液压与气压传动24复习课件12级本科共享版本

2023年2月5日液压与气压传动李清香液压与气压传动复习课10级机械设计制造及其自动化专业2023年2月5日液压与气压传动李清香0.绪论1.液压流体力学基础 2.液压泵3.液压马达与液压缸 4.液压控制阀5.液压辅件6.液压基本回路目录7.典型液压系统8.液压系统的设计计算9.气源装置及气动元件10.气动基本回路与常用回路11.逻辑系统设计12.气压传动系统举例2023年2月5日液压与气压传动李清香绪论一、液压传动系统的工作原理及组成二、液压传动系统的图形符号三、液压传动的优缺点及应用2023年2月5日液压与气压传动李清香

液压传动以液体为工作介质以液体的压力能传递动力

液压传动以液体的流量传递运动

传动过程中经过两次能量转换绪论1.系统的工作压力取决于外负载。2.执行元件的运动速度取决于流量。压力和流量是液压与气压传动中两个最基本的参数。必须在密封容器内进行，且容积要发生变化2023年2月5日液压与气压传动李清香液压与气压传动系统的组成

能源装置将机械能转变为液压能

执行装置

将液压能转变为机械能

控制调节装置

控制和调节液体的压力、 流量和流向

辅助装置

液压系统中的其他装置

工作介质传递动力的媒介绪论2023年2月5日液压与气压传动李清香液压与气压传动的优缺点优点易无级调速且范围大（100：1）~（2000：1）功比大（功比=输出功率/重量）10%~20%运动平稳，响应快0.1~0.5秒，400次/秒控制方便，设计制造简便，电液结合，设计规范传动比不稳定系统效率不高元件制造成本较高（元件精度高）缺点绪论2023年2月5日液压与气压传动李清香液压油液流体的密度和重度液体的可压缩性液体的粘性和粘度液压油的类型和选用液压油的污染和控制液压油的要求主要内容第一章液压流体力学2023年2月5日液压与气压传动李清香液体静力学

压力的概念压力的分布

压力的表示压力的传递压力的计算第一章液压流体力学2023年2月5日液压与气压传动李清香液体的流态与流速流体的动量方程液动力流体的伯努利方程流体的连续性方程

流体动力学主要研究液体流动时流速和压力的变化规律。连续性方程、伯努利方程反映了液体的压力、流速与流量间关系，动量方程用来解决流动液体与固体壁面间的作用力问题。液体动力学主要内容第一章液压流体力学2023年2月5日液压与气压传动李清香

压力损失由沿程压力损失和局部压力损失两部分组成。液流在管道中流动时的压力损失和液流运动状态有关。流态、雷诺数沿程压力损失局部压力损失总压力损失主要内容:第一章液压流体力学管道流动2023年2月5日液压与气压传动李清香液压冲击和气穴现象液压冲击：

含义、原因、后果、措施

气穴现象：

含义、原因、后果、措施

第一章液压流体力学2023年2月5日液压与气压传动李清香液压泵工作原理液压泵主要性能参数液压泵的分类和选用液压泵的图形符号液压泵的工作条件各类液压泵的特点和应用第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香液压泵的三个工作条件必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变大吸油，由大变小压油；要有相应的配油机构；密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香选用原则：是否要求变量要求变量选用变量泵工作压力柱塞泵的额定压力最高工作环境齿轮泵的抗污能力最好噪声指标双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵效率轴向柱塞泵的总效率最高第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香液压泵的图形符号第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香配流轴式径向柱塞泵的工作原理缸体均布有柱塞孔，柱塞底部空间为密闭工作柱塞其头部滑履与定子内圆接触定子与缸体间存在偏心配流轴不转动分为吸油和压油两个部分传动轴带动缸体转动返回第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香配流轴式径向柱塞泵的结构特点配流轴配流。配流轴上与吸、压油窗口对应的方向开有平衡油槽，使液压径向力得到平衡，容积效率较高。柱塞头部装有滑履，滑履与定子内圆为面接触，接触面比压很小。可以实现多泵同轴串联，液压装置结构紧凑。改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量，且变量方式多样。返回第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香斜盘式轴向柱塞泵的工作原理缸体均布Z个柱塞孔，分布圆直径为D柱塞滑履组柱塞直径为d斜盘相对传动轴倾角为α配流盘传动轴第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香斜盘式轴向柱塞泵的结构特点三对摩擦副：柱塞与缸体孔，缸体与配流盘，滑履与斜盘。容积效率较高，额定压力可达31.5MPa。泵体上有泄漏油口。传动轴是悬臂梁，缸体外有大轴承支承。为减小瞬时理论流量的脉动性，取柱塞数为奇数。为防止密闭容积在吸、压油转换时因压力突变引起的压力冲击，在配流盘的配流窗口前端开有减振槽或减振孔。第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香双作用叶片泵工作原理由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的密闭工作容积传动轴带动转子旋转，叶片在离心力作用下紧贴于定子内表面。定子内环由两段大半径圆弧、两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成。两部分密闭容积将减小，两部分密闭容积将增大。第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香定子曲线：由八段弧线组成叶片倾角：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶片受弯的力，叶片前倾θ角径向力：轴所受径向力平衡，无径向不平衡力根部通油：叶片槽根部全部通压力油叶片数：叶片数Z≥8偶数，使流量均匀噪声低定量泵：转子转一转吸压油各两次，定量泵叶片伸出主要靠离心力和压力油作用第二章液压泵双作用叶片泵的结构特点：2023年2月5日液压与气压传动李清香单作用叶片泵结构组成：定子：内环为圆转子：与定子存在偏心e，转子内有Z个叶片槽叶片：在转子叶片槽内自由滑动，宽度为B左、右配流盘：铣有吸、压油窗口传动轴第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香单作用叶片泵的特点定子曲线：泵定子内表面为圆面;叶片倾角：叶片前倾θ角;径向力：转轴所受径向力不平衡;根部通油：叶片槽根部分别接吸、压油腔叶片数：叶片数取奇数，以减小流量脉动;变量泵：可改变偏心距

