g

設

Pu2

—+z+—=c

pg2g

理想液體定常流動時，液體的任一通流截面上的總比能（單位重量液體的總能量）

保持為定值。

2-

總比能由比壓能（Q）、比位能（Z）和比動能（2g）組成，可以相互轉(zhuǎn)化。由

計

于方程中的每一項均以長度為量綱，所以亦分別稱為壓力水頭，位置水頭和速度水頭.

靜壓力根本方程是伯努利方程的特例.

?伯努利方程應用實例

板

6-

<

1

1VL

?--

書

■

??

***

￡2-10液■泵M溝笫或泊

液壓泵吸油口處的真空度是油箱液而壓力與吸油口處壓力P2之差。

液壓泵吸油n處的真空度卻不能太大.實踐中一般要求液壓泵的吸油口的高度h不

設超過0.5米。

二、液體流動時的壓力損失

1.沿程壓力損失紳義：這種沿等直徑管流動時的壓力損失

5128Mq

阻=H

力

641pu2./OD2

An.=------------=A—--

計Red2d2

64.?

九:沿程壓力損失系數(shù)，其理論值為瓦.當流動液體為液壓油時?應，

2.局部壓力損失:

在流經(jīng)閥口、管道截面變化、彎曲等處時，由于流動方向和速度變化及復雜的流動

現(xiàn)象（旋渦，二次流等）而造成局部能量損失.

2

自稱為局部壓力損失系數(shù)

3.管路系統(tǒng)的壓力損失

整個管路系統(tǒng)的總壓力損失是系統(tǒng)中所有直管的沿程壓力損失和所有局部壓力損失之

和.

板

42"2

?使用條件:管路系統(tǒng)中兩相鄰局部壓力損失之間距離足夠大（相連管徑的10-20倍）.

?系統(tǒng)動力元件所供的工作壓力：「泵'"'+

三、液體流經(jīng)小孔及間隙的流量

書

?在液壓與氣壓傳動中常用通過改變閥口通流截面積或通過通流通道的長短來控制

流量的節(jié)流裝置來實現(xiàn)流量控制。這種節(jié)流裝置的通流截面一般為不同形式的小孔.

1

///////////////////////

設

圖2-15液體在薄壁小孔中的流動

1.經(jīng)過小孔的流量公式

計q=KA2m

式中A:孔的通流截而積，Ap:孔前后壓差，m:由孔結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定的指數(shù),0.5WmW.

k:由孔口形式有關的系數(shù)

K

（1）當孔為薄壁小孔時，m=0.5,

K=——

(2)為細長小孔時m=l,32M

2.通過間隙的流動

配合間隙

泄漏:當流體流經(jīng)這些間隙時就會發(fā)生從壓力高處經(jīng)過間隙流到系統(tǒng)中壓力低處或直

接進入大氣的現(xiàn)象（前者稱為內(nèi)泄漏，后者稱為外泄漏）.

板泄漏主要是由壓力差與間隙造成的.油液在間隙中的流動狀態(tài)一般是層流.

四、液壓系統(tǒng)的氣穴與液壓沖擊現(xiàn)象

1.液壓沖擊:在液壓系統(tǒng)中由于某種原因，液體壓力在一瞬間會突然升高,產(chǎn)生很高的壓

力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊.

(1)產(chǎn)生液壓沖擊的原因

①閥門突然關閉引起液壓沖擊

書②運動部件突然制動引起液壓沖擊

③液壓系統(tǒng)中某些部件反響不靈敏造成液壓沖擊

(2)液壓沖擊的危害

(3)減小液壓沖擊的措施

①延長閥門關閉和運動部件換向制動的時間

②限制管道內(nèi)液體的流速和運動部件速度

設③適當加大管道內(nèi)徑或采用橡膠軟管

④在液壓沖擊源附近設置蓄能器

2.空穴現(xiàn)象

氣穴(空穴)：在流動液體中，由于某點處的壓力低于空氣別離壓而產(chǎn)生汽泡的現(xiàn)象.

