液压传动与控制
液压传动与控制
液压传动与控制1.液压传动的工作原理以液体作为工作介质,并以其压力能进行能量传递的方式,即为液压传动;2.液压传动的特征⑴力或力矩的传递是按照帕斯卡原理静压传递定律进行的⑵速度或转速的传递按容积变化相等的原则进行;“液压传动”也称“容积式传动”;3.液压传动装置的组成⑴动力元件即各种泵,其功能是把机械能转化成压力能;⑵执行元件即液压缸直线运动和马达旋转运动,其主要功能是把液体压力能转化成机械能;⑶控制元件即各种控制阀,其主要作用是通过对流体的压力、流量及流动方向的控制,来实现对执行元件的作用力、运动速度及运动方向等的控制；也用于实现过载保护、程序控制等;⑷辅助元件上述三个组成部分以外的其他元件,如管道、接头、油箱、过滤器等,它们对保证系统正常工作是必不可少的;⑸工作介质是用来传递能量的流体,即液压油;4.液压油的物理性质⑴密度⑵可压缩性表示液体在温度不变的情况下,压力增加后体积会缩小、密度会增大的特性;⑶液体的膨胀性液体在压力不变的情况下,温度升高后其体积会增大、密度会减小的特性;⑷粘性液体受外力作用而流动或有流动趋势时,液体内分子间的内聚力要阻止液体分子的相对运动,由此产生一种内摩擦力;液体内部产生摩擦力或切应力的性质,称为液体的粘性;①动力粘度绝对粘度根据牛顿摩擦定理见流体力学而导出的粘度称为动力粘度,通常以μ表示;②运动粘度同一温度下动力粘度μ与密度ρ的比值为运动粘度,用v表示;③相对粘度条件粘度粘压特性在一般情况下压力对粘度的影响比较小,在工程中当压力低于5Mpa时,粘度值的变化很小,可以不考虑;粘温特性液压油粘度对温度的变化是十分敏感的,当温度升高时,其分子之间的内聚力减小,粘度就随之降低;5.液压泵的主要性能参数⑴压力①工作压力P 液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力;②额定压力Ps 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力;③峰值压力Pmax 在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值,称为液压泵的峰值压力;⑵排量和流量①排量V 液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得出的排出液体的体积称为液压泵的排量;②理论流量qt 在不考虑液压泵泄漏的情况下,在单位时间内所排出的液体体积的平均值称为理论流量;③实际流量q 液压泵在某一具体工况下单位时间内所排出的液体体积称为实际流量;④额定流量qn 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证的流量,亦即在额定转速和额定压力下泵输出的流量称为额定流量;⑶功率和效率①液压泵的功率损失容积损失液压泵流量上的损失机械损失液压泵在转矩上的损失②液压泵的功率输入功率Pi 作用在液压泵主轴上的机械功率输出功率Po 液压泵在工作过程中的实际吸、压油口间的压差Δp和输出流量q的乘积③液压泵的总效率液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值;6.齿轮泵的工作原理当齿轮泵的主动齿轮由电动机带动不断旋转时轮齿脱开啮合的一侧,由密封容积变大则不断从油箱中吸油,轮齿进入啮合的一侧,由于密封容积减小则不断地排油,这就是齿轮泵的工作原理;7.齿轮泵的困油现像当齿轮啮合后,啮合的两齿间的液压油由于齿的封闭无法排出而形成的现象;危害当容积有大变小时,油液受到挤压,造成油液发热,产生振动噪声,功耗增大,轴与轴承受到一附加负荷;当容积由小变大时,封闭空间的压力降低,造成气穴或气蚀,并使容积效率下降;措施在齿轮泵啮合部位侧面的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽;8.