机械传动与液压传动

1、第二章第二章 机械传动与液压传动机械传动与液压传动第一节第一节 机械传动机械传动第二节第二节 液压传动液压传动第二节第二节 液压传动液压传动 液压传动是利用液体作为工作介质来传递运液压传动是利用液体作为工作介质来传递运动和动力的传动方式动和动力的传动方式。由于液压传动有许多。由于液压传动有许多明显的优点明显的优点，在各种机器中在各种机器中广泛广泛应用应用，特别特别是在高效率的自动化和半自动的机器中应用是在高效率的自动化和半自动的机器中应用更为广泛。更为广泛。 一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理 液压传动：液压传动：依靠液体介质的静压力来传递能量依靠液体介质的静压力来传递能量的液体的液

2、体传动。传动。 现观察和分析一个最简单的油压千斤顶工作原理图。现观察和分析一个最简单的油压千斤顶工作原理图。1.杠杆杠杆 2.小活塞小活塞 3.小油缸小油缸 4、5.钢球钢球 6.大油缸大油缸 7.大活塞大活塞 8.重物重物 9.阀阀 10.油池油池 液压传动液压传动是以液体作为工作介质来传递能量的一种是以液体作为工作介质来传递能量的一种传动方式，它传动方式，它依靠密封容积的变化传递运动，依靠依靠密封容积的变化传递运动，依靠液体内部的压力（由外界负载所引起）传递动力液体内部的压力（由外界负载所引起）传递动力。 是一种能量转换装置，先将机械能转换为便于输送是一种能量转换装置，先将机械能转换为便于

3、输送的液压能，随后又将液压能转换为机械能作功的液压能，随后又将液压能转换为机械能作功。 液压传动的特点：液压传动的特点： 1. 以液体作为工作介质。以液体作为工作介质。 2. 依靠密封容积的变化传递运动，依靠由外界负载依靠密封容积的变化传递运动，依靠由外界负载引起液体内部的压力传递动力。引起液体内部的压力传递动力。 3. 实现机械能和液体压力能的互相转换。实现机械能和液体压力能的互相转换。 4. 系统压力取决于负载。系统压力取决于负载。 二、液压传动系统的组成二、液压传动系统的组成 在液压传动中，只要控制油液的压力、流量在液压传动中，只要控制油液的压力、流量和流动方向，便可控制液压设备动作所要

4、求和流动方向，便可控制液压设备动作所要求的推力（转矩）、速度（转速）和方向。的推力（转矩）、速度（转速）和方向。机床工作台往复运动液压原理图机床工作台往复运动液压原理图1.油箱油箱 2.滤油器滤油器 3.油泵油泵 4.压力表压力表 5.工作台工作台6.液压缸液压缸 7.换向器换向器 8.节流阀节流阀 9.溢流阀溢流阀 （一）（一）动力部分动力部分 把机械能转换成液压能，用压力油推动整个液压系统把机械能转换成液压能，用压力油推动整个液压系统工作，常见的是液压泵。工作，常见的是液压泵。 （二）（二）执行部分执行部分 把液体的压力能转换成机械能输出的装置，如在压力油把液体的压力能转换成机械能输出的装

5、置，如在压力油推动下作直线运动的液压缸或作回转运动的液压马达。推动下作直线运动的液压缸或作回转运动的液压马达。 （三）（三）控制部分控制部分 对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置，如溢流阀、节流阀、换向阀等。的装置，如溢流阀、节流阀、换向阀等。 （四）（四）辅助部分辅助部分 保证液压传动系统正常工作所需的上述三种以外的装保证液压传动系统正常工作所需的上述三种以外的装置，如油箱、过滤器、蓄能器、油管等。置，如油箱、过滤器、蓄能器、油管等。用职能符号表示的液压系统原理图用职能符号表示的液压系统原理图1.油箱油箱 2.滤油器滤油器 3.油

6、泵油泵 4.节流阀节流阀 6.换向阀换向阀 8.活塞缸活塞缸 9.活塞活塞 10.工作台工作台 12.换向手柄换向手柄 13.溢流阀溢流阀 5、7、11、14.管路管路三、液压传动基本参数三、液压传动基本参数 （一）压力（一）压力 单位面积上的液体压力：单位面积上的液体压力： 式中：式中：p液体压力（压强）液体压力（压强） A面积面积 F液压推力液压推力压力单位：帕和兆帕压力单位：帕和兆帕 1 Pa=1 N/m2 1 MPa= 106 PaAFp 液压传动的压力液压传动的压力取决于负载。取决于负载。（二）流量（二）流量 单位时间内流过某一截面的液体体积：单位时间内流过某一截面的液体体积： 单位

