液压与气压传动整理(共9页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上绪论1、系统的组成：能源装置（机械能压能）、执行元件（压能机械能）、控制调节元件、辅助元件（书3）（系统组成也可包括工作介质）2、液压与气压传动优缺点：略（书4）3、机器组成：原动机、传动机构、工作机（ppt7）4、名词概念：液体传动：用液体作为工作介质进行能量的传递的传动方式； 气压传动：用气体作为工作介质进行能量的传递的传动方式； 液体传动分为容积式与液力式；（ppt17） 容积式：利用液体的压力能来传递能量，又称液压传动； 液力式：利用液体的动能来传递能量，又称液力传动。5、液压传动的基本原理：静压传递原理（p、qF、v）。（ppt18）6、液压传动特点：（ppt36）（1）用具有一定压力的液体来传动 ；（2）传动过程中必须经过两次能量转换；（3）传动必须在密封容器内进行，而且容积要发生变化。7、液压传动的两个工作特性：（ppt35）1）压力取决于外界负载；2）速度取决于流量。第一章：流体力学基础：第一节：工作介质1、工作介质的功能与要求：略（书8）；2、密度：单位体积液体所具有的质量称为该液体的密度； 重度：单位体积液体的重量；一般取=900kg/m3 =8.83×103（N/m3）（ppt63）3、粘性：液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力和液体分子与壁面间的附着力，导致液体分子间相对运动而产生的内摩擦力，这种特性称为粘性（书11）。特点：只阻碍液体运动，不会消除液体运动。，u为液体流速，为动力粘度；特点：静止液体不呈现粘性；4、粘度：1）动力粘度：（ppt71-79） 其为常量为牛顿液体，否则是非牛顿液体，单位为。 P为泊。 32MPa以上时随的上升而上升2）运动粘度：动力粘度与液体密度之比值，无任何物理意义；单位为; St为斯液压油牌号都是由运动粘度确定：老牌号20号液压油，指这种油在50°C时的平均运动粘度为20 CSt。新牌号LHL32号液压油，指这种油在40°C时的平均运动粘度为32CSt。考试时给牌号问厘斯。3）相对粘度：中国采用恩氏粘度；5、液体的可压缩性：略（书10）6、对液压油的要求：（ppt95-96）（1）合适的粘度和良好的粘温特性；（2）良好的润滑性；（3）纯净度好，杂质少；（4）对系统所用金属及密封件材料有良好的相容性；（5）对热、氧化水解都有良好稳定性，使用寿命长；（6）抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好，腐蚀性小；（7）比热和传热系数大，体积膨胀系数小，闪点和 燃点高，流动点和凝固点低。（凝点 油液完全失去其流动性的最高温度）（8）对人体无害，对环境污染小，成本低，价格便宜。其中粘度是第一位的。7、液压油的选用：（ppt100）慢速、高压、高温的机器选择动力粘度大的油液，以减少泄露；高速、低压、低温的机器选择动力粘度小的油液，以较小摩擦。首选的是专用液压油。高温（300以上）或有明火的场所，应选择难燃性液压油；用量大时，应选择乳化型液压油；用量小时，应选择合成型液压油。第二节：流体静力学1、压力表示方法：绝对压力以绝对零压为基准所测得到的压力值；相对压力以大气压力为基准所测得到的压力值；关系：绝对压力 = 大气压力 + 相对压力 or 相对压力（表压）= 绝对压力 大气压力真空度 = 大气压力 绝对压力。1Pa=1N/m2，1bar=1×105Pa，1at=1kgf/cm2=98Kpa，1mH2O=9.8Kpa，1mmHg=133Pa。1大气压为0.1MPa。液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力。（书24）2、静压力基本方程：，为液面压力为Pa，单位为kg/m3，单位为m，取9.8。第三节：流体运动学与动力学1、基本概念：1）理想液体：既无粘性又不可压缩的液体；2）恒定流动（稳定流动、定常流动）： 流动液体中任一点的p、v和都不随时间而变化流动；3）流线：某一瞬时液流中各处质点运动状态的一条条曲线；4）流束：通过某截面上所有各点作出的流线集合构成流束；5）通流截面：流束中所有与流线正交的截面（垂直于液体流动方向的截面）；6）流量：单位时间内流过某通流截面液体体积；整个过流断面的流量： ；7）平均（理想）流速：通流截面上各点均匀分布假想流速，是最大流速的一半；2、连续性方程（适用于对不可压缩的液体）：同一管道内：； 存在分支：；3、伯努利方程应用：a、求流速： 单位是；单位是；单位是； ；b、判断流态： 单位是；单位是；单位为；若为层流，若为紊流。