内泄漏三条途径泄漏①通过齿轮啮合处的间隙②通过泵体内孔和齿顶圆的径向间隙③通过齿轮两侧面和侧盖板间的端面间隙9.径向力不平衡现象齿轮泵是吸油,压油区对称的非平衡式液压油泵;从吸油腔到压油腔,压力沿齿轮旋转的方向逐齿递减,因此,齿轮和轴受到径向不平衡力的作用;危害径向不平衡力很大时能使轴弯曲,齿顶与壳体接触扫膛现象,同时加速轴承的磨损,降低了轴承的寿命;措施①采用压缩压油口的办法,以减少液压力对齿顶部分的作用面积来减小径向不平衡力；②采用开油槽的办法;10.高压齿轮泵的特点⑴浮动轴套式⑵浮动侧板式⑶挠性侧板式11.叶片泵⑴单作用叶片泵多为变量泵在转子转一周的过程中,每个工作腔完成一次吸油和压油;⑵双作用叶片泵均为定量泵在转子转一周的过程中,每个工作腔完成两次吸油和压油;12.液压缸的分类按结构形式的不同可分为活塞泵、柱塞泵、摆动式、伸缩式等;⑴活塞式液压泵①单活塞杆式②双活塞杆式③无活塞杆式差动连接当单活塞杆液压缸无杆腔和有杆腔同时接通压力油时,称为“差动连接;”差动连接时的推力比非差动连接时小,但速度比非差动连接时大;因此,差动连接是一种减小推力而获得高速的方法;⑵柱塞式液压缸⑶伸缩式液压缸⑷摆动式液压缸⑸增压缸⑹齿轮齿条式液压缸13.液压缸组件的构造一般来说,液压缸的结构主要包括缸体结构、活塞杆导向部分结构、活塞连接结构、密封装置、液压缸安装连接结构、缓冲装置及排气装置等;14.液压阀的分类⑴按功能分类①压力控制阀用来控制液压系统中液流压力的液压控制元件;②流量控制阀用来控制液压系统中液流流量的液压控制元件;③方向控制阀用来控制液压系统中液流的流动方向的液压控制元件;⑵按控制方式分类①定值或开关控制阀②比例控制阀③伺服控制阀⑶按连接方式分类①管式②板式③叠加阀④二通插装阀⑤螺纹插装阀15.方向控制阀⑴单向阀单向阀类似电路中的二极管,在液压系统中单向阀只允许液流沿一个方向流过,反向流动则被截止,因此也称为止回阀;作用保压、锁紧和消除油路干扰⑵换向阀换向阀借助于阀芯与阀体之间的相对运动来改变连接在阀体上各管道的通断关系,使油路接通、断开或改变油液的流动方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构的起动、停止或变换运动方向;根据换向时的操纵方式不同,换向阀可分为电磁换向阀、手动换向阀、机动换向阀、液动换向阀、电液换向阀等;16.压力控制阀⑴溢流阀溢流阀在液压系统中主要起定压或安全保护的作用;直动式溢流阀先导式溢流阀⑵减压阀直动式减压阀先导式减压阀⑶顺序阀顺序阀在液压系统中的主要作用是控制执行机构的先后顺序动作,以实现系统的自动控制;直动式顺序阀先导式顺序阀⑷压力继电器压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的小型电液控制元件;17.流量控制阀⑴节流阀最基本的控制阀⑵调速阀⑶分流阀18.过滤器的作用液压传动系统中的液压油不可避免地含有各种杂质,杂质混入液压油后,随着液压油的循环作用,进入液压元件内部,严重妨碍液压系统的正常工作;清除混入液压油中的杂质的最有效办法,除利用油箱沉淀一部分大颗粒杂质外,主要是利用各种过滤器来滤除;19.过滤器的分类⑴表面型过滤器粗过滤①网式过滤器②线隙式过滤器⑵深度型过滤器精过滤①纸质过滤器②烧结式过滤器⑶吸附型过滤器20.过滤器在液压系统中的安装位置过滤器只能单向使用⑴安装在液压泵的吸油管路上保护液压泵免遭较大颗粒的杂质的直接伤害⑵安装在压油管路上保护液压泵以外的其他液压元件⑶安装在回油路上保证流回油箱的油液是清洁的⑷安装在辅助泵的输油路上保证杂质不会进入主油路的各液压元件中⑸安装在支流管路上滤除混入油液中的杂质⑹单独过滤滤除油液中的全部杂质21.油箱的作用油箱的作用主要是储存油液,此外还起着散热、分离油液中的气体及沉淀污染物等作用;22.蓄能器的工作原理与功用蓄能器是液压系统中的一种能量储存装置;其主要作用如下：⑴作辅助动力源⑵补偿泄漏和保持恒压用⑶作紧急动力源⑷消除脉动与降低噪声⑸吸收液压冲击23.