液压传动CAI课件

1、液压传动 CAI 课件 华北科技学院 机电工程系 机械工程教研室 张洪斌目录1 绪论 液压动力元件 泵的工作原理 泵的性能参数 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵液压执行元件 液压缸 活塞缸 柱塞缸 摆动缸 液压马达 液压马达的主要性能参数 柱塞马达目录2 控制调节元件控制阀的分类性能参数 方向控制阀单向阀换向阀 压力控制阀溢流阀减压阀顺序阀压力继电器 流量控制阀 节流阀 调速阀 数字阀 辅助元件 畜能器 过滤器 油箱 管件 密封装置目录3 液压传动回路 方向控制回路 压力控制回路 调压回路 减压回路 增压回路 保压回路 卸荷回路 平衡回路 速度控制回路 节流调速回路 调速阀式节流回路 容积调速回路 容积

2、节流调速回路 快速回路 速度换接回路绪论 一、研究对象： 液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械的传动和自动控制的学科。 二、工作原理： 借助液压千斤顶来简述液压传动的工作原理。液压千斤顶结构示意图液压千斤顶理论分析 1 、力比例关系 液压传动中工作压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。 2 、运动关系 q-流入活塞的流量 活塞的运动速度取决于进入液压缸的流量，而与流体的压力无关。 3 功率关系 液压传动是以流体的压力能来传递动力的。211AAFW2112AAVV22AqVpqVpAVpAP2211液压传动系统的构成 结合液压传动组成示意图说明。 1 、动力装置 2 、控制调节装

3、置 3 、执行元件 4 、辅助装置 5 、工作介质液压传动组成示意图液压传动的特点 1 、拖动能力 （ 1 ）功率-质量比大电机和发电机： 165W/公斤；液压泵和液压马达： 1650W/公斤；航空,航天的液压泵和液压马达： 6600W/公斤； （ 2 ）力-质量比大液压缸： 13000N/ 公斤；液压马达： 61103 N. m/(kg. m2) 2、控制方式性能与机械装置相比，操作方便、省力、系统结构空间的自由度大，易于实现自动化，且能在很大的范围内实现无级调速，传动比可达100：1至2000：1。液压传动的工作介质 一、工作介质的性质 1 、密度：单位体积液体的质量称为液体的密度。 =m

4、/v 我国采用 20 C 的密度作为油液的标准密度 20 。 2 、可压缩性 压力为 p0,体积为 V0 的液体，如压力增大 p 时，体积减少 V ，此时液体的可压缩性为：01VVpk粘性 液体在外力的作用下流动或有流动趋势时，液体分子间的内聚力要阻止液体分子的相对运动，由此产生的一种内摩擦力，这种现象称为液体的粘性。 常用的粘性表示方法有：动力粘度 、运动粘度和相对粘度。 粘温指数 一般 90 以上，优异 100 以上。液压油的选择 1 、选择液压油的类型。 2 、选择液压油的粘度（以满足泵的要求为依据。）。液压泵的工作原理结合单柱塞泵讲解泵工作原理和基本工作条件。 1 、密封的容积必须进行

5、由大到小和由小到大的周期变化。 2 、油箱必须与大气相通（或保持 一个大气压的压力。 3 、具有将吸液腔和排液腔隔开的配流装置有轴式、盘式和阀式三种类型。单柱塞泵工作原理示意图单柱塞泵工作原理示意图单柱塞泵工作原理示意图液压泵的分类 1 、按密封的容积结构形式分： 齿轮泵、柱塞泵、叶片泵和螺杆泵等。 2 、按输出的流量能否调节分： 定量泵和变量泵。 3 、按吸、排液口分： 单向泵和双向泵。液压泵的性能参数 1 、压力 （ 1 ）工作压力（系统压力）：液压泵实际工作时输出油液的压力值，既泵的出口处的压力值。 （ 2 ）额定压力：在保证泵的容积效率、使用寿命和额定转速的前提下，泵连续长期运转时允许

6、使用的压力最大值。压力的分级压力分级低压中压中高压 高压超高压压力/Mpa 2.52.58816163232流量和排量 流量：单位时间泵输出油液的体积单位： m3/s。 1,排量 V ：泵轴转一转时，泵密封容积的变化量常用单位：毫升/r。 2,理论流量 qt:泵在单位时间内理论上可排出液体的体积 qt=Vn(m3/s) n-主轴转速 r/s。 3,实际流量 q: 泵在某一具体工况下，单位时间内排出液体的体积 q=qt -ql。 (m3/s) ql 泄漏流量 4,额定流量 q:泵在正常工作条件下，按实验标准规定必须保证的流量。容积效率和机械效率 1 、容积损失 容积效率 2 、机械损失 机械效率

