液压与气压传动8第八章调速回路

特点：液压泵输出的流量直接进入执行元件，没
有溢流损失和节流损失，且泵的出口压力
随工作负载变化而变化，因此效率高，发
热少。
开式回路
分类：按油液循环方式分
闭式回路
泵－缸回路 按执行元件的不同分
泵－马达回路
一、泵－缸式容积调速回路 １、开式回路
回路见图8-13 液压缸活塞运行的速度为：
速度刚度为：
2、闭式回路 回路见图8-15

v
qP
CAT pP

qt
kl

F A1


CAT

F A1

A1
A1
速度刚度：
由右图也可以看出： (1)当节流阀开口调定时，负
载越大，速度要刚性越好。 (2)当负载一定时，节流阀开
口面积越小，速度刚性越 好。
２、功率特性：
ηc

pP q1 pPqP
1 CAT pP qt kl pP
液压泵出口处的压力由溢流阀调定，负载的速度由节 流阀调定，多余的油液由溢流阀溢流。
１、机械特性
以(a)图为例，可得：
整理后可得：
根据不同的 阀开口量， 可得该回路 的机械特性 曲线F-v曲线 如图8-2所示
特性： 节流阀开口 一定的情况 下，负载的 速度随负载 变大而减小
速度刚度——负载运动速度受负载大小变化的影响程度
上式说明：(1)阀口一定时，负载越小，速度刚度越高 (2)负载一定时，阀口越小，速度刚度越高
因此：采用节流阀调速的定压式节流调速 回路只适用于小负载，小功率场合
２、功率特性：功率损失、功率损失分配情况、效率
以图(a)定压式进口节流调速回路为例，其输入功率、输 出功率、何功率损失分别为：输入功率: PP pPqP
第六节 有级调速型调速回路
作业
１、调速回路有哪几大类？
２、填空题（选用调速回路）： 速度低的： 速度稳定性高的： 速度稳定性低的： 负载小、负载变化小的： 负载大、负载变化大的： 3KW以下：节流调速回路 3~5KW： 5KW以上： 要求费用低廉时： 允许费用高些时：
第三节 容积调速回路
原理：改变回路中变量泵或变量马达的排量来调 节执行元件的运动速度
第六节 有级调速型调速回路
作业
１、调速回路有哪几大类？
２、填空题（选用调速回路）： 速度低的： 速度稳定性高的： 速度稳定性低的： 负载小、负载变化小的： 负载大、负载变化大的： 3KW以下：节流调速回路 3~5KW： 5KW以上： 要求费用低廉时： 允许费用高些时：
输出功率: P1 p1q1 功率损失: ΔP PP P1 pP Δq ΔpT q1
３、调速特性：某个负载下的调速范围
由上式可得某个负载下，定压式进口节流调速回路的 调速范围为：
上式表明：定压式进口节流调速回路的调速范围只受 流量控制元件（(a)图中为节流阀）调速范 围的限制。
结论:使用节流阀的定压式节流调速回路，结构简单，价格
第五节 三类调速回路的比较和选用
一、调速回路的比较 调速回路应该满足一些基本要求： １、调速范围能够满足执行元件的要求； ２、速度稳定性好； ３、效率高。
二、调速回路的选用
速度低的：节流调速回路 速度稳定性高的：调速阀式调速回路 速度稳定性低的：节流阀式调速回路 负载小、负载变化小的：节流调速回路 负载大、负载变化大的：容积调速回路、容积节流调速回路 3KW以下：节流调速回路 3~5KW：容积节流调速回路、容积调速回路 5KW以上：容积调速回路 要求费用低廉时：节流调速回路 允许费用高些时：容积节流调速回路、容积调速回路
压执行元件的流量（或流出液压执行元件的流量）， 是泵的输出流量自动与执行元件所需流量相适应。
特点：这种回路没有溢流损失，效率高，速度稳定性也比
单纯的容积调速回路好。
类型：定压式、变压式
一、定压式容积节流调速回路
分析： 泵的出口 压力是否 随负载而 变化？
二、变压式容积节流 调速回路
分析： 泵的出口 压力是否 随负载而 变化？
定压式
