液压伺服系统课程课件2

圆柱滑阀的结构型式及分类滑阀静态特性的一般分析零开口四边滑阀的静态特性正开口四边滑阀的静态特性双边滑阀的静态特性滑阀受力分析滑阀的输出功率及效率滑阀的设计喷嘴挡板阀射流管阀本章主要内容为：第二章液压放大元件1

液压放大元件能将输入位移(机械量)转换并放大为具有一定压力（液压量）的液体流量。

概述

流量与压力的乘积即功率，因此也可以说液压放大元件所输出的就是具有一定功率的液压信号。

液压放大元件也是控制液体流量大小及方向的控制元件，通常称为(液压)阀，如：滑阀、挡板阀等。机械功率FV液压功率pQ小大22.1圆柱滑阀的结构型式及分类阀芯阀体（阀套）凸肩沉割槽棱边阀芯孔阀芯与阀体land棱边沉割槽通油槽滑阀典型结构原理图3ABpST（A）两凸肩四通滑阀滑阀典型结构原理图(A)为两凸肩四通滑阀，它有一个进油口P，两个通向液压执行元件的控制口A及B，另外还有两个回油口。因为两个回油口合并成一个O口流出滑阀，故整个滑阀共有P、T、A、B四个通油口，称四通阀。

这种结构中回油压力作用于凸肩，因油压力不会为零，当阀芯不在零位时，总有一个使阀芯继续打开的力作用于阀芯。4pSTABXv（A）两凸肩四通滑阀滑阀典型结构原理图5pSTABXv（A）两凸肩四通滑阀滑阀典型结构原理图6(B)两凸肩三通滑阀两个凸肩里侧的两个棱边是工作棱边，只有一个通向液压执行元件的控制口c，所以称三通阀。如果阀芯向右微动，P口的油液经过右凸肩棱边的节流作用后通向C口，如果阀芯向左移动，则C口的油液经左凸肩棱边节流后由T口流出滑阀。由于只有一个控制口C，通向液压缸的无杆腔，液压缸的有杆腔是不可控的。为使液压缸能双向运动，必须采取其它办法让液压缸活塞回程，图示结构pc（B）两凸肩三通滑阀

