液压系统的辅助元件
液压系统的辅助元件
液压系统的辅助元件包括密封件、油管及管接头、滤油器、储能器、油箱及附件、热交换器。辅助元件特点：（1）数量大（如油管及管接头）、（2）分布广（如密封件）、（3）影响大（如六油器、密封件）。从液压系统工作原理来看，辅助元件只起辅助作用，但从保证系统完成任务方面看，却分常重要，选用不当会影响系统寿命、甚至无法工作。
一、密封件（在液压系统中起密封作用的元件）
密封是防止工作介质泄漏和外界灰尘、异物入侵的主要方法
内泄指元件内部各油腔间的泄漏，它会降低液压系统的容积效路、严重时使系统建立不起压力而无法工作。
外泄指油液泄漏于元件的外部、造成工作介质浪费并污染周围物件和环境，影响系统工作。尘物入侵会引起或加剧元件磨损，加大泄漏。
1、密封的分类：
1）按密封原理分：间隙密封和按触密封两大类。
间隙密封是利用运动件之间的微小间隙起密封作用。如：泵、马达的柱塞与柱塞孔、阀体与阀芯之间的密封。
接住密封是靠密封件在装配时的予压缩力和工作时密封件在油压力作用发生弹性变形所产生的弹性按触力来实现，很广泛。
2）按触密封件的运动特性分：固定密封和动密封。
固定密封指用于固定件之间的密封，动密封指用于有相对运动的零件之间的密封。
2、常用的密封元件：常用的密封元件以其断形状命名，有O形、Y 形、小Y形、U形、J形、L形等，除O形外，其他均为唇形密封件，此外还有活塞环、密封垫、密封胶等其他密封件。
二、油管及管接头
油管用来保证液压系统工作液体的循环和能量的传输，管接头把油与油管或油管与油管连接起来，构成管路系统。它们应有足够的强度、良好的密封性、小的压力损失及拆装方便。
1、油管的种类（按材料分类）
1）无缝钢管：耐油性、抗腐蚀交好，抗高压、变形小，应用于中高压系统。有冷拔、热轧两种。
2）橡胶软管：分低压软管和高压软管（加有钢丝编制层350-400kg/cm）。能吸收液压系统的冲击和振动，装配方便。
3）紫铜管：管壁光滑、阻力小，只适用于中、低压系统油路（小于50 kg/cm），通常只限于做仪表和控制装置的油管。
4）耐油朔料管：耐压力低（一般小于5 kg/cm），用于回油、泄油漏。
5）尼龙管：用于中低压油路（压力80 kg/cm）
2、油管的安装
应尽量短、避免过多交叉、迂回。
弯硬管时应确保弯曲部位圆滑、防止邹折。弯曲半径应符合要求，钢管弯曲半径大于3D，软管弯曲半径大于7D）
连接软管应避免受拉、受扭，避开热源。
3、管接头
1）焊接管接头：接头体的一端可做成直通形、直角形、三通、四通等接管与接头体由O形圈或其它密封圈确保密封。
2）卡套管接头：利用卡套的变形卡住管子并进行密封，拆装方便。
3）扩孔薄管接头：利用管子端头扩口进行密封。
4）铰接管接头：分固定式（如柴油管路等处）和活动式（如汽车起
重机驾驶室与下体），使用压力可达320 kg/cm。
5）中心回转接头：实质上是一种多通路的活动铰接管接头。
6）胶管接头：分可拆式和扣压式，有分为A、B、C三型。
7）快速接头：用于管路某处需经常接通和断开时（压力140 kg/cm）8）伸缩管接头：接头由内管和外管组成，内管可在外管内自由伸缩并利用密封圈密封。适用于连接两元件有相对直线运动的管道。
三、滤油器
滤油器可防止各种杂只质进入液压工作系统，保持液压油的清洁。
滤油器的精度单位：旧时用：目/英寸，即每英寸长度上的孔数（以稀的方向计）；现在以所能滤除机械杂质粒度的公称尺寸（微米）
1、滤油器的分类：
1）按精度分：粗油器（过滤精度在50微米以上），普通滤油器（滤油精度在5-50微米之间），精油器（过滤精度在1-5微米以内），特精滤器（过滤精度在1微米以内）
2）按滤油器滤芯结构不同分：网式、线稀式、纸式、磁性式、烧结式。
3）按滤油器通流量分：全流量式和部分流量式。
4）按安装部位分：油箱加油口或通气口用式、吸油管路用、回油管路用、压力管路用。
5）按过滤材料分：金属编制物表面性滤油器、深度型滤油器（毛毡、粉末冶金等材料）、中间型滤油器（由酚醛树脂处理的滤芯）6）按结构形式分：沉淀式滤油器（1）自封型（有安全阀及压差指示器、无安全阀）、（2）一般型（有安全阀及压差指示器，有安全阀）；直通式滤油器（有安全阀、无安全阀）
自封型滤油器在更换滤芯时自动切换上下游油路。
2、滤油器精度的选择（推荐）
四、储能器
把压力油的液压能蓄存在耐压容器里，待需要时又将它放出来，调节能量、均衡压力、减少容积（设备）、降低功率消耗、减少发热。
1、功能和用途：主要功能是储蓄液压能、缓和冲击、吸收压力脉动。
1）作辅助动力泵；
2）补充泄油和保持恒压。
3）作紧急动力源，如图示
4）缓和冲击：
5）作热膨胀补充器
6）作液体补偿装置
7）消除脉动、噪声
8）作液压空气弹簧
9）用来输送有毒液体
2、储能器分类
1）重力加载式：靠举升柱塞上的重物来蓄能。
2）弹簧加载式：利用活塞上的弹簧来蓄能。
3）充气式储能器：（隔膜式、活塞式、气囊式三类）
五、油箱及其附属件
油箱用以储存液压系统中所需的足够的油料，并具有散热、沉淀杂质、分离油中气泡等作用。
1、油箱的分类
1）根据液面与大气是否相通，可分为开式油箱和闭式油箱。
开式油箱：油箱内液面与大气相通，保持一个大气压力（为防止污染
油液，常在油箱盖上设置一个空气滤清器；应用最广泛。
闭式油箱：又分为隔离式和充气式。隔离式有分为带折叠器的和
第一章液压系统设计 1.1液压系统分析 1.1.1 液压缸动作过程 3150KN热压成型机液压系统属于中高压液压系统，涉及快慢速切换、多级调压、保压补压等多个典型的液压回路。工作过程为电机启动滑块快速下行滑块慢速下行保压预卸滑块慢速回程滑块快速回程推拉缸推出推拉缸拉回循环结束。按液压机床类型初选液压缸的工作压力为28Mpa,根据快进和快退速度要求，采用单杆活塞液压缸。1.1.2液压系统设计参数 （1）合模力； （2）最大液压压28Mp； （3）主缸行程700㎜； （4）主缸速度υ 快＝38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s。 1.1.2分析负载 （一）外负载压制过程中产生的最大压力，即合模力。 （二）惯性负载 设活塞杆的总质量m＝100Kg，取△t＝0.25s (三)阻力负载 活塞杆竖直方向的自重 活塞杆质量m≈1000Kg，同时设活塞杆所受的径向力等于重力。 静摩擦阻力 动摩擦阻力 由此得出液压缸在各个工作阶段的负载如表****所示。
