液压与气动复习大纲2012年

1、12022-5-272345 6789推导如下图所示的文丘利流量计的流量公式。文丘利流量计文丘利流量计10) 1(212211vAvAhchgAAApPAAAAvq)(2)(1)(2)(1212221212222gvgpgvgp22222211解：设伯努利方程ghpghp21静压力平衡方程 连续性方程11121314MPaMPaMPa2 ,3 ,4221100cmAA15161718192021图示系统中，巳知两溢流阀的调整压力分别为图示系统中，巳知两溢流阀的调整压力分别为：125,2yyPMPa PMPa试问活塞向左和向试问活塞向左和向右运动时右运动时,油泵可能油泵可能达到的最大工作压达到的

2、最大工作压力各是多少力各是多少?221DT、2DT均断电，均断电，泵供油压力为泵供油压力为7Mpa，活塞向上移动；活塞向上移动；2DT通电，泵供油压通电，泵供油压力为力为3Mpa，活塞向，活塞向上移动；上移动；1DT、2DT均通电，均通电，泵供油压力为泵供油压力为5Mpa,活塞向下移动活塞向下移动.2324252627同时要撑握常用的三位阀中位机能同时要撑握常用的三位阀中位机能28图图4-5 换向阀操纵方式符号换向阀操纵方式符号29303132333435n温度增加，温度增加，K值减小。值减小。n压力增大，压力增大，K值增大。值增大。n如混有气泡时，如混有气泡时，K值大大减小。值大大减小。01

3、Vp V k k36) s .Pa(dyduAF,dyduAFtt 油的粘度随温度的升高而降低（影响较油的粘度随温度的升高而降低（影响较大），随压力的增加而增加（变化不大）大），随压力的增加而增加（变化不大）373839 当系统在高压下工作若环境温度当系统在高压下工作若环境温度较高，或工作部件运动速度较慢时，较高，或工作部件运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜采用粘度较高的液为了减少泄漏，宜采用粘度较高的液压油。反之，当工作压力较低，环境压油。反之，当工作压力较低，环境温度也较低，或工作部件运动速度较温度也较低，或工作部件运动速度较快时，为了减少功率损失，宜采用粘快时，为了减少功率损失，宜采用粘度

4、较低的液压油。度较低的液压油。 机床液压系统中，冬季选用机床液压系统中，冬季选用10#机械油，夏季采用机械油，夏季采用20#机械油。机械油。40AFp 2m mN N411212221121,AAFFAFAFpp 2F1F42431221221121AAvvAvAvqqq 常数常数44dAdsspppdA)(sp /理想液体定常流动条件下在重力场中沿流线运动时其理想液体定常流动条件下在重力场中沿流线运动时其力的平衡关系。力的平衡关系。 gdAds; ， suusdtudsdtduasuusdtudsdtdua45常常数数g gu ug gp pZ Z22 常数22upZg46)(/22PamN

5、（米米牛牛顿顿Pa101m/N101bar1m/N1Pa15252 Pa10MPa16 474849501/1.)491 (.22Av002vccvddcvCAACCCCpACpACCq51).(.501322p pA Al ld dq q cvddCCCpACq)491 (.25215 . 0).511.(.mpKAqm).(.501322p pA Al ld dq q )491 (.2pACqdm为由孔口形状决定的指数，薄壁小孔为由孔口形状决定的指数，薄壁小孔m0.5 ；细长孔；细长孔m1 K为孔口的形状系数为孔口的形状系数 ，薄壁小孔，薄壁小孔 ；细长孔；细长孔/2dCK )32/(2l

6、dK式（式（1-51）在分析不同孔口的流量及其特性时经常用到。）在分析不同孔口的流量及其特性时经常用到。 535455565 . 321 pp5758596061油液受挤压，油液受挤压，齿轮和轴承齿轮和轴承受到很大的受到很大的径向力。径向力。容积增大，容积增大，局部真空，局部真空，气体分解，气体分解，气穴现象。气穴现象。6263泄荷槽泄荷槽64使轴弯曲，齿顶与壳体产生接触，同时加速轴承的磨损，使轴弯曲，齿顶与壳体产生接触，同时加速轴承的磨损，降低轴承的寿命。降低轴承的寿命。缩小压油口的办法，使压力油仅作用在一个齿到两个齿的缩小压油口的办法，使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内，同时适当增大径