Ｆ－v曲线 得到明显 改善，见 图8-2图8-7
变压式
变压式
2、比例阀、伺服阀、数字阀采用闭环控制: 成本高、系统复杂
作业
１、画出你所掌握的节流调速回路，叙述其 工作原理，分析其Ｆ—ｖ特性及效率。 ２、如何改进节流调速回路的性能？
第三节 容积调速回路
原理：改变回路中变量泵或变量马达的排量来调 节执行元件的运动速度
特点：液压泵输出的流量直接进入执行元件，没
有溢流损失和节流损失，且泵的出口压力
随工作负载变化而变化，因此效率高，发
热少。
开式回路
分类：按油液循环方式分
闭式回路
泵－缸回路 按执行元件的不同分
泵－马达回路
一、泵－缸式容积调速回路 １、开式回路
回路见图8-13 液压缸活塞运行的速度为：
速度刚度为：
2、闭式回路 回路见图8-15
压执行元件的流量（或流出液压执行元件的流量）， 是泵的输出流量自动与执行元件所需流量相适应。
特点：这种回路没有溢流损失，效率高，速度稳定性也比
单纯的容积调速回路好。
类型：定压式、变压式
一、定压式容积节流调速回路
分析： 泵的出口 压力是否 随负载而 变化？
二、变压式容积节流 调速回路
分析： 泵的出口 压力是否 随负载而 变化？
泵－缸式容积调速 回路适用于负载功 率大、运动速度高 的场合，如大型机 床的主体运动系统 或进给运动系统。
二、泵－马达式容积调速回路
类型：变量泵－定量马达 定量泵－变量马达 变量泵－变量马达
适用于工程机械、行走机 械、静压无级变速装置中。
机床上很少使用。
第四节 容积节流调速回路
原理：压力补偿型变量泵供油＋流量控制元件确定进入液
调速范围
可以看出：这种回路的工作特性是把液压泵的特性也综合进去了。
此回路内不出现节流损失和发热现象、在局部负载下也能保持较
高的效率。最适宜在速度高、负载大、负载变化不大、对运动平 稳性要求不高的场合。不能承受负方向的负载。
三、节流调速回工作性能的改进： １、将节流阀换成调速法或溢流节流阀
Ｆ－v曲线 得到明显 改善，见 图8-2
泵－缸式容积调速 回路适用于负载功 率大、运动速度高 的场合，如大型机 床的主体运动系统 或进给运动系统。
二、泵－马达式容积调速回路
类型：变量泵－定量马达 定量泵－变量马达 变量泵－变量马达
适用于工程机械、行走机 械、静压无级变速装置中。
机床上很少使用。
第四节 容积节流调速回路
原理：压力补偿型变量泵供油＋流量控制元件确定进入液
低廉，但效率较低，只适用于负载变化不大、低速、 小功率场合。如某些机床的进给系统。 ４、使用比例阀、伺服 阀或数字阀的定压式节 流调速回路
分析方法同前述，相当于定 压式进－出口节流调速回路
二、变压式节流调速回路
特点：液压泵出口的压力随负载变 化而变化，泵出口右侧是安全阀。
１、机械特性
液压泵的泄漏与负载有关，因 次泵的泄漏对负载的速度有影响。
第八章 调速回路
第一节 概述
概念：调速回路是一切液压传动回路的核心部分，
调速回路的功能是传递动力（功率）， 也称动力回路。
分类： 无级变速型
有级变速性
节流调速回路
容积调速回路 容积节流调速回路
内容：分析回路的调速特性、机械特性、功率特性
第二节 节流调速回路
一、定压式节流调速回路
定压式节流调速回路的特点：
第五节 三类调速回路的比较和选用
一、调速回路的比较 调速回路应该满足一些基本要求： １、调速范围能够满足执行元件的要求； ２、速度稳定性好； ３、效率高。
二、调速回路的选用
速度低的：节流调速回路 速度稳定性高的：调速阀式调速回路 速度稳定性低的：节流阀式调速回路 负载小、负载变化小的：节流调速回路 负载大、负载变化大的：容积调速回路、容积节流调速回路 3KW以下：节流调速回路 3~5KW：容积节流调速回路、容积调速回路 5KW以上：容积调速回路 要求费用低廉时：节流调速回路 允许费用高些时：容积节流调速回路、容积调速回路