蓄能器的使用和安装⑴充气式蓄能器应使用惰性气体一般为氮气,允许工作压力视蓄能器结构形式而定;⑵不同的蓄能器各有其适用的工作范围;⑶囊式蓄能器原则上应垂直安装油口向下,只有在空间位置受限制时才允许倾斜或水平安装;⑷装在管路上的蓄能器必须用支板或支架固定;⑸蓄能器与管路系统之间应安装截止阀,供充气、检修时使用;蓄能器与液压泵之间应安装单向阀,以防止液压泵停车时蓄能器内储存的压力油液倒流;24.密封装置密封装置的作用是用来防止压力工作介质的泄漏和阻止外界灰尘、污垢和异物的侵入,是解决液压系统泄漏问题的最关键、最有效的手段;液压系统如果密封不良,可能会出现不允许的内、外泄漏;25.基本液压回路⑴压力控制回路①调压回路使液压系统整体或一部分的压力保持恒定或不超过某个数值;②减压回路使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力;③增压回路通过增压缸来实现提高液压系统中的某一支路的工作压力;④卸荷回路⑤保压回路在执行元件停止运动,而油液需要保持一定的压力时,需要用到保压回路;⑥平衡回路为防止立式液压缸和垂直运动的工作部件因自重而自行下滑,或在下行运动中由于自重而造成失控、失速的不稳定运动,常采用平衡回路;⑦卸压回路对容量大的液压缸和高压系统,应在保压与换向之间采取卸压措施;⑵速度控制回路①节流调速回路效率低工作原理是通过改变回路中流量控制阀通流面积的大小来控制进去执行元件的流量,以调节其运动速度;②容积调速回路容积调速回路是通过改变泵或马达的排量来实现调速的;主要优点没有节流损失和溢流损失,因而效率高,油液温升小,适用于高速、大功率调速系统;缺点变量泵和变量马达的结构较复杂,成本较高;③增速回路使液压执行元件获得所需要的高速,缩短机械的空程运动时间,从而提高系统的工作效率;④速度换接回路使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运动速度;⑶方向控制回路①换向回路②锁紧回路通过切断执行元件的进油、出油通道来使它停在规定的位置上;③缓冲回路防止执行元件起动、停止时的冲击;④回转回路提高工作效率和整机机动性;⑷多执行元件控制回路①顺序动作回路实现多个执行元件按预定的次序动作的液压回路;②同步动作回路实现多个元件以相同的位移或相等的速度运动的液压回路;③互不干扰回路防止液压系统中的几个液压执行元件因速度快慢的不同而在动作上互相干扰的液压回路;⑸液压马达控制回路①液压马达串、并联回路适应行走机械的不同工况;②液压马达制动回路使液压马达迅速停转;。
液压传动与控制问答题
液压传动与控制问答题１、画出液控单向阀的图形符号；并根据图形符号简要说明其工作原理。
答：（1）（2）a当压力油从油口P1进入，克服弹簧力，推开单向阀阀芯，压力油从油口P2流出；b当压力油需从油口P2进入，从油口P1流出时，控制油口K须通入压力油，将单向阀阀芯打开。
2、比较节流阀和调速阀的主要异同点。
答：（1）结构方面：调速阀是由定差减压阀和节流阀组合而成，节流阀中没有定差减压阀。
（2）性能方面：a相同点：通过改变节流阀开口的大小都可以调节执行元件的速度。
b不同点：当节流阀的开口调定后，负载的变化对其流量稳定性的影响较大。
而调速阀，当其中节流阀的开口调定后，调速阀中的定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使节流阀前后的压差基本为一定值，基本消除了负载变化对流量的影响。
3、低压齿轮泵泄漏的途径有哪几条？中高压齿轮泵常采用什么措施来提高工作压力的？答：（1）低压齿轮泵泄漏有三条途径：一是齿轮端面与前后端盖间的端面间隙，二是齿顶与泵体内壁间的径向间隙，三是两轮齿啮合处的啮合线的缝隙。
（2）中高压齿轮泵常采用端面间隙能自动补偿的结构，如：浮动轴套结构，浮动（或弹性）侧板结构等。