7、：单位：m3/s， 1 m3/s=60000L/minvAtSAtVQ（三）功和功率（三）功和功率 功：功： W=FS 功率：功率： 或：或： 在液压传动中，功率等于压力在液压传动中，功率等于压力p与流量与流量Q的乘积。的乘积。 式中：式中：PP功率（功率（KWKW） pp压力（压力（MPaMPa） QQ流量（流量（L/minL/min）QpAQpAvFtWP)(KWpQP60 四、液压传动的优缺点四、液压传动的优缺点 （一）液压传动的优点（一）液压传动的优点1. 与机械、电力等传动方式相比，输出同等功率条件下体与机械、电力等传动方式相比，输出同等功率条件下体积、重量小很多，系统的布局、连接、

8、安装灵活性大，积、重量小很多，系统的布局、连接、安装灵活性大，能构成用其他方法难以组成的复杂系统。能构成用其他方法难以组成的复杂系统。 2. 传递运动均匀平稳，无振动，油液本身也有吸振能力，传递运动均匀平稳，无振动，油液本身也有吸振能力，易实现快速启动、制动和频繁的换向，运行中可实现无易实现快速启动、制动和频繁的换向，运行中可实现无级调速。级调速。 3. 操作控制方便，省力，易实现自动控制、过载保护。特操作控制方便，省力，易实现自动控制、过载保护。特别是与电气控制、电子控制相结合，易实现自动工作循别是与电气控制、电子控制相结合，易实现自动工作循环和自动过载保护。环和自动过载保护。 4. 液压元

9、件易实现系列化、标准化、通用化，便于设计、液压元件易实现系列化、标准化、通用化，便于设计、制造和推广使用。制造和推广使用。（二）液压传动的缺点（二）液压传动的缺点1.采用油液为介质，相对表面间难免有泄漏，油采用油液为介质，相对表面间难免有泄漏，油液也不是绝对不可压缩，因此不能严格保证定液也不是绝对不可压缩，因此不能严格保证定比传动。比传动。2.对温度较敏感，在高温和低温条件下采用液压对温度较敏感，在高温和低温条件下采用液压传动有一定困难。传动有一定困难。3.液压元件制造精度较高，系统工作过程中发生液压元件制造精度较高，系统工作过程中发生故障不易诊断。故障不易诊断。 五、液压泵五、液压泵 液压泵

10、：液压泵：将电动机输入的机械能转换为液体的将电动机输入的机械能转换为液体的压力能压力能。 液压泵的性能好坏直接影响液压系统的工作性能液压泵的性能好坏直接影响液压系统的工作性能和可靠性，是液压传动中的主要组成部分。和可靠性，是液压传动中的主要组成部分。单柱柱塞油泵简图单柱柱塞油泵简图1.弹簧弹簧 2、3.阀阀 4、5.油管油管 6.泵体泵体 7.柱塞柱塞 8.偏心轮偏心轮 9.电机电机 液压泵必须液压泵必须具有由运动部件具有由运动部件( (柱塞柱塞) )和固定部件和固定部件( (缸体缸体) )所构成的密闭容积所构成的密闭容积，该容积的大小随运动，该容积的大小随运动件的运动发生周期性变化。件的运动

11、发生周期性变化。密闭容积增大形成负密闭容积增大形成负压完成吸油；密闭容积减小则排油压完成吸油；密闭容积减小则排油。吸油和排油吸油和排油依赖容积的变化，故称之为依赖容积的变化，故称之为容积式泵容积式泵。 液压泵的结构：液压泵的结构：液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数 液压泵的输出压力液压泵的输出压力：液压泵工作时的实际输出：液压泵工作时的实际输出的压力取决于外界负荷，随着副后负荷的变化的压力取决于外界负荷，随着副后负荷的变化而变化。而变化。 额定压力：额定压力：泵在连续运转时泵在连续运转时允许允许使用的最大工使用的最大工作压力。作压力。 排量排量：泵轴旋转一周排出油液的体积。：泵轴旋转一周

12、排出油液的体积。 理论流量理论流量：单位时间内理论上可以排出的液体：单位时间内理论上可以排出的液体体积。等于排量和转速的乘积：体积。等于排量和转速的乘积： QT = qn 效率：泵的效率效率：泵的效率是是输出功率与输入功率之比输出功率与输入功率之比。液压泵液压泵实际流量和理论流量的比称为容积效率实际流量和理论流量的比称为容积效率v ，液压泵在能量转变过程中都存在容积损失，液压泵在能量转变过程中都存在容积损失和机械损失两种消耗，故总效率为容积效率和机械损失两种消耗，故总效率为容积效率v与与机械效率机械效率m的的 乘积。乘积。 容积效率：容积效率： 效率：效率：TTTTvQQQQQQQ1mvpP入