cPTpsps7pc（B）两凸肩三通滑阀

滑阀典型结构原理图cPTpsps8pcXv（B）两凸肩三通滑阀

滑阀典型结构原理图cPTpsps9pcXv（B）两凸肩三通滑阀

滑阀典型结构原理图cPTpsps10（C）四凸肩零开口四通滑阀BPTAps(C)四凸凸肩肩零零开开口口四四通通滑滑阀阀图中中两两个个通通油油槽槽处处有有四四个个工工作作棱棱边边。。由由于于凸凸肩肩的的宽宽度度和和不不同同凸凸肩11（C）四凸肩零开口四通滑阀滑阀阀典典型型结结构构原原理理图图BPTAps12（C）四凸肩零开口四通滑阀Xv滑阀阀典典型型结结构构原原理理图图BPTAps13（C）四凸肩零开口四通滑阀Xv滑阀阀典典型型结结构构原原理理图图BPTAps14(D)三凸凸肩肩零零开开口口四四通通滑滑阀阀图中中三三个个通通油油槽槽处处有有四四个个工工作作棱棱边边。。由由于于凸凸肩肩的的宽宽度度和和不不同同凸凸肩肩间间的的距距离离，，与与相相对对应应的的油油槽槽尺尺寸寸是是配配制制得得完完全全一一致致的的，，所所以以当当阀阀芯芯处处于于中中位位时时，，凸凸肩肩的的棱棱边边与与油油糟糟的的棱棱边边，，一一一一对对齐齐，，从从而而把把油油槽槽完完全全封封住住。。这这种种完pSTAB（D）三凸肩零开口四通滑阀15pSTAB（D）三凸肩零开口四通滑阀滑阀典型型结构原原理图16pSTABXv（D）三凸肩零开口四通滑阀滑阀典型型结构原原理图17pSTABXv（D）三凸肩零开口四通滑阀滑阀典型型结构原原理图18pSTABUUUU（E）三凸肩正开口四通滑阀(E)三凸肩正正开口四四通阀阀芯处于于中位时时，四个个节流工工作棱边边处都有有相同的的预开口口量U，即在零位位时有预开口量量，这种阀阀称正开开口阀或或负重叠叠阀。19pSTABUUUU（E）三凸肩正正开口四四通滑阀阀滑阀典型型结构原原理图20pSTABUUUUXv（E）三凸肩正开口四通滑阀滑阀典型型结构原原理图21pSTABOLOLOLOL（F）三凸肩负开口四通滑阀(F)三凸肩负负开口四四通滑阀阀零位时每每个凸肩肩都遮盖盖了相应应的油槽槽而有重叠量，只有阀阀芯位移移超过了了棱边处处的重叠叠量后阀阀口才打打开。这这种阀称称正重叠叠阀或负负开口阀阀。22pSTABOLOLOLOL（F）三凸肩负开口四通滑阀滑阀典型型结构原原理图23pSTABOLOLOLOLXv（F）三凸肩负开口四通滑阀滑阀典型型结构原原理图24pSTABOLOLOLOLXv（F）三凸肩负开口四通滑阀滑阀典型型结构原原理图25二、按滑滑阀的工工作边数数分四边滑阀阀：控制制性能最最好，需保证3个轴向配配合尺寸寸双边滑阀阀：需保保证1个轴向配配合尺寸寸单边滑阀阀：控制制性能最最差，无需保证轴向向配合尺尺寸26三、按滑滑阀的预预开口型型式划分分正开口（（负重叠叠）：流流量增益益变化大大，压力力灵敏度度低，零位泄漏漏量大零开口（（零重叠叠）：线线性流量量增益，，应用广广，加工工困难负开口（（正重叠叠）：流流量增益有死死区，有有稳态误误差，很少采用用零开口正开口负开口ZEROLIPUNDERLIPOVERLIP零重叠负重叠正重叠27四、按阀阀套窗口口的形状状划分矩形：开开口面积积与阀芯芯位移成成比例，，线性流流量增益益（零开口阀））圆形：工工艺好，，但流量量增益非非线性。。用于要要求不高高处28展开图图dvxvxvxv29五、按按阀芯芯的凸凸肩数数目划划分二凸肩肩：二二通阀阀，（（二凸凸肩的的四通通阀导导向性性不好好，不不能全全周开口口，阀阀芯所所受液液压力力不平平衡））三凸肩：：三通通阀或或四通通阀四凸肩如果在在阀芯芯上阀芯节流边平衡活塞302.2滑阀静静态特特性的的一般般分析析1)滑阀的的静态态特性性即压压力-流量特特性，，是指指稳态态情况况下，，阀的的负载流流量、、负载载压力力和滑滑阀位位移之间的的关系系。2)滑阀的的静态态特性性表示滑滑阀的的工作能能力和和性能能，对液液压伺伺服系系统的的静、、动态态特性性计算算具有有重要要意义义。