1、a,1,液壓傳動(dòng),液壓傳動(dòng),a,2,引言,第一章概論,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,本課程的學(xué)科地位與發(fā)展沿革,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分,液壓傳動(dòng)圖形符號(hào),液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn),液壓傳動(dòng)的發(fā)展歷史,液壓傳動(dòng)的應(yīng)用,下一章,a,3,第一章概論,1.1. 引言,a,4,傳動(dòng)技術(shù),第一章概論,1.1. 引言,a,5,第一章概論,機(jī)械傳動(dòng),機(jī)械傳動(dòng)mechanical drive利用機(jī)械作用力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)。,主要形式： 靠機(jī)件間的摩擦力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的摩擦傳動(dòng) 如：帶傳動(dòng)、繩傳動(dòng)和摩擦輪傳動(dòng)等。 易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速、適應(yīng)軸間距較大的傳動(dòng)場(chǎng)合。過(guò)載打滑有緩沖和保護(hù)作用，但一般不能

2、用于大功率的場(chǎng)合，也不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。 靠主動(dòng)件與從動(dòng)件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的嚙合傳動(dòng) 如：齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)等。 能用于大功率的場(chǎng)合，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，但一般要求較高的制造精度和安裝精度。 典型產(chǎn)品：減速機(jī)、制動(dòng)器、離合器、連軸器、無(wú)級(jí)變速機(jī)、絲杠、滑軌,牛頭刨床,1.1. 引言,a,6,第一章概論,電氣傳動(dòng),電氣傳動(dòng)electric drive 利用電或磁作用力傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力的傳動(dòng)。,電或磁作用力：電場(chǎng)作用力、磁場(chǎng)作用力、電磁場(chǎng)作用力 典型產(chǎn)品：電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、磁懸浮列車,1.1. 引言,a,7,第一章概論,流體傳動(dòng),臺(tái)風(fēng),山洪,風(fēng)力發(fā)電, 水車,利用流體動(dòng)能

3、 液力傳動(dòng),1.1. 引言,a,8,第一章概論,流體傳動(dòng),帕斯卡定律： 盛放在密閉容器內(nèi)的靜止液體上的任一點(diǎn)的壓力變化，將以等值傳遞到液體中的各點(diǎn)。,利用流體壓力 液壓傳動(dòng) 氣壓傳動(dòng),1.1. 引言,a,9,液壓千斤頂杠桿增力比為200，小活塞直徑為10mm，行程20mm，大活塞直徑為40mm，重物為50000N。 問(wèn)： 1)杠桿端施加多大的作用力才能舉起重物？ 2)此時(shí)密封容積中的液體壓力等于多少？ 3)杠桿上下動(dòng)作一次，重物的上升量為多少？,通過(guò)此題演算，體會(huì)得之于力，失之于速的道理，正所謂省力不省功。,a,10,第一章概論,液壓傳動(dòng),1.1. 引言,液壓滑臺(tái),更多視頻,返回,a,11,第

4、一章概論,1.2. 本課程的學(xué)科地位與發(fā)展沿革,a,12,第一章概論,1.2. 本課程的學(xué)科地位與發(fā)展沿革,返回,a,13,第一章概論,1.3. 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分,1)能源裝置 把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能的裝置。如液壓滑臺(tái)中的齒輪泵，負(fù)責(zé)向液壓系統(tǒng)提供壓力油。 2)執(zhí)行裝置 把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。如液壓滑臺(tái)中的液壓缸，負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 3)控制調(diào)節(jié)裝置 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)油流壓力、方向及速度等進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)的裝置。如液壓滑臺(tái)中的換向閥、節(jié)流閥、溢流閥等。 4)輔助裝置 液壓系統(tǒng)所必需的，但不屬于上述三部分的其它裝置。如油池、管路、油液、濾油器等。,返回,a,14,第一章概論,1.4. 液壓傳

5、動(dòng)圖形符號(hào),1)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 2)每一個(gè)細(xì)節(jié)都是必備 的和不可更改的 3)具有一定的象形性 4)均應(yīng)按原始位置或零 位置來(lái)繪制,液壓滑臺(tái),返回,a,15,第一章概論,1.5. 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn),1) 功率體積比大,2) 液壓傳動(dòng)能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速,3) 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,其它優(yōu)點(diǎn),主要優(yōu)點(diǎn),4)液壓裝置的工作比較平穩(wěn),5)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù),6)液壓執(zhí)行元件的布置比較靈活，易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng),7)液壓元件已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化,其它優(yōu)點(diǎn),主要優(yōu)點(diǎn),a,16,第一章概論,1.5. 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn),1)液壓傳動(dòng)介質(zhì)多采用石油基液壓油,2)液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的

6、傳動(dòng)比,3)液壓元件制造精度要求比較高,4)液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中常有較多的能量損失,5)液壓傳動(dòng)容易造成環(huán)境污染,6)每臺(tái)設(shè)備一般均需設(shè)立獨(dú)立的液壓站,返回,主要缺點(diǎn),a,17,第一章概論,1.6. 液壓傳動(dòng)的發(fā)展歷史,曹沖稱象,阿基米德,1795年英國(guó) 第一臺(tái)水壓機(jī),一戰(zhàn) 及 戰(zhàn)后 壓力平衡式葉片泵,二戰(zhàn) 及 戰(zhàn)后 美、日、德領(lǐng)先,中國(guó) 仿蘇 仿日 引進(jìn)日本（榆次）、德國(guó)（上海）,返回,a,18,第一章概論,1.7. 液壓傳動(dòng)的應(yīng)用,1)一般工業(yè)塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等； 2)行走機(jī)械 工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、運(yùn)梁車等； 3)鋼鐵礦山 冶金機(jī)械 、液壓支架、掘進(jìn)機(jī)、軋輥調(diào)整裝置等

7、； 4)土木水利工程 防洪閘門(mén)及堤壩裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等； 5)發(fā)電廠 渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等； 6)船舶 甲板起重機(jī)械、船頭門(mén)、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等； 7)特殊技術(shù) 巨型天線控制裝置、大型游戲機(jī)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等； 8)軍事工業(yè) 火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛機(jī)起落架、方向舵 控制裝置、飛行仿真器等。,返回,a,19,a,20,液壓傳動(dòng)介質(zhì)的作用,2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,液壓傳動(dòng)介質(zhì)的性質(zhì),液壓傳動(dòng)介質(zhì)的品牌,液壓傳動(dòng)介質(zhì)的選用,液壓傳動(dòng)介質(zhì)的污染與控制,下一章,上一章,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,21,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),2.1. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的作用,1）傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力 2