13、出液压泵的分类液压泵的分类 按结构：按结构： 按使用压力：按使用压力： 按结构：按结构： 按使用压力：按使用压力： 按流量特性：按流量特性： 定量泵：油泵转速不变时，流量不能调节。定量泵：油泵转速不变时，流量不能调节。 变量泵：在转速不变时，通过调节可使泵变量泵：在转速不变时，通过调节可使泵 输出不同的流量。输出不同的流量。液压泵的图形符号液压泵的图形符号(a)(a) 单向定量液压泵单向定量液压泵 (b) (b) 单向变量液压泵单向变量液压泵 (c) (c) 双向定量液压泵双向定量液压泵 (d) (d) 双向变量液压泵双向变量液压泵 （一）齿轮泵（一）齿轮泵 齿轮泵是由装在壳体内的一对齿轮所组

14、成，两齿轮泵是由装在壳体内的一对齿轮所组成，两端面靠端盖密封。壳体、端盖和齿轮的各齿间槽端面靠端盖密封。壳体、端盖和齿轮的各齿间槽共同形成密封空间。共同形成密封空间。齿轮泵齿轮泵齿轮泵的工作原理齿轮泵的工作原理 当齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油腔的牙齿当齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油腔的牙齿逐渐分离，工作空间的容积逐渐增大，形成部分逐渐分离，工作空间的容积逐渐增大，形成部分真空吸入油液，齿间的油液在密封的工作空间中真空吸入油液，齿间的油液在密封的工作空间中随齿轮旋转带到左侧压油腔，因左侧的牙齿逐渐随齿轮旋转带到左侧压油腔，因左侧的牙齿逐渐啮合，工作空间的容积逐渐减小，所以齿间的油啮合，工作空间

15、的容积逐渐减小，所以齿间的油液被挤出，从压油腔输送到压力管道中。液被挤出，从压油腔输送到压力管道中。齿轮泵的工作原理齿轮泵的工作原理 特点：结构简单、重量轻、制造容易、特点：结构简单、重量轻、制造容易、成本低、工作可靠、维修方便，广泛应用成本低、工作可靠、维修方便，广泛应用在压力不高的液压系统中。在压力不高的液压系统中。 缺点：漏油较多，轴承载荷大，使压力缺点：漏油较多，轴承载荷大，使压力提高受到一定限制。提高受到一定限制。（二）叶片泵（二）叶片泵 单作用叶片泵和双作用叶片泵。单作用叶片泵和双作用叶片泵。 单作用叶片泵单作用叶片泵：转子每转一周有一次吸油转子每转一周有一次吸油和压油和压油，故得

16、名单作用，是，故得名单作用，是变量泵变量泵。 双作用叶片泵双作用叶片泵：转子每转一周完成两次吸转子每转一周完成两次吸油和压油油和压油，故称为双作用，是，故称为双作用，是定量泵定量泵。 1. 双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理1.定子定子 2.转子转子 3.叶片叶片 4.泵体泵体 2. 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理1.转子转子 2.定子定子 3.叶片叶片 优点：结构紧凑、体积小、重量轻、流量均匀、优点：结构紧凑、体积小、重量轻、流量均匀、运转平稳、噪音低等。运转平稳、噪音低等。 缺点：结构较复杂、吸油条件苛刻、工作转速有缺点：结构较复杂、吸油条件苛刻、工作转速有一定限制

17、、对油液污染较敏感等。一定限制、对油液污染较敏感等。 双作用式和单作用式相比，径向力是平衡的，双作用式和单作用式相比，径向力是平衡的，受力情况较好，应用较广。受力情况较好，应用较广。（三）（三）径向柱塞泵径向柱塞泵 移动定子以改变偏心距的大小，便可改变柱塞的行程，移动定子以改变偏心距的大小，便可改变柱塞的行程，从而改变排量。从而改变排量。 特点：压力高、结构紧凑、效率高、流量能调节等。特点：压力高、结构紧凑、效率高、流量能调节等。 衬套紧配在转子孔内随转子一起旋转，配油轴则衬套紧配在转子孔内随转子一起旋转，配油轴则是不动的。是不动的。 当转子顺时针旋转时，柱塞在离心力或在低压油当转子顺时针旋转

18、时，柱塞在离心力或在低压油作用下，压紧在定子内壁上。由于转子和定子间作用下，压紧在定子内壁上。由于转子和定子间有偏心量有偏心量e，故转子在上半周转动时柱塞向外伸，故转子在上半周转动时柱塞向外伸出，径向孔内密封工作容积逐渐增大，形成局部出，径向孔内密封工作容积逐渐增大，形成局部真空，将油箱中的油经配油轴上的真空，将油箱中的油经配油轴上的a孔再经孔再经b腔吸腔吸入；转子转到下半周时，柱塞向里推入，密封工入；转子转到下半周时，柱塞向里推入，密封工作容积逐渐减小，将油液从柱塞底部经作容积逐渐减小，将油液从柱塞底部经c腔再从腔再从配油轴上的配油轴上的d孔向外压出。孔向外压出。转子每转一周，每个转子每转一

