1、49-1,學(xué)習(xí)情景1 了解汽車液壓傳動基礎(chǔ)知識,能力目標(biāo)：能正確分析汽車液壓系統(tǒng)的原理及組成 能識別常用汽車用液壓油，并能正確選用 知識要求：了解汽車液壓傳動工作原理、組成、液壓元件的圖形 符號 了解汽車液壓傳動的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢 掌握汽車液壓傳動的靜力學(xué)和動力學(xué)基礎(chǔ)知識 了解壓力損失的基本概念液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象。 技能要求：正確認(rèn)識汽車液壓傳動系統(tǒng)的各組成部分 識別常用汽車液壓油，并能正確選用,返回,49-2,學(xué)習(xí)情景1 了解汽車液壓傳動基礎(chǔ)知識,任務(wù)1.1 認(rèn)識自卸汽車車廂舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng) 汽車液壓系統(tǒng)組成、工作原理；圖形符號 任務(wù)1.2 分析汽車減振器減振原理 液體靜力學(xué)、動力學(xué)基礎(chǔ)；液體

2、流經(jīng)孔口、縫隙特性,返回,49-3,任務(wù)1.1 認(rèn)識自卸汽車車廂舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng),【任務(wù)描述】,自卸車,49-4,任務(wù)1.1 認(rèn)識自卸汽車車廂舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng),【任務(wù)分析】,圖1-1 自卸車車廂舉傾機(jī)構(gòu) a）自卸車 b）自卸車車廂舉傾機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng) 1-油箱；2-慮油器；3-限壓閥；4-換向閥芯；5-換向閥；6-液壓缸；7-單向閥；8-液壓泵；a、b-油道,49-5,任務(wù)1.1 認(rèn)識自卸汽車車廂舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng),【任務(wù)準(zhǔn)備】 1、汽車液壓系統(tǒng)工作原理 液壓傳動是利用液體的壓力能來傳遞動力的一種傳動形式，液壓傳動的過程是將機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳遞的過程。,1-小液壓缸；2、3-單向閥；4-大液壓缸；5

3、-放油閥；6-油箱,49-6,(1)動力元件：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能。液壓泵。 (2)執(zhí)行元件：將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。液壓缸，液壓馬達(dá)。 (3)控制元件：對系統(tǒng)中的液壓油進(jìn)行壓力、流量、方向的調(diào)節(jié)。壓力、流量、方向控制閥。 (4)輔助元件：油箱、管路、過濾器等。 (5)工作介質(zhì)：液壓油,2、液壓傳動系統(tǒng)組成,49-7,（1）動力元件,49-8,（2）執(zhí)行元件,49-9,（3）控制元件,49-10,3、液壓系統(tǒng)圖形符號,1-油箱；2-液壓泵；3-單向閥；4-換向閥；5-限壓閥；6-液壓缸；7-過濾器,49-11,任務(wù)1.1認(rèn)識自卸汽車車廂舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng),【任務(wù)實(shí)施】 按圖搭接液壓系統(tǒng)。將溢流閥的

4、壓力調(diào)到1MPa，注意液壓缸在運(yùn)動時和運(yùn)動到極限位置時的壓力表的讀數(shù)有何不同。再將溢流閥的壓力調(diào)到2MPa時，看看壓力表讀數(shù)又為多少。,1-液壓泵；2-溢流閥；3-手動換向閥；4-液壓缸；5-節(jié)流閥；6-壓力表,49-12,任務(wù)1.2 分析汽車減振器減振原理,【任務(wù)描述】,49-13,任務(wù)1.2 分析汽車減振器減振原理,【任務(wù)分析】 結(jié)合汽車減振器減振原理，掌握汽車液壓傳動的靜力學(xué)和動力學(xué)基礎(chǔ)知識。 【知識準(zhǔn)備】 1、液體靜力學(xué)基礎(chǔ)理論 2、液體動力學(xué)基礎(chǔ) 3、液體流經(jīng)小孔及縫隙的流量壓力特性,49-14,1、液體靜力學(xué)基礎(chǔ)理論,流體靜力學(xué)主要討論的是液體在靜止時的平衡規(guī)律以及這些規(guī)律在工程上