8、）潤(rùn)滑 3）密封 4）冷卻,返回,a,22,2.2. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的性質(zhì) 密度 描述,單位體積液體的質(zhì)量。 即 (kg/m3) 一般來(lái)講，液壓油的密度略輕于水，也會(huì)受到溫度的影響。,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,23,2.2. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的性質(zhì) 可壓縮性 衡量,一般地，液體的可壓縮性可忽略不計(jì)。 例外：液壓伺服系統(tǒng)、液體彈簧等 不同的液壓介質(zhì)的值相差不大。 如石油基的液壓油的K值為（1.42.0）109N/m2，水二元醇基液壓油的K值為3.15109N/m2。 溫度升高時(shí)，K值會(huì)有所下降（約為525%）。 當(dāng)液壓油中混入氣泡時(shí)，K值將下降一個(gè)甚至 幾個(gè)數(shù)量級(jí)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)茐南到y(tǒng)正常工作。,體積壓

9、縮系數(shù) 或 體積彈性模量,K1/k,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,24,2.2. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的性質(zhì) 粘性 定義液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，接觸液層間單位面積上的內(nèi)摩擦力。,圖2-1 速度梯度與粘性,或,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,25,2.2. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的性質(zhì) 粘性 衡量,老牌號(hào)20號(hào)液壓油 指這種油在50C 時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度為20 cst。 新牌號(hào)LHL32號(hào)液壓油 指這種油在40C時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度為32cst。,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,26,絕對(duì)粘度的測(cè)定是很困難的。 可以在一定的條件下測(cè)出液體的相對(duì)粘度，再按一定的關(guān)系式換算為動(dòng)力粘度或運(yùn)動(dòng)粘度。 相對(duì)粘度又稱為條件粘度。,2.2. 液壓傳動(dòng)

10、介質(zhì)的性質(zhì) 粘性 衡量,國(guó)際上有幾種典型的條件粘度： 中國(guó)、俄國(guó)、德國(guó)：采用恩氏粘度0E 美國(guó)：采用賽氏粘度SSU 英國(guó)：采用雷氏粘度R,換算關(guān)系：,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,27,2.2. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的性質(zhì) 粘性 粘溫特性,粘度對(duì)液體中的溫度變化十分敏感。隨著溫度的升高，粘度將急劇下降。 粘溫特性常用于描述這種粘度下降的劇烈程度。粘溫特性好，表示粘度隨溫度升高而下降的量相對(duì)少一些。,壓力作用下，粘度也有增大的趨勢(shì)，但在一般液壓系統(tǒng)中影響較小，可忽略不計(jì)。,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,28,2.2. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的性質(zhì) 其它特性,飽和蒸氣壓 空氣分離壓 （熱、水解、剪切）穩(wěn)定性 抗泡沫性 抗乳化性

11、 防銹性 潤(rùn)滑性 相容性 等,返回,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,29,2.3. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的品牌,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,30,2.3. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的品牌,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),返回,a,31,基本要求 （1）合適的粘度和良好的粘溫特性。 （2）潤(rùn)滑性能好，腐蝕性小，抗銹性好。 （3）質(zhì)地純凈，雜質(zhì)少。 （4）對(duì)金屬和密封件有良好的相容性。 （5）氧化穩(wěn)定性好，長(zhǎng)期工作不易變質(zhì)。 （6）抗泡沫性和抗乳化性好。 （7）體積膨脹系數(shù)小，比熱容大。 （8）燃點(diǎn)高，凝點(diǎn)低。 （9）對(duì)人體無(wú)害，成本低。,2.4. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的選用,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,32,2.4. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的選用,基本原則：

12、1)嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中關(guān)于選用液壓油的規(guī)定。 2)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或經(jīng)常使用及消耗油量較大的液壓裝置，還應(yīng) 考慮市場(chǎng)供應(yīng)情況，以能長(zhǎng)久供應(yīng)和質(zhì)量?jī)?yōu)良為原則。,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,33,2.4. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的選用,基本原則： 3) 液壓介質(zhì)與系統(tǒng)壓力、流量、溫度等基本參數(shù)要配合好 壓力較高、運(yùn)動(dòng)速度較慢時(shí)，可適當(dāng)選擇粘度較大的油，以減小泄漏； 高速、大流量系統(tǒng)宜選擇粘度較小的油，以減小阻力； 系統(tǒng)工作溫度在60以上的系統(tǒng)，宜選擇氧化穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較好的 專用液壓油； 低溫起動(dòng)或低溫作業(yè)的系統(tǒng)，以低凝液壓油最為適宜；,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,34,2.4. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的選用,基本原則： 4)注

13、意經(jīng)濟(jì)效益 經(jīng)驗(yàn)表明，機(jī)床液壓系統(tǒng)采用機(jī)械油為工作介質(zhì)時(shí)，36個(gè)月應(yīng)考慮換油一次，若用液壓油則換油期可延長(zhǎng)至12年。同時(shí)，還應(yīng)將能否充分保證元件與系統(tǒng)性能及延長(zhǎng)元件壽命的間接成本計(jì)算在內(nèi)。,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),返回,a,35,2.5. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的污染與控制,液壓油污染 指液壓油中含有水、微小金屬或非金屬固態(tài)顆粒、粘稠糊狀物及混入空氣等。,液壓油污染的評(píng)價(jià) 1)稱重法 2)顆粒計(jì)數(shù)法,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,36,2.5. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的污染與控制,液壓油污染后的不良影響 1)堵塞液壓元件的微小孔隙，使元件動(dòng)作遲滯或失靈； 2)破壞配合副，引起液壓卡緊、加速磨損、增大泄漏； 3)擦傷密封件；

14、 4)堵塞濾油器，增大吸油阻力，引起吸空，降低流量， 產(chǎn)生氣穴噪聲和氣蝕，縮短液壓元件與管路的壽命， 使執(zhí)行元件出現(xiàn)振動(dòng)與爬行，破壞低速穩(wěn)定性。 5)空氣與水分混入液壓油，會(huì)降低潤(rùn)滑性和防 銹性能，加速介質(zhì)氧化變質(zhì)，使液壓油變稀 或變稠，酸性增大，腐蝕液壓元件。,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,37,2.5. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的污染與控制,造成污染的原因 介質(zhì)的污染源是多種多樣的。一般來(lái)說(shuō)，環(huán)境條件惡劣等客觀原因會(huì)得到更多的強(qiáng)調(diào)，但事實(shí)上，設(shè)計(jì)、制造，尤其是使用不當(dāng)?shù)龋谝簤河臀廴臼鹿手型加懈蟮谋壤?設(shè)計(jì)制造的原因如油箱密封、管路油箱除銹、遺留物 使用維護(hù)的原因如密封件破損、氣蝕、高溫變質(zhì),第二章