防止措施：

(1)減小流經(jīng)小孔和間隙處的壓力降

計(2)正確確定液壓泵吸油管內(nèi)徑

(3)整個系統(tǒng)管路盡可能直防止彎管和局部窄縫等

(4)提高原件抗氣蝕能力

課題：液壓動力裝置液壓泵齒)論泵

教師莊麗敏單位職業(yè)中專

專業(yè)班級風電、機電專業(yè)授課教材液壓與氣壓傳動課時2授課類型講授

學情分析學生對新專業(yè)根底課比擬陌生，根底差，底子薄

教材分析通過實例由淺入深總結(jié)規(guī)律，容易掌握理解

教學目標了解液壓泵的性能參數(shù)，掌握容積泵工作的必備條件及齒輪泵的工作原理

教學重點容積泵工作的必備條件及齒輪泵的工作原理

教學難點容積泵工作的必備條件及齒輪泵的工作原理

教學方法講授

學習方法聽課、練習

教具準備三角尺

教學過程

環(huán)節(jié)時長教師活動學生活動設計意圖

2，組織教學：檢查人數(shù)準備上課收心，維持課堂紀

律

10,復習舊課：提問1.流量，流速的概念答復下列問題使學生對上節(jié)課內(nèi)

容進行回憶、穩(wěn)固

2.產(chǎn)生液壓沖擊的原因

對問題進行全面總結(jié)

60'講授新課：聽課、記錄了解根本概念，掌

一、液壓泵握新知識

二、齒輪泵

10;巡查，解答學生提出的問題，布置練習看書、整理筆記，練習穩(wěn)固新知識

題

8，小結(jié)重點內(nèi)容聽課、記錄穩(wěn)固新知識

布置作業(yè)：2個題

教

學

反

思

第二節(jié)液壓動力裝置

一、液壓泵

1.液壓泵概述

液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，其作用是把原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，向

系統(tǒng)提供一定壓力和流量的液流。

2.液壓泵工作原理：

容積式泵：泵是靠密封容積的變化來實現(xiàn)吸油和壓油的，其排油量的大小取決于

書

密封腔的容積變化值。

容積泵工作的必備條件：

(1)具有一個或假設干個周期性變化的密封容積。

(2)具有配流裝置。

(3)油箱內(nèi)液體的絕對壓力必須恒等于或大于大氣壓力。

設

液壓泵類型：

結(jié)構(gòu)形式:齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵等。

泵的輸出流量能否調(diào)節(jié):定量泵和變量泵。

泵的額定壓力的上下:低壓泵、中壓泵和高壓泵

3.主要性能參數(shù)

(1)壓力：

工作壓力p

額定壓力pn

(2)排量和流量:

排量V:液壓泵軸轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔幾何尺寸變化計算而得的排出液體的體

積，單位（由'/「）或（mL/r）。

板

理論流量qt；單位時間內(nèi)理論上可排出的液體體積，等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積°

1=.

V:液壓泵的排量（m3/r）；n:主軸轉(zhuǎn)速（r/s）；qt:液壓泵理論排量（111/$）

實際流量q

額定流量qn

書（3）泵和馬達的能量轉(zhuǎn)換關系、功率與效率

能量損失

容積損失：由于泵和馬達本身的泄漏所引起的能量損失。

機械損失：由于泵和馬達機械副之間的磨擦所引起的能量損失。

液壓泵

q_q「&qM

*nvv1

設容枳效率"V：q=qtSq*分分

機械效率‘川印：

7”=工

??1

2乃?(=pqz—pVn

Y

計2TT

pV

/2a

泵的輸出功率：

P

Ps=pq：=2哂1

ppV

n=o=PqP=q=nn

月ImT.yVn2司”"冽

二、齒輪泵

定量泵（外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵）。

齒輪泵沒有單獨的配流裝置，齒輪的嚙合線起配流作用。

書

1.齒輪泵的工作原理和結(jié)構(gòu)