工况负载组成负载值F 工况负载组成负载值F 启动981 保压3150×103加速537 补压3150×103快速491 快退+G 10301 按上表绘制负载图如图***所示。 F/N v/mm s-1 537 491 981 38 4.85 0 l/mm 0 l/mm -491 -981 由已知速度υ 快＝38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s和液压缸行程s=700mm，绘制简略速度图，如 图***所示。 1.2确定执行元件主要参数 1.2.1 液压缸的计算 （一）液压缸承受的合模力为3150KN，最大压力p1=28Mp。 鉴于整个工作过程要完成快进、快退以及慢进、慢退，因此液压缸选用单活塞杆式的。在液压缸活塞往复运动速度有要求的情况下，活塞杆直径d根据液压缸工作压力选取。 由合模力和负载计算液压缸的面积。 将这些直径按GB/T 2348—2001以及液压缸标准圆整成就近标准值，得:
第四章、液压执行元件 第一节液压马达 一、液压马达的特点及分类 液压马达是把液体的压力能转换为机械能的装置，从原理上讲，液压泵可以作液压马达用，液压马达也可作液压泵用。但事实上同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似，但由于两者的工作情况不同，使得两者在结构上也有某些差 异。例如： 1.液压马达一般需要正反转，所以在内部结构上应具有对称性，而液压泵一 般是单方向旋转的，没有这一要求。 2.为了减小吸油阻力，减小径向力，一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸 大。而液压马达低压腔的压力稍高于大气压力，所以没有上述要求。 3.液压马达要求能在很宽的转速范围内正常工作，因此，应采用液动轴承或静压轴承。因为当马达速度很低时，若采用动压轴承，就不易形成润滑滑膜。 4.叶片泵依靠叶片跟转子一起高速旋转而产生的离心力使叶片始终贴紧定子的内表面，起封油作用，形成工作容积。若将其当马达用，必须在液压马达的叶片根部装上弹簧，以保证叶片始终贴紧定子内表面，以便马达能正常起动。 5.液压泵在结构上需保证具有自吸能力，而液压马达就没有这一要求。 6.液压马达必须具有较大的起动扭矩。所谓起动扭矩，就是马达由静止状态起动时，马达轴上所能输出的扭矩，该扭矩通常大于在同一工作压差时处于运行状态下的扭矩，所以，为了使起动扭矩尽可能接近工作状态下的扭矩，要求马达 扭矩的脉动小，内部摩擦小。 由于液压马达与液压泵具有上述不同的特点，使得很多类型的液压马达和液 压泵不能互逆使用。 液压马达按其额定转速分为高速和低速两大类，额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。 高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小，便于启动和制动，调速和换向的灵敏度高。通常高速液压马达的输出转矩不大(仅几十牛·米到几百牛·米)，所以又称为高速 小转矩液压马达。 高速液压马达的基本型式是径向柱塞式，例如单作用曲轴连杆式、液压平衡式和多作用内曲线式等。此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式。低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低(有时可达每分种几转甚至零点几转)，因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化，通常低速液压马达输出转矩较大(可达几千牛顿·米到几万牛顿·米)， 所以又称为低速大转矩液压马达。
液压辅助元件 一、填空题 1、过滤器的主要作用是（净化油液）。 2、常用的密封方法有（非接触式）密封和（接触式）密封。间隙密封适用于（非接触式）密封。 3、油箱的作用是（储存油液）、（散热）和（沉淀污物）。 4、按滤芯材料和结构形式不同，过滤器有（网式）、（线隙式）、（纸芯式）和（烧结式）等几种形式。 5、蓄能器按照结构可分为（活塞式）和（气囊式）蓄能器。 二、判断题 1、过滤器的滤孔尺寸越大，精度越高。（×） 2、一个压力计可以通过压力计开关测量多处的压力。（√） 3、纸芯式过滤器比烧结式过滤器耐压。（×） 4、某液压系统的工作压力是14MPa，可选用量程为16MPa的压力计来测压。（×） 5、油箱只要与大气相通，无论温度高低，均不需要设置加热装置。 (× ) 三、选择题 1、（ A ）管接头适用于中、低场合。 A.扩口式 B.焊接式 C.卡套式 2、当环境温度降低时，应对油箱中的油液进行（A ）。 A.加热 B.冷却 C.稀释 3、为使液压系统油液保持清洁，应采用（ C ）。 A.带盖的油箱 B.净化过的油液 C.过滤器
4、有相对运动的元件一般采用（ C ）连接。 A.钢管 B.铜管 C.软管 四、问答题 1、液压系统中常见的辅助装置有哪些？各起什么作用？ 2、常用的油管有哪几种？各有什么特点？它们的适用范围有何不同？ 3、常用的管接头有哪几种？他们各适用于那些场合？ 4、安装Y形密封圈时应注意什么问题？ 5、安装O形密封圈时,为什么要在其侧面安放一个或两个挡圈？ 6、过滤器按精度分为哪些种类？绘图说明过滤器一般安装在液压系统中的什么位置？ 1、（1）油管和管接头：连接液压元件，传送工作介质。 （2）过滤器：净化油液，控制有的洁净程度。 （3）蓄能器：储存压力能，需要时予以释放。 （4）油箱：储存油液，散热、沉淀油液中的污物。 （5）密封装置：防止液压油的内泄和外漏，建立工作压力。