15、液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,38,2.5. 液壓傳動(dòng)介質(zhì)的污染與控制,返回,第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì),a,39,習(xí)題2-4、5、6,a,40,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),液體靜力學(xué),3.1,3.2,3.3,3.4,3.5,3.6,3.7,液體運(yùn)動(dòng)學(xué),液體動(dòng)力學(xué),管道中的流動(dòng),孔口與縫隙流動(dòng),氣穴現(xiàn)象,液壓沖擊,下一章,上一章,a,41,3.1. 液體靜力學(xué),壓力液體或氣體在單位面積上所承受的內(nèi)法線方向的法向應(yīng)力。 壓力的方向性 靜止流體中任意點(diǎn)處的壓力在各個(gè)方向上都相等。 壓力的單位 國(guó)際單位制：N/m2，或?qū)懽?Pa 帕 1106 Pa = 1 MPa 兆帕 1105 Pa = 1 bar 巴 工程單位: kg

16、f/mm2，又稱為工程大氣壓 有時(shí)候，也可以用：mmH2O 毫米水柱 mmHg 毫米汞柱,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,42,3.1. 液體靜力學(xué),壓力的性質(zhì) 靜止的液體在重力場(chǎng)中的壓力分布與深度相關(guān)：,等壓面,液壓系統(tǒng)中經(jīng)常不需顧慮深度或高度的影響。但也有例外，而且很經(jīng)典：油泵吸油過(guò)程。,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,43,3.1. 液體靜力學(xué),壓力的表示方法 絕對(duì)壓力相對(duì)壓力真空度,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,44,3.1. 液體靜力學(xué),液體和固體壁面接觸時(shí)，固體壁面將受到液體靜壓力的作用。 平面： F = p A ，方向垂直于該平面 曲面： F = p Ax ， Ax 為曲面在該方向的投影面

17、積,浮力的 產(chǎn)生,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),返回,a,45,3.2. 液體運(yùn)動(dòng)學(xué),流場(chǎng)一維流動(dòng)二維流動(dòng)三維流動(dòng),液壓系統(tǒng)中液體的流動(dòng)以一維流動(dòng)為主 通常更關(guān)注體積流量,流線流束通流截面,流量體積流量 m3/s 或 L/min 質(zhì)量流量,恒定流動(dòng)與非恒定流動(dòng),理想流體 不考慮流體粘度和可壓縮性的假想流體,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,46,流量連續(xù)性方程 流體力學(xué)中的質(zhì)量守恒定律,對(duì)右圖所示流束而言，從通流截面 A 流入的質(zhì)量流量與從通流截面 B 流出的質(zhì)量流量之差，等于對(duì)應(yīng)控制體中流體質(zhì)量的變化量。,3.2. 液體運(yùn)動(dòng)學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,47,流量連續(xù)性方程 流體力學(xué)中的質(zhì)量守恒定律,

18、理想流體,對(duì)右圖所示流束而言，從通流截面 A 流入的體積流量與從通流截面 B 流出的體積流量之差，等于對(duì)應(yīng)控制體體積的變化量。,3.2. 液體運(yùn)動(dòng)學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,48,流量連續(xù)性方程 流體力學(xué)中的質(zhì)量守恒定律,理想流體 恒定流動(dòng),對(duì)右圖所示流束而言，從通流截面 A 流入的體積流量 等于 從通流截面 B 流出的體積流量。,3.2. 液體運(yùn)動(dòng)學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,49,流量連續(xù)性方程 流體力學(xué)中的質(zhì)量守恒定律,工程應(yīng)用,剛性控制體 (容器),類比：節(jié)點(diǎn)定律,3.2. 液體運(yùn)動(dòng)學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,50,流量連續(xù)性方程 流體力學(xué)中的質(zhì)量守恒定律,工程應(yīng)用,差動(dòng)油缸

19、,返回,3.2. 液體運(yùn)動(dòng)學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,51,能量守恒定律,3.3. 液體動(dòng)力學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),單擺,動(dòng)能勢(shì)能,常數(shù),壓力能,噴泉,a,52,伯努利方程 流體力學(xué)中的能量守恒定律,3.3. 液體動(dòng)力學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),動(dòng)能勢(shì)能壓力能常數(shù),a,53,伯努利方程 流體力學(xué)中的能量守恒定律,3.3. 液體動(dòng)力學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),理解：等式兩邊同乘 后，每一項(xiàng)均為 能量 單位,a,54,伯努利方程 流體力學(xué)中的能量守恒定律,3.3. 液體動(dòng)力學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),典型應(yīng)用,噴霧器,a,55,伯努利方程 流體力學(xué)中的能量守恒定律,3.3. 液體動(dòng)力學(xué),第

20、三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),典型應(yīng)用,油泵的吸油過(guò)程,a,56,動(dòng)量方程 之穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力,3.3. 液體動(dòng)力學(xué),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),動(dòng)量方程 之瞬態(tài)液動(dòng)力（略）,返回,a,57,自循環(huán)雷諾實(shí)驗(yàn)裝置圖 1 自循環(huán)供水器 2 實(shí)驗(yàn)臺(tái) 3 可控硅無(wú)級(jí)調(diào)速器 4 恒壓水箱 5 有色水水管 6 穩(wěn)水隔板 7 溢流板 8 實(shí)驗(yàn)管道 9 實(shí)驗(yàn)流量調(diào)節(jié)閥,雷諾實(shí)驗(yàn),層流與紊流時(shí)的速度分布 a) 層流 b) 紊流,雷諾數(shù) 圓形管道,3.4. 管道中液流的特性,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),a,58,雷諾數(shù) 非圓形管道,雷諾數(shù) 圓形管道,雷諾實(shí)驗(yàn),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.4. 管道中液流的特性,a,59,雷諾實(shí)驗(yàn) 臨界