19、周，每个柱塞底部容积完成一次吸油、压油。转子连续运柱塞底部容积完成一次吸油、压油。转子连续运转，即完成泵的吸油、压油工作。转，即完成泵的吸油、压油工作。六、液压马达和液压缸六、液压马达和液压缸 液压马达和液压缸是液压传动系统中的执液压马达和液压缸是液压传动系统中的执行元件。行元件。 液压马达是将液体的压力能转换为旋转机液压马达是将液体的压力能转换为旋转机械能的装置械能的装置。从工作原理上看，泵和马达都是从工作原理上看，泵和马达都是靠工作腔密闭容积的容积变化而工作的。所以靠工作腔密闭容积的容积变化而工作的。所以说液压泵可以作液压马达用。反之也一样。说液压泵可以作液压马达用。反之也一样。 液压缸液

20、压缸与液压马达一样，也与液压马达一样，也是将液压能转变成是将液压能转变成机械能的一种能量转换装置机械能的一种能量转换装置，不同的是，不同的是液压马液压马达将液压能转变成连续回转的机械能达将液压能转变成连续回转的机械能，液压缸液压缸将液压能变成直线运动或摆动的机械能将液压能变成直线运动或摆动的机械能。液压缸种类很多，根据其结构特点分为活塞式、液压缸种类很多，根据其结构特点分为活塞式、柱塞式、回转式三大类；按其作用来分有单作柱塞式、回转式三大类；按其作用来分有单作用式和双作用式。用式和双作用式。液压缸及其分类液压缸及其分类单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸

21、伸缩式液压缸柱塞式液压缸柱塞式液压缸增压缸增压缸弹簧复位式液压缸弹簧复位式液压缸串联式液压缸串联式液压缸齿条式液压缸齿条式液压缸液压缸及其分类液压缸及其分类特点：活塞两侧都有一根活塞杆伸出。特点：活塞两侧都有一根活塞杆伸出。 当油缸左、右两腔先后进入流量及压力均相同的当油缸左、右两腔先后进入流量及压力均相同的压力油时，活塞的往复速度和推力相同。压力油时，活塞的往复速度和推力相同。 缸筒固定式缸筒固定式，活塞通过活塞杆带动工作台移动，活塞通过活塞杆带动工作台移动，工作台移动范围等于活塞有效行程的三倍工作台移动范围等于活塞有效行程的三倍，占地面积，占地面积大，故仅适用于小型机器。大，故仅适用于小型

22、机器。（一）双杆活塞缸（一）双杆活塞缸缸筒固定式双杆活塞缸缸筒固定式双杆活塞缸 活塞固定式活塞固定式，缸筒与工作台相连，活塞杆固定。，缸筒与工作台相连，活塞杆固定。工作台移动范围等于活塞有效行程的两倍工作台移动范围等于活塞有效行程的两倍，占地，占地面积小，常用于大、中型设备中。面积小，常用于大、中型设备中。活塞固定式双杆活塞活塞固定式双杆活塞缸筒固定式双杆活塞缸筒固定式双杆活塞双杆活塞缸双杆活塞缸活塞固定式双杆活塞活塞固定式双杆活塞（二）单杆活塞缸（二）单杆活塞缸 特点：油缸中的活塞一端有杆而另一端无杆，所以特点：油缸中的活塞一端有杆而另一端无杆，所以活塞两端的有效面积不相等。活塞两端的有效面

23、积不相等。 当油缸左、右两腔先后进入压力油时，即使流量及当油缸左、右两腔先后进入压力油时，即使流量及压力均相同，活塞的往复运动的速度和所受的推力压力均相同，活塞的往复运动的速度和所受的推力也不相同。也不相同。设活塞与活塞杆直径为设活塞与活塞杆直径为D、d 当有杆腔进油、工作台右移时，速度当有杆腔进油、工作台右移时，速度v1，推力，推力F1： 当无杆腔进油、工作台左移时，速度当无杆腔进油、工作台左移时，速度v2，推力，推力F2： 因为因为A2A1，所以，所以v2v1，F2F1 即当压力油进入有杆腔时，活塞有效面积小，速度即当压力油进入有杆腔时，活塞有效面积小，速度高，但推力小；高，但推力小； 当

24、压力油进入无杆腔时，活塞有效面积大，速度低，当压力油进入无杆腔时，活塞有效面积大，速度低，但推力大。但推力大。11pAF )(22114dDQAQv2224DQAQv22pAF （三）柱塞液压缸（三）柱塞液压缸 活塞式液压缸的活塞与缸筒内孔有配合要求，活塞式液压缸的活塞与缸筒内孔有配合要求，要有较高的加工精度，特别是缸筒较长时，加工要有较高的加工精度，特别是缸筒较长时，加工很困难。很困难。 柱塞液压缸就可以解决这个困难。柱塞液压缸就可以解决这个困难。柱塞式液压缸结构简图柱塞式液压缸结构简图1.缸体缸体 2.柱塞柱塞 3.铜套铜套 4.钢丝圈钢丝圈 液压缸的职能符号：液压缸的职能符号：双出杆活塞