液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ?
缸体组件与活塞组件形成的 密封容腔承受油压作用，因此， 缸体组件要有足够的强度，较高 的表面精度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接 形式 常见的缸体组件连接形式如图3.10所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用 的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b）， 分为外半环连接和内半环连 接两种连接形式，半环连接 工艺性好，连接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，
但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。 ? (4)拉杆式连接（见图d），结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。 (5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变形。 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ?缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要
如何认识常见的液压元件符号 液压系统的图形符号，各国都有不同的绘制规定。有的采用结构示意图的方法表示，称为结构式原理图。这种图形的优点是直观性强，容易理解液压元件的内部结构和便于分析系统中所产生的故障。但图形比较复杂，尤其是当系统的元件较多时，绘制很不方便，所以在一般情况下都不采用。有的采用原理性的只能式符号示意图，这种图形的优点是简单清晰，容易绘制。我国制定的液压系统图图形符号标准就是采用原理性的职能式符号绘制的。现将一些常见的液压元件职能式图形符号分类摘编于书后附表一中，并对阅读要点作如下简介： （1）油泵及油马达以圆圈表示。圆圈中的三角形表示液流方向，如果三角形尖端向外，说明液流向外输出，表示这是油泵。若三角形尖端向内，则说明液流向内输入，表示这是油马达。如果圆圈内有两个三角形，表示能够换向。若元件加一斜向直线箭头、则是可变量的符号，表示其排量和压力是可调节的。 （2）方向阀的工作位置均以方框表示。方框的数目表示滑阀中的位置数目，方框外的直线数表示液流的通路数，方框内的向上表示液流连同方向，“T”表示液流被堵死不通。方框的两端表示控制方式，由于控制方式不同，其图形符号也是不一样。 （3）压力阀类一般都是用液流压力与弹簧力相平衡，来控制液压系统中油液的工作压力。方框中的箭头数表示滑阀中的通道数，通道的连通分常开与常闭两种，在液压系统中科根据工作需要进行选择。 （4）节流阀通常以一个方框中两小段圆弧夹一条带箭头的中心直线表示。如果节流阀作用可调，则再在方框内画一条带箭头的斜线。 （5）将液压元件的图形符号有机地连接起来，即可组成一个完整的液压系统图（又称液压回路图）。
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =-p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏 流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c = r K π，两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C W =零位流量-压力系数 2 c c 0r 32W K πμ = 零位压力增益 p 0c r K π=将数据代入得 2 q0 1.4m s K = 12 3 c 0 4.410 m s a K P -=?? 11 p 0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5m in L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 c q0q K U = 零位流量-压力系数 c c 0s q 2p K = 零位压力增益 q0s p 0c 0 2p K K K U = =
液压缸的设计计算-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
液压缸的设计计算 作为液压系统的执行元件，液压缸将液压能转化为机械能去驱动主机的工作机构做功。由于液压缸使用场合与条件的千差万别，除了从现有标准产品系列选型外，往往需要根据具体使用场合自行进行设计。 设计内容 液压缸的设计是整个液压系统设计中的一部分，它通常是在对整个系统进行工况分析所后进行的。其设计内容为确定各组成部分（缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、排气装置等）的 结构形式、尺寸、材料及相关技术要求等，并全部通过所绘制的液压缸装配图和非标准零件工作图反映这些内容。 液压缸的类型及安装方式选择 液压缸的输入是液体的流量和压力，输出的是力和直线速速，液压缸的结构简单，工作可靠性好，被广泛地应用于工业生产各个部门。为了满足各种不同类型机械的各种要求，液压缸具有多种不同的类型。液压缸可广泛的分为通用型结构和专用型结构。