3)阀的静静态特特性可可用方程、、曲线线或特特性参参数（阀的的系数数）表表示。。4)静态特特性曲曲线和和阀的的系数数可从从实际的阀得得出，，许多多结构构的阀阀也可可用解析法法推导出出压力力流量量方程程31为了分分析简简便，，对滑滑阀作作如下下假设设：1)液压能能源是是理想想的恒恒压源源。供油压压力为为常数数，回回油压压力为为零，，或将将供油油压力力看成成是二二者之之差2)忽略管管道和和阀腔腔内的的压力力损失失。与阀口口处的的节流流损失失相比比很小小，可可忽略略不计计3)液体是是不可可压缩缩的。。稳态情情况时时，液液体密密度变变化很很小，，可忽忽略不不计。。4)各节流流口流流量系系数相相等。。5)阀是匹匹配对对称的的。3142pSQLQ1Q3Tp2p132节流口口1、3处的流流量pL一负载载压力力由假设设知，，在理理想状状态下下，由由于匹匹配，，流过过节流流口1及3的流量量必然然相等等。取取QL为流入入及流流出负负载的的负载载流量量，则则QL=Q1=Q3。由式(2-2)及(2-3)可见33由式(2-4)及(2-5)可得这就是是滑阀阀压力力-流量方方程的的一般般表达达式1）对对于匹匹配对对称阀阀，空空载时时，与与负载载相连连的两个管管道中中的压压力均均为2）当加加上负负载后后，一一个管管道中中的压压力升升高恰恰等于于另一一个管管道中中的压压力降降低3142pSQLQ1Q3Tp2p134二、滑阀的的静态特性性曲线滑阀的静态态特性曲线线通常由实验验得到，对某某些理想滑阀也可由由解析法得到。静态态特性曲线线的定义：：1)流量特性曲曲线指负载压降降等于常数数时，负载载流量与阀阀芯位移之之间的关系系。负载压降为零时时的流量特性性为空载流量特性2)压力特性曲曲线指负载流量量等于常数数时，负载载压降与阀阀芯位移之之间的关系系。通常所指的压力力特性是负载流量为为零时的压力特性性353)压力-流量特性曲曲线指阀芯位移移一定时，，负载流量量与负载压压降之间的的关系。压力-流量特性曲曲线全面描述了阀的稳态特性。最大位移移下的压力力-流量特性曲曲线表示阀阀的工作能力和和规格。当负载所所需要的压压力和流量量能被阀在在最大位移移时的压力力-流量曲线包围时，阀就能能满足负载载的要求。。36定义阀的三三个系数：：1)流量增益流量特性曲曲线在某一一点的切线线斜率。直直接影响系系统的开环增益表示负载压压降一定时时，阀单位位输入位移移所引起的的负载流量量变化的大大小。其值越大，阀对负载载流量的控控制就越灵敏。2)流量-压力系数压力-流量曲线的的切线斜率率冠以负号号。影响系系统阻尼比和速速度刚度表示阀开度度一定时，，负载压降降变化所引引起的负载载流量变化化的大小。。其值小，阀阀的刚度大大。是系统统中的一种种阻尼373)压力增益（（压力灵敏敏度）压力特性曲曲线的切线线斜率。表表示起动大惯量量和大摩擦擦力负载的能力通常是指负负载流量为为零时，阀阀单位输入入位移所引引起的负载载压力变化化的大小。。其值大，阀对负载载压力的控控制灵敏度高38定义了阀的的系数以后后，压力-流量特性方方程的线性性化表达式可写写成：1)阀的系数值值随阀的工工作点而变变2)反馈系统经经常工作在在原点附近近此时，流量量增益最大大，流量-压力系数最最小，阻尼尼比最低因此，原点点处是设计计的最危险险点。3)原点处的阀阀系数称为为零位阀系系数392.3零开口四边边滑阀的静静态特性一、理想零零开口四边边滑阀的静静态特性理想滑阀是是指：径向向间隙为零零、工作边边锐利的滑滑阀。理想滑阀的的开口面积积和阀芯位位移的关系系易确定，，其压力-流量方程可可用解析法法得到。