（见书41）c、列伯努利方程：1）选取截面（p、z、v好表示的，如果是水池（大水面）可认为水流速度约为0）2） 各子项单位均为m单位是kg/m3；单位是；单位是Pa或N/m2；单位是；取9.8；其中若层流（动能修正系数）；紊流或层流粗略计算：；3）；其中，层流时（钢管）；补：若管道截面非圆，则其当量直径；为液流有效截面积；为湿周（有效截面的周长）若为相对压强，则也必须是相对压强；反之亦然。4、动量方程： 为作用在物体上的合外力；若层流（动量修正系数）；紊流：；注：5、减少损失的方法：1）降低管道长度，减少管道流通过程中的截面积突变； 2）提高加工质量，使其光滑，流速要合适； 3）提高管道截面积，从而降低流速，流速越高，压力损失越小。第四节：孔口流动与缝隙流量1、尺寸：小孔：d小于1mm；缝隙：间距小于0.1mm孔口分类：薄壁小孔：；细长小孔：；短孔： ；2、薄壁小孔流量：；其中是流量系数；为截面收缩系数，是收缩截面，是小孔截面积；是小孔速度系数，是局部阻力系数。液体完全收缩的情况下：若，否则；结论：小孔流量与压力差有关，而与粘度无关；所以通过薄壁小孔的流量不受油温变化的影响。3、短孔与细长孔：略（书47）4、平行平板缝隙： ；其中b为缝隙宽度；h为缝隙高度；l为缝隙长度；为平板相对运动运动速度，为矢量，若方向与流速方向相同则为正，反之为负；为两端压差；为粘度。5、环形缝隙：略（书53）；当完全偏心时，泄露量是同心的2.5倍；所以配合尽量要做成同心的。第五节：液压冲击和空穴现象1、液压冲击：液压系统中，由于某种原因（如速度急剧变化），引起压力突然急剧上升，形成很高压力峰值的现象。产生原因：1）迅速使油液换向或突然关闭油路，使液体受阻，动能转换为压力能，使压力升高。2）运动部件突然制动或换向，使压力升高。 结果：由液压冲击峰值压力>>工作压力，使得引起振动、噪声、导致某些元件如密封装置、管路等损坏；使某些元件（如压力继电器、顺序阀等）产生误动作，影响系统 正常工作。 减少措施：1） 延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。2） 限制管道流速及运动部件速度 v管 < 5m/s，v缸 < 10m/min 。3） 加大管道直径，尽量缩短管路长度。 4） 采用软管，以增加系统的弹性。2、空穴：液压系统中，由于某种原（如速度突变），使压力降低而使气泡产生的现象。 产生原因：压力油流过节流口、阀口或管道狭缝时，速度升高，压力降低；液压泵吸油管道较小，吸油高度过大，阻力增大，压力降低；液压泵转速过高，吸油不充分，压力降低（如高空观缆）。 结果：1）液流不连续，流量、压力脉动；2）系统发生强烈的振动和噪声；3）发生气蚀； 减少措施：1）减小小孔和缝隙前后压力降，希望 p1/p2 < 3.5 。2）增大直径、降低高度、限制流速。 3）管路要有良好密封性防止空气进入。 4）提高零件抗腐蚀能力，采用抗腐蚀能力强的金属材料，减小表面粗糙度。 5）整个管路尽可能平直，避免急转弯缝隙，合理配置。第二章：能源装置及辅件：第二节：液压泵1、液压泵（容积式泵）的工作原理：依靠液压泵密封工作腔容积大小的交替变化来实现吸油与压油。（书69）2、构成液压泵的基本条件：1）具有密封的工作腔；2）密封工作腔容积大小交替变化，变大时与吸油口相通，变小时与压油口相通；3）吸油口和压油口不能连通。（书69）3、液压泵的主要参数：略（压力、流量、功率、效率）（书69）4、液压泵的实际流量<理论流量，驱动泵的转矩>理论上需求转矩。5、液压泵分类：略（书71）6、齿轮泵泄露途径：齿侧、径向、端面。因为泄露严重，外啮合齿轮泵不可作为高压泵。7、困油现象：略（书74）8、单作用（转子转一转，吸压油各一次）叶片泵原理和特点：原理：吸油过程：叶片伸出密封工作腔容积增大产生部分真空通过吸油口、配油盘吸油。压油过程：叶片缩进密封工作腔容积减小产生压力通过配油盘、压油口压出泵外。特点：1）必有定子和转子；2）定子转子不同心；3）叶片靠离心力方向伸出；4）配油盘有月牙形窗口。限压式变量叶片泵的工作原理和特性 9、液压泵选用原则：可靠：满足工作情况、要求；合理：能量使用合理；实用：使用情况简单方便；经济：价廉 第三章：执行元件：第一节：直线往复运动执行元件1、液压缸定义：实现直线往复运动的元件。类型：略（书108）。单作用：控制单向移动；双作用：控制双向移动。2、活塞式液压缸（双杆、单杆）：略（书108）单杆活塞缸差动连接：左右腔同时接通压力油，此时左右腔压力相等，但有效面积不相等，因此活塞向有杆腔方向运动。特点：运动速度快，力小（在不增加流量的前提下，实现快速运动）。第四章：控制元件：第一节：概述1、控制阀分类：略（书136）加一起就是组合阀。