液压复习资料

1、绪论：1. 液压传动系统组成：能源装置液压泵执行元件有作直线运动的液压缸，或作回转运动的液压马达。控制调节元件溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀。辅助元件油箱、过滤器、油管。2. 液压传动优点：在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更多的动力。液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达2000），它还可以在运行的过程中进行调速。液压传动易于自动化，它对液体压力、流量或流动方向易于进行调节或控制。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能实现很复杂的顺序动作，也能方便地

2、实现远程控制。液压装置易于实现过载保护。液压缸和液压马达都能长期在堵转状态下工作而不会过热，这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。用液压传动实现直线运动比用机械传动简单。第1章 ：流体力学基础1. 液体静压力基本方程意义静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。静压力基本方程的物理意义是：静止液体内任何一点具有压力能和位能两种能量形式，且其总和保持不变，即能量守恒。但是两种能量形式之间可以相互转换 。2. 真空度表示方法：如果液体中某点处的绝对压力小于大气压力，这时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值，

3、称为真空度。真空度=大气压力绝对压力3. 连续方程含义：连续方程是流量连续性方程的简称，它是流体运动学方程，其实质是质量守恒定律的另一种表示形式，即将质量守恒转化为理想液体作恒定流动时的体积守恒 。这就是液流的流量连续性方程，它说明在恒定流动中，通过流管各截面的不可压缩流体的流量是相等的。换句话说，液体是以同一个流量在流管中连续地流动着；而液体的流速则与流通截面面积成反比 。4. 能量方程含义：能量方程又常称伯努利方程，它实际上是流动液体的能量守恒定律。理想液体能量方程的物理意义是：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形成，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为

4、一定值，即能量守恒 。5. 液流的两种流态，判别方法：层流和湍流。层流时，液体流速较低，质点受粘性制约，不能随意运动，粘性力起主导作用；湍流时，液体流速较高，粘性的制约作用减弱，惯性力起主导作用。判别方法：液体的流动状态可用雷诺数来判别当雷诺数Re小于临界雷诺数Recr时，液流为层流；反之，液流大多为湍流。6. 两种压力损失，如何产生的，液流流经阀的损失是哪一种？沿程压力损失和局部压力损失沿程压力损失：液体在等径直管内流动时因摩擦而产生的压力损失。局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、阀口以及突然变化的截面等处时，因流速或流向发生急剧变化而在局部区域产生流动阻力所造成的压力损失。总压力损失：

5、通常情况下，液压系统的管路并不长，所以沿程压力损失比较小，而阀等元件的局部压力损失却较大。因此管路总的压力损失一般以局部损失为主。第2章 ：能源装置1. 液压泵的作用， 液压泵工作的基本条件是什么？液压泵的压力取决于什么？作用：将电动机或其它原动机输入的机械能转换为液压能的能量转换装置。其为液压系统提供具有一定压力和流量的液压液，是液压系统的重要组成部分。其性能好坏直接影响液压系统工作的可靠性和稳定性。基本条件：1）形成密封工作腔；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）吸压油腔隔开（配流装置）。压力取决：工作压力是指液压泵出口处的实际压力，其大小取决于负载

6、。 额定压力pS是指液压泵在连续使用中允许达到的最高压力。2. 齿轮泵的困油现象及解决措施，限制齿轮泵压力提高的主要因素是什么？现象：为了使齿轮泵能连续平稳地供油，必须使齿轮啮合的重叠系数大于1。这样，齿轮在啮合过程中，前一对轮齿尚未脱离啮合，后一对轮齿已进入啮合。因为两对轮齿同时啮合 所以就有一部分油液被围困在两对轮齿所形成的独立的封闭腔内，这一封闭腔和泵的吸、压油腔相互间不连通。当齿轮旋转时，此封闭腔容积发生变化，使油液受压缩或膨胀，这种现象称为困油现象。方法：在两侧端盖上分别开卸荷槽以消除困油。主要因素：泄漏。外啮合齿轮泵高压腔的压力油可通过齿轮两侧面和两端盖间轴向间隙、泵体内孔和齿顶圆

7、间的径向间隙及齿轮啮合线处的间隙泄漏到低压腔中去。其中对泄漏影响最大的是轴向间隙，可占总泄漏量的75%80%。它是影响齿轮泵压力提高的首要因素。3.哪些是变量泵，哪些用于高压第3章 执行元件1. 液压执行元件的输入和输出参数是哪些输入为压力和流量，输出为力和速度，或转矩和转速。2.液压缸的类型，液压缸的推力及速度计算式液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸、柱塞缸和伸缩缸等1. 活塞式液压缸1）双杆活塞缸 A 活塞的有效面积； D、d 活塞和活塞杆的直径； q 输入流量； p1、p2 缸的进、出口压力； m、V 缸的机械效率、容积效率。2）单杆活塞缸3） 差动液压缸 2.柱塞式液压缸 3.伸缩式液