21、雷諾數(shù),第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.4. 管道中液流的特性,a,60,壓力損失,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),壓力差 壓力損失,沿程壓力損失 局部壓力損失,局部壓力損失的疊加問(wèn)題,3.4. 管道中液流的特性,a,61,沿程壓力損失,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),因?qū)嶋H流體粘性而產(chǎn)生,直圓管 其中，層流時(shí)： 紊流時(shí)：查表,粗糙度的影響,3.4. 管道中液流的特性,a,62,局部壓力損失,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),因流體運(yùn)動(dòng)方向、速度劇烈變化而產(chǎn)生,處所：閥口、彎道、通流截面劇烈變化處 現(xiàn)象：擾動(dòng)、旋渦、尾流、氣穴等,返回,3.4. 管道中液流的特性,a,63,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.5. 孔口與縫隙流動(dòng),

22、動(dòng)畫(huà),薄壁小孔,a,64,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.5. 孔口與縫隙流動(dòng),流量與壓力之間的非線性關(guān)系 雷諾數(shù)100后，流量系統(tǒng)0.60-0.61,溫度特性 好！,薄壁小孔,a,65,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.5. 孔口與縫隙流動(dòng),細(xì)長(zhǎng)孔,l/d0.5為短孔或細(xì)長(zhǎng)孔 細(xì)長(zhǎng)孔在d比較小（毛細(xì)孔）時(shí)，一般為層流 適用直管的沿程損失公式,特點(diǎn)： 流量與壓力損失成正比，與管長(zhǎng)成正比 與粘度關(guān)系密切，特別適用于潤(rùn)滑等,a,66,工程上，有時(shí)采用統(tǒng)一形式：,C 為節(jié)流系數(shù),為節(jié)流指數(shù)，取值范圍為0.51 。 取值越小，節(jié)流口越接近于薄壁小孔， 越大，則節(jié)流口越接近于細(xì)長(zhǎng)孔。,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.

23、5. 孔口與縫隙流動(dòng),a,67,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.5. 孔口與縫隙流動(dòng),常見(jiàn)閥口,a,68,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.5. 孔口與縫隙流動(dòng),縫隙流動(dòng),1）壓差流動(dòng) 或,偏心率,a,69,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.5. 孔口與縫隙流動(dòng),縫隙流動(dòng),總泄漏流量為：,a)活塞缸中活塞與缸體 b)柱塞泵中的變長(zhǎng)縫隙 c) 齒輪泵徑向縫隙 及活塞桿與缸頭處的定長(zhǎng)縫隙,縫隙截面 的確定,a,70,產(chǎn)生：環(huán)形縫隙處的錐度、雜物 危害：電磁鐵推力不足、閥芯卡死,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.5. 孔口與縫隙流動(dòng),液壓卡緊,液壓元件制造精度要求高，如閥芯的圓度和錐度允差為0.0030.005mm，表面

24、粗糙度Ra的數(shù)值不大于0.20m 。 通常專業(yè)化生產(chǎn)。,a,71,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.5. 孔口與縫隙流動(dòng),液動(dòng)力穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力,滑閥的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力 a)液流流出閥口 b)液流流入閥口,使閥口 關(guān)閉,a,72,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.5. 孔口與縫隙流動(dòng),液動(dòng)力瞬態(tài)液動(dòng)力,瞬態(tài)液動(dòng)力 a)開(kāi)口加大，液流流出閥口 b) 開(kāi)口加大，液流流入閥口,負(fù)阻尼長(zhǎng)度 問(wèn)題,返回,a,73,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.6. 氣穴現(xiàn)象,產(chǎn)生：）空氣分離壓）飽和蒸汽壓,危害：）噪聲）氣蝕,舉例： 吸油區(qū)密封不嚴(yán)、吸油高度太高、吸油阻力太大 負(fù)負(fù)載 嚴(yán)重節(jié)流,a,74,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.6. 氣穴現(xiàn)

25、象,嚴(yán)重節(jié)流,返回,a,75,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.7. 液壓沖擊,類型 1、液流通道迅速關(guān)閉或換向，因液流的慣力作用引起的液壓沖擊。 2、運(yùn)動(dòng)著的工作部件突然制動(dòng)或換向時(shí)，因工作部件的慣性引起的液壓沖擊。 3、某些液壓元件動(dòng)作失靈或不靈敏，使系 統(tǒng)壓力升高而引起的液壓沖擊。,在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因，液體壓力在一瞬間會(huì)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。,a,76,第三章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ),3.7. 液壓沖擊,返回,a,77,習(xí)題： 3-7、10、17、20,a,78,概述,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.1,4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,齒輪泵,葉片泵,柱塞泵,

26、液壓馬達(dá),液壓泵的選用,下一章,上一章,a,79,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.1. 概述,液壓泵的工作原理,1偏心輪 2柱塞 3缸體 4彈簧5、6單向閥,a,80,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.1. 概述,容積泵的基本條件,1. 密封的工作腔； 2. 工作腔容積能周而復(fù)始地增大和減小； 3. 設(shè)置專門(mén)的配流機(jī)構(gòu),a,81,1液壓泵在每一工作循環(huán)吸入或排出的液體容積只取決于工作構(gòu)件的幾何尺寸，每轉(zhuǎn)(包含一個(gè)或若干個(gè)工作周期)排出的液體容積-排量 由結(jié)構(gòu)決定。 2. 液壓泵的理論流量與泵的轉(zhuǎn)速成正比。因?yàn)椴豢紤]泄漏及液體的壓縮性的理論流量是轉(zhuǎn)速 n 與排量 的乘積。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.1.

27、 概述,容積泵的基本性能,a,82,液壓泵和液壓馬達(dá)的分類,按排量能否調(diào)節(jié)分： 。定量泵（定量馬達(dá)） 。變量泵（變量馬達(dá)）,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.1. 概述,按結(jié)構(gòu)形式分： 。齒輪式 。葉片式 。柱塞式 。螺桿式,容積式,壓力分級(jí),a,83,a.單向定量液壓泵 b.單向變量液壓泵 c.單向定量馬達(dá) d.單向變量馬達(dá) e.雙向變量液壓泵 f.雙向變量馬達(dá),第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.1. 概述,圖形符號(hào),a,84,1）理論流量 2）實(shí)際流量 3）額定流量 額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下 泵輸出的流量,1.壓力,2.流量,1）工作壓力 取決于負(fù)載 2）額定壓力 3）最高壓力,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4

