液压传动实验指导书

实验一 液压元件结构分析实验 一、实验目的 液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对典型的常用液压元件的拆装，了解液压元件的结构、工作原理、性能、用途，可加深对液压元件的结构及工作原理的了解。并能对液压泵的加工及装配工艺有一个初步的认识。

二、实验用工具及材料 内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、常用的液压泵及液压元件

三、实验内容 拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压元件中的作用，了解各种液压元件的工作原理。 液压泵：CB齿轮泵，YB叶片泵，YBP限压式变量泵。 液压阀：先导式溢流阀（管式，板式）、顺序阀；节流阀、调速阀；电磁换向阀、液动换向阀、单向阀。 下面简单介绍其中几个液压元件 1．齿轮泵 型号：CB---B型齿轮泵 结构图见图1—1

图1-1 1）工作原理 在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油过程。在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油过程。 2）实验报告要求 （1）根据实物，画出齿轮泵的工作原理简图。 （2）简要说明齿轮泵的结构组成。 3）思考题 （1）齿轮泵的密封工作区是指哪一部分？ 由哪几个零件的表面组成的? （2）泵体两端面上的铣槽b为何能减少两端盖上的螺钉拉力? （3）齿轮泵的困油是如何产生的?困油现象会产生什么后果?如何减少或消除困油现象? 2．双作用叶片泵 型号：YB---10型叶片泵 结构图见图1---2

图1-2 1）工作原理 当轴3带动转子4转动时，装于转子叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出，叶片顶部紧贴与顶子表面，沿着定子曲线滑动。叶片往定子的长轴方向运动时叶片伸出，使得由定子5的内表面、配流盘2、7、转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大，通过配流盘上的配流窗口实现吸油。往短轴方向运动时叶片缩进，密闭容腔不断缩小，通过配流盘上的配流窗口实现排油。转子旋转一周，叶片伸出和缩进两次。 2）试验报告要求 （1）根据实物画出双作用叶片泵的工作原理简图。 （2）简要说明叶片泵的结构组成。 3）思考题 （1）双作用叶片泵的定子内表面是由哪几段曲线组成的？ （2）为什么双作用叶片泵的叶片槽一般都前倾一定的角度？ （3）配油盘上开三角槽的目的是什么？

3．溢流阀 型号：Y型溢流阀（板式） 结构图见图1—3

图1-3 1）工作原理 溢流阀进口的压力油除经轴向孔a进入主阀芯的下端A 腔外，还经轴向小孔b进入主阀芯的上腔B，并经锥阀座上的小孔d作用在先导阀锥阀体8上。当作用在先导阀锥阀体上的液压力小于弹簧的预紧力和锥阀体自重时，锥阀在弹簧力的作用下关闭。因阀体内部无油液流动，主阀芯上下两腔液压力相等，主阀芯再主阀弹簧的作用下处于关闭状态（主阀芯处于最下端），溢流阀不溢流。 2）实验报告要求 （1）补全溢流阀溢流时的工作原理。 （2）写出YF型及P型溢流阀与Y型溢流阀的区别。 3）思考题 （1）先导阀和主阀分别是由那几个重要零件组成的？ （2）遥控口的作用是什么？原程调压和卸荷是怎样来实现的？ （3）溢流阀在液压系统中的主要作用是什么？ 4．减压阀 型号：J型减压阀 结构图见图1---4 1）工作原理 进口压力1p经减压缝隙减压后，压力变为2p经主阀芯的轴向小孔a和b进入主阀芯的底部和上端（弹簧侧）。再经过阀盖上的孔和先导阀阀座上的小孔C作用在先导阀的锥阀体上。当出口压力低于调定压力时，先导阀在调压弹簧的作用下关闭阀口，主阀芯上下腔的油压均等于出口压力，主阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，滑阀中间凸肩与阀体之间构成的减压阀阀口全开不起减压作用。