8、压缸3. 液压马达的作用，主要性能参数排量的定义液压马达是实现连续旋转或摆动的执行元件 排量V 是指液压马达轴转一周由其各密封工作腔容积变化的几何尺寸计算得到的油液体积 ；效率和功率容积效率：由于有泄漏损失，为了达到液压马达要求的转速，实际输入的流量q 须大于理论流量qt。容积效率 机械效率：由于有摩擦损失，液压马达的实际输出转矩T一定小于理论转矩Tt。因此机械效率为 ：液压马达的总效率为： 液压马达输入功率Pi 为：液压马达输出功率Po为 ：转矩和转速液压马达能产生的理论转矩Tt 为：液压马达输出的实际转矩T为：液压马达的实际输入流量为q时，马达的转速为： 第4章 控制元件1.控制元件分类2

9、.方向控制阀种类，什么是三位换向阀的中位机能。一些典型的三位四通换向阀中位机能：O、H、Y、J、P等工作位置机能：滑阀处于某个工作位置时，其各个油口的连通关系过渡状态机能：滑阀从一个工作位置变换到另一个工作位置的过渡过程中，各个油口的瞬时连通关系O各油口全封闭，系统不卸载，缸封闭 H各油口全连通，系统卸荷 Y系统不卸荷，缸两腔与回油相通J系统不卸载，缸一腔封闭，另一腔与回油连通 P压力油与缸两腔连通，回油封闭3. 压力控制阀种类，溢流阀功用，常态，二节同心式先导溢流阀如何调压，主阀阻尼孔的作用：有的需要限制液压系统的最高压力，如安全阀；有的需要稳定液压系统中某处的压力值（或者压力差，压力比等）

10、，如溢流阀、减压阀等定压阀；还有的是利用液压力作为信号控制其动作，如顺序阀、压力继电器等。溢流阀功用：溢流阀的主要作用是对液压系统定压或进行安全保护。几乎在所有的液压系统中都需要用到它，其性能好坏对整个液压系统的正常工作有很大影响。如何调压：将远程控制口用油管接到另一个远程调压阀，调节远程调压阀的弹簧力，即可调节溢流阀主阀芯上端的液压力，从而对溢流阀的溢流压力实现远程调压。阻尼孔的作用：阻尼孔用来对阀芯的动作产生阻尼，以提高阀的工作平衡性；4.减压阀的作用，顺序阀的作用，溢流阀、减压阀和顺序阀的区别减压阀的作用是降低液压系统中某一回路的油液压力，使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出。

11、顺序阀是用压力信号控制多个执行元件的顺序动作的一种压力阀。区别：1.溢流阀是维持阀前的压力恒定的压力控制阀；2.减压阀是用节流的方法使出口低于进口压力并保持出口压力恒定的压力控制阀；3.顺序阀是进油压力达到预调值时，阀门开放使液流畅通。5.流量控制阀定义，种类，调速阀图形符号和简化符号，作用流量控制阀就是通过改变阀的通流截面积来实现流量控制的元件。气动流量控制阀主要包括两种：设置在回路中，对所通过的空气流量进行控制，如节流阀、单向节流阀、柔性节流阀、行程节流阀等；连接在换向阀的排气口处，对换向阀的排气量进行控制，这类阀称为排气节流阀。调速阀的作用是由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀。节流阀用

12、来调节通过的流量，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为定值，消除了负载变化对流量的影响响。习题P222 4-11 回路中液压缸由顺序阀、溢流阀调定压力时，各点压力计算。习题P223 4-14（b）回路中液压缸由顺序阀、溢流阀调定压力时，各点压力计算。第6章 基本回路1.压力回路：一级、二级调压回路，分析二级调压原理。单级调压回路如图6-1a所示，在液压泵出口处设置并联的溢流阀1，电磁阀4不通电时，即为单级调压回路，压力由溢流阀1的调压弹簧调定。二级调压回路图6-1a也可实现两种不同的压力控制，由先导式溢流阀1和远程调压阀5分别调整工作压力。当二位二通电磁阀4处于图示位置时，