401、理想零开开口四边滑滑阀的压力力-流量特性3142pSQLQ1Q3Tp2p1(b)液压桥pSTABXv124p13p2QLQL(a)结构原理图41QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-1.2-0.8-0.8-0.4-0.40.40.40.2-0.2000pL/ps-0.80.8-0.40.40.6-0.6-1.0ⅣⅡⅢⅠ理想零开口口四边滑阀阀压力-流量曲线曲线是非线线性的!422、理想零开开口四边滑滑阀的阀系系数根据定义可可得：根据公式得得到的Kq0与实际测得的比较较一致，但算出的的Kp0和Kc0与试验值有有很大出入。原因完全全是由于假假设了阀是是理想的、、没有径向间隙而引起来的的。43二、实际零零开口四边边滑阀的静静态特性实际的阀总总有径向间间隙，否则则阀芯就不不能运动。。1.当阀不在零零位时，通通过阀的径径向间隙的的泄漏量甚甚小而可忽忽略不计。。2.当阀在零零位（0.025mm范围内））时，阀阀口关死死，间3.有很小的正的或负的重叠量4.阀口工作边存在小圆角44pSTABXv124p13p2QL将两个控制制口堵死死并各接一一压力表表，可分分别测出出压力p1及p2。然后再再实测出出xv与p1、p2的值，确确定其相相互关系系，由此此即可得得到pL=f(xv)曲线。在在曲线原点求曲线斜斜率，即即零位压力力增益Kp0。1压力特性452泄漏流量量曲线在供油压压力一定定时，改变变阀芯位位移，测测出泄露露流量，，可得泄泄漏流量量曲线。。1）阀芯在在中位时的泄漏流量最大。因为此此时阀的的密封长度最短2）可用来来度量阀芯在中中位时的的液压功率损失失大小pSTABXv124p13p2QL463中位泄漏漏流量曲曲线使阀芯处于阀套套的中间间位置不动，改变供供油压力力，测量量出相应应的泄漏漏流量，，可得中中位泄漏漏流量曲曲线2）确定阀的零位流量-压力系数pSTABXv124p13p2QL474给出实际际零开口口四边滑滑阀的Kp0和Kc0近似计算算公式当阀芯在在零位时时，即xv式中Δp——节流口两两侧的压压力差，，μ——动力粘度度系数，，N·s/m2。48根据压力力流量系系数的定定义由于零位位阀系数数是把工工作点取取在零位位的，因因此(2-11)式中的增增量ΔQL、Δxv及ΔpL也就直接接等于QL、xv及pL了，所以以(2-11)式可写成成这就是非非常有用用的液压压放大元元件的线线性化流流量方程程。实际零开开口阀的的零位压压力增益益主要取取决于阀阀的径向间隙隙值，而与与阀的面面积梯度度无关。。零位压压力增益益是个很很大的值值，很容容易达到49正开口四通滑滑阀3142pSQLQ1Q3Tp2p1pSTABXv=0p1p2QLQLL1L2UUUU12432.4正开口四通滑滑阀的静特性性50仍沿用前面的的假设，即阀是理想的，油液是理想的，能源压力是理想的。当阀芯在零位位，即xv=0时，四个节流流口处都有相同的预开口量U。正开口阀的正正常工作范围围是：|xv|≤U，也就是四个节节流口均处于打开状态态而都有流量量通过，如果果阀芯位移xv>U，即有二个节流流口闭死，就就相当于零开开口型四通滑滑阀了，其静静特性与零开口型四通滑阀完全相同。当阀芯在零位，且负载压力力pL也为零时，四四个节流口的的节流作用相同同，则Q1=Q2=Q3=Q4，QL=0。51当阀芯偏离零零位，如图示示方向阀芯向右移动xv，则，U+xvpSTABXvp1p2QLQLL1L2U+xvU-xvU-xv12433142pSQLQ1Q3Tp2p152根据上式及零零位条件xv=QL=pL=0，可得53正开口阀的流流量增益为零零开口阀的两倍，这是因为QL由两个节流口口一起控制调调节的缘故，，它们是差动变化的。压力力流量方程的的右边有两项就说明这一点点。所以线性度好。正开口阀的流流量压力系数数较零开口阀阀的大一倍，即正开口阀阀的刚度约小小一倍。Kc0取决于面积梯度，而Kp0与面积梯度无关。54正开口阀的阀阀口常开，总总有流量通过过，径向间隙的泄漏量总是是远小于阀口口流量，可以以略去，故理论推导导的三个零位阀系系数都是正确确可用的。5.正开口阀的零位阀系数Kq0，Kc0与非零位的阀系数Kq和Kc非常近似（线性度好）。