而通用型结构液压缸有三种典型结构形式： （1）拉杆型液压缸 前、后端盖与缸筒用四根（方形端盖）或六根（圆形端盖）拉杆来连接，前、后端盖为正方形、长方形或圆形。缸筒可选用钢管厂提供的高精度冷拔管，按行程长度所相应的尺寸切割形成，一般内表面不需加工（或只需作精加工）即能达到使用要求。前、后端盖和活塞等主要零件均为通用件。因此，拉杆型液压缸结构简单、拆装简便、零件通用化程度较高、制造成本较低、适于批量生产。但是，受到行程长度、缸筒内径和额定压力的限制。如果行程长度过长时，拉杆长度就相应偏长，组装时容易偏歪引起缸筒端部泄漏；如缸筒内径过大和额定压力偏高时，因拉杆材料强度的要求，选取大直径拉杆，但径向尺寸不允许拉杆直径过大。 （2）焊接型液压缸 缸筒与后端盖为焊接连接，缸筒与前端盖连接有内螺纹、内卡环、外螺纹、外卡环、法兰、钢丝挡圈等多种形式。 焊接型液压缸的特点是外形尺寸较小，能承受一定的冲击负载和严酷的外界条件。但由于受到前端盖与缸筒用螺纹、卡环或钢丝挡圈等连接强度的制约缸筒内径不能太大和额定压力不能太高。 焊接型液压缸通常额定压力Mpa P n 25≤、缸筒内径mm D 320≤，在活塞杆和缸筒的加工条件许可下，允许最大行程m S 1510-≤。
液压系统的辅助元件 液压系统的辅助元件包括密封件、油管及管接头、滤油器、储能器、油箱及附件、热交换器。辅助元件特点：（1）数量大（如油管及管接头）、（2）分布广（如密封件）、（3）影响大（如六油器、密封件）。从液压系统工作原理来看，辅助元件只起辅助作用，但从保证系统完成任务方面看，却分常重要，选用不当会影响系统寿命、甚至无法工作。 一、密封件（在液压系统中起密封作用的元件） 密封是防止工作介质泄漏和外界灰尘、异物入侵的主要方法 内泄指元件内部各油腔间的泄漏，它会降低液压系统的容积效路、严重时使系统建立不起压力而无法工作。 外泄指油液泄漏于元件的外部、造成工作介质浪费并污染周围物件和环境，影响系统工作。尘物入侵会引起或加剧元件磨损，加大泄漏。 1、密封的分类： 1）按密封原理分：间隙密封和按触密封两大类。 间隙密封是利用运动件之间的微小间隙起密封作用。如：泵、马达的柱塞与柱塞孔、阀体与阀芯之间的密封。 接住密封是靠密封件在装配时的予压缩力和工作时密封件在油压力作用发生弹性变形所产生的弹性按触力来实现，很广泛。 2）按触密封件的运动特性分：固定密封和动密封。 固定密封指用于固定件之间的密封，动密封指用于有相对运动的零件之间的密封。 2、常用的密封元件：常用的密封元件以其断形状命名，有O形、Y 形、小Y形、U形、J形、L形等，除O形外，其他均为唇形密封件，此外还有活塞环、密封垫、密封胶等其他密封件。
二、油管及管接头 油管用来保证液压系统工作液体的循环和能量的传输，管接头把油与油管或油管与油管连接起来，构成管路系统。它们应有足够的强度、良好的密封性、小的压力损失及拆装方便。 1、油管的种类（按材料分类） 1）无缝钢管：耐油性、抗腐蚀交好，抗高压、变形小，应用于中高压系统。有冷拔、热轧两种。 2）橡胶软管：分低压软管和高压软管（加有钢丝编制层350-400kg/cm）。能吸收液压系统的冲击和振动，装配方便。 3）紫铜管：管壁光滑、阻力小，只适用于中、低压系统油路（小于50 kg/cm），通常只限于做仪表和控制装置的油管。 4）耐油朔料管：耐压力低（一般小于5 kg/cm），用于回油、泄油漏。 5）尼龙管：用于中低压油路（压力80 kg/cm） 2、油管的安装 应尽量短、避免过多交叉、迂回。 弯硬管时应确保弯曲部位圆滑、防止邹折。弯曲半径应符合要求，钢管弯曲半径大于3D，软管弯曲半径大于7D） 连接软管应避免受拉、受扭，避开热源。 3、管接头 1）焊接管接头：接头体的一端可做成直通形、直角形、三通、四通等接管与接头体由O形圈或其它密封圈确保密封。 2）卡套管接头：利用卡套的变形卡住管子并进行密封，拆装方便。 3）扩孔薄管接头：利用管子端头扩口进行密封。 4）铰接管接头：分固定式（如柴油管路等处）和活动式（如汽车起
设计内容： 1．液压传动方案的分析 2．液压原理图的拟定 3．主要液压元件的设计计算（例游缸）和液压元件，辅助装置的选择。 4．液压系统的验算。 5．绘制液压系统图（包括电磁铁动作顺序表，动作循环表，液压元件名称）A4一张；绘制集成块液压原理图A4一张；油箱结构图 A4一张；液压缸结构图A4一张。 6．编写设计计算说明书一分（3000-5000字左右）。 一、明确液压系统的设计要求 对油压机液压系统的基本要求是： 1）为完成一般的压制工艺，要求主缸驱动滑块实现“快速下降——压制——保压——快速回退——原位停止”的工作循环，具体要求可参看题目中的内容。 2）液压系统功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此要求功率利用合理。 3）油压机为高压大流量系统，对工作平稳性和安全性要求较高。 二、液压系统的设计计算 1. 进行工况分析，绘制出执行机构的负载图和速度图 液压缸的负载主要包括：外负载、惯性阻力、重力、密封力和背压阀阻力 (1) 外负载：
压制时外负载：=50000 N 快速回程时外负载：=8000 N (2) 移动部件自重为： N (3) 惯性阻力： 式中：g——重力加速度。单位为。 G——移动部件自重力。单位为。 ——在t时间内速度变化值。单位为。 ——启动加速段或减速制动段时间。单位为。 (4) 密封阻力： 一般按经验取（F为总负载） 在在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的系数，无法计算。一般用液压缸的机械效率加以考虑，。 (5) 背压阻力：
这是液压缸回油路上的阻力，初算时，其数值待系数确定后才能定下来。根据以上分析，可计算出液压缸各动作阶段中负载，见表1： 工况计算公式液压缸的负载（N）启动、加速阶段 稳定下降阶段F = 压制、保压阶段 快退阶段 表1 (6) 根据上表数据，绘制出液压缸的负载图和速度图