7、向间隙。范围内，同时适当增大径向间隙。 6566定子内表面近似为椭定子内表面近似为椭圆柱形，处在小圆弧圆柱形，处在小圆弧上的密封空间过渡曲上的密封空间过渡曲线面运动到大圆弧的线面运动到大圆弧的过程中，叶片外伸，过程中，叶片外伸，密封空间的容积增大密封空间的容积增大要吸入油液；再从大要吸入油液；再从大圆弧经过渡曲线运动圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中，到小圆弧的过程中，叶片被定子内壁逐渐压进槽内，密封空间变小，将叶片被定子内壁逐渐压进槽内，密封空间变小，将油液从压油口压出。因而，转子每转一周，每个工油液从压油口压出。因而，转子每转一周，每个工作空间要完成作空间要完成两次吸油和压油两次吸油和压油

8、.67图图218双级叶片泵的工作原理双级叶片泵的工作原理双级叶片泵是由两个普通压力的单级叶片泵装在一个双级叶片泵是由两个普通压力的单级叶片泵装在一个泵体内，在油路上串接而成的，如果单级泵的压力可泵体内，在油路上串接而成的，如果单级泵的压力可达达 7.0MPa, 双级泵的工作压力就可以达双级泵的工作压力就可以达 14.0MPa. 双级叶片泵双级叶片泵6869vvezndnVqezdV22422顺时针方向旋转时，柱塞绕经上半周时向外伸出，柱塞顺时针方向旋转时，柱塞绕经上半周时向外伸出，柱塞底部的容积逐渐增大，形成部分真空，经过衬套底部的容积逐渐增大，形成部分真空，经过衬套3上的油上的油孔从配油轴孔

9、从配油轴5的吸油口的吸油口b吸油；当柱塞转到下半周时，定吸油；当柱塞转到下半周时，定子内壁将柱塞向里推，柱塞底部的容积逐渐减小，向配子内壁将柱塞向里推，柱塞底部的容积逐渐减小，向配油轴的压油口油轴的压油口c压油。压油。7071727374757677缸筒固定式和活塞杆固定式两种缸筒固定式和活塞杆固定式两种 缸筒固定式缸筒固定式-工作台的运动范围为工作台的运动范围为3l. 活塞杆固定式活塞杆固定式-工作台的运动范围为工作台的运动范围为2l. 782122121122)(4dpDpppApAF)(42222dDqAqv 234dqv 2121134)(dpAApF2124DqAqv1、无杆腔、无杆

10、腔2、有杆腔、有杆腔3、差动、差动 2222122111)(4dpDpppApAF2322134)(4DvdDqAqqv79808182838485换向阀中阀芯相对而言于阀体的运动需要有外力换向阀中阀芯相对而言于阀体的运动需要有外力操纵来实现。操纵来实现。图图4-5 换向阀操纵方式符号换向阀操纵方式符号8687888990911-螺帽螺帽 2- 弹簧弹簧 3-阀芯阀芯 929394959697989910015 . 0).511.(.mpKAqm).(.501322p pA Al ld dq q )491 (.2pACqdm为由孔口形状决定的指数，薄壁小孔为由孔口形状决定的指数，薄壁小孔m0.

11、5 ；细长孔；细长孔m1 K为孔口的形状系数为孔口的形状系数 ，薄壁小孔，薄壁小孔 ；细长孔；细长孔/2dCK )32/(2ldK式（式（1-51）在分析不同孔口的流量及其特性时经常用到。）在分析不同孔口的流量及其特性时经常用到。 101mpKAq102在节流阀在节流阀2前面串联一个前面串联一个定差减压阀定差减压阀1。P1由溢流由溢流阀决定，阀决定，P2由液压缸负由液压缸负载决定。油液经减压阀将载决定。油液经减压阀将压力降到压力降到P2，节流阀的，节流阀的出口压力出口压力P3经通道经通道a作用作用到减压阀的上腔到减压阀的上腔b,阀芯在阀芯在弹簧力弹簧力, P2和和P3作用下处作用下处于平衡位置

12、。于平衡位置。 103104105，用变量泵。卸荷所以可以通过下述方法因为0) 1qpqP此时，泵仅为补偿泄漏而以最小流量运转，但泵仍此时，泵仅为补偿泄漏而以最小流量运转，但泵仍在高压下运行，磨损较严重。在高压下运行，磨损较严重。，压力卸荷。0)2p106M、H和和K型中位机能型中位机能时，三位换向阀处于时，三位换向阀处于中位时，泵即卸荷，中位时，泵即卸荷，回路中必须设置单向回路中必须设置单向阀阀,以使系统能保持以使系统能保持0.3MPa左右的压力左右的压力,供供操纵控制油路之用。操纵控制油路之用。 107108109110111112113114111AAFkqAqvltpqt为变量泵的理论