28、.1. 概述,性能參數(shù),a,85,5.效率：,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.1. 概述,性能參數(shù),3.輸出功率：,4.輸入功率：,返回,a,86,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,a,87,外嚙合 內(nèi)嚙合,分類,按齒面,按齒形曲線,按嚙合形式,直齒 斜齒 人字齒,漸開(kāi)線 擺線,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,a,88,齒輪、殼體、端蓋等,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu),a,89,密封工作腔： 齒間槽、殼體、端蓋組成 嚙合線、吸油腔、排油腔,吸油過(guò)程： 輪齒脫開(kāi)嚙合V p 吸油； 排油過(guò)程： 輪齒進(jìn)入嚙合V p 排油。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2

29、. 齒輪泵,外嚙合齒輪泵的工作原理,a,90,CB齒輪泵 p = 2.5 MPa 卸荷槽 縮小壓油口 減小端面間隙 0.030.04mm 增大吸油口 小槽 a (泄油） 小孔,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,外嚙合齒輪泵典型產(chǎn)品,a,91,1) 產(chǎn)生原因： 1，形成密閉腔Vb Vb由大小，p， 油液發(fā)熱，軸承磨損。 Vb由小大，p ， 汽蝕、噪聲、振動(dòng) 金屬表面剝蝕。,1. 困油現(xiàn)象,吸,壓,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,外嚙合齒輪泵共性問(wèn)題,a,92,1. 困油現(xiàn)象,3) 措施：開(kāi)卸荷槽 原則： Vb由大小，與壓油腔相通 Vb由小大，與吸油腔相通 保證吸、壓油腔始終不通

30、,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,外嚙合齒輪泵共性問(wèn)題,2) 危害： 影響工作、縮短壽命,a,93,1) 泄漏途徑：軸向間隙 80% ql 徑向間隙 15% ql 嚙合處 5% ql 2) 危害：v 3) 防泄措施： a) 減小軸向間隙 b) 軸向間隙補(bǔ)償裝置 浮動(dòng)側(cè)板 浮動(dòng)軸套,2. 泄漏,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,外嚙合齒輪泵共性問(wèn)題,a,94,浮動(dòng)軸套,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,外嚙合齒輪泵共性問(wèn)題,2. 泄漏,a,95,3. 徑向力不平衡,1）原因：徑向液壓力分布不均 嚙合力 2）危害：軸承磨損、掃膛。 3）措施：縮小壓油口，增加徑 向間隙。

31、壓油口縮小后， 安裝時(shí)注意不能反轉(zhuǎn)。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,外嚙合齒輪泵共性問(wèn)題,a,96,優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠， 自吸性能好，對(duì)油液污染不敏感，便于 制造、維修。 缺點(diǎn)：效率低，流量脈動(dòng)大，噪聲高，不能變量。 用途：工程機(jī)械、機(jī)床低壓系統(tǒng)。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,外嚙合齒輪泵特點(diǎn)與應(yīng)用,a,97,1. 漸開(kāi)線齒輪泵,特點(diǎn): 結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕 流量脈動(dòng)小，噪聲小 制造困難,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,內(nèi)嚙合齒輪泵,a,98,特點(diǎn): 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小 重疊系數(shù)大，傳動(dòng)平穩(wěn) 吸油條件好 脈動(dòng)小，噪聲小 齒形復(fù)雜，加工

32、精度要 求高，造價(jià)高。 應(yīng)用： 機(jī)床低壓系統(tǒng) 補(bǔ)油泵,2. 擺線齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵）,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,內(nèi)嚙合齒輪泵,a,99,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.2. 齒輪泵,齒輪泵常見(jiàn)故障及排除方法,返回,a,100,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,a,101,優(yōu)點(diǎn)：輸出流量 均勻、脈動(dòng)小、噪聲低、 體積小。 缺點(diǎn)：自吸性能差、對(duì)油液污染敏感、結(jié) 構(gòu)較復(fù)雜。,分類,單作用,雙作用,每轉(zhuǎn)排油一次,每轉(zhuǎn)排油兩次,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,葉片泵的分類,a,102,1. 結(jié)構(gòu)：,轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤(pán)、殼體、端蓋等。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片

33、泵,單作用葉片泵,特點(diǎn)： 定子和轉(zhuǎn)子偏心； 定子內(nèi)曲線是圓； 配油盤(pán)有二個(gè)月牙形窗口。 葉片靠離心力伸出。,a,103,密封工作腔（轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤(pán)組成） 吸油過(guò)程：葉片伸出V p 吸油； 排油過(guò)程：葉片縮回V p 排油。 旋轉(zhuǎn)一周，完成一次吸油，一次排油單作用泵 徑向力不平衡非平衡式葉片泵 （一個(gè)吸油區(qū)，一個(gè)排油區(qū)）,2. 工作原理：,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,單作用葉片泵,a,104,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,單作用葉片泵,排量：,流量：,3. 流量計(jì)算和流量脈動(dòng),a,105,流量脈動(dòng)：,奇數(shù)葉片,偶數(shù)葉片,結(jié)論：z,. 奇數(shù)比偶數(shù)時(shí)小。 一般取z

34、= 13、15片,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,單作用葉片泵,3. 流量計(jì)算和流量脈動(dòng),a,106,1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 定子和轉(zhuǎn)子同心； 定子內(nèi)曲線由四段圓弧 和四段過(guò)渡曲線組成； 配油盤(pán)上有四個(gè)月牙形 窗口。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,雙作用葉片泵,a,107,旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油，二次排油雙作用泵 徑向力平衡平衡式葉片泵 （兩個(gè)吸油區(qū)，兩個(gè)排油區(qū)）,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,雙作用葉片泵,a,108,其中：b - 葉片寬度 R - 定子長(zhǎng)軸半徑 r - 定子短軸半徑 葉片傾角 s 葉片厚度,2) 流量脈動(dòng)：,1）流量：,一般取 z = 12、16

35、片 (取4的倍數(shù)）,理論上每一瞬間密封容積的變化一樣， 制造時(shí)長(zhǎng)、短徑圓弧很難保證同心。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,雙作用葉片泵,3. 流量計(jì)算和流量脈動(dòng),a,109,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,雙作用葉片泵,4. 典型結(jié)構(gòu),a,110,一對(duì)矛盾：葉片的縮回與伸出 結(jié)構(gòu)：雙作用葉片泵前傾，單作用葉片后傾。 葉片傾斜放置的泵不能反轉(zhuǎn),第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,葉片泵的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,1. 葉片傾角,a,111,原因： pV 油液倒流。 影響：流量脈動(dòng)，噪聲。 措施：開(kāi)三角槽 作用：緩沖，避免壓力突變， 減小流量脈動(dòng)和噪聲。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3.