第八章液压系统控制元件（Control Components in Hydraulic Systems） 8.1概述（INTRODUCTION） 在任何液压传动系统中最重要的条件之一是控制。如果控制元件选择不正确，整个系统起不到所需要的作用。液压传动主要是通过称为液压阀的控制元件来实现控制的。控制元件的选择不仅涉及到它的类型而且还要考虑其尺寸大小，操纵技术和远控能力。控制元件有三种基本类型（One of the most important considerations in any fluid power system is control. If control components are not properly selected, the entire system will not function as required. Fluid power is controlled primarily through the use of control devices called
valves. The selection of these control devices not only involves the type but also the size, the actuating technique, and remote-control capability. There are three basic types of control devices）： ?方向控制阀（directional control valves）； ?压力控制阀（pressure control valves）； ?流量控制阀（flow control valves）。 方向控制阀在回路内部确定流动路线。例如，它们确定液压缸或液压马达的工作方向。控制流动路线的元件主要有单向阀、梭形阀和二位、三位、四位方向控制阀（Directional control valves determine the path through which a fluid traverses within a given circuit. For example, they establish the direction of motion of a hydraulic cylinder or motor. This control of the fluid path is accomplished primarily by cheek valves, shuttle
液压系统基础知识大全 液压系统的组成及其作用 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。 执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位油温计等。 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。 液压系统结构
液压系统由信号控制和液压动力两部分组成，信号控制部分用于驱动液压动力部分中的控制阀动作。 液压动力部分采用回路图方式表示，以表明不同功能元件之间的相互关系。液压源含有液压泵、电动机和液压辅助元件；液压控制部分含有各种控制阀，其用于控制工作油液的流量、压力和方向；执行部分含有液压缸或液压马达，其可按实际要求来选择。 在分析和设计实际任务时，一般采用方框图显示设备中实际运行状况。空心箭头表示信号流，而实心箭头则表示能量流。 基本液压回路中的动作顺序—控制元件（二位四通换向阀）的换向和弹簧复位、执行元件（双作用液压缸）的伸出和回缩以及溢流阀的开启和关闭。对于执行元件和控制元件，演示文稿都是基于相应回路图符号，这也为介绍回路图符号作了准备。 根据系统工作原理，您可对所有回路依次进行编号。如果第一个执行元件编号为0，则与其相关的控制元件标识符则为1。如果与执行元件伸出相对应的元件标识符为偶数，则与执行元件回缩相对应的元件标识符则为奇数。不仅应对液压回路进行编号，也应对实际设备进行编号，以便发现系统故障。 DIN ISO1219-2标准定义了元件的编号组成，其包括下面四个部分：设备编号、回路编号、元件标识符和元件编号。如果整个系统仅有一种设备，则可省略设备编号。 实际中，另一种编号方式就是对液压系统中所有元件进行连续编号，此时，元件编号应该与元件列表中编号相一致。这种方法特别适用于复杂液压控制系统，每个控制回路都与其系统编号相对应 国产液压系统的发展 目前我国液压技术缺少技术交流，液压产品大部分都是用国外的液压技术加工回来的，液压英才网提醒大家发展国产液压技术振兴国产液压系统技术。 其实不然，近几年国内液压技术有很大的提高，如派瑞克等公司都有很强的实力。 液压附件： 目前在世界上，做附件较好的有： 派克（美国）、伊顿（美国）颇尔（美国） 西德福（德国）、贺德克（德国）、EMB（德国）等 国内较好的有： 旭展液压、欧际、意图奇、恒通液压、依格等 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。
液压油缸的主要设计技术参数 一、液压油缸的主要技术参数： 1.油缸直径；油缸缸径，内径尺寸。 2. 进出口直径及螺纹参数 3.活塞杆直径； 4.油缸压力；油缸工作压力，计算的时候经常是用试验压力，低于16MPa乘以，高于16乘以 5.油缸行程； 6.是否有缓冲；根据工况情况定，活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。 7.油缸的安装方式； 达到要求性能的油缸即为好，频繁出现故障的油缸即为坏。应该说是合格与不合格吧好和合格还是有区别的。 二、液压油缸结构性能参数包括：1.液压缸的直径；2.活塞杆的直径；3.速度及速比；4.工作压力等。 液压缸产品种类很多，衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标，油缸的工作性能主要表现在以下几个方面： 1.最低启动压力：是指液压缸在无负载状态下的