7、 3 、总效率TtT111TTtmvmtlltqq1qtq-qqtqv液压泵的功率 1, 输入功率Pi：作用在液压泵主轴上的机械功率 Pi=Ti。 2,输出功率 P ：泵的实际输出流量与泵的进出口压差的乘积。 P=p q液压泵的性能曲线齿轮泵的特点 1 、特点：结构简单、制造方便、成本低、价格低廉、重量轻、自吸性能好，对油液污染不敏感、工作可靠。 2 、缺点：流量和压力脉动大、噪音大、排量不可调节。齿轮泵的结构齿轮泵的工作原理齿轮泵的流量和排量 1,排量 V ： 2,流量 q:B2zm2BhD VvpvBnzmnVq26 . 6齿轮泵的脉动%100)()(minmaxqqqshshq不同齿数齿

8、轮泵的流量脉动率不同齿数齿轮泵的流量脉动率 z 6 8 10 12 14 16 2034.726.321.217.815.313.410.7q齿轮泵的结构特点 1 、泄漏 （ 1 ）泵体内表面和齿顶径向间隙的泄漏。 （ 2 ）齿面啮合处间隙的泄漏。 （ 3 ）齿轮端面间隙的泄漏 2 、液压径向不平衡力 K-系数，主动轮轴 0.75 ，从动轮轴 0.85.aPbDKF液压径向不平衡力示意图解决液压径向不平衡力的措施 1 、缩小出油口的直径 2 、开压力平衡槽困油现象提高外啮合齿轮泵压力的措施 提高外啮合齿轮泵压力主要是在高的工作压力下，减少泄漏，提高容积效率齿轮泵的主要泄漏途径是端面泄露，占总泄

9、漏量的 75% 左右。广泛采用端面间隙自动补偿装置，即采用浮动轴套或弹性侧板两种类型。提高外啮合齿轮泵压力结构示意图内啮合齿轮泵螺杆泵叶片泵 1 、特点：结构紧凑、噪音小、运转平稳；适用于中、低压系统。 2 、缺点：结构复杂、吸油能力差、对油液污染敏感。 3 、类型：单作用（变量泵）和双作用（定量泵）。双作用叶片泵的结构示意图双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的流量和排量计算 1,双作用叶片泵的排量 V 2,双作用叶片泵的流量 q R,r-定子的最大直径和最小直径。 b-叶片的厚度；-叶片的倾角； Z-叶片数bZrRrRBVcos222VnbZrRrRBqcos222双作用叶片泵的结构特点单作

10、用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的排量和流量 1,排量 V ： 2,流量 q:DBeV2VVDBewnVnq2单作用变量叶片泵 1 、分类：手动和自动变量两种类型。 自动变量又分为：恒压式、稳流量式和限压式等类型。 重点讲述限压式变量叶片泵的工作原理。 它分为：外反馈和内反馈两种类型。外反馈限压式变量叶片泵结构外反馈限压式变量叶片泵工作原理分析 1 、各零部件的作用。 2 、工况分析 （ 1 ）限定压力的确定： （ 2 ）当系统压力 ppb 时： pApb 时： pA Ksx0 定子向右移动，弹簧被压缩，最大偏心距 e 减少，泵的流量也随之减少。0 xKApsbAxKpsb0外反馈限压式变量叶片

11、泵的特性分析 当系统压力ppb时：pAKsx0定子向右移动，弹簧的附加压缩量为x，定子的偏心距e为：e=e0-x，定子的平衡方程为： pA=k(x0+x) 由此得此泵的特性曲线为：KppAeeb)(0外反馈限压式变量叶片泵的特性曲线BpCpBA1qpq.0CppPpqAq限压式变量叶片泵的特性曲线分析 1 、调节偏心调节螺钉可改变泵的最大流量 。 AB 线上下平移。 2,改变预紧调节螺钉可改变限定压力 pb 西元前的大小，线平移。 改变调压弹簧的刚度系数 ks 西元前可改变的斜率，弹簧越 软 西元前，段越陡，越小；反之，弹簧越 硬 西元前，段越平坦，越大。Aqmaxpmaxp内反馈限压式叶片泵