6.在零位附近，实际零开口阀很类似似于正开口阀。55正开口阀的零零位泄漏量应应是窗口3、4泄漏量之和，，即：零位泄漏量比较较大，不不适适合合于于大大功功率率控控制制的的场场合合。。Kq0，Kc0也可可以以用用零零位位泄泄漏漏量量表表示示实际际应应用用中中，，可可采采用用部部分分正开开口口阀阀，以以增加加阻阻尼尼作作用用。但但会会压力力增增益益降降低低，零位位泄泄漏漏流量量增增大，且且流量量增增益益非非线线性性。pSTABXv=0p1p2QLQLL1L2UUUU1243562.5双边边滑滑阀阀的的静静态态特特性性阀芯芯离离开开中中间间位位置置时时，，只只有有一一个个节节流流窗窗口口工工作作，，另另一一个个则则关关闭闭。。一、、零零开开口口双双边边滑滑阀阀的的静静态态特特性性pcXvpspsp0≈0AA’pcXvpspsp0≈0AA’57写成成无无因因次次形形式式：：(2-33)无因因次次压压力力-流量量曲曲线线与与零零开开口口四四边边滑滑阀阀的的一一样样，，只只是是坐坐标标要要加加以以改改变变。。QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-1.2-0.8-0.8-0.4-0.40.40.40.2-0.2000pc/ps-0.80.8-0.40.40.6-0.6-1.0ⅣⅡⅢⅠQL/Qmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-1.2-0.8-0.8-0.4-0.40.40.40.2-0.2000.5pc/ps0.10.90.30.70.6-0.6-1.0ⅣⅡⅢⅠ58零位位工工作作点点：：在该该点点工工作作时时，，阀阀控控液液压压缸缸在在两个个方方向向的控制制性性能能一一样样，可可得得到到相同同的的加加速速和和减减速速能能力力及相相同同的的运动动速速度度。为为了了使使阀阀在在这这一一点点工工作作，，在无无外外负负载载力力作作用用时时，，有有杆杆腔腔面面积积和和无无杆杆腔腔面面积积须须满满足足：：在有有外外负负载载力力作作用用时时，，有有杆杆腔腔面面积积和和无无杆杆腔腔面面积积须须满满足足59在零零位位工工作作点点求求偏偏导导，，可可得得到到零零开开口口双双边边滑滑阀阀的的零零位位系系数数为为：：与零零开开口口四四边边滑滑阀阀比比有有以以下下特特点点：：流量量增增益益一样样，压压力力增增益益为为四四边边阀阀的的一半半常值值负负载载力和摩摩擦擦负负载载力力在在系系统统中中引引起起的的稳稳态态误差差是四四边边阀阀的的两倍倍。适用用于于机液液伺服服系系统统（（负负载载力力小小，，允允许许误误差差大大））Kp0和Kc0应根据据其其零零位位漏漏损损量量推算算。60QL/QLmax1.0=xv/xvmax0.8-2.0-1.00.2000.5pL/ps0.10.90.30.70.62.01.0ⅣⅢⅡⅠ-0.8-0.4-0.2-0.6-1.00.461正开开口口双双边边阀阀的的三三个个零零位位阀阀系系数数为为：：与正正开开口口四四边边阀阀相相比比：：零位位流流量量增增益益一样样，压压力力增增益益是是四四边边阀阀的的一半半。四边边阀阀有有两个个控制制通通道道，，且且差动动工工作，，而而双双边边阀阀仅仅有有一个个控控制制通通道道。零位位泄泄漏漏流流量量为为：：62三、、三三通通阀阀、、四四边边阀阀静静特特性性比比较较1、流流量量增增益益Kq零开开口口阀阀是是正正开开口口阀阀的的一一半半；；开口口型型式式相相同同，，流流量量增增益益相相同同2、流流量量压压力力系系数数Kc三通通阀阀是是四四通通阀阀的的2倍；；正开开口口是是零零开开口口的的2倍4、零开开口口的的压力力流流量量系系数数远远小小于于正开开口口阀阀（（0）零开开口口的的压力力增增益益远远大大于于正开开口口阀阀。。（（inf）零开开口口的的因““内内泄泄漏漏””引引起起的的误误差差将将远远小小于于正开开口口阀阀。。