在泵體內(nèi)有一對外嚙合齒輪，齒輪兩端靠蓋板密封，這樣泵體、蓋板和齒輪的個齒

設

輪槽就形成多個密封腔，輪齒嚙合線又將左右兩密封腔隔開而形成吸、壓油。當齒輪按

圖示方向旋轉(zhuǎn)時，吸油腔內(nèi)的輪齒不斷脫開嚙合，使其密封容積不斷增大而形成一定真

空，在大氣壓力作用下從油箱吸進油液，隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，齒輪槽內(nèi)的油液被帶到壓油

腔，壓油腔內(nèi)的輪齒不斷進入嚙合，使其密封容積不斷減小，油液被壓出。隨著齒輪不

停地轉(zhuǎn)動，齒輪泵就不斷地吸油和壓油。

2.高壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點

?困油:封閉容積減小會使被困油液受擠而產(chǎn)生高壓，并從縫隙中流出，導致油液

發(fā)熱，軸承等機件也受到附加的不平衡負載作用。封閉容積增大又會造成局部真空，使

溶于油中的氣體別離出來，產(chǎn)生氣穴，引起噪聲、振動和氣蝕.

消除困油的方法:通常是在兩側(cè)端蓋上開卸荷槽，且偏向吸油腔.

齒輪泵的困油現(xiàn)象及其消除方法：

?徑向作用力不平衡:減小徑向不平衡力的方法:縮小壓油口。

板

圖48CB-B齒輪系結(jié)構(gòu)

I.S?等2停打，3例輪，4聚體|6博川?，7一主動

8定位9從動泊，10-浪"?承，U堵頭

?泄漏：(1)通過齒輪嚙合處的間隙；

(2)通過泵體內(nèi)孔和齒頂圓間的徑向間隙；

(3)通過齒輪兩端面和端蓋間的端面間隙。

?結(jié)論:齒輪泵由于泄漏大和存在徑向不平衡力，因而限制了壓力的提高。

為使齒輪泵能在高壓下工作，常采取的措施為：

(1)減小徑向不平衡力，

(2)提高軸與軸承的剛度，

(3)同時對泄漏量最大的端面間隙采用自動補償裝置…

3.內(nèi)嚙合齒輪泵的工作原理

4.齒輪泵常見故障及排除方法見表1-5

課題：液壓動力裝置液壓泵葉片泵柱塞泵

教師莊麗敏單位職業(yè)中專

專業(yè)班級風電、機電專業(yè)授課教材液壓與氣壓傳動課時2授課類型講授

學情分析學生對新專業(yè)根底課比擬陌生，根底差，底子薄

教材分析通過實例由淺入深總結(jié)規(guī)律，容易掌握理解

教學目標掌握葉片泵及柱塞泵的工作原理和結(jié)構(gòu)特點

教學重點葉片泵及柱塞泵的工作原理

教學難點葉片泵及柱塞泵的工作原理

教學方法講授

學習方法聽課、練習

教具準備三角尺

教學過程

環(huán)節(jié)時長教師活動學生活動設計意圖

21組織教學；檢查人數(shù)準備上課收心，維持課堂紀

律

;

10復習舊課：提問1.液壓泵工作的必備答復下列問題使學生對上節(jié)課內(nèi)

容進行回憶、穩(wěn)固

條件2.齒輪泵的工作原理

對問題進行全面總結(jié)

60'講授新課：聽課、記錄了解根本概念，掌

一、葉片泵握新知識

二、柱塞泵

10'巡查，解答學生提出的問題，布置練習看書、整理筆記，練習穩(wěn)固新知識

題

8，小結(jié)重點內(nèi)容聽課、記錄穩(wěn)固新知識

布置作業(yè)：2個題

教

學

反

思

一、葉片泵

1.定量葉片泵（雙作用葉片泵）

雙作用式葉片泵（平衡式）工作原理

板

mxio雙作用葉片泵的工作*理

I一定子，2—*子，3一葉片

雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)和特點

書

配流盤:三角槽。

葉片的傾角:前傾角

端面間隙:間隙自動補償措施。

高壓葉片泵的結(jié)構(gòu):為了提高壓力，必須在結(jié)構(gòu)上采取措施，使吸油區(qū)葉片壓向定

子的作用力減小。

可以采取的措施有多種，一般采用復合葉片結(jié)構(gòu)如雙葉片結(jié)構(gòu)和子母葉片結(jié)構(gòu)等。

設

?YB1型葉片泵的結(jié)構(gòu)