12、工作原理分析限压式变量叶片泵的应用 限压式变量叶片泵对即要实现快速行程，又要实现工作进给（慢速移动）的执行元件来说是一种合适的动力源：快速行程需要大的流量，负载压力较低，特性曲线的 AB 西元前段；工作进给时负载压力升高，需要流量减少，特性曲线的段； 合理调整拐点的压力 pb 是使用该泵的关键。 广泛使用在要求执行元件有快有慢的系统中有利于节能和简化回路。YBX 型外反馈限压式变量叶片泵柱塞泵的特点和缺点 1 、特点：工作压力高、易于变量、流量范围大。 2 、缺点：对油液污染敏感、滤油精度要求高、结构复杂、加工精度高、价格昂贵。 分类：径向柱塞泵和轴向柱塞泵两类。径向柱塞泵的工作原理径向柱塞泵

13、的排量和流量 1,排量 V ： 2,流量 q: d-柱塞直径；电子偏心距； n-泵轴转速； Z-柱塞的数，为奇数以减少脉动。eZdeZdV222124VeZndq242阀式配流径向柱塞泵的工作原理轴向柱塞泵的特点及分类 1 、分类： （ 1 ）缸体的轴线和传动轴的轴线重合称为斜盘式；它又分为通轴和非通轴两种。 （ 2 ）缸体的轴线和传动轴的轴线成一个夹角时，称为斜轴式； 2 、特点：结构紧凑、功率密度大、重量轻、工作压力高、容易实现变量。斜盘式轴向柱塞泵的工作原理斜轴式轴向柱塞泵的工作原理轴式轴向柱塞泵的运动规律示意图轴向柱塞泵的排量和流量 1,柱塞的行程 h ： 2,泵的排量 V ： 3,泵

14、的实际输出流量 q ：tanDh tan4422ZDdZhdVVnZDdqtan424 、泵的瞬时输出流量分析 1,柱塞的瞬时位移 s:当缸体转过 时，柱塞由转至 b ，柱塞的位移 s 为： 2 、柱塞的瞬时速度： 3,单个柱塞的瞬时流量 q: 4 、单个柱塞的脉动率： (当 Z 为奇数）ttan)cos1 (2tancos2tan2tDtDDObOaabstDdtdsusintan2ZZq4tan2tDddqsintan24422ZZq2tan2斜盘式轴向柱塞泵的结构斜盘式轴向柱塞泵的结构特点 1 、组成： 2 、工作原理； 3 、典型零件的结构分析： （ 1 ）滑靴与柱塞的球铰接； （ 2

15、 ）定心弹簧的作用； （ 3 ）滑靴和斜盘的接触关系； （ 4 ）柱塞和缸体的受力分析；滑靴静压支承原理图柱塞和缸体的受力分析图NFptFFrsincosNrNtFFFF分析这两个力的平衡关系！轴向柱塞泵的手动变量机构 1 、动作原理 2 、特点： 结构简单、操纵不轻便、不能在工作中变量。压力补偿变量机构结构示意图压力补偿变量工作原理 1 、系统压力小于调定压力； 2 、系统压力大于调定压力； 3 、伺服过程（流量稳定）； 4 、特性曲线；系统压力小于调定压力位置图系统压力小于调定压力位置图流量稳定位置图特性曲线伺服变量机构示意图TZ 型通轴式轴向柱塞泵斜轴轴式轴向柱塞泵液压泵的选择原则 1

16、、液压泵的选择对液压系统的影响因素： 合理的选择对于降低液压系统的能耗、提高系统效率、降低噪声、改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要。 2 、液压泵的选择原则： 根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求，首先确定液压泵的类型，然后按照系统所要求的压力、流量确定其规格型号。液压系统中常用液压泵的性能比较性能外啮合齿轮泵双作用齿轮泵双作用叶片泵限压式变量叶片泵轴向柱塞泵螺杆泵输出压力低压中压中压中压高压低压流量调节不能不能能能能不能效率低较高较高高高较高输出流量脉动很大很小一般一般一般最小自吸特性好较差较差差差好对油的污染敏感性不敏感较敏感较敏感很敏感很敏感不敏感噪声大小较大大大最小液压

17、泵的通常使用情况 一般在机床液压系统中，往往选用双作用叶片泵和限压式变量叶片泵；而在筑路机械、港口机械以及小型工程机械中，往往选择抗污染能力较强的齿轮泵；在负载大、功率大的场合往往选择柱塞泵。油缸的分类和特点和分类 1 、特点：结构简单、工作可靠，可实现多种机械运动可减去减速装置，没有传动间隙，运动平稳。 2 、分类： （ 1 ）按结构分：活塞式、柱塞式和摆动式。 （ 2 ）按作用方式分：单作用和双作用。活塞式油缸的典型结构双杆式活塞式油缸受力分析 1,缸体固定式活动范围为 3l；活塞杆固定为 2l；。 2,推力 F ： 3,速度 v ：)(4)(212221ppdDppAF)(422dDqA