图1-4 2）实验报告要求 （1）补全减压阀起减压作用时的工作原理。 （2）Y型减压阀和Y 型溢流阀结构上的相同点与不同点是什么？ 3）思考题 （1）静止状态时减压阀与溢流阀的主阀芯分别处于什么状态？ （2）泄漏油口如果发生堵塞现象，减压阀能否减压工作？为什么？泄油口为什么要直接单独接回油箱？ 5．换向阀 型号：34D—25B电磁阀 结构图见图1—6 1）工作原理 利用阀芯和阀体间相对位置的改变来实现油路的接通或断开，以满足液压回路的各种要求。电磁换向阀两端的电磁铁通过推杆来控制阀芯在阀体中的位置。 图1-5 2）实验报告要求 （1）根据实物说出该阀有几种工作位置？ （2）说出液动换向阀、电液动换向阀的结构及工作原理。 3）思考题 （1）说明实物中的34D—10B电磁换向阀的中位机能。 （2）左右电磁铁都不得电时，阀芯靠什么对中？ （3）电磁换向阀的泄油口的作用是什么？ 6．单向阀 型号：I—25型 结构图见图1—6 1）工作原理 压力油从1p口流入，克服作用于阀芯2上的弹簧力开启由2p口流出。反向在压力油及弹簧力的作用下，阀芯关闭出油口。 图1-6 2）实验报告要求 根据实物，画出单向阀的结构简图。 3）思考题 液控单向阀与普通单向阀有何区别？ 7．节流阀 型号：L---10B型节流阀 结构图见图1-7 1）工作原理 转动手柄3，通过推杆2使筏芯1作轴向移动，从而调节调节流阀的通流截面积，使流经节流阀的流量发生变化。 2）验报告要求 根据实物，叙述节流阀的结构组成及工作原理 3）思考题 调速阀与节流阀的主要区别是什么？ 图1-7 四、实验要求及注意事项 1．按照指导书的要求，事先预习实验内容。熟悉各液压元件结构图，并看懂其工作原理。 2．实验时，对照实物与结构图，按照要求拆卸元件，弄清拆装过程，了解掌握各个零部件的具体结构和作用。 3．拆装元件时，只能拆一个分析一个，看懂后，将液压元件按原样装配起来，再拆下一个，不允许将各种元件混拆，不允许丢失零件。 4．在拆卸过程中，遇到液压元件卡住的情况时，不要乱敲硬砸，请实验教师来解决。 实验二 液压泵的性能测试 一、实验目的 了解液压泵的主要性能，并学会测试液压泵的压力、流量、容积效率、总效率等性能的方法。

二、实验设备、仪器 CS003液压实验台、秒表

图2 液压泵性能实验原理图 三、实验内容 （1）液压泵的流量—压力特性QfPQ=f(P) （2）液压泵的容积效率容η容

（3）液压泵的总效率η总

四、实验原理 液压泵的主要性能包括：额定压力额定压力、额定流量、容积效率、总效率、功率、转速、扭矩、压力脉动植、噪声、寿命、吸油性能等。 1.液压泵的流量-----压力特性 油泵的工作压力是由外界载荷的大小决定的，而油泵的流量大小决定于它的结构参数和转速，因此，从理论上讲，油泵的压力与流量没有直接的联系。但实际上，由于油泵的工作压力增大，油泵的内泄露量ΔQ值也增大，这就使泵的实际输出流量降低。所以，泵的泵的实际输出流量是随着压力的增大而降低的。因此，通过实验，可以得出流量与压力之间的关系曲线。 2.液压泵的压力-----容积效率ηv特性 液压泵的容积效率ηv是指在一定工作压力下的实际流量与理论流量的比值，即：

100%1100%vQQQQ



实

理理 式中Q理有两种方法得到：一种是根据液压泵的几何尺寸来计算，另一种是试验测量。但前一种方法很难办到，通常是采用试验的方法。即用油泵空载时的试验流量Q空代替理论流量来计算，则：

100%vQQ实空 由此可知，不同的工作压力下，可以得到泵不同的容积效率，从而得到泵的压力---容积效率曲线。 3.液压泵的压力----总效率特性

总效率)N()N(入出泵输入功率泵输出功率 式中 60PQNKW出 p：实际压力(Mpa) Q：实际流量(L/min) NNKW

入表电

N表

：功率表所显示的机电输入功率KW

电：电机效率，取80%电

则10060pQ%N表电 由此可见，油泵不同的工作压力，对应于不同的总效率，则可通过实验测得压力---总效率特性曲线。 五、实验原理图及说明 如图2所示，油泵18为定量叶片泵，是被试液压泵，额定压力为63a.MP额定排量6mlr，溢流阀11在此作安全阀用，其压力应调得高于泵额定工作压力，油泵输出油液经节流阀10，流量计21回油箱。在此，节流阀10作为油泵负载，改变节流阀10开口的大小，可改变油液流动时所遇到的阻力，即改变油泵的工作压力，这叫节流加载。泵的输出流量由流量计21测定，泵的工作压力由压力表121P显示，电机的输入功率由功率表显示。

原理图中油泵18如果改为变量泵，则只需测量其压力---流量特性，原理图就去掉功率表，被试泵为变量泵。溢流阀11不需作安全阀用，其余同定量泵。

六、实验步骤与方法 1．松开溢流阀11手柄，关闭节流阀10 2．启动油泵18，运转几分钟，调节溢流阀手柄，使系统压力为63.MPa。 3． 将节流阀10调到最大开度，用秒表和流量计测定流量，此时流量可认为是泵的空载流量。 （注意：由于节流阀，流量计及管道等有压力损失，不可能使压力表121P指示为0） 4．逐渐关小节流阀，即改变泵的工作负载，使压力分别为1、2、3、4、5、6、63a.MP，每一压力对应测量一流量，读出功率表功率。 5．松开溢流阀11，停泵。

七、实验报告 根据实验所测的数据，作出油泵的特性曲线，并分析被试泵的性能。

八、思考题 （1）实验油路中溢流阀起什么作用？ （2）在实验系统中调节节流阀为什么能对被试泵进行加载？ （3）从液压泵的效率曲线中可得到什么启发？