36、 葉片泵,葉片泵的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,2. 緩沖溝槽,a,112,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,葉片泵的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,其它： 高壓化問(wèn)題 雙聯(lián)泵,a,113,1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 彈簧、反饋柱塞、 限位螺釘。,2.工作原理：靠反饋力和彈簧力平衡，控制偏心距的大小來(lái)改變流量。,轉(zhuǎn)子中心固定， 定子可以水平移動(dòng) 外反饋、限壓,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,限壓式變量葉片泵,a,114,3 . p-q 特性曲線,調(diào)節(jié)限位螺釘，qmax 變; 改變彈簧剛度，pmax變，BC斜率變。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,限壓式變量葉片泵,4. 優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用,優(yōu)點(diǎn)：功率利用合理，簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng) 缺

37、點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏增加，m，v 應(yīng)用：要求執(zhí)行元件有快速、慢速和保壓的場(chǎng)合,a,115,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.3. 葉片泵,常見(jiàn)故障及排除方法,a,116,軸向式,徑向式,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,典型結(jié)構(gòu),a,117,* 缸體轉(zhuǎn)動(dòng) * 斜盤(pán)、配油盤(pán)不動(dòng),* 柱塞伸出,低壓油 機(jī)械裝置,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,典型結(jié)構(gòu),a,118,密封工作腔（缸體孔、柱塞底部） 由于斜盤(pán)傾斜放置，使得柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿軸線作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，底部密封容積變化，實(shí)現(xiàn)吸油、排油。 吸油過(guò)程：柱塞伸出Vp吸油； 排油過(guò)程：柱塞縮回vp排油。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,

38、工作原理,a,119,排量:,一個(gè)密封空間:,流量:,式中： d - 柱塞直徑 D - 柱塞分布圓直徑 - 斜盤(pán)傾角 z - 柱塞數(shù),第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,流量計(jì)算,其中：,a,120,改變 的大小變量泵； 改變 的方向雙向泵。,流量脈動(dòng)率：,z為奇數(shù),z為偶數(shù),結(jié)論：柱塞數(shù)為奇數(shù)時(shí)流量脈動(dòng)小， 柱塞數(shù)越多，脈動(dòng)越小。 一般取 z = 7、9、11,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,變量泵、流量脈動(dòng),a,121,特點(diǎn)： 容積效率高，壓力高。（v=0.98, p = 32 Mpa） （柱塞和缸體均為圓柱表面,易加工,精度高，內(nèi)泄?。?結(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小;

39、 易于實(shí)現(xiàn)變量； 構(gòu)造復(fù)雜,成本高； 對(duì)油液污染敏感。 應(yīng)用： 用于高壓、高轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,特點(diǎn)及應(yīng)用,a,122,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,典型產(chǎn)品,SCY14-1型軸向柱塞泵 （p = 32 MPa）,a,123,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,典型產(chǎn)品,a,124,滑靴：降低接觸應(yīng)力，減小磨損。 柱塞的伸出：由彈簧壓緊壓盤(pán)，有自吸能力。 變量機(jī)構(gòu)：手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)。,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,結(jié)構(gòu)特點(diǎn),a,125,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.4. 柱塞泵,常見(jiàn)故障及排除方法,返回,a,126,第四章液壓泵與液壓

40、馬達(dá),4.5. 液壓馬達(dá),基本原則,典型問(wèn)題,結(jié)構(gòu)問(wèn)題,扭矩問(wèn)題,a,127,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.5. 液壓馬達(dá),典型結(jié)構(gòu),低速大扭矩 液壓馬達(dá),結(jié)構(gòu),動(dòng)作,a,128,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.5. 液壓馬達(dá),典型結(jié)構(gòu),擺動(dòng)式液壓缸,a,129,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.5. 液壓馬達(dá),典型結(jié)構(gòu),返回,a,130,第四章液壓泵與液壓馬達(dá),4.6. 液壓泵的選用,壓 力 變量能力 自吸能力 抗污能力 噪 聲 壓力穩(wěn)定性 價(jià) 格,關(guān)注：,返回,a,131,習(xí)題： 4-3、6、7、8,a,132,液壓缸的分類,第五章液壓缸,5.1,5.2,液壓缸的結(jié)構(gòu),下一章,上一章,a,133,活塞

41、缸 又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸 柱塞缸 其它液壓缸 增壓缸、增速缸、伸縮缸等,第五章液壓缸,5.1. 液壓缸的分類,結(jié)構(gòu)分類,a,134,單作用液壓缸 一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)依靠液壓作用力實(shí)現(xiàn)，另一個(gè)方向依靠彈簧力、重力等實(shí)現(xiàn)； 雙作用液壓缸 兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都依靠液壓作用力來(lái)實(shí)現(xiàn),第五章液壓缸,5.1. 液壓缸的分類,作用方式分類,返回,a,135,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),雙桿活塞缸,a,136,當(dāng)缸筒固定時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)范圍是活塞有效行程的三倍； 當(dāng)活塞桿固定時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)范圍是活塞有效行程的兩倍 。,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),雙桿活塞缸,a,137,速度推力特性 v q

42、v/ A 4 qv /（D 2 d 2） 左右兩個(gè)方向上輸出的速度相等 F A（p1 p2）m （D 2d 2）（p1 p2）m /4 左右兩個(gè)方向上輸出的推力相等,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),雙桿活塞缸,a,138,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(dòng)部件移動(dòng)范圍均為活塞有效行程的兩倍。,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),單桿活塞缸,a,139,速度推力特性 向右運(yùn)動(dòng)速度 v1 qv /A1 4 qv /D 2 向右運(yùn)動(dòng)推力 F1 （A1p1 A2p2）m 向左運(yùn)動(dòng)速度 v2 qv /A2 4 qv /（D 2 d 2） 向左運(yùn)動(dòng)推力 F2 （A2 p1 A1p

43、2）m 往返速比 v v2 / v11/1（d /D）2 ,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),單桿活塞缸,a,140,v3 q V /（A1A2） 4 q V /d 2,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),單桿活塞缸的差動(dòng)連接,當(dāng) 時(shí)：,a,141,速度推力特性 柱塞運(yùn)動(dòng)速度 v qv /A 4 qv /d 2 柱塞推力 F pAmp（d 2 / 4 ）m,特點(diǎn) 加工簡(jiǎn)單，適合較長(zhǎng)行程 常成對(duì)使用，或利用重力等外力返回,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),柱塞缸,a,142,增壓比 KD 2/d 2 增壓缸作為中間環(huán)節(jié)，用在低壓 系統(tǒng)要求有局部高壓油路的場(chǎng)合。,第五章液壓缸,5.2.