18、qv活塞式油缸-双杆式(活塞杆固定）1qp2qpvFvFllAA活塞式油缸-双杆式(缸体固定）vvFF1qp2qplllAA单杆式活塞油缸受力分析1A2ADd1v2v1F2FDd1qp1qp2p2pmmdpDpppApAF22221221114)(vvDqAqv2114mmdpDpppApAF21221211224)()(42221dDqAqv22212dDDvv单杆式活塞油缸的差动联结1A2ADd3F3vqqqqp1vvdqAAqv22134mmpdApApF12221134快进（差动连接）工进（无杆腔进液）快退（有杆腔进液）活塞式油缸的安装形式耳座式前法兰尾部耳环式头部销轴式柱塞式油缸的典

19、型结构 1柱塞式油缸的典型结构 2柱塞式油缸的工作方式柱塞式油缸的特点： 1 、靠液压力只能实现单方向的运动，多成对使用 2 、柱塞和缸筒内壁不接触，缸筒内孔只需粗加工甚至不加工，工艺性好，更适用于长行程。 3 、水平安装易造成密封件和导向件的单边磨损，垂直使用更为有利。摆动式油缸一B一 B摆动式油缸计算示意图mppdDZbT21228VdDzbq228Z-叶片数； b-叶片宽度； D-缸体内孔直径;d-叶片轴直径； p1-进口压力； p2-背压力； q-输入流量。增压缸的结构及工作原理11212kppAAp222121DDAAkK-增压比增压缸可获得高压或超高压，以代替昂贵的高压泵；有的用于

20、实验，有的用于机械，如何获得连续的流量哪？单作用和双作用增压缸示意图双伸缩油缸示意图特点：行程大，缩回时长度较短，结构紧凑；常用于工程机械中。动作过程： 1 、伸出：从大到小； 2 、缩回：由小到大；3 、伸出及缩回时的力和速度是变化的。齿条式组合油缸示意图课堂思考题一：图示为一柱塞缸，其中柱塞固定，缸筒运动。压力油从空心柱塞中通人，压力为p，流量为q。柱塞外径d，内径d0，试求缸筒运动速度v和产生的推力F。 课堂思考题二：图（a）中，小液压缸（面积A1）回油腔的油液进入大液压缸（面积A3）。而在图（b）中，两活塞用机械直接相连，油路连接和图（a）相似，供给小液压缸的流量为 q，压力为p。试分

21、别计算图（a）和图（b）中大活塞杆上的推力和运动速度。 课堂思考题三：图示回路能实现快进（差动连接） 慢进 快返 停止卸荷的工作循环，试列出其电磁铁动作表（通电+；断电） 缸体组件的连接形式活塞与活塞杆的连接形式活塞的结构与密封一-O 形密封圈密封； b-L 形皮碗密封； c-Y 形密封圈密封； d-小 Y 形密封圈密封；活塞与活塞杆伸出端的结构一-缸径和活塞杆直径相差较小的油缸；b-缸径和活塞杆直径相差较大的油缸；活塞杆头部的结构形式内螺纹连接外螺纹连接双耳环连接双耳环连接油缸的缓冲装置结构形式油缸的结构设计应注意的问题 1 、尽量使液压缸的活塞杆在受拉状态下承受最大负载，或在受压状态下具有

22、良好的纵向稳定性； 2 、根据主机的工作要求和结构设计要求，正确确定液压缸的安装、固定方式但液压缸只能一端定位。 3 、液压缸的各部分的结构需根据推荐的结构形式和设计标准进行设计，尽可能作到结构简单、紧凑、加工、装配和维修方便。油缸的结构设计计算-压力确定 1 、油缸的工作压力的确定： （ 1 ）按负载的大小确定； （ 2 ）按液压设备的类型确定。液压缸负载与工作压力之间的关系表负载 F/N50005000100001000020000缸的工作压力 p1/Mpa50000缸的工作压力 p1/Mpa3445 57各类液压设备常用工作压力表设备类型磨床组合机床车床、铣床、镗床工作压力 p1/Mpa

23、0.823524设备类型拉床龙门刨床农业机械小型工程机械液压机重型机械其重运输机械工作压力 p1/Mpa8102810162032油缸的结构设计-D 和 d 确定 1,D 按负载和工作压力确定： 2,d 的确定： （ 1 ）根据往复速比确定。 （ 2 ）按受力情况确定： 受拉时： 受压时：mpFD1149 . 08 . 0m1 DdDd5 . 03 . 0 MpapDd0 . 555. 05 . 0 MpapMpaDd0 . 70 . 57 . 06 . 0MpapDd0 . 77 . 0强度校核Fd4)4.1(nnb缸体壁厚的确定 一般情况下，缸体的壁厚往往由结构工艺上的要求确定，必要时再校