25、油缸双出杆活塞油缸单出杆活塞油缸单出杆活塞油缸柱塞油缸柱塞油缸(a)(b)(c) 七、液压控制阀七、液压控制阀 液压控制阀液压控制阀在液压系统中用来控制液流的压力、在液压系统中用来控制液流的压力、流量和方向流量和方向，以满足液压系统的工作性能要求。，以满足液压系统的工作性能要求。液压控制阀的分类：液压控制阀的分类： （1）方向控制阀：方向控制阀：用来用来控制和改变液压系统中的液控制和改变液压系统中的液流方向流方向的阀类的阀类，如单向阀、液控单向阀、换向阀等。，如单向阀、液控单向阀、换向阀等。 （2）压力控制阀：用来控制或调节液压系统中的液压力控制阀：用来控制或调节液压系统中的液流压力的阀类流压

26、力的阀类，如溢流阀、减压阀、顺序阀等。如溢流阀、减压阀、顺序阀等。 （3）流量控制阀：流量控制阀：用来用来控制和调整液流流量控制和调整液流流量的阀类的阀类，如节流阀、调速阀等。如节流阀、调速阀等。 （一）方向控制阀（一）方向控制阀 有有单向阀单向阀和和换向阀换向阀两类。两类。 1. 单向阀单向阀 作用作用：只许油液往一个方向流动，不能反方向只许油液往一个方向流动，不能反方向流动流动。要求正向流通时压力损失小，反向截止时，要求正向流通时压力损失小，反向截止时，密封性能好。密封性能好。单向阀结构单向阀结构（a）阀芯为球芯的直通式单向阀）阀芯为球芯的直通式单向阀（b）阀芯为锥芯的直通式单向阀）阀芯为

27、锥芯的直通式单向阀 根据系统的需要，有时要使被单向阀闭锁根据系统的需要，有时要使被单向阀闭锁的油路重新接通，可把单向阀做成闭锁方向能的油路重新接通，可把单向阀做成闭锁方向能够控制的结构，这就是够控制的结构，这就是液控单向阀液控单向阀。 液控单向阀液控单向阀1. 活塞活塞 2. 顶杆顶杆 3. 单向阀单向阀 2. 换向阀换向阀 利用阀芯在阀体内孔中作相对运动，使油路接利用阀芯在阀体内孔中作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。通或切断而改变油流方向的阀。 按阀芯运动方式：滑阀、转阀；按阀芯运动方式：滑阀、转阀； 按操作控制方法：手动阀、机动阀、电磁阀、液动按操作控制方法：手动阀、机动阀、

28、电磁阀、液动阀及电液动阀；阀及电液动阀； 按阀体连通的主油路数：二通、三通、四通等；按阀体连通的主油路数：二通、三通、四通等； 按阀芯在阀体内的工作位置：二位、三位、四位等。按阀芯在阀体内的工作位置：二位、三位、四位等。 在目前的液压系统中，滑阀式换向阀在目前的液压系统中，滑阀式换向阀应用较多。应用较多。滑阀式换向阀工作原理图滑阀式换向阀工作原理图 电磁换向阀是利用电磁铁推动阀芯移动电磁换向阀是利用电磁铁推动阀芯移动来控制油流的方向。来控制油流的方向。电磁换向阀电磁换向阀1.推杆推杆 2.阀芯阀芯 3.弹簧弹簧 滑阀式换向阀的职能符号的含义：滑阀式换向阀的职能符号的含义： ( (1) )用用方

29、格表示阀的工作位置。方格表示阀的工作位置。二格即二位，三二格即二位，三格即三位，靠近弹簧的一格表示常态下滑阀工作格即三位，靠近弹簧的一格表示常态下滑阀工作位置位置( (三位阀的中格位常态位置三位阀的中格位常态位置) )，靠近控制符号，靠近控制符号的一格为控制力作用下的滑阀工作位置。电磁换的一格为控制力作用下的滑阀工作位置。电磁换向阀是二位三通，因有两个方格，常态下向阀是二位三通，因有两个方格，常态下P与与A相相通，电磁铁控制时通，电磁铁控制时P与与B相通。相通。 ( (2) )箭头表示液流方向。箭头表示液流方向。符号符号“”、“”表示表示液流被堵截，箭头或堵截符号与方格的交点，表液流被堵截，箭

30、头或堵截符号与方格的交点，表示阀的接出通路。任一方格的交点数即为该滑阀示阀的接出通路。任一方格的交点数即为该滑阀的通路数。的通路数。（二）压力控制阀（二）压力控制阀 压力压力控制控制阀阀用来控制和调节液体的压力用来控制和调节液体的压力。这类阀一般这类阀一般是根据作用在阀芯上的液体压力是根据作用在阀芯上的液体压力和弹簧力相平衡的原理而进行工作的。和弹簧力相平衡的原理而进行工作的。 常用的压力控制阀有：溢流阀、减压阀、常用的压力控制阀有：溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。顺序阀和压力继电器等。直动型溢流阀的结构图直动型溢流阀的结构图1.油压调整螺帽油压调整螺帽 2.弹簧弹簧 3.阀芯阀芯 1.