13、系统压力由阀1调定；当阀4通电后右位接入时，系统压力由阀5调定。但要注意，阀5的调定压力一定要低于阀1的调定压力，否则不能实现二级调压；当系统压力由阀5调定时，先导式溢流阀1的先导阀口关闭，但主阀开启，液压泵的溢流流量经主阀流回油箱。2.速度控制回路（1）节流调速：进油、回油、旁路及调速阀调速特点（2）容积调速（3）容积节流调速以上三种调速回路哪种效率高，那种是输出恒转矩或恒功率要求有节流阀的液压回路，会建立各点压力计算式。节流调速工作原理：通过改变回路中流量控制元件（节流阀或调速阀）通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。 进油节流调速回路：节流阀串联在液

14、压泵和液压缸之间。液压泵输出的油液一部分经节流阀进入液压缸工作腔，推动活塞运动，多余的油液经溢流阀流回油箱。由于溢流阀有溢流，泵的出口压力pp就是溢流阀的调整压力并基本保持恒定。调节节流阀的通流面积，即可调节通过节流阀的流量，从而调节液压缸的运动速度。有溢流是这种调速回路能够正常工作的必要条件。这种调速回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失Py=ppqy和节流损失PT=pq1 ，故这种调速回路的效率较低。 回油节流调速回路：节流阀串联在液压缸的回油路上，利用节流阀控制液压缸的排油量q2来实现速度调节。由于进入液压缸的流量q1受到回油路上q2的限制。因此调节q2，也就调节了进油量q1，定量泵输出

15、的多余油液仍经溢流阀流回油箱，溢流阀调整压力（pp）基本保持稳定。它与进油节流调速回路的功率损失相似。在回油节流调速回路中，液压缸工作腔和回油腔的压力都比进油节流调速回路的高，特别是负载变化大，尤其是当F接近于零时，回油腔的背压有可能比液压泵的供油压力还要高，这样会使节流功率损失大大提高，且加大泄漏，因而其效率实际上比进油节流调速回路的要低。旁路节流调速回路 ：采用节流阀的旁路节流调速回路。节流阀调节液压泵溢回油箱的流量，从而控制了进入液压缸的流量。改变节流阀的通流面积，即可实现调速。由于溢流已由节流阀承担，故溢流阀实际上是安全阀，常态时关闭，过载时打开，其调定压力为最大工作压力的1.11.2

16、倍。旁路节流调速回路只有节流损失而无溢流损失，液压泵的输出压力随负载而变化，即节流损失和输入功率随负载而变化，所以比前两种调速回路效率高。特点：由于旁路节流调速回路负载特性很软，低速承载能力又差，故其应用比前两种回路少，只用于高速、负载变化较小、对速度平稳性要求不高而要求功率损失较小的系统中。调速阀的节流调速回路：旁路节流调速回路的承载能力亦不因活塞速度降低而减小，在负载增加时，液压泵的泄漏使活塞速度有小量的降低。但所有性能上的改进都是以加大流量控制阀的工作压差，也即增加液压泵的压力为代价的，调速阀的工作压差一般最小需0.5MPa，高压调速阀则需1.0MPa左右。采用比例流量阀的节流调速回路使

17、用比例节流阀或比例调速阀的节流调速回路，可以实现输入电信号对于输出流量的比例控制。同样它也可分为进油、回油、旁路节流调速几种，各基本回路的特性与上述相应回路相似。容积调速回路：容积调速回路是用改变液压泵或液压马达的排量来实现调速的。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。根据油路的循环方式，容积调速回路分为开式回路或闭式回路。 闭式回路：执行元件的回油直接与泵的吸油腔相连。 结构紧凑，只需很小的补油箱，空气和脏物不易进入回路，但油液的冷却条件差，需附设辅助泵补油、冷却和换油。补油泵的流量一般为主泵流量的1

18、0%15%，压力通常为0.31.0MPa左右。 变量泵-定量液压马达的调速回路中，若不计损失，马达的转速nM=qp/VM。因液压马达排量为定值，故调节变量泵的流量qp，即可对马达的转速nM进行调节。当负载转矩恒定时，马达的输出转矩（T=pMVM/2 ）和回路工作压力p都恒定不变，马达的输出功率（P=pMVMnM ）与转速nM成正比，故本回路的调速方式又称为恒转矩调速。定量泵和变量马达组成的容积调速回路。定量泵1输出流量不变，改变变量马达3的排量VM就可以改变液压马达的转速。2是安全阀，4是补油泵，5为调节补油压力的溢流阀。在这种调速回路中，由于液压泵的转速和排量为常值，当负载功率恒定时，马达输出功率PM和回路工作压力p都恒定不变，而马达的输出转矩与VM成正比，输出转速与VM成反比。所以这种回路称为恒功率调速回路。容积节流调速回路：容积节流调速回路采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调节进入或流出液压缸的流量来调节其运动速度，并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需流量相适应。特点：没有溢流损失，效率较高，速度稳定性比