24、核其强度当 D/d?10 时，按薄壁筒公式进行校核。 D-缸筒内径； Py-实验压力，当 pn?16Mpa时， Py=1.5 pn 当 pn16Mpa时， Py=1.25 pn 当 D/d15d时，应进行失稳校核。220DLHDB0 . 16 . 0)80(0 . 16 . 0mmDA2BAHC油缸的缓冲装置结构设计示意图油缸的缓冲装置结构设计计算自学液压马达的分类 1 、按结构分：齿轮式、柱塞式和叶片式。 2,按转速和转矩分：高速（旧姓的 500rpm)和低速 (旧姓的500rpm) ； 3 、按能否变量分：变量和定量； 4 、按转向分：单作用和双作用；轴向柱塞式液压马达工作原理示意图轴向柱

25、塞式液压马达工作原理 1 、以柱塞为分析对象： 斜盘对柱塞的作用力 F ， 每个柱塞在进油区的瞬时转矩为： 由于 所以转矩是变化的。 2 、柱塞在进油区的瞬时总转矩：TNFFFsintansinFRRFTTitsintanFRT液压马达的主要性能参数 1 、工作压力：马达入口的实际压力；马达入口的压力和出口的压力差称为工作压差； 2 、额定压力：马达在正常工作条件下，按实验标准规定连续运转的最高压力。 3 、流量：马达入口的流量称为实际流量；按理论密封容积变化所需的流量称为理论流量； 4 、排量：马达轴每转一周，其密封容积变化所需的理论体积称为马达的排量。马达的转速、转矩、功率和效率 5 、转

26、速： 6 、转矩： 7 、功率： （ 1 ）输入功率： （ 2 ）输出功率： 8 、效率：mVVqn)(221ppppVTmmqpPi1TTPmmtommmVm马达的能量转换和效率示意图qp12pmVmmtTnVPPm)(21=TmVmmtmtVqVqqVqn2221mmtVpppVTmmtTT思考题：如何测试马达的效率？液压马达的特性曲线轴向柱塞式液压马达结构示意图单作用液压马达结构示意图单作用液压马达原理示意图配流转阀的结构示意图多作用液压马达结构示意图马达的选用原则 1 、齿轮马达结构简单、价格便宜，常用于高转速、低转矩和运动平稳性要求不高的场合。 2 、叶片马达转动惯量小，动作灵敏，但

27、容积效率不高，机械特性软，适用于中速以上，转矩不大，要求启动换向频繁的场合。 3 、轴向柱塞马达容积效率高，调速范围大，且低速稳定性好，但耐冲击性能稍差，常用于系统要求较高的场合采用低速大转矩柱塞马达，不需减速箱，可直接驱动执行机构。轴向柱塞式液压马达结构示意图单作用液压马达结构示意图单作用液压马达原理示意图配流转阀的结构示意图多作用液压马达结构示意图 原理示意图齿轮马达 工作原理 为适应正反转的要求，马达的进出口大小相等，位置对称，并有单独的泄漏口。 和一般齿轮泵一样，齿轮液压马达由于密封性差，容积效率较低，所以输入的油压不能过高，因而不能产生较大的转矩，并且它的转速和转矩都是随着齿轮啮合情

28、况而脉动的。齿轮液压马达多用于高转速低转矩的液压系统中。齿轮泵一般都可以直接作液压马达使用。 图3-15 叶片式液压马达工作原理1 1、工作原理、工作原理 双作用叶片式液压马达的工作原理可用下图双作用叶片式液压马达的工作原理可用下图说明。图中当压力油进入后，叶片说明。图中当压力油进入后，叶片1、3、5、7一一侧受到压力油的作用，另侧受到压力油的作用，另 一侧通回油。而叶片一侧通回油。而叶片2、4、 6、8的两侧压力相同。当压的两侧压力相同。当压 力作用在叶片上时，产生的力作用在叶片上时，产生的 扭矩为使转子转动。扭矩为使转子转动。 与单作用相比，双作用叶片马达是在力偶作用下旋转的，运行更为平稳

29、。单作用叶片马达可以制作成变量马达，而双作用马达只能为定量马达。 马达与泵不同，为适应马达正反转要求，马达叶片均径向安装；为防止马达启动时(离心力尚未建立)高低压腔串通，叶片槽底装有弹簧，以便使叶片始终伸出贴紧定子； 叶片马达结构特点结构特点 叶片马达与相应的叶片泵相比有以个几个特点：1、叶片底部有弹簧，以保证在初始条件下叶片能紧贴在定子内表面上，以形成成密封工作腔，否则进油腔和回油腔将串通，就不能形成油压，也不能输出转矩。2、叶片槽是径向的，以便叶片液压马达双向都可以旋转。3、在壳体中装有两个单向阀，以使叶片底部能始终都通压力油（使叶片与定子内表面压紧)而不受叶片液压马达回转方向的影响。叶片