3、压压力力增增益益Kp三通通阀阀是是四四通通阀阀的的一一半半；；通道数数相同同，压压力增增益相相同632.6滑阀受受力分分析滑阀是是液压压控制制系统统中的的一个个环节节。它它由前一一级的力矩矩马达达等电电磁元元件或或其它它放大大元件件驱动。要驱动动阀芯芯轴向向运动动，须须克服轴轴向阻阻力。阻力力小，，前一一级元元件的的输出出功率率就小小。阀阀芯运运动时时的阻力是设计计滑阀阀前一级级元件的的主要要依据。操纵滑滑阀阀阀芯运运动需需要克克服各各种阻阻力，，包括括：1）阀芯芯质量量的惯性力力2）阀芯芯与阀阀套间间的摩擦力力（干摩摩擦力力（定定值，，与运运动方方向反反）、、静摩摩擦力力（起起动时时有））、粘粘性性摩摩擦力力（与与速度度成正正比）））3）阀芯芯所受受液动力力（由于于液体体流过过滑阀阀而引引起））4）弹性性力和和任意意外负载载力本节主主要侧侧重讨讨论液液动力力64（一））、稳稳态液液动力力1.稳态液液动力力计算算公式式稳态液液动力力是在在阀口口开度度一定定的稳定流流动（流量量一定定，压压降一一定））情况况下，，液流流对阀阀芯的的反作用用力。根据动动量定定理可可求得得稳态态轴向向液动动力的的大小小为：：又Cv——流速系系数，，一般般取0.95~0.98，W——阀口面面积梯梯度Cq——流量系系数，，x——阀口开开度p——阀口压压差，p=p1-p2由柏努利利方程程可求得得阀口口射流流最小断断面处的流速为：y轴向稳态液动力xV1F1V2控制体p1p2651）由于于射流流角总总是小小于90度，所所以稳稳态态液动动力的的方向向总是是指向向使阀口关关闭的方向向。2）作用用与阀阀的对对中弹弹簧的的作用用相似似，是是由液液体流流动所所引起起的一一种弹性力力。3）实际际滑阀阀（径向向间隙隙和工工作圆圆角））射流流角减减小，，液动动力增大（特别别在小开口口时），，液动动力与与阀开口口之间呈呈现非线性性。则稳态态液动动力F1为y轴向稳态液动力xV1F1V2对于理理想滑滑阀，，射流流角θ=69。取Cv=0.98，Cd=0.61，则661）空载载时液动力力最大2）负载载压力力一定定时，稳稳态液液动力力与阀阀开口口成比例例关系，，否则则，呈呈非线线性。。3）稳态液动动力很大。（d=12mm，ps=14MPa，Kf=22.7kg/mm，xv=0.5mm，Fs0=11.4kg）4）由于受力力矩马达输输出力矩的的限制，稳态液动动力限制了了单级伺服服阀的输出出功率，故故使用两级伺服阀阀。第一级产产生足够大大的力去驱驱动第二级级5）难题：补偿和消除除稳态液动动力（在所所有流量和和压降下完完全补偿，，且不出现现非线性））2.零开口四边边滑阀的稳稳态液动力力pSTABXv124p13p2QLQL零开口四边边滑阀工作作时，两个个串联的阀口口同时起作用用，每个阀阀口的压降降为：总的液动力力为：67其空载稳态液动力力是零开口口四边滑阀阀的两倍3.正开口四边边滑阀的稳稳态液动力力正开口四边边滑阀有四四个节流窗窗口同时工工作总的液动力力为：pSTABXv=0p1p2QLQLL1L2UUUU12433142pSQLQ1Q3Tp2p168根据阀口流流量公式对其求导，，并忽略压力变变化率的微小影响响，可得瞬瞬态液动力力为：1）瞬态液动动力与阀芯芯的移动速度成正比，起起粘性阻尼尼力的作用用。2）阻尼系数数Bf与阻尼长度L有关。3）瞬态液动动力的方向向始终与阀阀腔内液体体的加速度方向向相反。4）若瞬态液液动力方向向与阀芯移动动方向相反反，则起正阻尼力的作用，反反之，则起起负阻尼力的作用。691）当L2>L1时，Bf>0，是正阻尼，反之，是是负阻尼。。2）负阻尼对阀工作的的稳定性不利。应保证L2>L1。3）瞬态液动动力的数值值一般很小，不能用它它做阻尼源源。2.零开口四边边滑阀的瞬瞬态液动力力L2是正阻尼长长，L1是负阻尼长长，阀口压压差：总的液动力力为：pSTABXv124p13p2QLQL