44、液壓缸的結(jié)構(gòu),其它液壓缸增壓缸,a,143,適用于空間受限，又需要獲得大行程的工程機(jī)械及自動(dòng)線步進(jìn)式輸送裝置等場(chǎng)合。,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),其它液壓缸伸縮缸,a,144,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),其它液壓缸齒條缸,特點(diǎn)： 擺動(dòng)式，但可以大于360度 易加工,a,145,用于快速運(yùn)動(dòng)回路，在不增加泵的流量的前提下，使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度。,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),其它液壓缸增速缸,a,146,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),典型結(jié)構(gòu),a,147,(二)活塞和活塞桿 活塞和活塞桿連接形式 錐銷式 螺紋式 整體式 材料 活塞 耐磨鑄鐵 活塞桿

45、 鋼料（無(wú)論空 心實(shí)心）,(一)缸筒和缸蓋 缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)形式和其使用的材料有關(guān) P20MPa 鑄鋼或鍛鋼 連接形式 法蘭式 半環(huán)連接式 螺紋連接式 拉桿連接式 焊接連接式,(三)密封裝置 密封裝置形式 間隙密封 摩擦環(huán)密封 O型圈密封 V型圈密封 (四)緩沖裝置 原理 利用行程末端密封一部分油液，強(qiáng)迫從小孔或細(xì)縫流出 原理形式 節(jié)流口可調(diào)式 節(jié)流口變化式,結(jié)構(gòu)形式 單孔口式 環(huán)形縫隙式 多孔口式 錐形凸臺(tái)式 梯形凸臺(tái)式 可變節(jié)流口式,(五)排氣裝置 通常兩種形式 最高部位開(kāi)排氣孔 最高部位安排氣塞,第五章液壓缸,5.2. 液壓缸的結(jié)構(gòu),返回,a,148,概述,第六章液壓控制閥,6.1,6.2

46、,6.3,6.4,方向控制閥,壓力控制閥,流量控制閥,下一章,上一章,a,149,第六章液壓閥,6.1. 概述,a,150,第六章液壓閥,6.1. 概述,基本結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)：包括閥芯、閥體和驅(qū)動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置。 驅(qū)動(dòng)裝置：可以是手動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，也可以是彈簧或電磁鐵，或液壓力。,a,151,第六章液壓閥,6.1. 概述,基本原理,改變閥芯在閥體內(nèi)的相對(duì)位置，控制閥口的通斷或閥口的大小，實(shí)現(xiàn)壓力、流量和方向的控制。,結(jié)構(gòu)分類,滑閥 錐閥 球閥,a,152,壓力控制閥 用來(lái)控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流壓力的閥類，如溢流閥、減壓閥、順序閥等。 流量控制閥 用來(lái)控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流流量的閥類，如節(jié)流

47、閥、調(diào)速閥、分流集流閥、比例流量閥等。 方向控制閥 用來(lái)控制和改變液壓系統(tǒng)液流方向 的閥類，如單向閥、液控單向閥、換向閥等。,第六章液壓閥,6.1. 概述,功能分類,a,153,定值或開(kāi)關(guān)控制閥 被控制量為定值的閥類，包括普通控制閥、插裝閥、疊加閥。 比例控制閥 被控制量與輸入信號(hào)成比例連續(xù)變化的閥類，包括普通比例閥和帶內(nèi)反饋的電液比例閥。 伺服控制閥 被控制量與（輸出與輸入之間的）偏差信號(hào)成比例連續(xù)變化的閥類，包括機(jī)液伺服閥和電液伺服閥。 數(shù)字控制閥 用數(shù)字信息直接控制閥口的啟閉，來(lái)控制液流的壓力、流量、方向的閥類，可直接與計(jì)算機(jī)接口，不需要D/A轉(zhuǎn)換器。,第六章液壓閥,6.1. 概述,控制

48、方式分類,a,154,管式連接 閥體進(jìn)出口由螺紋或法蘭與油管連接。安裝方便。 板式連接 閥體進(jìn)出口通過(guò)連接板與油管連接。便于集成。,疊加式 是板式連接閥的一種發(fā)展形式。,插裝式 將閥芯、閥套組成的組件插入專門(mén)設(shè)計(jì)的閥塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同功能。結(jié)構(gòu)緊湊。,第六章液壓閥,6.1. 概述,聯(lián)接方式分類,a,155,公稱通徑 代表閥的通流能力的大小，對(duì)應(yīng)于閥的額定流量。與閥的進(jìn)出油口連接的油管應(yīng)與閥的通徑相一致。閥工作時(shí)的實(shí)際流量應(yīng)小于或等于它的額定流量，最大不得大于額定流量的1.1倍。 額定壓力 閥長(zhǎng)期工作所允許的最高壓力。對(duì)壓力控制閥，實(shí)際最高壓力有時(shí)還與閥的調(diào)壓范圍有關(guān)；對(duì)換向閥，實(shí)際最高壓力還可能受它

49、的功率極限的限制。,第六章液壓閥,6.1. 概述,基本參數(shù),a,156,穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力 （1）加大了操縱滑閥所需要的力 （2）使滑閥的工作趨于穩(wěn)定 瞬態(tài)液動(dòng)力 （1）正阻尼力 （2）負(fù)阻尼力,第六章液壓閥,6.1. 概述,共性問(wèn)題,卡緊力 液壓卡緊現(xiàn)象,a,157,動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)要小。 閥口全開(kāi)時(shí)，液流壓力損失要小；閥口關(guān)閉時(shí)，密封性能要好。 所控制的參數(shù)（壓力或流量）要穩(wěn)定，受外干擾時(shí)變化量要小。 結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)試、維護(hù)方便，通用性要好。,第六章液壓閥,6.1. 概述,基本要求,返回,a,158,單向閥,換向閥,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,種類,a,159,第六

50、章液壓閥,6.2. 方向控制閥,單向閥,正向?qū)?要求：阻力小 0.030.05 MPa 反向截止 要求：泄漏小,a,160,應(yīng)用： 避免向油泵倒灌。,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,單向閥,a,161,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,反向液控導(dǎo)通 要求：阻力小,正向?qū)?要求：阻力小 反向截止 要求：泄漏小,液控單向閥,a,162,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,1、反向液控壓力低,普通液控單向閥 先導(dǎo)液控單向閥,2、泄壓平穩(wěn),先導(dǎo)式液控單向閥,a,163,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,雙向液控單向閥,雙名： 雙向液壓鎖,a,164,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,應(yīng)用

51、 鎖緊油缸，避免倒灌。 控制重物下放速度。,返回,雙向液控單向閥,a,165,作用：利用閥芯和閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，改變油口間的溝通關(guān)系。 要求：油路導(dǎo)通時(shí)，壓力損失要小； 油路斷開(kāi)時(shí)，泄漏量要小； 閥芯換位，操縱力要小以及換向平穩(wěn)等。,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,換向閥,a,166,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,a,167,職能符號(hào)：,作用：控制油路的通與斷,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,兩位兩通換向閥,a,168,職能符號(hào)：,作用：控制液流方向,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,二位三通換向閥,a,169,作用：控制執(zhí)行元件換向,職能符號(hào)：,第六章液壓閥,6.