5、的應(yīng)用。這里所說的靜止，是指液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間沒有相對運(yùn)動，至于盛裝液體的容器，不論它是靜止的或是運(yùn)動的，都沒有關(guān)系。 (1)液體的壓力 (2)靜力學(xué)基本方程及物理意義 (3) 壓力的表示方法,49-15,(1)液體的壓力,液體單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。這一定義在物理學(xué)中稱為壓強(qiáng)，但在液壓傳動中習(xí)慣稱為壓力。 靜止液體的壓力有如下特性： 1）液體的壓力沿著內(nèi)法線方向作用于承壓面。 2）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)的壓力在各個方向上都相等。,49-16,(2)液體靜壓力基本方程,靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處的壓力都由兩部分組成： 一部分是液面上的壓力 ，另一部分是該點(diǎn)以上液體自重所形成的壓力。,49-17,靜壓

6、力基本方程式的物理意義,壓能,位能,靜止的液體內(nèi)部任意點(diǎn)的能量由單位重量液體的位能和單位重量液體的壓力能組成，兩者的和為常數(shù)。,49-18,(4)壓力的表示方法,絕對壓力；表壓力；相對壓力；真空度,49-19,2、液體動力學(xué)基礎(chǔ),本節(jié)主要討論液體的流動狀態(tài)、運(yùn)動規(guī)律及能量轉(zhuǎn)換等問題，具體地說主要有連續(xù)性方程、伯努利方程和動量方程三個基本方程。這些都是液體動力學(xué)的基礎(chǔ)及液壓傳動中分析問題和設(shè)計(jì)計(jì)算的理論依據(jù)。 （1）基本概念 （2）連續(xù)性方程 （3）伯努利方程,49-20,（1）基本概念,理想液體、恒定流動,49-21,流線、流束和通流截面,49-22,流量和平均流速,v,49-23,（2）連續(xù)

7、性方程,在管中作穩(wěn)定流動的理想液體，既不能增多也不能減少，即符合物質(zhì)不滅定律。因此在單位時間內(nèi)通過任意截面的液體質(zhì)量一定是相等的，此即液體的連續(xù)性原理。,49-24,物理意義：理想液體作恒定流動時具有壓力能、位能和動能三種能量形式，在任一截面上這三種能量形式之間可以相互轉(zhuǎn)換，但三者之和為一定值，即能量守恒。,（3）伯努利方程,理想液體的能量方程,49-25,實(shí)際液體的能量方程,實(shí)際液體在管道內(nèi)流動時，由于液體存在粘性，會產(chǎn)生摩擦力而消耗能量；同時，管道局部形狀和尺寸的變化，會使液流產(chǎn)生擾動，也消耗一部分能量。同時，引入速度分布不均勻修正系數(shù)，實(shí)際液體流動的伯努利方程為,49-26,3、液體流經(jīng)

8、小孔及縫隙的流量壓力特性,在液壓系統(tǒng)中，常常利用液體流經(jīng)閥的小孔或縫隙來控制流量和壓力，從而達(dá)到調(diào)速和調(diào)壓的目的。液壓元件的泄漏也屬于縫隙流動。因此，研究小孔或縫隙的流量計(jì)算，了解其影響因素，對正確分析液壓元件和系統(tǒng)的工作性能、合理設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)是很有必要的。 （1）小孔流量壓力特性 （2）縫隙流量壓力特性,49-27,（1）小孔流量壓力特性,當(dāng)小孔的長徑比l/d 4時，稱為細(xì)長孔；當(dāng)0. 5l/d 4時，稱為短孔。它們的流量為 薄壁孔： 細(xì)長孔：,qV=KATpm,49-28,（2）液體流過縫隙的流量,在液壓裝置的各零件之間，特別是有相對運(yùn)動的各零件之間，一般都存在縫隙（或稱間隙）。油液流過縫

9、隙就會產(chǎn)生泄漏，這就是縫隙流量。由于縫隙通道狹窄，液流受壁面的影響較大，故縫隙液流的流態(tài)均為層流。 縫隙流動有兩種狀況：一種是由縫隙兩端的壓力差造成的流動，稱為壓差流動；另一種是形成縫隙的兩壁面作相對運(yùn)動所造成的流動，稱剪切流動。這兩種流動經(jīng)常會同時存在。,49-29,液體流過平行平板縫隙的流量,液體流經(jīng)平板縫隙流速計(jì)算的通式為： 平板運(yùn)動速度與壓差作用下液體流向相同時取“”號，反之取“”號。 由上式可知，液體流經(jīng)兩固定平行平板縫隙的流量與縫隙的三次方成正比。這說明液壓元件的間隙對泄漏的影響很大。,49-30,液體流過圓環(huán)縫隙的流量,在液壓元件中，如液壓缸的活塞和缸孔之間，液壓閥的閥心和閥孔之