30、液压马达的最大特点是体积小，惯性小，动作灵敏，允许换向频率很高，甚至可在几亳秒内换向。但其最大缺点是泄漏较大，机械特性较软，不能在较低转速下工作，调速范围不能很大。因此适用于低转矩、高转速以及对惯性要求较小特别是机械特性要求不严的场合。 低速大扭矩液压马达低速大扭矩液压马达 低速大扭矩液压马达是相对于高速马达而言的，通常这类马达在结构形式上多为径向柱塞式,其特点是：最低转速低，大约在510转/分；输出扭矩大，可达几万牛顿米；径向尺寸大，转动惯量大。由于上述特点，它可以直接与工作机构直接联接，不需要减速装置，使传动结构大为简化。低速大扭矩液压马达广泛用于起重、运输、建筑、矿山和船舶等机械上。 液

31、压泵的工作特点液压泵的工作特点（1）液压泵的吸油腔压力过低将会产生吸油不足，异常噪声，甚至无法工作。因此，除了在泵的结构设计上尽可能减小吸油管路的液阻外，为了保证泵的正常运行，应该使泵的安装高度不超过允许值；避免吸油滤油器及管路形成过大的压降；限制泵的使用转速至额定转速以内。（2）液压泵的工作压力取决于外负载，若负载为零，则泵的工作压力为零。随着排油量的增加，泵的工作压力根据负载大小自动增加，泵的最高工作压力主要受结构强度和使用寿命的限制。为了防止压力过高而使泵、系统受到损害，液压泵的出口常常要采取限压措施。（3）变量泵可以通过调节排量来改变流量，定量泵只有用改变转速的办法来调节流量，但是转速

32、的增大受到吸油性能、泵的使用寿命、效率等的限制。例如，工作转速低时，虽然对寿命有利，但是会使容积效率降低，并且对于需要利用离心力来工作的叶片泵来说，转速过低会无法保证正常工作。（4）液压泵的流量具有某种程度的脉动性质，其脉动情况取决于泵的型式及结构设计参数。为了减小脉动的影响，除了从造型上考虑外，必要时可在系统中设置蓄能器或液压滤波器。（5）液压泵靠工作腔的容积变化来吸、排油，如果工作腔处在吸、排油之间的过渡密封区时存在容积变化，就会产生压力急剧升高或降低的“困油现象”，从而影响容积效率，产生压力脉动、噪声及工作构件上的附加动载荷，这是液压泵设计中需要注意的一个共性问题。 液压马达的工作特点液

33、压马达的工作特点（1）在一般工作条件下，液压马达的进、出口压力都高于大气压，因此不存在液压泵那样的吸入性能问题，但是，如果液压马达可能在泵工况下工作，它的进油口应有最低压力限制，以免产生汽蚀。（2）马达有应能正、反运转，因此，就要求液压马达在设计时具有结构上的对称性。（3）液压马达的实际工作压差取决于负载力矩的大小，当被驱动负载的转动惯量大、转速高，并要求急速制动或反转时，会产生较高的液压冲击，为此，应在系统中设置必要的安全阀、缓冲阀。 （4）由于内部泄漏不可避免，因此将马达的排油口关闭而进行制动时，仍会有缓惯的滑转，所以，需要长时间精确制动时，应另行设置防止滑转的制动器。（5）某些型式的液压

34、马达必须在回油口具有足够的背压才能保证正常工作，并且转速越高所需背压也越大，背压的增高意味着油源的压力利用率低，系统的损失大。 每种液压马达都有自己的特点和最佳使用范围，使用时应根据具体工况，结合各类液压马达的性能、特点及适用场合，合理选择。 马达的选用原则 1 、齿轮马达结构简单、价格便宜，常用于高转速、低转矩和运动平稳性要求不高的场合。 2 、叶片马达转动惯量小，动作灵敏，但容积效率不高，机械特性软，适用于中速以上，转矩不大，要求启动换向频繁的场合。 3 、轴向柱塞马达容积效率高，调速范围大，且低速稳定性好，但耐冲击性能稍差，常用于系统要求较高的场合采用低速大转矩柱塞马达，不需减速箱，可直