4、何谓液压传动？其基本工作原理是怎样的?答：（1）液压传动是以液体为工作介质，利用液体的压力能来实现运动和力的传递的一种传动方式。
（2）液压传动的基本原理为帕斯卡原理，在密闭的容器内液体依靠密封容积的变化传递运动，依靠液体的静压力传递动力。
5、现有两个压力阀，由于铭牌脱落，分不清哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，如何根据其特点作出正确判断？答：从外观上看溢流阀有进油口、出油口和控制油口，减压阀不但有进油口、出油口和控制油口，还多一个外泄油口。
从而进行判断。
6、容积节流调速回路的优点是什么？试与节流调速回路、容积调速回路比较说明。
答：节流调速回路具有低速稳定性好，而回路效率低的特点；容积调速回路具有低速稳定性较差，而回路效率高的特点；容积节流调速回路的优点是具有低速稳定性好，而回路效率介于前二者之间，即回路效率较高的特点。
液压机液压传动与控制系统设计手册
液压机液压传动与控制系统设计手册【实用版】目录一、液压机的概述二、液压传动系统的设计1.液压元件的选择2.液压传动系统的原理图设计3.液压传动系统的性能分析三、控制系统的设计1.控制系统的组成2.控制策略的选择3.控制系统的实现四、液压机液压传动与控制系统的实际应用正文一、液压机的概述液压机是一种利用液体压力来传递动力的机械设备，其主要由液压元件、液压传动系统以及控制系统组成。
液压机的工作原理是利用液压油的压力来驱动液压缸，从而实现机械的运动。
液压机的应用广泛，主要用于锻造、冲压、拉伸等工艺过程。
二、液压传动系统的设计1.液压元件的选择液压元件是液压传动系统的核心部分，主要包括液压泵、液压阀、液压缸等。
液压元件的选择主要根据液压机的工作要求、工作环境和液压油的性质来确定。
2.液压传动系统的原理图设计液压传动系统的原理图设计是液压传动系统设计的重要环节。
原理图设计主要包括液压泵、液压阀、液压缸的连接方式和顺序，以及液压油的流动方向和压力分布。
3.液压传动系统的性能分析液压传动系统的性能分析主要包括液压传动系统的工作压力、流量、效率和稳定性等。
通过对液压传动系统的性能分析，可以确保液压传动系统的正常工作和长期稳定性。
三、控制系统的设计1.控制系统的组成控制系统主要由控制器、传感器和执行器组成。
控制器是控制系统的核心部分，主要负责控制液压传动系统的工作。
传感器是控制系统的输入部分，主要用于检测液压传动系统的工作状态。
执行器是控制系统的输出部分，主要用于控制液压传动系统的工作。
2.控制策略的选择控制策略的选择是控制系统设计的重要环节。
控制策略的选择主要根据液压机的工作要求、工作环境和液压油的性质来确定。
常用的控制策略包括比例 - 积分 - 微分控制（PID 控制）、模糊控制和神经网络控制等。
3.控制系统的实现控制系统的实现主要包括控制器程序的设计和执行器的控制。
控制器程序的设计主要采用 MATLAB 仿真软件进行，通过仿真可以验证控制器程序的正确性和有效性。
《液压传动与控制》模拟试卷及答案
《液压传动与控制》模拟试卷A一、选择题1．下列关于液压系统特征的表述正确的是。
A) 以液体作为工作介质，实现传动；B）系统压力由外载来建立，系统压力大小与负载大小有关；C) 执行元件的运动速度，通常由系统中的流量（动力元件容积变化)来决定的；D）系统的功率决定于系统的流量和压力。
2．液压泵、液压马达和液压缸都是液压传动系统中的能量转换元件，是把机械能转换为压力能，而则将压力能转换成机械能。
A) 液压泵；B) 液压马达; C）液压缸。
3．流量脉动会直接影响到系统工作的平稳性，引起压力脉动,使管路系统产生振动和噪声。
在下列容积式泵中，都存在流量脉动,尤以的流量脉动最大。
A）齿轮泵；B) 叶片泵；C) 柱塞泵.4．下面元件中可实现变量的有.A）齿轮液压泵或液压马达；B）叶片液压泵或液压马达；C)柱塞液压泵或液压马达。
