液压伺服控制第二章

第2章液压动力机构1本章摘要液压动力机构定义、分类、特点。阀控缸动力机构。泵控马达动力机构液压动力机构参数选择1§2.1液压动力机构概述2.1概述2.1.1定义2.1.2分类1、按控制元件不同分2、控制元件和执行元件不同组合分2§2.2四通阀控液压缸动力机构§2.2.1阀控液压缸动力机构基本方程

§2.2.1阀控液压缸动力机构基本方程1、滑阀流量方程2、液压缸连续性方程假定：①所有的管道短而粗，管道中的摩擦损失、流体质量影响和管道动态都忽略不计。②液压缸每个腔内液压力各处都相等，油液温度和体积弹性模量为常数。③液压缸中内、外泄漏流动为层流流动。可压缩流体的连续性方程为§2.2.1阀控液压缸动力机构基本方程3、动力机构力平衡方程根据牛顿定律可得：2.2.2阀控液压缸动力机构传递函数方块图2.2.2阀控液压缸动力机构传递函数方块图三个基本方程，经拉普拉斯变换可得

2.2.2阀控液压缸动力机构传递函数方块图2.2.3、阀控液压缸动力机构的传递函数2.2.3、阀控液压缸动力机构的传递函数经整理得：2.2.3、阀控液压缸动力机构的传递函数输入为Xv输出为PL的传递函数2.2.4阀控液压缸动力机构传递函数化简1、液压弹簧刚度、液压固有频率2.2.4阀控液压缸动力机构传递函数化简2、动力机构传递函数简化形式（1）K=0条件：可化简为：2.2.4阀控液压缸动力机构传递函数化简（2）K≠0条件：2.2.4阀控液压缸动力机构传递函数化简2.2.4阀控液压缸动力机构传递函数化简2.2.4阀控液压缸动力机构传递函数化简阀芯位移Xv为输入,PL为输出：K/Kh>>1情况K/Kh<<1情况2.2.5主要性能参数分析1、速度增益Kq/A;2、液压固有频率Wh2.2.5主要性能参数分析3、液压阻尼比§2.2.5主要性能参数分析4、综合频率5、阻尼比6、软量与硬量§2.2.6频率特性分析1、K=0情况1）2）§2.2.6频率特性分析2、K≠0情况1）2）§2.2.6频率特性分析§2.2.7动态刚度特性分析§2.3阀控液压马达§2.4泵控液压马达§2.4泵控液压马达说明：1、变量泵与定量马达构成动力机构，变量泵转速恒定为np;2、采用阀控缸控制泵变量机构摆角α，阀控缸为前置级；3、两个安全阀；4、设置补油装置，保证低压管路压力Pr恒定；5、高压管路中压力P1由负载决定；§2.4泵控液压马达2.4.1：基本方程假设：1）、泵及马达泄漏为层流；2）、忽略管道动态及损失；3）、两个管道完全相同；4）、补油压力Pr为常值；1、泵流量方程§2.4泵控液压马达2、高压腔流量连续性方程3、马达与负载力矩平衡方程2.4.2：传递函数化简2.4.3：特点1、液压固有频率低；2、阻尼比小，但恒定；3、增益恒定；4、动态响应不如阀控系统；5、分析方法同阀控缸；§2．5三通阀控液压缸§2.6液压动力机构参数选择2.6.1负载折算方法1、质量负载折算前后动能不变§2.6液压动力机构参数选择2、弹性负载折算折算前后弹性能不变§2.6液压动力机构参数选择3、粘性负载折算折算前后单位时间消耗能量不变§2.6液压动力机构参数选择4、外干扰力矩折算§2.6液压动力机构参数选择5、其它形式负载折算§2.6液压动力机构参数选择§2.6液压动力机构参数选择6、例题：7、马达输出轴向负载轴折算§2.6液压动力机构参数选择2.6.2负载轨迹1、负载轨迹定义描述负载力与负载速度之间关系的图解曲线。2、典型负载轨迹1）、摩擦负载2）、惯性负载3）、弹性负载4）、惯性负载与粘性负载组合5）、随机信号§2.6液压动力机构参数选择例题：K--KeJL--MLT--FLK2--KLδ--YL§2.6液压动力机构参数选择2．6．3输出功率及效率1、阀控动力机构输出功率及最大功率点2、效率1）、恒压泵液压源2）、定量泵溢流阀液压源3、动力机构特性曲线4、负载匹配§2.6液压动力机构参数选择§2.6液压动力机构参数选择2．6．4按最佳匹配选择参