最低工作压力，它是反映液压缸零件制造和装配 精度以及密封摩擦力大小的综合指标； 2.最低稳定速度：是指液压缸在满负荷运动时没 有爬行现象的最低运动速度，它没有统一指标， 承担不同工作的液压缸，对最低稳定速度要求也 不相同。 3.内部泄漏：液压缸内部泄漏会降低容积效率， 加剧油液的温升，影响液压缸的定位精度，使液 压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置，也 因此它是液压缸的主要指标之。 液压油缸常用计算公式 液压油缸常用计算公式 项目公式符号意义 液压油缸面积 (cm 2 ) A =πD 2 /4 D ：液压缸有效活塞直径 (cm) 液压油缸速度 (m/min) V = Q / A Q ：流量 (l / min) 液压油缸需要的流量(l/min) Q=V×A/10=A×S/10t V ：速度 (m/min) S ：液压缸行程 (m) t ：时间 (min) 液压油缸出力 (kgf) F = p × A F = (p × A) －(p×A) ( 有背压存在时 ) p ：压力 (kgf /cm 2 )
液压缸的结构 · 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分 组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、 缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7 和导向套8 等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保 证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11 和防尘圈12。 下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ·
缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作 用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精 度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉， 它是常用的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内 半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连 接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连 接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。
· (4)拉杆式连接（见图d），结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的 中、低压液压缸。 (5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变 形。 · 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ·缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙度在0.1～0.4μm，使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动，从而保证密封效果，减少磨损；缸筒要承受很大的液压力，因此，应具有足够的强度和刚度。
工程机械液压系统的基本构成及元件介绍
工程机械液压系统的基本构成及元件介绍工程机械的液压系统，是工程机械很重要的一个组成部分。它不仅关系到设备动臂和铲斗等的使用，还关系到设备的转向等问题。对工程机械的液压系统的构成有一个初步的了解，能够让工程机械的使用者更好的使用设备，减少故障和事故发生的可能性。今天，小编将带您初步地了解工程机械的液压系统的基本构成和元件情况，希望这篇文章会对您有所帮助。 所谓的液压系统就是使用有连续流动性的油液（即所谓液压油），通过液压泵把驱动液压泵的电动机或发动机的机械能转换成油液的压力能，经过各种控制阀（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等），送到作为执行器的液压缸或液压马达中，再转换成机械动力去驱动负载。 一、工程机械液压系统各组成部分及功能： 1原动机（电动机、发动机）：向液压系统提供机械能2液压泵（齿轮泵、叶片泵、柱塞泵）：把原动机所提供的机械能转变成油液的压力能，输出高压油液 3执行器（液压缸、液压马达、摆动马达）：把油液的压力能转变成机械能去驱动负载作功，实现往复直线运动、连续转动或摆动
4控制阀（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）：控制从液压泵到执行器的油液的压力、流量和流动方向，从而控制执行器的力、速度和方向 5油箱：盛放液压油，向液压泵供应液压油，回收来自执行器的完成了能量传递任务之后的低压油液 6管路：输送油液 7过滤器：滤除油液中的杂质，保持系统正常工作所需的油液清洁度 8密封：在固定连接或运动连接处防止油液泄漏，以保证工作压力的建立 9蓄能器：储存高压油液，并在需要时释放之 10热交换器（散热器）：控制油液温度 11液压油：是传递能量的工作介质，也起润滑和冷却作用一个系统中不一定包含以上所有的组成部分,但是液压泵、执行器、控制阀、液压油是必须有的。 二、液压系统的分类： 1、开式系统和闭式系统： 按照液压回路的基本构成可以把液压系统划分为开式系统和闭式系统。 开式系统：