5．下面可实现执行元件快速运动的有效办法是.A）差动连接；B)双泵并联；C)增速缸；D）调速阀.6．可用于控制液流的压力、方向和流量的元件或装置称为液压控制阀。
可控制方向；可控制流量；可控制压力。
A)减压阀；B)溢流阀；C)单向阀；D)调速阀。
7．下面关于换向阀最正确的描述是D 。
A)三位四通换向阀；B)二位三通换向阀；C)一位二通换向阀;D）二位四通液动换向阀。
8．下面可以构成差动连接油路，使单活塞杆缸的活塞增速的滑阀机能是型。
A）O；B) P;C) Y；D）M。
9．下列法中可能有先导阀的阀是。
A)换向阀; B）溢流阀；C）比例减压阀；D）顺序阀.10．0型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀的中位机能是型.A）O；B）P;C) Y；D）M。
11．在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力可调和压力反馈两个方面的问题，压力调节的原理通常是。
调压方式主要用于液压阀的先导级中.A)流量型油源并联溢流式调压；B)压力型油源串联减压式调压；C)半桥回路分压式调压。
12．根据“并联溢流式压力负反馈”原理设计而成的液压阀称为。
机械《液压传动与控制》课程设计
机械《液压传动与控制》课程设计1. 课程设计目的本课程设计旨在让学生通过实际操作和设计，了解和掌握液压传动与控制的基本原理和工作方式。
通过完成设计任务，学生将培养实际动手能力，提高解决实际问题的能力，并加深对液压传动与控制的理论知识的理解。
2. 设计内容根据课程教学大纲和教师要求，学生需要完成以下设计任务：1. 设计一个液压系统，包括液压泵、液压缸等组件的选择和布置。
2. 根据给定的工作条件，计算液压系统所需的液压压力和流量。
3. 设计液压系统的控制电路，包括阀门的选型和布局。
4. 搭建液压系统实验平台，并进行仿真实验验证设计的正确性和可行性。
5. 撰写设计报告，详细描述设计过程、理论依据和实验结果。
3. 设计步骤本课程设计可按以下步骤进行：1. 确定设计任务的具体要求和限制条件，并进行初步的系统设计思路的构建。
2. 进行液压元件的选择和布置设计，包括液压泵、液压缸、油箱等。
3. 根据工作条件，进行液压系统的性能计算，包括压力、流量、速度等。
4. 设计液压系统的控制电路，选择合适的阀门和传感器，并进行布局。
5. 搭建液压系统实验平台，进行仿真实验，并记录实验数据。
6. 根据实验数据和理论计算结果，对设计进行评估和优化。
7. 撰写设计报告，包括设计过程、理论分析、实验结果和结论。
8. 准备设计报告演讲和答辩。
4. 设计要求本课程设计要求学生充分运用液压传动与控制的理论知识，熟练掌握液压系统的设计步骤和方法。
同时，学生需要具备以下能力：- 独立思考和解决问题的能力。
- 动手实践和操作液压系统的能力。
- 善于团队合作和与他人沟通的能力。
- 能够正常使用设计软件和实验设备的能力。
5. 设计评分标准本课程设计将按以下标准进行评分：- 设计报告的完整性和规范性。
- 实验数据的准确性和可靠性。
- 设计思路的合理性和创新性。
- 实验平台的搭建和操作效果。
6. 参考资料以下是本课程设计的一些参考资料，供学生参考使用：- 液压传动与控制课程教材及课件- 液压传动与控制相关的专业书籍和期刊文章- 液压系统设计仿真软件的使用手册以上是《液压传动与控制》课程设计的相关要求和指导，请学生按照要求认真完成设计任务，并及时向教师进行进度汇报和咨询。
液压传动与控制习题及答案
液压传动与控制习题1 液压传动概述思考题与习题1-1 液压传动系统由哪几个基本部分组成?它们的基本功能是什么?试用示意图说明。
1-2 试比较液压传动与机械传动和电力传动的主要优缺点。
1-3 用附录A中液压系统图形符号表示图l-l的液压千斤顶原理图。
1-4说明图1-2所示的机床工作台传动系统，若用机械传动来实现同样功能，至少应由哪些部分和零件组成，试用简图表示之。