31、 溢流阀溢流阀 功能：溢出液压系统中功能：溢出液压系统中的多余液压油（流回油的多余液压油（流回油箱），使油液保持一定箱），使油液保持一定的压力，以满足液压传的压力，以满足液压传动的工作需要。还可用动的工作需要。还可用来防止系统过载，起安来防止系统过载，起安全保护作用。全保护作用。 溢流阀按结构形式分溢流阀按结构形式分直动型和先导型。直动型和先导型。溢流阀溢流阀 2. 减压阀减压阀 用途：用途：用来减低液压系统中某一部分压力，使这用来减低液压系统中某一部分压力，使这一部分得到比油泵所供油压较低的稳定压力。一部分得到比油泵所供油压较低的稳定压力。 减压阀是利用液流流过缝隙产生压降的原理，使减压阀是

32、利用液流流过缝隙产生压降的原理，使出口压力低于进口的压力控制阀。出口压力低于进口的压力控制阀。 减压阀在各种控制系统和润滑系统中应用较多。减压阀在各种控制系统和润滑系统中应用较多。按其工作原理也有直动式和先导式两类，一般采按其工作原理也有直动式和先导式两类，一般采用先导式的较多。用先导式的较多。 减压阀工作原理减压阀工作原理1.阻尼小孔阻尼小孔 2.阀芯阀芯 3.调节螺杆调节螺杆 4.弹簧弹簧减压阀(a)结构图 (c)、(d)职能符号图1主阀芯 2阻尼孔R阀口开口量 v阀口流速 L外泄漏油口（三）流量控制阀（三）流量控制阀 靠改变工作开口的大小来调节通过阀口的流量，靠改变工作开口的大小来调节通

33、过阀口的流量，以改变工作部件的运动速度以改变工作部件的运动速度。 油液流经小孔或狭缝时会遇到阻力。阀口的通流油液流经小孔或狭缝时会遇到阻力。阀口的通流面积越小，油液流过时的阻力就越大，因而通过面积越小，油液流过时的阻力就越大，因而通过的流量就越小。所以任何一个流量控制阀都有一的流量就越小。所以任何一个流量控制阀都有一个起节流作用的阀口，通常称为节流口。个起节流作用的阀口，通常称为节流口。节流口的形式节流口的形式1.针锥孔形针锥孔形 2.径向三角形径向三角形 3.轴向三角形轴向三角形 L型节流阀的结构型节流阀的结构常用流量控制阀的职能符号：常用流量控制阀的职能符号：八、液压辅件八、液压辅件 液压

34、辅件液压辅件是液压系统中的一个重要组成部分是液压系统中的一个重要组成部分。它包括蓄能器、过滤器、油箱、热交换器、密封装它包括蓄能器、过滤器、油箱、热交换器、密封装置、压力装置等。置、压力装置等。 液压辅件的合理设计与选用，在很大程度上影液压辅件的合理设计与选用，在很大程度上影响液压系统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技响液压系统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技术性能。术性能。（一）蓄能器（一）蓄能器 液压系统中一种储存油液压力能的装置液压系统中一种储存油液压力能的装置。 其主要功能有：其主要功能有： 1. 作辅助动力源作辅助动力源。 在液压系统工作循环中不同阶段需要流量变在液压系统工作循环中

35、不同阶段需要流量变化很大时，常采用蓄能器和一个流量较小的泵化很大时，常采用蓄能器和一个流量较小的泵组成油源。当系统需要小流量时，蓄能器将液组成油源。当系统需要小流量时，蓄能器将液压泵多余的流量储存起来。当系统短时期需要压泵多余的流量储存起来。当系统短时期需要大流量时，蓄能器将储存的压力油释放出来，大流量时，蓄能器将储存的压力油释放出来，与泵一起向系统供油。与泵一起向系统供油。 2. 保压和补充泄漏保压和补充泄漏。 有的液压系统需要长时间保压而液压泵卸载，有的液压系统需要长时间保压而液压泵卸载，此时可利用蓄能器释放所储存的压力油，补充此时可利用蓄能器释放所储存的压力油，补充系统泄漏，保持系统压力

36、。系统泄漏，保持系统压力。 3.3.吸收压力冲击和油泵的压力脉动。吸收压力冲击和油泵的压力脉动。 由于液压阀突然关闭或换向，系统可能产生压由于液压阀突然关闭或换向，系统可能产生压力冲击，在压力冲击处安装蓄能器起吸收作用，力冲击，在压力冲击处安装蓄能器起吸收作用，避免压力过高造成元件损坏。还可以吸收泵的避免压力过高造成元件损坏。还可以吸收泵的压力脉动，提高系统的平稳性。压力脉动，提高系统的平稳性。（二）过滤器（二）过滤器 功用：功用：滤去油液中杂质，维护油液的清洁，滤去油液中杂质，维护油液的清洁，防止油液污染防止油液污染。 过滤器按过滤材料的过滤原理来分有表面过滤器按过滤材料的过滤原理来分有表面