10、間，都存在圓環(huán)縫隙。圓環(huán)縫隙有同心和偏心的兩種情況，它們的流量公式不同。,49-31,流過同心圓環(huán)縫隙的流量,49-32,流過偏心圓環(huán)縫隙的流量,當(dāng) 時，它就是同心圓環(huán)縫隙的流量公式； 當(dāng) 時，即在最大偏心情況下，其壓差流量為同心圓環(huán)縫隙壓差流量的2.5倍。,49-33,任務(wù)1.2 分析汽車減振器減振原理,【任務(wù)實(shí)施】 如果減振器的活塞在50N沖擊力的作用下向上移動，將筒內(nèi)的油液經(jīng)過0.05mm的縫隙排到下腔中，在此過程，縫隙對液流起到阻尼作用，從而達(dá)到減振作用。設(shè)活塞和缸筒處于同心狀態(tài)，縫隙長70mm，活塞直徑20mm，油的黏度 ，計(jì)算活塞上升0.1m所需時間？,a）實(shí)物圖 b）結(jié)構(gòu)圖,49

11、-34,【知識拓展】,1.汽車液壓傳動的特點(diǎn) 2.汽車液壓系統(tǒng)常用液壓油 3.液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象 4.液體流動壓力損失,49-35,1.汽車液壓傳動的特點(diǎn),（1）汽車液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、元件組合性強(qiáng)，有時具有非系統(tǒng)性。 （2）與電氣結(jié)合，能夠適宜汽車的運(yùn)行狀況進(jìn)行控制。 （3）廣泛地與微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，成為控制系統(tǒng)執(zhí)行單元。向著精密、復(fù)雜、耐用、靈敏、高可靠性的方向發(fā)展。 （4）適合大、中型車傳動要求，工作更加可靠、操作更加方便、舒適，且性能穩(wěn)定，無泄漏。 （5）向著供給精確、穩(wěn)定、可靠，無泄漏、無污染的方向發(fā)展。 （6）向著精度高、組合（多元件功能）性強(qiáng)、工作靈敏、安全可靠、壽命長

12、的方向發(fā)展。,49-36,2、汽車液壓系統(tǒng)常用液壓油,隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代汽車上的許多機(jī)構(gòu)，廣泛采用了液壓傳動。如自動變速器、液壓制動系統(tǒng)、液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓減振器、自動傾卸機(jī)構(gòu)等均采用液壓傳動裝置。為保證汽車液壓系統(tǒng)的正常工作，必須根據(jù)各自機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)選取不同類型的液壓油。 如汽車自動變速器所用的液壓油，其工作溫度一般為5080，工作壓力一般為0.51MPa。在其所使用的液壓油中往往添加抗氧化劑、抗磨劑等。,49-37,(1)液力傳動油,汽車液力傳動油又稱自動變速器油（ATF，Automatic Transmission Fluid），通用型液力傳動油呈紫紅色，有些呈淡黃色等。它

13、是汽車自動變速器和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的工作介質(zhì)。它不僅起到傳遞力的作用，而且還起著對齒輪、軸承等摩擦副的潤滑、冷卻作用。,49-38,液力傳動油使用中的注意事項(xiàng),（1）注意保持油溫正常，油量夠用，使用壽命（一般在2000h以上），保持油液清潔。 （2）不能使用任何認(rèn)為與液力傳動油“相當(dāng)”的油種。 （3）新機(jī)器或大修后機(jī)器的油易臟，需在初次運(yùn)行50100h和300500h進(jìn)行第一次和第二次換油。,49-39,(2)汽車制動液,剎車油，一種用于汽車液壓制動系統(tǒng)或離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)中傳遞液壓力的工作介質(zhì)。要求制動液必須安全可靠、質(zhì)量高、性能好，并且要在各種條件下四季通用。 制動液按其組成和特性不同，一般

14、分為醇型、礦物油型和合成型制動液三類。 我國按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB129812003機(jī)動車輛制動液將汽車用制動液分成HZY3、HZY4、HTY5三種產(chǎn)品。,49-40,(3)其它類型液壓油,汽車液壓系統(tǒng)使用的液壓油如無特殊要求的，可按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品（L類）中的H組（液壓系統(tǒng)）分類來選取，汽車液壓系統(tǒng)常用的液壓油品種主要有：LHL、LHM、LHV和LHR液壓油等。,49-41,3.液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象,（1）液壓沖擊 在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因，系統(tǒng)的壓力在某一瞬間會突然急劇上升，形成很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。,49-42,危害,當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生液壓沖擊時，瞬時壓力峰值有時要比正常