35、接驱动执行机构。齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别 齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下： （1）齿轮泵一般只需一个方向旋转，为了减小径向不平衡液压力，因此吸油口大，排油口小。而齿轮马达则需正、反两个方向旋转，因此进油口大小相等。 （2）齿轮马达的内泄漏不能像齿轮泵那样直接引到低压腔去，而必须单独的泄漏通道引到壳体外去。因为马达低压腔有一定背压，如果泄漏油直接引到低压腔，所有与泄漏通道相连接的部分都按回油压力承受油压力，这可能使轴端密封失效。（3）为了减少马达的启动摩擦扭矩，并降低最低稳定转速，一般采用滚针轴承和其他改善轴承润滑冷却条件等措施。 齿轮马达具有

36、体积小，重量轻，结构简单，工艺性好，对污染不敏感，耐冲击，惯性小等优点。因此，在矿山、工程机械及农业机械上广泛使用。但由于压力油作用在液压马达齿轮上的作用面积小，所以输出转矩较小，一般都用于高转速低转矩的情况下 例题一例题一 一液压马达的排量一液压马达的排量q80cm3/R，负，负载转矩为载转矩为50N.m时，测得其机械效率为时，测得其机械效率为0. 85。将此马达作泵使用，在工作压力。将此马达作泵使用，在工作压力为为462MPa时，其机械损失转矩与上时，其机械损失转矩与上述液压马达工况相同，述液压马达工况相同，求此时泵的机械求此时泵的机械效率。（效率。（0.87） 例题二例题二 一泵当负载压

37、力为5MPa时，输出流量为96Lmin，而负载压力为10MPa时，输出流量为94Lmin。用此泵带动一排量q=80cm3/r的液压马达，当负载转矩为120Nm时，液压马达的机械效率为0.94，其转速为 1100rmin，试求此时液压马达的容积效率。（0.936） 液压控制阀的分类 分类方法种类详细分类按用途分压力控制阀溢流阀、减压阀、顺序阀、比例压力控制阀、压力继电器流量控制阀节流阀、调速阀、分流阀、比例流量控制阀方向控制阀单向阀、液控单向阀、换向阀、比例方向控制阀按操纵方式分人力操纵阀手把及手轮、踏板、杠杆机械操纵阀挡块、弹簧、液压、气动电动操纵阀电磁铁控制、电-液联合控制按连接方式分管式连

38、接螺纹式连接、法兰式连接板式及叠加式连接单层连接板式、双层连接板式、集成块式连接、叠加阀插装式连接螺纹式插装、法兰式插装 控制阀的性能参数 1 、主要性能参数：额定流量和额定压力。 2 、其它参数：开启压力、允许背压、最大流量等。 3 、特性曲线。 4 、安装尺寸： 规格大小用：通径 Dg 表示，它和与之安装的管线口径不一定相同。方向控制阀 1 、作用及工作原理： 方向控制阀的作用是控制系统中流体的流动方向，其工作原理是利用阀芯和阀体的之间相对位置的变化来实现通道的接通或断开，以满足系统对通道的不同要求。 2 、分类： 单向阀和换向阀。液压单向阀 1 、单向阀的作用： 单向阀控制流体只能向一个

39、方向流动反向截止或有作用的反向流动。 2 、分类： 普通单向阀和液控单向阀。单向阀结构示意图普通单向阀的工作原理和特点 1 、主要性能要求： 正向最小开启压力、正向流动时的压力损失和反向泄漏量。 2 、在系统中的主要使用方式： 起截止的作用，开启压力一般为： 0.030.05Mpa。 起背压阀的作用，开启压力一般为： 0.20.6Mpa。液控单向阀结构示意图双向液压锁一BCD双向液压锁结构示意图CDAB换向阀的作用和要求 1 、作用： 利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通，关断或变换油液流动方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。 2 、要求： 油液流经换向阀时的压力

40、损失要小。 互不相通的油口间的泄漏要小。 换向要平稳、迅速且可靠。换向阀的种类 3 、种类： （ 1 ）按运动方式分：滑阀和转阀； （ 2 ）按按操纵方式分：手动、机动、电磁动、电-液动、液动等； （ 3 ）按阀芯和阀体的相对位置分：两位、三位等； （ 4 ）按换向阀所控制的通路数分：两通、三通、四通和五通等。换向阀的中位机能HKPMYUOAAAAAAABBBBBBBPPPPPPPOOOOOOO换向阀的性能及中位机能的选择 1、主要性能： 工作可靠、压力损失、内泄量、换向时间与复位时间、使用寿命。 2、中位机能的选择注意事项： 系统保压、系统卸荷、启动平稳性、执行机构“浮动”和任意位置停止。三