1-5 如图1-1所示,某液压千斤顶(设效率为1)可顶起10t重物。
试计算在30MPa压力下，液压缸7的活塞面积A2为多大？当人的输入功率为100w时，将10t重物提起0.2m高所需的时间为多少？2 液压传动中的工作液体思考题与习题2-1说明工作介质在液压传动系统的作用。
2-2粘度有几种表示方法？它们之间的关系如何？2-3什么是乳化液？其有哪些类型？各自的特点如何？2-4 对液压工作介质有哪些基本要求？试说明理由。
2-5 在矿物油类工作介质中，有几种常用的工作介质？它们的性能和适用范围如何？2-6 什么液压工作介质的粘温特性？用什么指标来表示？2-7 液压工作介质中的污染物是如何产生的？2-8 为了减少液压工作介质的污染，应采取哪些措施？2-9 什么是气蚀现象？它有哪些危害？2-10 什么是液压冲击？举例说明其产生的过程。
3 液压流体力学思考题与习题3-1 流体静压力有那些特性？3-2 什么是定常流动？举例说明3-3流管具有什么特性？并进行证明3-4 比较微小流束和流线两个概念的异同3-5 什么流动阻力、沿程阻力和局部阻力？3-6 如图3-22所示，断面为50×50cm2的送风管，通过a、b、c、d四个50×50cm2送风口向室内输送空气，送风口气流平均速度为5m/s,求通过送风管1、2、3断面的流速和流量。
面高出管道出口中心的高度H =4m ,管道的损失假设沿管道均匀发生，v h 32=。
4-3 什么是齿轮泵的因油现象？有什么危害？怎样消除？4-4 减小齿轮泵径向力的措施有哪些？4-5 提高高压齿轮泵容积效率的方法有哪些？4-6双作用叶片泵定子内表面的过渡曲线为何要做成等加速-等减速曲线？其最易磨损的地方在进液区还是排液区？4-7 简述斜盘式轴向柱塞泵的工作原理和手动伺服变量机构的变量原理。
液压传动与控制技术介绍
六、习题与考核
1、习题：每章结后完成、教材后部分习题（由老师指定），鼓励学生完成全部习题。
2、考核：平时在绩（30—40%）：由作业、课堂问答和出勤确定
期末考试：（70—60%）：闭卷完成
授 课 计 划
学时
主要内容
重难点
2
绪论、液压基本概念、组成、优缺点
工作特性
1
调速回路小节
1
快速和速度换接回路
1
方向控制回路
液压锁
2
压力控制回路
互不干扰回路、卸压、调压、保压回路
2
多缸控制、同步动作、互不干扰回路
2
组合机床液压系统分析
2
万能外圆磨床系统分析（或万能液压机）
2
设计计算
2
设计计算举例
1
液压伺服系统简介
本授课计划的学时安排可根据学生的情况进行调整。
第一章 绪 论
一、教学目的
第三章 液压泵和马达
一、教学目的
掌握泵、马达的工作原理及参数计算。
二、教学重、难点
重点：结构与参数计算
难点：特性分析
三、学时安排
5学时，其中：概述与齿轮泵（马达）2节；叶片泵、柱塞泵（马达）2节；总结1节。
引入：
执行元件——动力元件容积式——非容积式
第一节 概述
一、泵和马达的工作原理及分类
1、工作原理
四、本课程的学时安排
本课程的总学时在50学时左右，具体安排见授课计划。
五、本课程的教材及参考书目
1、教材：《液压传动与控制》（第2版）贾铭新主编全国重点教材
该教材的特点：
（1）01年第2版、反映了国内外液压技术的新成就
液压传动与控制技术(泵和马达)
液压传动与控制
一转内密封容积变化两个循环。所以密封容积每转内吸油、 压油两次，称为双作用泵。 双作用使流量增加一倍，流量也相应增加。 排量和流量:
q 2 ( R — r ) B
2 2
Q 2 ( R — r ) Bn V
2 2
无流量脉动：理论分析可知，流量脉动率在叶片数为4的整 数倍、且大于8时最小。故双作用叶片泵的叶片数通常取为12 。
液压传动与控制
3. 功率与效率 能量损失包括两部分： 容积损失——由于泵和马达本身的泄漏所引起的能量损失。 机械损失——由于泵和马达机械副之间的磨擦所引起的能量 损失。