13、流量，为变量泵的理论流量，kl为变量泵的泄漏系数为变量泵的泄漏系数变量泵有泄漏，活塞运动速度会随负载的加大而减小。变量泵有泄漏，活塞运动速度会随负载的加大而减小。低速下活塞会停止运动，变量泵的理论流量等于泄漏低速下活塞会停止运动，变量泵的理论流量等于泄漏量，在低速下的承载能力是很差的。量，在低速下的承载能力是很差的。 2/2/MMMMMnVpPVpT负载转矩恒定时，马达输出转矩和负载转矩恒定时，马达输出转矩和回路工作压力回路工作压力P都恒定不变，马达都恒定不变，马达的输出功率与转速的输出功率与转速nm成正比，称为成正比，称为恒转矩调速。恒转矩调速。115MpMMMMVqnVpT/2/116Mp

14、MVqn/调速范围很小，且不能用来使马调速范围很小，且不能用来使马达实现平稳的反向。因为反向时，达实现平稳的反向。因为反向时，双向液压马达的偏心量（或倾角）双向液压马达的偏心量（或倾角）要经变小、为零、反向增大，即要经变小、为零、反向增大，即排量变小、为零、变大，转速变排量变小、为零、变大，转速变高、输出转距太小而不能带动负高、输出转距太小而不能带动负载转矩，甚至不能克服摩擦转距载转矩，甚至不能克服摩擦转距而反向。而反向。MMMMMnVpPVpT2/117双向变量泵和双向变双向变量泵和双向变量马达的容积调速回量马达的容积调速回路。是上述两种调速路。是上述两种调速回路的组合，由于泵回路的组合，由

15、于泵和马达的排量均可改和马达的排量均可改变，故扩大了调速范变，故扩大了调速范围，并扩大了液压马围，并扩大了液压马达转距和功率输出的达转距和功率输出的选择余地。选择余地。 6、8用于使辅助泵用于使辅助泵4能双向补油能双向补油7、9使安全阀使安全阀3在两个方向都能起过载保护作用在两个方向都能起过载保护作用118先将液压马达的排量调为最大（使马达能获得最大输出转先将液压马达的排量调为最大（使马达能获得最大输出转距），然后改变泵的输油量，当变量泵的排量由小变大，距），然后改变泵的输油量，当变量泵的排量由小变大，液压马达转速随之升高，输出功率线性增加，此时液压马液压马达转速随之升高，输出功率线性增加，此

16、时液压马达处于恒转距状态；若要进一步加大马达转速，可将变量达处于恒转距状态；若要进一步加大马达转速，可将变量马达的排量由大变小，输出转距随之降低，泵则处于最大马达的排量由大变小，输出转距随之降低，泵则处于最大功率输出状态不变，液压马达亦处于恒功率输出状态。功率输出状态不变，液压马达亦处于恒功率输出状态。MpMVqn/MMMMMnVpPVpT2/119二位三通换向阀实现二位三通换向阀实现差动连接回路，阀差动连接回路，阀1和和阀阀3在左位时，液压缸在左位时，液压缸差动连接作快进运动，差动连接作快进运动，当阀当阀3通电，差动连接通电，差动连接即被切除，液压缸回即被切除，液压缸回油经过调速阀，实现油经

17、过调速阀，实现工进，阀工进，阀1切换至右位切换至右位后，缸快退。泵的流后，缸快退。泵的流量和有杆腔排出的流量和有杆腔排出的流量合在一起流过的阀量合在一起流过的阀和管路应按合成流量和管路应按合成流量来选择。来选择。120采用蓄能器的目的是可采用蓄能器的目的是可以用流量较小的液压泵，以用流量较小的液压泵，当系统中短期需要大流当系统中短期需要大流量时，换向阀量时，换向阀5的阀芯是的阀芯是处于左端或右端位置，处于左端或右端位置，就由泵就由泵1和蓄能器和蓄能器4共同共同向缸向缸 6 供油，当系统停供油，当系统停止工作时，换向阀止工作时，换向阀5处在处在中间位置，泵经单向阀中间位置，泵经单向阀3向蓄能器供油，蓄能器向蓄能器供油，蓄能器压力升高后，控制卸荷压力升高后，控制卸荷阀阀2，打开阀口，使液压，打开阀口，使液压泵卸荷泵卸荷 。1211为大流量泵，用以实