52、2. 方向控制閥,二位四通換向閥,a,170,職能符號(hào)：,作用：換向、停止。,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,三位四通換向閥,a,171,職能符號(hào)：,作用：換向、兩種回油方式。,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,二位五通換向閥,a,172,職能符號(hào)：,作用：換向、停止、回油不同。,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,三位五通換向閥,a,173,應(yīng)用 工進(jìn)：有背壓運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 退回：快速暢通,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,三位五通換向閥,a,174,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,a,175,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,a,176,1、手動(dòng)換向閥,

53、4、液動(dòng)換向閥,5、電液動(dòng)換向閥,3、電磁換向閥,2、機(jī)動(dòng)換向閥,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,a,177,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,手動(dòng)換向閥,a,178,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,機(jī)動(dòng)換向閥,a,179,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,機(jī)動(dòng)換向閥,a,180,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,電磁換向閥,a,181,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,電磁換向閥,a,182,交流電磁鐵 優(yōu)點(diǎn)是電源簡(jiǎn)單方便，啟動(dòng)力大，電磁鐵動(dòng)作快。 缺點(diǎn)是啟動(dòng)電流大，閥芯被卡時(shí)易燒毀，換向沖擊

54、大，換向頻率較低。,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,電磁換向閥,直流電磁鐵 不論吸合與否，其電流基本不變，因此不會(huì)因閥被卡住而燒毀電磁鐵線圈，工作可靠性好，換向沖擊力也小。換向頻率較高。但需要有直流電源。,干式 濕式,a,183,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,液動(dòng)換向閥,可調(diào)式 液動(dòng)換向閥,a,184,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,電液動(dòng)換向閥,a,185,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,滑閥式換向閥,電液動(dòng)換向閥,a,186,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,轉(zhuǎn)閥式換向閥,a,187,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,球閥式換

55、向閥,a,188,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,多路換向閥,a,189,職能符號(hào):,位:,閥芯的工作位置;,通:,閥體上油路的通道數(shù);,機(jī)能:,中位時(shí)油路的連通方式。,控制方式:,第六章液壓閥,6.2. 方向控制閥,換向閥 小結(jié),返回,a,190,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,實(shí)物,a,191,按用途： 溢流閥 減壓閥 順序閥 平衡閥 卸荷閥 按閥芯結(jié)構(gòu)：滑閥 球閥 錐閥 按工作原理：直動(dòng)式 先導(dǎo)式,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,分類,a,192,職能符號(hào)：,工作原理：p ps ,溢流。 ps 彈簧力,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,直動(dòng)式溢流閥,a,193,第六章液壓閥

56、,6.3. 壓力控制閥,a,194,溢流時(shí)閥芯受力方程：,k 彈簧剛度, 彈簧的預(yù)壓縮量, 閥口開(kāi)度（閥芯位移，即增加的壓縮量）,式中：,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,直動(dòng)式溢流閥 靜態(tài)特性,a,195,開(kāi)啟壓力：,調(diào)定壓力(全流壓力):,通過(guò)額定流量時(shí)閥芯的位移,調(diào)壓偏差:,閥口將開(kāi)未開(kāi),第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,直動(dòng)式溢流閥 靜態(tài)特性,a,196,流量-壓力特性方程：,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,直動(dòng)式溢流閥 靜態(tài)特性,a,197,特性曲線,特點(diǎn)：反應(yīng)快，波動(dòng)大（0.2-0.4 MPa).,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,直動(dòng)式溢流閥 靜態(tài)特性,a,198,結(jié)構(gòu)

57、：先導(dǎo)閥 主閥,阻尼孔、壓差p,遠(yuǎn)程控制口K 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,先導(dǎo)式溢流閥,對(duì)于高壓大流量的溢流閥，為了減小波動(dòng)，采用了先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)。,a,199,新符號(hào),舊符號(hào),第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,先導(dǎo)式溢流閥,職能符號(hào),a,200,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,先導(dǎo)式溢流閥,a,201,特點(diǎn)：反應(yīng)慢，穩(wěn)定性好，波動(dòng)小。,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,先導(dǎo)式溢流閥 靜態(tài)特性,特性曲線,a,202,作安全閥（常閉） 作用：防止系統(tǒng)過(guò)載。,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,溢流閥的應(yīng)用,a,203,2. 作溢流閥（常開(kāi)） 作用：保持系統(tǒng)壓力恒定,第

58、六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,溢流閥的應(yīng)用,a,204,3. 先導(dǎo)卸荷 作用：節(jié)能,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,溢流閥的應(yīng)用,a,205,4. 遠(yuǎn)程調(diào)壓 作用：多級(jí)調(diào)壓,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,溢流閥的應(yīng)用,a,206,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,溢流閥的應(yīng)用,5.作背壓閥 特點(diǎn)：串聯(lián)在系統(tǒng)回油路上,a,207,特點(diǎn)：出口壓力控制閥芯動(dòng)作， 有單獨(dú)泄油口,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,直動(dòng)式減壓閥,a,208, p2 閥芯上移閥口減小 p ， p2= p1 -p ， p2 趨向 ps p2 閥芯下移閥口開(kāi)大 p ， p， p2趨向 ps,職能符號(hào)：,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,直動(dòng)式減壓閥,a,209,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,先導(dǎo)式減壓閥,注意： 1、與溢流閥相同的先導(dǎo)工作原理。 2、與溢流閥對(duì)稱的邏輯關(guān)系。,a,210,第六章液壓閥,6.3. 壓力控制閥,減壓閥的靜態(tài)特