液压传动与控制
1）液压泵 如无能量损失，泵的理论机械功率应 等于理论液压功率，即：
2 nT t pQ t pqn
Tt pq 2
液压传动与控制
§2- 1 概述
液压泵和液压马达是一种能量转换装置。 液压泵是液压系统的动力元件，其作用是把原动机输入的机 械能转换为液压能，向系统提供一定压力和流量的液流。 液压马达则是液压系统的执行元件，它把输入油液的压力能 转换为输出轴转动的机械能，用来推动负载作功 。 液压泵和液压马达从原理上讲是可逆的，当用电动机带动其 转动时为液压泵；当通入压力油时为液压马达。 液压泵和液压马达的结构基本相同，但功能不同，它们的实 际结构有差别。
Py pQ pqn V 5 10 20 10
5 —6
1450 / 60 0 . 95 2296 W
泵的输出功率
Pm = Py η = 2296 0 .9 = 2551 W
液压传动与控制
例：某液压马达排量为25mL/r，进口的压力8Mpa，回 油背压为1Mpa，泵的容积效率为0.92，总效率为0.9，当 输入流量为25L/min。求马达的输出转矩和转速？ 解：输出转矩
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1.液压传动得工作原理
以液体作为工作介质,并以其压力能进行能量传递得方式,即为液压传动。
2.液压传动得特征
⑴力(或力矩)得传递就是按照帕斯卡原理(静压传递定律)进行得
⑵速度或转速得传递按容积变化相等得原则进行。“液压传动”也称“容积式传动”。
3.液压传动装置得组成
⑴动力元件即各种泵,其功能就是把机械能转化成压力能。
⑵柱塞式液压缸
⑶伸缩式液压缸
⑷摆动式液压缸
⑸增压缸
⑹齿轮齿条式液压缸13来自液压缸组件得构造一般来说,液压缸得结构主要包括缸体结构、活塞杆导向部分结构、活塞连接结构、密封装置、液压缸安装连接结构、缓冲装置及排气装置等。
14.液压阀得分类
⑴按功能分类
①压力控制阀用来控制液压系统中液流压力得液压控制元件。
作用保压、锁紧与消除油路干扰
⑵换向阀
换向阀借助于阀芯与阀体之间得相对运动来改变连接在阀体上各管道得通断关系,使油路接通、断开或改变油液得流动方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构得起动、停止或变换运动方向。
根据换向时得操纵方式不同,换向阀可分为电磁换向阀、手动换向阀、机动换向阀、液动换向阀、电液换向阀等。
措施①采用压缩压油口得办法,以减少液压力对齿顶部分得作用面积来减小径向不平衡力;②采用开油槽得办法。
10.高压齿轮泵得特点
⑴浮动轴套式
⑵浮动侧板式
⑶挠性侧板式
11.叶片泵
⑴单作用叶片泵(多为变量泵)
在转子转一周得过程中,每个工作腔完成一次吸油与压油。
⑵双作用叶片泵(均为定量泵)
在转子转一周得过程中,每个工作腔完成两次吸油与压油。
⑵执行元件即液压缸(直线运动)与马达(旋转运动),其主要功能就是把液体压力能转化成机械能。
⑶控制元件即各种控制阀,其主要作用就是通过对流体得压力、流量及流动方向得控制,来实现对执行元件得作用力、运动速度及运动方向等得控制;也用于实现过载保护、程序控制等。
⑷辅助元件上述三个组成部分以外得其她元件,如管道、接头、油箱、过滤器等,它们对保证系统正常工作就是必不可少得。
⑸工作介质就是用来传递能量得流体,即液压油。
4、液压油得物理性质
⑴密度
⑵可压缩性表示液体在温度不变得情况下,压力增加后体积会缩小、密度会增大得特性。
⑶液体得膨胀性液体在压力不变得情况下,温度升高后其体积会增大、密度会减小得特性。
⑷粘性液体受外力作用而流动或有流动趋势时,液体内分子间得内聚力要阻止液体分子得相对运动,由此产生一种内摩擦力。液体内部产生摩擦力或切应力得性质,称为液体得粘性。
①动力粘度(绝对粘度)根据牛顿摩擦定理(见流体力学)而导出得粘度称为动力粘度,通常以μ表示。