L2

L1

L1

L2

70其空载瞬态液动力力是零开口口四边滑阀阀的两倍3.正开口四边边滑阀的瞬瞬态液动力力pSTABXv=0p1p2QLQLL2L1UUUU1243L2是正阻尼长长，L1是负阻尼，，分别求出出四个节流流阀口的瞬瞬态液动力力，将它们们相加得总总的瞬态液液动力为：：71根据阀芯运运动时的力力平衡方程程，可得阀阀芯运动时时的总驱动动力为：在实际计算算中，还必必须考虑：：阀的驱动装置（如力矩马马达）运动动部分的质质量、阻尼尼和弹簧刚刚度，并作作相应折算。驱动装置必必须有足够大的驱驱动力储备。（理理论计算的的偏差（实际际与理想）），切除滞留留在节流窗窗口处的赃物颗粒）二、滑阀的的驱动力72对于液压伺伺服系统，，效率是随负负载变化而而变化的，而负载载并非恒定，因此效率率很难保持持在最高值值。在伺服系统统中，效率率相对来说说是比较次次要的，尤尤其是中小小功率系统统，而系统统的稳定性、响响应速度和和精度等更更重要。2.7滑阀的输出出功率及效效率以恒压源零开开口四边滑滑阀为例，它所所能输出的的功率为：：对该式求导导，并令dNL/dpL=0，可得功率P达最大值时时的条件为为73当pL=2ps/3时的线性尚尚可。QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-1.2-0.8-0.8-0.4-0.40.40.40.2-0.2000pL/ps-0.80.8-0.40.40.6-0.6-1.0ⅣⅡⅢⅠ74所以放大元元件的最大输出功功率为液压伺服系系统的效率率与液压能能源的型式式及管路损损失有关。。下面忽略略管路的损损失，且采采用变量泵，即Qs=QL，则阀在最最大输出功功率时的最高效率为：当采用定量泵加溢溢流阀作液压能源源时，阀在最大输输出功率时时的最高效率为：75结构型式的选择和基本参数的确定负载和执行行元件对滑滑阀的稳态特性要求伺服系统动态特性的要求尽量结构简单、工艺性好、驱动力小、工工作可靠一、结构构型式的的选择（一）滑滑阀工作作边数的的选择2.8滑阀的设设计（二）节节流窗口口形状的的选择（三）预预开口型型式的选选择（四）阀阀芯凸肩肩数的选选择76（三）阀阀芯直径径d为了保证证刚度，阀芯颈颈部直径径dr不小于d/2。为了保证证节流口可可控，避免流量饱和和，阀腔通通道内的的流速不不能过大大，需要要阀腔通通道的面面积为控控制窗口口面积的的4倍以上。因为，所以：对于全周开口的阀，所以这是全周开开口的滑滑阀不产产生流量量饱和的的条件，，若不满足足，则需加大阀芯芯直径，采用非全周开开口的滑阀结结构。77滑阀其它它一些尺尺寸，如如阀芯长度度L、凸肩宽度度b、阻尼长度度L1+L2等与阀芯芯直径d之间有一一定的经验比例关系系。1.L=(4~7)d2.L1+L2=2d3.两端密封封凸肩宽宽度约为为0.7d4.中间凸肩肩宽度可可小于0.7d，因为不不起密封封作用。。TABXv124p13p2QLQLL2

L1

L1

L2

782.9喷嘴挡板板阀一、单喷喷嘴挡板板阀的静静态特性性DnD0Q2xf0-xfxfpcpSQLpcQ121pSQLQ1Q2Tpc参考压力为了减小小油温的的影响，，固定节节流孔通通常是短管形的，喷嘴嘴端部近近于锐边。单喷嘴挡挡板阀是是三通阀阀，只能能控制差差动液压压缸79(一)压力特性性压力特性性是指切切断负载载即QL=0时，控制压力力pc随挡板位位移xf的变化特特性。2.40.750pc/ps0.80.42.81.20.81.60.4零位压力力灵敏度度为：零位控制制压力为为：差动液压压缸活塞塞两边的的面积比比为2：180(二)压力-流量特性性QL/QLmax1.0=x