1、第十三章液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)概要、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原理和特點(diǎn)、液壓油相關(guān)知識2 .掌握液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本概念。 13.1液壓傳動(dòng)的工作原理和特點(diǎn)1 .液壓傳動(dòng)的工作原理液壓傳動(dòng)是利用液體壓力進(jìn)行動(dòng)力傳遞和控制的傳動(dòng)方式。 圖13-1表示汽車的液壓制動(dòng)系統(tǒng)。 圖13-2表示液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。 大氣缸體和大活塞構(gòu)成提升氣缸。 操縱桿手柄、缸體、活塞、單向閥構(gòu)成手動(dòng)液壓泵。 以及它們之間的連接通路構(gòu)成密閉的容器，其中充滿了液壓油。 在閥關(guān)閉的情況下，如果抬起桿，活塞上升，活塞下室的密封容積增大，壓力減少成為真空，在大氣壓的作用下，箱內(nèi)的液體通過單向閥被吸入的小活塞下降，則該密閉工作室

2、的內(nèi)容積縮小，油液壓上升，反之反復(fù)驅(qū)動(dòng)方向盤，油泵繼續(xù)加油，大的活塞一個(gè)接一個(gè)地提起重的東西。 一旦打開油閥，在重物的重力和較大的活塞自重的作用下，較大的油缸的油液在油箱中滑動(dòng)，重物和較大的活塞下降。 這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟怼?2液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)整個(gè)液壓系統(tǒng)，(1)動(dòng)力設(shè)備(油泵):給液壓系統(tǒng)提供液壓油，是系統(tǒng)的動(dòng)力源。 (2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(油缸或油馬達(dá)):受壓油擠壓，完成對外工作，滿足使用要求。 (3)控制調(diào)節(jié)元件以滿足調(diào)節(jié)器對力、速度、運(yùn)動(dòng)方向的要求，從而控制液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力、流量、液流方向。 (4)輔助設(shè)備箱、油管、機(jī)油濾清器等輔助設(shè)備在液壓系統(tǒng)中起到積油散熱、各液壓設(shè)備的連接、機(jī)油中污垢的

3、過濾等輔助作用。 (5)工作介質(zhì)：傳輸液體，即工作油。圖13-1汽車的液壓制動(dòng)系統(tǒng)、工作原理概略圖、圖13-2液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D、3 .液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特征液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)與其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)為油管連接，故執(zhí)行機(jī)構(gòu)2 )液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)重量輕、緊湊、慣性小。 3 )可在大范圍內(nèi)進(jìn)行無級調(diào)速。 4 )傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，負(fù)荷變化時(shí)的速度穩(wěn)定。 5 )操作簡單，自動(dòng)化容易，而且能與電氣組合應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)遙控器。 6 )液壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，便于設(shè)置、制造、普及。 主要缺點(diǎn)：1)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。 2 )液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)有機(jī)械損失、壓力損失、泄漏損失，效率低，

4、不適用于遠(yuǎn)程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 3 )液壓傳動(dòng)對油溫和負(fù)荷變化敏感，不適于在低、高溫度下使用，對污染敏感。 4 )液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要單獨(dú)的能量(例如液壓泵站)，液壓能量不能像電能一樣從遠(yuǎn)處傳遞。 液壓設(shè)備制造精度高，成本高，應(yīng)組織專業(yè)生產(chǎn)。 5 )液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障時(shí)難以找出原因，難以迅速排除。 13.2液壓傳動(dòng)的基本概念1 .所謂液體的靜壓液體的靜壓，是指液體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其每單位面積受到的作用力，用p表示。 壓力單位為帕斯卡，簡稱帕，符號為Pa(1Pa=1N/m2)。 工程中經(jīng)常采用kPa (千帕斯卡)和MPa (兆帕斯卡)，1MPa=103kPa=106Pa。 2 .壓力傳遞在密封容器內(nèi)，由外力作

5、用于液面任意點(diǎn)的壓力等效地傳遞到液體內(nèi)部的各點(diǎn)，也稱為靜壓傳遞原理，也稱為帕斯卡原理。 從帕斯卡的原理和靜壓的特性來看，液壓傳動(dòng)不僅能夠傳遞力，還能夠放大力的方向改變力的方向。 液壓系統(tǒng)的壓力完全由外部負(fù)荷決定。如圖13-4所示，圖中液壓缸的截面積分別為A1、A2，作用于兩活塞的外力分別為F1、F2，缸內(nèi)壓力分別為P1=F1/A1 P2=F2/A2，由于兩液壓缸充滿液體而相互連接，因此液體的靜液壓千斤頂和壓力機(jī)是根據(jù)這個(gè)原理制作的。 3、流量和平均流速的流量和平均流速是描述液體流動(dòng)的主要?dú)垔W儀表。 通常，液體在配管中流動(dòng)時(shí)，將與液體的流動(dòng)方向垂直的截面稱為流通截面。 (1)流量的每單位時(shí)間通過

6、流通截面的液體的體積稱為流量，若用q表示，則流量的常用單位為m3/s (立方米/秒)或L/min (升/分) Q=v/t式中的q流量(m3/s )即v平均流速(m/s )； 時(shí)間(s )。 (2)平均流速流體在單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離稱為平均流速。 V=Q/A式中的q流量(m3/s): v-平均流速(m/s): a氣缸的有效作用面積或配管截面積(m2)。 活塞的運(yùn)動(dòng)速度的大小由輸入液壓缸的液體的流量決定。 13.3管路內(nèi)的壓力損失液體壓力損失主要可分為邊緣壓力損失和局部壓力損失兩種。 沿路壓力損失是指液體在管路中流動(dòng)時(shí)由內(nèi)外摩擦產(chǎn)生的壓力損失。 這主要取決于液體的流速、粘性和管路的長度、管路的內(nèi)徑。 所謂局部壓力損失，是指在液體流過管路的彎頭、接頭、突變截面及閥口時(shí)，流速的方向和大小發(fā)生劇烈變化，形成渦流，脫落，使液體質(zhì)點(diǎn)相互碰撞，帶來能量損失，該能量損失表現(xiàn)為局部壓力損失。 減少壓力損失的措施：在配置管路時(shí)，盡量縮短管路長度，減少管路彎曲和斷面的急劇變化，選擇合理的管徑，采用低流速，提高系統(tǒng)效率。 13.4液壓油的性質(zhì)和選擇性： (1)液體的壓縮性。 (2)液壓油的粘性。 (3)壓力對粘度的影響。 (4)溫度對粘度的影響。 液壓油的選擇液壓油的選擇可以根據(jù)液壓設(shè)備制造商目錄和說明書中推薦的品種編號進(jìn)行選擇，也可