②运动粘度同一温度下动力粘度μ与密度ρ得比值为运动粘度,用v表示。
③相对粘度(条件粘度)
粘压特性在一般情况下压力对粘度得影响比较小,在工程中当压力低于5Mpa时,粘度值得变化很小,可以不考虑。
粘温特性液压油粘度对温度得变化就是十分敏感得,当温度升高时,其分子之间得内聚力减小,粘度就随之降低。
7.齿轮泵得困油现像
当齿轮啮合后,啮合得两齿间得液压油由于齿得封闭无法排出而形成得现象。
危害当容积有大变小时,油液受到挤压,造成油液发热,产生振动噪声,功耗增大,轴与轴承受到一附加负荷。当容积由小变大时,封闭空间得压力降低,造成气穴或气蚀,并使容积效率下降。
措施在齿轮泵啮合部位侧面得泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽。
16.压力控制阀
⑴溢流阀溢流阀在液压系统中主要起定压或安全保护得作用。
直动式溢流阀
先导式溢流阀
⑵减压阀
直动式减压阀
先导式减压阀
12.液压缸得分类
按结构形式得不同可分为活塞泵、柱塞泵、摆动式、伸缩式等。
⑴活塞式液压泵
①单活塞杆式
②双活塞杆式
③无活塞杆式
差动连接当单活塞杆液压缸无杆腔与有杆腔同时接通压力油时,称为“差动连接。”
差动连接时得推力比非差动连接时小,但速度比非差动连接时大。因此,差动连接就是一种减小推力而获得高速得方法。
5.液压泵得主要性能参数
⑴压力
①工作压力P液压泵实际工作时得输出压力称为工作压力。
②额定压力Ps液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转得最高压力称为液压泵得额定压力。
③峰值压力Pmax在超过额定压力得条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行得最高压力值,称为液压泵得峰值压力。
⑵排量与流量
8.内泄漏
三条途径泄漏
①通过齿轮啮合处得间隙
②通过泵体内孔与齿顶圆得径向间隙
③通过齿轮两侧面与侧盖板间得端面间隙
9.径向力不平衡
现象齿轮泵就是吸油,压油区对称得非平衡式液压油泵。从吸油腔到压油腔,压力沿齿轮旋转得方向逐齿递减,因此,齿轮与轴受到径向不平衡力得作用。
危害径向不平衡力很大时能使轴弯曲,齿顶与壳体接触(扫膛现象),同时加速轴承得磨损,降低了轴承得寿命。
②流量控制阀用来控制液压系统中液流流量得液压控制元件。
③方向控制阀用来控制液压系统中液流得流动方向得液压控制元件。
⑵按控制方式分类
①定值或开关控制阀
②比例控制阀
③伺服控制阀
⑶按连接方式分类
①管式
②板式
③叠加阀
④二通插装阀
⑤螺纹插装阀
15.方向控制阀
⑴单向阀
单向阀类似电路中得二极管,在液压系统中单向阀只允许液流沿一个方向流过,反向流动则被截止,因此也称为止回阀。
①排量V液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得出得排出液体得体积称为液压泵得排量。
②理论流量qt在不考虑液压泵泄漏得情况下,在单位时间内所排出得液体体积得平均值称为理论流量。
③实际流量q液压泵在某一具体工况下单位时间内所排出得液体体积称为实际流量。
④额定流量qn液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证得流量,亦即在额定转速与额定压力下泵输出得流量称为额定流量。
⑶功率与效率
①液压泵得功率损失
容积损失液压泵流量上得损失
机械损失液压泵在转矩上得损失
②液压泵得功率
输入功率Pi作用在液压泵主轴上得机械功率
输出功率Po液压泵在工作过程中得实际吸、压油口间得压差Δp与输出流量q得乘积
③液压泵得总效率
液压泵得实际输出功率与其输入功率得比值。
6.齿轮泵得工作原理
当齿轮泵得主动齿轮由电动机带动不断旋转时轮齿脱开啮合得一侧,由密封容积变大则不断从油箱中吸油,轮齿进入啮合得一侧,由于密封容积减小则不断地排油,这就就是齿轮泵得工作原理。