液压系统与元件复习题二 思考题和习题 1-1液体传动有哪两种形式它们的主要区别是什么 1-2液压传动系统由哪几部分组成各组成部分的作用是什么 1-3液压传动的主要优缺点是什么 1-4气压传动系统与液压传动系统相比有哪些优缺点 1-5液压油液的粘度有几种表示方法它们各用什么符号表示各用什么单位 1-6国家新标准规定的液压油牌号是在多少温度下的哪种粘度的平均值 1-7液压油的选用应考虑哪几个方面 1-8为什么气体的可压缩性大 1-9什么叫空气的相对湿度对气压传动系统来说，多大的相对湿度合适 1-10液压传动的工作介质污染原因主要来自哪几个方面应该怎么控制工作介质的污染 1-11如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d=10mm，行程=25mm，大柱塞直径 =50000N，手压杠杆比L：l=500：25，试求：（1）此时D=50mm，重物产生的力F 2 密封容积中的液体压力p；（2）杠杆端施加力F为多少时候，才能举起重物；（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度S。 1-12密闭容器内液压油的体积压缩系数k为×10-3/Mpa，压力在1Mpa时的容积为2L。试求在压力升高到10Mpa时液压油的容积。 1-13某液压油的运动粘度为68mm2/s，密度为900kg/m3,如果200mL的某液压油在40°C时从恩氏粘度计中流尽的时间为232s，以知该液压油的密度为900 kg/m3。试求该液压油在40°C时的恩氏粘度、运动粘度和动力粘度。 2-1 什么叫压力压力有拿几种表示方法液压系统的压力与外界负载有什么关系 2-2 解释下述概念：理想流体、定常流动、过流断面、流量、平均流速、层流、紊流和雷诺数。 2-3 连续性方程的本质是什么它的物理意义是什么 2-4 说明伯努利方程的物理意义并指出理想液体伯努利方程和实际液体伯努利方程的区别。 2-5 如图所示，已知测压计水银面高度，计算M点处的压力。 2-6 一个压力水箱与两个U形水银测压计连接如图，a、b、c、d和e分别为各
液压控制元件 一、填空题 1、液压控制阀按连接方式不同，有管式连接、板式及叠加式连接和插装式连接三种连接。 2、单向阀的作用是控制油液单向流动，正向通油时应接通，反向时截止。 3、按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为手动、机动、电磁、液动和电液换向阀。 4、电磁换向阀的电磁铁按所接电源不同，可分为交流和直流两种。 5、液压系统中常见的溢流阀按结构分为直动型和先导型两种。前者一般用于低压系统，后者一般用于中、高压系统。 6、压力继电器是一种能将压力信号转换为电气信号的能量装置。 7、液压控制阀是液压系统的__控制_____元件。根据用途和工作特点不同，控制阀主要可分为_压力__、__方向___、和_流量___三大类。 8、单向阀是保证通过阀的液流只向一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀，一般由阀体阀芯和弹簧等零件构成，其阀芯的结构分为_普通_和_液控__两种。 9、一个换向阀的完整图形符号，应具有表明_工作位_______数,_油口通路数和在各工作位置上_换向____控制方法以及复位、定位方法的符号，换向阀是用来使执行元件__换向_______。 10、对换向阀的主要性能要求是：油路导通时，_压力______ 损失要小：油路断开时，泄露量要小；阀芯换位时，操纵力要小以及换向平稳。 11、三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的_
中位机能__。 12、压力阀的共同特点是利用_油液压力________和_弹簧力_______相平衡的原理来进行工作的。 13、直动式溢流阀是利用阀芯上端的弹簧力直接与下端面的液体压力相平衡来控制溢流压力的，一般直动式溢流阀只用于低压系统。 14、实际工作时，溢流阀开口的大小是根据_通过的流量__________自动调整的。 15、减压阀是利用液流通过_阀口缝隙___产生压降的原理，使出口压力低于进口压力，并使出口压力保持基本不变的压力控制阀。 16、溢流阀调定的是_进口_____压力，而减压阀调定的是_出口____ 压力：溢流阀采用_内_____泄，而减压阀采用_外____泄。 17、流量控制阀是通过改变节流口的_流通面积_或通流通道的长短_来改变局部阻力的大小，从而实现对流量进行控制的。 18、方向控制阀的工作原理是利用阀芯和阀体的相对位置改变，实现油路与油路间的接通和断开，以满足系统对油流方向的要求。 19、调速阀能在负载变化时使通过调速阀的流量不变。 20、液压控制阀按连接方式可为螺纹连接阀、法兰连接阀、板式连接阀、叠加式连接阀、插装式连接阀五类。 21、顺序阀的功用是以系统压力信号使多个执行元件自动地按先后顺序动作。 22、指出图中各图形符号所表示的控制阀名称。