15、工作壓力大很多倍。這往往會引起機(jī)械振動，產(chǎn)生噪聲，使管接頭松動；有時還會引起某些液壓元件的誤動作，降低系統(tǒng)的工作性能。嚴(yán)重時會造成油管、密封裝置及液壓元件的損壞；產(chǎn)生空穴、氣蝕現(xiàn)象。,49-43,減小液壓沖擊的措施,主要措施有： 1）延長換向閥換向時間。實(shí)踐證明，運(yùn)動部件制動換向時間若能大于0.2s,沖擊就會大為減輕。 2）在液壓元件結(jié)構(gòu)上采取一些措施，如在液壓缸中設(shè)置節(jié)流緩沖裝置，以減小流速的突然變化。 3）在易產(chǎn)生液壓沖擊的地方，設(shè)置溢流閥或蓄能器。 4）盡量縮短管路長度，減少管路彎曲，采用橡膠軟管。,49-44,（2）空穴現(xiàn)象,在液壓系統(tǒng)中，如果某處的壓力低于空氣分離壓時，原先溶解在液體

16、中的空氣就會分離出來，導(dǎo)致液體中出現(xiàn)大量氣泡的現(xiàn)象，稱為空穴現(xiàn)象。 空穴多發(fā)生在閥口和液壓泵的進(jìn)口處。由于閥口的通道狹窄，液流的速度增大，壓力則大幅度下降，以致產(chǎn)生空穴。當(dāng)泵的安裝高度過大，吸油管直徑太小，吸油阻力太大，或泵的轉(zhuǎn)速過高，造成進(jìn)口處真空度過大時，亦會產(chǎn)生空穴。,49-45,危害,1) 形成無數(shù)微小范圍內(nèi)的液壓沖擊，這將引起噪聲、振動等有害現(xiàn)象。 2) 由于析出空氣中有游離氧，對零件具有很強(qiáng)的氧化作用，引起元件的腐蝕。這些稱之為氣蝕作用。 3 )空穴現(xiàn)象使液體中帶有一定量的氣泡，從而引起流量的不連續(xù)及壓力的波動。嚴(yán)重時甚至斷流，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。,49-46,預(yù)防空穴發(fā)生的措

17、施,1)減小孔口或縫隙前后的壓力降。一般希望孔口或縫隙前后的壓力比值p1/p23.5。 2 )降低泵的吸油高度，適當(dāng)加大吸油管直徑，限制吸油管的流速，盡量減小吸油管路中的壓力損失(如及時清洗過濾器或更換濾芯等)。對于自吸能力差的泵要安裝輔助泵供油。 3)管路要有良好的密封，防止空氣進(jìn)入。 4)提高液壓零件的抗氣蝕能力，采用抗腐蝕能力強(qiáng)的金屬材料，減小零件表面粗糙度值。,49-47,4、管路中液體壓力損失,實(shí)際液體具有粘性，流動時會有阻力產(chǎn)生。為了克服阻力，流動液體需要損耗一部分能量，通常稱為壓力損失。壓力損失可分為兩類：沿程壓力損失和局部壓力損失。 液體在等徑直管中流動時因粘性摩擦而產(chǎn)生的壓力

18、損失，稱為沿程壓力損失。液體的流動狀態(tài)不同，所產(chǎn)生的沿程壓力損失也有所不同。 液體流經(jīng)管道的彎頭、管接頭、突變截面以及閥口、濾網(wǎng)等局部裝置時，液流會產(chǎn)生旋渦，并發(fā)生強(qiáng)烈的紊動現(xiàn)象，由此而造成的壓力損失稱為局部壓力損失。,49-48,【自我評估】,1、填空題 （1）汽車液壓系統(tǒng)由 、 、 、 、和 五部分組成。 （2）靜力學(xué)基本方程式的物理意義是 。 （3）液體動力學(xué)基礎(chǔ)的三大方程是 、 和 。 （4）汽車減振器的工作原理是利用液體流經(jīng)縫隙產(chǎn)生 的作用。 （5）液壓油的粘性是指液體在 時，液體內(nèi)部的摩擦力作用，因此液體 時無粘性。 2、選擇題 （1）下列關(guān)于汽車液壓傳動特點(diǎn)錯誤的說法是（ ）。 A、可以在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速 B、便于查找故障，維護(hù)方便 C、液壓元件都是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品 D、便于實(shí)現(xiàn)自動工作循環(huán)和自動過載保護(hù) （2）壓力表測得的液壓油壓力值為（ ）。 A、絕對壓力 B、相對壓力 C、真空度 D、大氣壓力 （3）液壓油的