37、型、深度型和磁性过滤器三种。型、深度型和磁性过滤器三种。（三）油箱（三）油箱 油箱的主要功用：油箱的主要功用：储存液压系统所需的足够储存液压系统所需的足够油液，散发油液中的热量，分离油液中的气体油液，散发油液中的热量，分离油液中的气体及沉淀污物及沉淀污物。 油箱简图：油箱简图： 1.吸油管吸油管 2.滤油网滤油网 3. 通气孔通气孔 4.回油管回油管 5.盖盖 6.油面指示器油面指示器 7、9.隔板隔板 8.放油阀放油阀 液压系统中油液的正液压系统中油液的正常温度为常温度为2065，为避免因各种原因造为避免因各种原因造成油温过高或过底，成油温过高或过底，在液压系统中还设有在液压系统中还设有冷却

38、器和加热器。冷却器和加热器。 液压辅件的职能符号：液压辅件的职能符号：九、液压基本回路九、液压基本回路 任何液压系统都是由一些基本回路组成。任何液压系统都是由一些基本回路组成。基本回路是指由一些液压元件组合后实现某种基本回路是指由一些液压元件组合后实现某种规定的功能规定的功能。如工作运动速度的调节，快速传如工作运动速度的调节，快速传动、工作压力的调整，油泵的卸荷，运动的换动、工作压力的调整，油泵的卸荷，运动的换向或不同运动的换接等。向或不同运动的换接等。 （一）速度控制回路（一）速度控制回路 速度控制回路是用来调节执行元件速度控制回路是用来调节执行元件( (液压缸液压缸或液压马达或液压马达)

39、)速度的液压回路。速度的液压回路。 在液压系统中，速度控制回路往往对系统在液压系统中，速度控制回路往往对系统整个性能起着决定性的影响，特别是对执行元整个性能起着决定性的影响，特别是对执行元件的运动要求较高的液压系统件的运动要求较高的液压系统(如机床液压系统如机床液压系统)更是如此。更是如此。 1.速度控制回路应满足以下要求：速度控制回路应满足以下要求： 能在规定的调速范围内调节执行元件的工作速能在规定的调速范围内调节执行元件的工作速度度 在负荷变化时，已调好的速度变化越小越好，在负荷变化时，已调好的速度变化越小越好，并应在允许的范围内变化。并应在允许的范围内变化。 具有驱动执行元件所需的力或转

40、距。具有驱动执行元件所需的力或转距。 功率损失尽可能小，效率尽可能高，发热尽可功率损失尽可能小，效率尽可能高，发热尽可能小。能小。 2.调节速度控制回路的方法：调节速度控制回路的方法： 用定量泵的用定量泵的节流调速；节流调速； 容积调速容积调速； 用变量泵和节流阀的用变量泵和节流阀的容积节流调速容积节流调速。 节流调速节流调速 依靠流量控制阀调节流入或流出执行元件的流依靠流量控制阀调节流入或流出执行元件的流量实现变速。量实现变速。 优点：结构简单、成本低，使用维修方便，但优点：结构简单、成本低，使用维修方便，但效率低，一般用于功率不大的场合。效率低，一般用于功率不大的场合。 按节流阀（或调速阀

41、）在系统中的位置不同，按节流阀（或调速阀）在系统中的位置不同，节流调速回路分三种。节流调速回路分三种。进油节流调速回路进油节流调速回路 节流阀装在进油路上节流阀装在进油路上，油，油泵的供油压力泵的供油压力P0由溢流阀由溢流阀调节，基本上保持一定。调节，基本上保持一定。进入油缸的油量由节流阀进入油缸的油量由节流阀调节，多余油液经溢流阀调节，多余油液经溢流阀流回油箱。流回油箱。 优点：优点：油缸回油腔和回油管路中的压力较低；油缸回油腔和回油管路中的压力较低；当采用单活塞杆油缸并在工作进给时使油液进当采用单活塞杆油缸并在工作进给时使油液进入无活塞杆腔时，因有效工作面积较大，在获入无活塞杆腔时，因有效

42、工作面积较大，在获得较大推力的同时还可获得较低的进给运动速得较大推力的同时还可获得较低的进给运动速度。度。 缺点：缺点：由于没有背压，当载荷突然变小时，可由于没有背压，当载荷突然变小时，可能产生突然快进，使运动不够平稳。能产生突然快进，使运动不够平稳。 回油节流调速回路回油节流调速回路 节流阀串联在液压缸回节流阀串联在液压缸回油路上油路上，借助节流阀控制，借助节流阀控制液压缸的排油量来实现速液压缸的排油量来实现速度调节。油泵的供油压力度调节。油泵的供油压力P0由溢流阀调节，基本上由溢流阀调节，基本上保持一定。保持一定。 优点：节流阀在回油路优点：节流阀在回油路上而产生较大的背压，运上而产生较大