摘要 液压缸是液压系统中最广泛应用的一种液压执行元件。液压缸是将液压泵输出的压力能转换为机械能的执行元件,它主要是用来输出直线运动。 液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。由于液压传动有许多突出的优点，因此，它被广泛地应用于机械制造、工程建筑、石油化工、交通运输、军事器械、矿山冶金、轻工、农机、渔业、林业等各方面。同时，也被应用到航天航空、海洋开发、核能工程和地震预测等各个工程技术领域。 本文对液压缸参数化设计方法进行深入系统的研究,建立液压缸CAD原型软件系统,主要研究成果如下: 1.系统分析液压缸工作原理的基础上,归纳了液压缸的工作形式及主要安装形式。在分析液压缸主要部件结构特点的基础上,建立了基于装配的面向对象液压缸产品设计模型; 2.研究面向制造的产品特征建模技术,基于产品建模方法和面向对象技术,建立了基于特征的液压缸产品模型。研究了适用于液压缸参数化设计的标准件库建模方法及数据库建模技术,并据此建立了液压缸参数化数据库模型及基于装配的液压缸参数化模型; 3.建立液压缸参数化CAD系统模型,基于商用CAD软件,开发了液压缸参数化CAD软件原型系统。 关键词：液压缸；液压泵；液压传动；液力传动
Abstract Hydraulic cylinders are one of the hydraulic action components, which are widely used to transfer hydraulic power produced by pump to mechanical power with the manner of straight movement. Hydraulic transmission hydraulic transmission and are based on the liquid as energy transfer medium to the drive. Mainly the use of hydraulic fluid to transmit pressure to energy; and hydraulic transmission is mainly used to transfer the kinetic energy of liquid energy. As a result of hydraulic many prominent advantages, therefore, it is widely used in machine building, construction, petrochemical, transportation, military equipment, mine metallurgy, light industry, agricultural, fisheries, forestry and so on. At the same time, also be applied to aerospace, marine development, nuclear engineering and earthquake prediction in various fields of engineering and technology. In this paper, the parameters of the hydraulic cylinder design of the system to conduct in-depth research, the establishment of hydraulic cylinder CAD prototype software system, the main research results are as follows: 1. The working principle of hydraulic cylinder systems analysis on the basis of summed up the work of the form of hydraulic cylinder and the major form of installation. Analysis of hydraulic cylinders in the structural characteristics of the main components on the basis of the assembly based on object-oriented model of product design of hydraulic cylinder; 2. Research-oriented products feature modeling, product modeling based on object-oriented methods and technology, based on the characteristics of the hydraulic cylinder product model. Studied for parametric design of hydraulic cylinder of standard parts library and database modeling modeling techniques, and accordingly established a database of hydraulic cylinder model parameters and the hydraulic cylinder assembly based on the model parameters; 3. To establish fluid pressure cylinder of CAD system model parameters, based on the commercial CAD software, has developed a hydraulic cylinder Parametric CAD software prototype system. Key words：Hydraulic cylinder; hydraulic pump; hydraulic transmission; hydraulic transmission 引言