計

用113YR型葉片量的結(jié)構(gòu)

1-左黑體，2-左IE博叁，3—■子，，一定子,5一?》?片，6-右配流色,7-Y”體,

8一■a9一傳動防塵密的■,11.12"a13TMJ

?配流盤

書

2.變量葉片泵（單作用式葉片泵）工作原理

改變定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量e,就可改變泵的排量（變量泵）.

轉(zhuǎn)子受有不平衡的徑向液壓力，且徑向不平衡力隨泵的工作壓力提高而提高，因此

這種泵的工作壓力不能太高.

自動調(diào)節(jié)的變量泵可根據(jù)其工作特點的不同分為限壓式、恒壓式和恒流式三類，

其中限壓式應用最多。

設

限壓式變量葉片泵：限壓式變量葉片泵的流量改變是利用壓力的反響作用實現(xiàn)的

（外反響和內(nèi)反響）。

1.4-■節(jié)—I2--子?3一窟子，

5款壓厚黃，6一反值缸活，

限定壓力pB:泵在保持最大輸出流量不變時，可到達的最高壓力。

極限壓力pc：外載進一步加大時泵的工作壓力不再升高，這時定子和轉(zhuǎn)子間的偏心

量為零，泵的實際輸出流量為零。

調(diào)整：調(diào)整螺釘1可改變原始偏心量eO,即調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量，亦即改變A

點的位置，使AB線段上下平移。

調(diào)整螺釘4可改變彈簧預壓縮量，即調(diào)節(jié)限定壓力pB大小，亦即改變B點的位

板置，使BC線段左右平移。

改變彈簧剛度k,那么可改變BC線段的斜率，彈簧越“軟”（k值越小〕，BC線段

越陡，pc值越?。悍粗?，彈簧越“硬”（k值越大），BC線段越平坦，pc值越大。

最高調(diào)定壓力一般在7MPa左右。

二、柱塞泵

優(yōu)點：容積效率高、只需改變柱塞的工作行程就能改變泵的排量、壓應力。

應用：高壓大流量。

1.軸向柱塞泵

?斜盤式軸向柱塞泵的工作原理

設

圖工19斜改式軸向柱東系的工作原理

I-Mft>2—缸體,3柱$，一配汰盤，5—傳動?，6-WW

改變斜盤傾角Y的大小，就能改變柱塞的行程長度，也就改變了泵的排量。

改變斜盤傾角的方向，就能改變吸、壓油方向（雙向變量軸向柱塞泵）

2.徑向柱塞泵

移動定子以改變偏心距的大小，便可改變柱塞的行程，從而改變排量。

改變偏心距的方向，那么可改變吸、壓油的方向。徑向柱塞泵可以做成單向或雙

圖3.25也向往麻泉的工作原理

向變量泵。I住南，21?子,3-材套.4一定子?5-

課題：液壓執(zhí)行裝置液壓缸

教師莊麗敏單位職業(yè)中專

專業(yè)班級風電、機電專業(yè)授課教材液壓與氣壓傳動課時2授課類型講授

學情分析學生對新專業(yè)根底課比擬陌生，根底差，底子薄

教材分析通過實例由淺入深總結(jié)規(guī)律，容易掌握理解

教學目標掌握液壓缸類型及活塞運動速度和推力計算公式

教學重點活塞運動速度和推力計算公式

教學難點活塞運動速度和推力計算公式推導

教學方法講授

學習方法聽課、練習

教具準備三角尺

教學過程

環(huán)節(jié)時長教師活動學生活動設計意圖

21組織教學；檢查人數(shù)準備上課收心，維持課堂紀

律

10;復習舊課：提問1.葉片泵工作原理答復下列問題使學生對上節(jié)課內(nèi)