41、位四通手动换向阀的结构二位二通机动换向阀的结构电液换向阀的结构电液换向阀的职能符号思考题：电磁阀为何采用 Y 形机能？压力控制阀的分类 压力控制阀：用来控制液压系统的压力或利用压力变化作为信号来控制其它元件动作的阀类。 按功能和用途分：溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。直动式溢流阀的结构1T直动式溢流阀的结构2直动式溢流阀的工作原理x关闭状态开启状态直动式溢流阀的工作原理分析一、阀口处于将开未开的临界状态二、阀口处于将开未开的临界状态dd0Kx)(0 xxK42dpK42dp204dKxpKKppKdx42pdxCpCAqT2221233224pppKdCqK溢流阀的特性曲线123KKKp

42、pp调压偏差先导式溢流阀 1先导式溢流阀 2先导式溢流阀的工作原理示意图pxkpAXKA1p先导式溢流阀的工作原理 1 、当 时，先导阀关闭 主阀芯关闭。 2 、当 时 先导阀开启 主阀芯开启。XKpApAxkpAxkpAXKpA0p先导式溢流阀的启闭特性曲线溢流量减少溢流量增加溢流阀的特性曲线对比先导阀开启而主阀芯未开启 主阀芯开启AB溢流阀的功用 1、调压 2、远程调压 3、安全保护 4、背压 5、系统卸荷和多级调压溢流阀的应用1溢流阀的应用2溢流阀的应用3溢流阀的应用4溢流阀的应用5溢流阀的应用6溢流阀的应用7减压阀的作用及分类 1、作用：主要用于降低系统某一支路的压力，使同一系统能有两

43、个或多个不同压力的回路。油液流经减压阀后能使压力降低，并保持恒定。只要液压阀的输入压力超过调定压力，二次压力就不受进口压力的影响而保持恒定； 2、分定值减压阀和定差减压阀；直动式和先导式。 3、主要性能：调压范围、压力特性和流量特性。直动式减压阀的工作原理示意图1 、作用：使出口压力保持恒定（定值减压阀）。pAT pATTAp1TAp2直动式减压阀的工作原理constppppp12T1Aconstppppp12T2Aconstppppp12T1Aconstppppp12T2A思考题：减压阀和溢流阀的最大区别是什么？先导式减压阀1先导式减压阀2减压阀的应用1减压阀的应用2减压阀的应用3减压阀的应

44、用Mpapy5Mpapj5 . 21、空载阀处于什么状态？A、B两点的压力？2、夹紧活塞停止时那？思考题1：思考题2：试确定图示回路（各阀的调定压力注在阀的一侧）在下列情况下，液压泵的最高出口压力；（1）全部电磁铁断电；（2）电磁铁 2DT通电；（3）电磁铁2DT断电，1DT通电。思考题3：如图示，一先导式溢流阀遥控口和二位二通电磁问之间的管路上接一压力表，试确定在下列不同工况时，压力表所指示的压力值：（1）二位二通电磁阀断电，溢流阀无溢流；（2）二位二通电磁阀断电，溢流阀有溢流； （3）二位二通电磁阀通电。 直动式顺序阀的工作原理1 、作用：利用系统中压力的变化来控制油路的通断，从而实现某些

45、元件按一定的顺序动作。2 、分类：按结构分：直动型和先导型。按控制方式分：内控式和外控式。、定位油缸，、夹紧油缸。先导式顺序阀的工作原理单向顺序阀的工作原理液控顺序阀的工作原理顺序阀的应用1顺序阀的应用2思考题1：图示（a），（b）回路的参数相同，液压缸无杆腔面积A=10cm2，负载FL=20000N，各阀的调定压力如图示，试分别确定此两回路在活塞运动时和活塞运动到终端停止时A、B两处的压力。 节流阀TA21ppCApCAqTTC-节流口形状及流体性质参数；在-节流口通流面积；p-节流口前后压力差；-指数，由节流形状决定。q-受外负载的变化而变化，常用于负载变化小及对速度稳定性要求不高的场合。L 型节流阀1p1p2p单向节流阀结构示意图调速阀的工作原理F2pefmp31pAppTefmpp1 、油液流经的路线：1ppppFmmppFconstpppm2constpCAqTconstAqv调速阀的工作原理3pxpF12pppconstppp32constq 节流阀和调速阀的对比q(V)0pMpa5 . 0节流阀调速阀比例阀 1 、组成：液压和电气两部分组成。 电气部分的核心是磁力马达，它的吸力与行程和通过其的电流大小成正比当控制电流时，阀芯所受的力和位移也就按比例地得到了控制，这样就很方便的对系统中的压力、流量和方向进