2、控制阀的作用：控制和调节流体的流动方向、压力和流量，以满足执行元件所需要的启动、停止、运动方向、力或力矩、速度或转速、动作顺序和克服负载等要求，从而使系统按照指定的要求协调地工作。3、控制阀的基本要求：略（书137）第三节：常用液压控制阀一、单向阀：1、工作性质：单向阀可装在泵的出口处，防止系统中的流体冲击而影响泵的工作；还可用来分隔通道，防止管路间的压力相互干扰等。当弹簧刚度大的时候，可用作背压阀使用。2、主要性能：正向最小开启力、正向流动时的压力损失和反向泄漏量。3、液控单向阀：当控制油路导通时，油可双向流动。 特点：良好的密封性能，其泄漏量可为零， 因此这种阀也称为液压锁。应用：液控单向阀通常用于保压、锁紧和平衡等回路，用于对液压缸进行锁闭、保压，也用于防止立式液压缸停止时的自动下滑。二、换向阀：1、原理：借助于阀心与阀体之间的相对位置，使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变流体流动方向的阀。2、分类：座阀式换向阀 ( 锥阀式、球阀式等 ) 、滑阀式换向阀和转阀式换向阀三种。3、（书378页）通道一般应连接在常态位上4、滑阀的中位机能：略（书151）此为三位五通电磁换向阀，中为机能为O型。5、补充：触发方式为机动时，找移动后能靠近机动滚轮的件为触发件； 触发方式为电磁时，注意压力继电器可能为其触发件。6、直动式与先导式的区别：直动式电磁阀原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作。 先导式电磁阀原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。直动式电磁阀相应速度快，动作时间很短频率较高时一般选用直动式；先导式电磁阀采用的是小阀打开大阀的方式，流量大，大口径选用先导式。总而言之：直接作用的是直动式；通过控制小的来控制大的是先导式。三、溢流阀：1、工作原理：流体的压力与阀内的弹簧力相平衡。2、直动式：先导式：内控：外控：内泄：外泄：3、作用：1）溢流阀，维持阀进口压力稳定；（就是指主液路有面积变化（调速阀）时，保证系统压力稳定在工作压力值上）2）安全阀，过载保护；（系统压力由其他阀保证）3）背压阀，产生回油阻力，改善运动平稳性（背压效果最好）；（用在回油路上保证系统有一定压力）4）用先导式溢流阀对系统实现远程调压或使系统卸荷。四、减压阀：1、作用：通过调节流量，保证出口压力恒定，不受进口压力影响。2、与溢流阀区别：略（书160）五、顺序阀1、作用：顺序阀在液压系统中犹如自动开关，用来控制多个执行元件的顺序动作。可以作背压阀、平衡阀或卸荷阀（外控式内泄溢流阀）使用。2、与溢流阀区别：出口不是接通油箱，而是接到油路之中，其压力数值由出口负载决定，必须外泄。3、4、具体应用：略（书163）五、压力继电器1、作用：能将压力信号转换为电信号。当控制油压达到调定值时，便触动电气开关发出信号，控制电气元件 ( 如电动机、电磁铁、电磁离合器等 ) 动作，实现泵的加载或卸载。流量控制阀：通过改变节流口通流面积的大小或通流通道的长短来改变局部阻力的大小，从而实现对流量的控制。六、节流阀1、工作原理：节流口过流面积，则可调节进入到液压系统中的流量。节流口都介于理想薄壁孔和细长孔之间。2、作用：使流量稳定，不随负载变化而变化。（实际上做不到）七、调速阀1、组成：调速阀是由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀，节流阀前后的压差为定值，消除了负载变化对流量的影响。第六章：基本回路：第一节：液压基本回路一、压力控制回路（书249）作用：利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。1、调压回路：作用：利用溢流阀、调速阀、换向阀等，使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。2、减压回路：作用：利用定值减压阀与主油路相连，使系统中的某一部分油路具有较系统压力低的稳定压力。3、增压回路：作用：利用增压缸使某支路获得高压力、流量小的压力油。（利用面积差）4、卸荷回路：作用：在泵停止运转时，将流量在低压情况下啊流回油箱。（可采用换向阀等（书251）5、保压回路：作用：利用液压泵或蓄能器，使执行元件行程终止时，保持一定压力不变。6、平衡回路：作用：利用背压阀，防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。二、速度控制回路作用：调节执行元件的速度。包括节流调速、容积调速、容积节流调速回路三种。其余的参考课件。专心-专注-专业