43、的背压，运动较平稳，多用在载荷变动较平稳，多用在载荷变化较大、要求运动平稳性化较大、要求运动平稳性较高的液压系统中。较高的液压系统中。 旁路节流调速回路旁路节流调速回路 节流阀装在旁路上节流阀装在旁路上。部分油液由。部分油液由节流阀流回油箱，其余的油液进节流阀流回油箱，其余的油液进入油缸。因泵的流量一定，所以入油缸。因泵的流量一定，所以调节通过节流阀的流量也就调节调节通过节流阀的流量也就调节了进入油缸的流量。这时油缸右了进入油缸的流量。这时油缸右腔的压力腔的压力P2接近于零，油缸左腔接近于零，油缸左腔的压力的压力P1基本上和油泵的供油压基本上和油泵的供油压力力P0相同，其数值由载荷相同，其数值

44、由载荷P的大的大小决定。小决定。 溢流阀作安全阀用，在过载时才溢流阀作安全阀用，在过载时才打开。当载荷打开。当载荷P减小时，油泵的减小时，油泵的供油压力供油压力P0也随着减小，所以比也随着减小，所以比进油节流调速和回油节流凋速在进油节流调速和回油节流凋速在能量利用上较为合理。但在旁路能量利用上较为合理。但在旁路节流调速中，当采用一般的节流节流调速中，当采用一般的节流阀时，运动速度阀时，运动速度v受载荷受载荷P的影响的影响较大，低速工作不稳定。较大，低速工作不稳定。 容积调速容积调速 依靠改变变量泵和依靠改变变量泵和( (或或) )改变变改变变量液压马达的排量来实现调速。量液压马达的排量来实现调

45、速。该回路效率高，发热少，但成该回路效率高，发热少，但成本较高，一般认为液压系统功本较高，一般认为液压系统功率大或对发热限制较严时宜采率大或对发热限制较严时宜采用。用。 改变变量泵改变变量泵1的流量，可调节的流量，可调节油缸油缸5中活塞的运动速度，换中活塞的运动速度，换向阀向阀4用来改变活塞运动方向，用来改变活塞运动方向，单向阀单向阀3用来防止当油泵停止用来防止当油泵停止工作时，液压系统中的油液流工作时，液压系统中的油液流空和进入空气。溢流阀空和进入空气。溢流阀2 用以用以防止系统过载，系统正常工作防止系统过载，系统正常工作时不打开。时不打开。1.变量泵变量泵 2.益流阀益流阀 3.单向阀单向

46、阀4.换向阀换向阀 5.液压缸液压缸 6.背压阀背压阀 容积节流调速容积节流调速 依靠变量泵和流量控制阀的依靠变量泵和流量控制阀的联合调速。联合调速。 特点：流量控制阀改变输入特点：流量控制阀改变输入或流出执行元件的流量来调或流出执行元件的流量来调节速度，同时又通过变量泵节速度，同时又通过变量泵的自身调节过程使其输出的的自身调节过程使其输出的流量和流量阀所控制的流量流量和流量阀所控制的流量相适应。相适应。 适用于系统既要求效率高，适用于系统既要求效率高，又要求有较好的低速稳定性又要求有较好的低速稳定性的场合。的场合。限压式变量泵和调限压式变量泵和调速阀的调速回路速阀的调速回路1.叶片泵叶片泵2

47、.调速阀调速阀3.压力继电器压力继电器4.液压缸液压缸5.背压阀背压阀（二）压力控制回路（二）压力控制回路 压力控制回路：压力控制回路：利用压力控制阀来控制整个液利用压力控制阀来控制整个液压系统或局部油路的压力，达到调压、卸载、压系统或局部油路的压力，达到调压、卸载、减压、增压、平衡、保压等功能的回路。减压、增压、平衡、保压等功能的回路。对于一般进油或回油节流调整系统，油泵的工对于一般进油或回油节流调整系统，油泵的工作压力可用溢流阀来调节。作压力可用溢流阀来调节。如果在某一支路上需要比油泵的工作压力低的如果在某一支路上需要比油泵的工作压力低的稳定压力，则可在油路中串联一个减压阀，所稳定压力，则可在油路中串联一个减压阀，所需减压后压力的大小可用减压阀来调节。需减压后压力的大小可用减压阀来调节。如需压力较高而流量不大如需压力较高而流量不大的压力油，可采用增压回的压力油，可采用增压回路，最简单的增压方法是路，最简单的增压方法是采用增压缸。采用增压缸。 油泵油泵1 输入的低压油进入输入的低压油进入增压缸增压缸 4 大缸的左腔，推大缸的左腔，推动活塞右移使增压