e来调节泵的排量;叶片伸出：主要靠离心力作用。第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香齿轮泵的三个问题1.困油现象与卸荷措施第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香2.泄漏与间隙补偿措施：端面泄漏

q泄=75%~80%；径向间隙泄漏

q泄=15%~20%；啮合线泄漏

q泄=5%。第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香3.液压径向力及平衡措施危害：轴承载荷增加；轴受径向力而变形。平衡措施：开压力平衡槽，但增加径向泄漏。第二章液压泵2023年2月5日液压与气压传动李清香掌握液压缸的作用和工作原理掌握液压缸的类型和参数计算掌握液压马达的参数计算熟悉各类液压缸的特点第三章液压马达与液压缸2023年2月5日液压与气压传动李清香方向控制阀

方向控制阀（directioncontrolvalves）用在液压系统中控制液流的方向。它包括单向阀和换向阀。换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动等。第四章液压控制阀2023年2月5日液压与气压传动李清香普通单向阀第四章液压控制阀液控单向阀动画演示2023年2月5日液压与气压传动李清香梭阀第四章液压控制阀2023年2月5日液压与气压传动李清香换向阀：中位机能第四章液压控制阀换向阀：职能符号表示含义2023年2月5日液压与气压传动李清香先导式溢流阀工作原理1.当阻尼孔堵塞会产生什么后果？2.遥控口K的作用？动画演示直动式溢流阀工作原理第四章液压控制阀2023年2月5日液压与气压传动李清香先导式减压阀原理结构组成动画演示第四章液压控制阀2023年2月5日液压与气压传动李清香顺序阀

通过改变上盖或底盖的装配位置可得到四种结构类型。内控内泄内控外泄外控外泄外控内泄第四章液压控制阀2023年2月5日液压与气压传动李清香流量控制阀

通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的阀。普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。节流阀调速阀第四章液压控制阀2023年2月5日液压与气压传动李清香蓄能器Accumulator第五章液压辅件蓄能器的作用是液压系统中储存和释放压力能的装置。过滤器filter

滤去油中杂质，维护油液清洁，防止油液污染，保证系统正常工作。2023年2月5日液压与气压传动李清香油箱Reservoir第五章液压辅件油箱的功用1.储存油液；2.散热；3.逸出溶解在油液中的空气；4.沉淀油液中的污物；5.中小型液压系统，泵装置及一些元件还安装在油箱顶板上。2023年2月5日液压与气压传动李清香热交换器heatexchanger

冷却器、加热器第五章液压辅件压力表辅件管件：油管Oilpiping有钢管、紫铜管、塑料管、尼龙管、橡胶软管。2023年2月5日液压与气压传动李清香Y型密封圈V型密封圈第五章液压辅件密封装置SealingDevices2023年2月5日液压与气压传动李清香压力控制回路调压回路卸载回路减压回路增压回路

压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或局部支路的压力，以满足执行元件对力和转矩的要求。包括：平衡回路保压回路泄压回路第六章液压基本回路2023年2月5日液压与气压传动李清香调速回路：调节执行元件运动速度快速运动回路：使执行元件快速运动速度换接回路：变换执行元件运动速度速度控制回路

速度控制回路主要是讨论液压执行元件速度的调节和变换的问题。第六章液压基本回路2023年2月5日液压与气压传动李清香进油、回油、旁路节流调速回路第六章液压基本回路2023年2月5日液压与气压传动李清香容积调速回路1、变量泵与定量马达（缸）组成的调速回路第六章液压基本回路2023年2月5日液压与气压传动李清香2、定量泵与变量马达组成的调速回路3、变量泵与变量马达组成的调速回路第六章液压基本回路2023年2月5日液压与气压传动李清香在负载不大或空载时实现快速运动。快速运动回路差动连接、双泵供油、采用蓄能器采用增速缸、自重充液的快速回路速度换接回路用于切换执行元件的速度。

快速－工作速度的换接 两种工进速度的换接第六章液压基本回路2023年2月5日液压与气压传动李清香方向控制回路

通过控制进入执行元件液流的通、断或变向，来实现执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路。 常用的方向控制回路有：

换向回路、锁紧回路、制动回路第六章液压基本回路多缸动作控制回路2023年2月5日液压与气压传动李清香气源装置执行元件控制元件气动系统元件及装置气动逻辑元件气动辅件气动传感器及 信号处理装置第十章气源装置及气动元件2023年2月5日液压与气压传动李清香压缩空气应具有一定压力和足够流量，还应具有一定净化程度。压缩空气及质量要求油蒸气易燃、易爆，有腐蚀作用；水份使元件生锈，水膜增加气流阻力，结冰会堵塞通道；杂质堵塞通道，加速磨损，降低元件寿命温度过高会加速密封、软管材料老化。

空压机排出的压缩空气必须经过降温、除油、除水、除尘和干燥的净化处理。第十章气源装置及气动元件2023年2月5日液压与气压传动李清香1－空气压缩机2－后冷却器3－油水分离器4、7－贮气罐5－干燥器 6－过滤器气源系统组成示意图气源装置组成气动三大件未画出第十章气源装置及气动元件2023年2月5日液压与气压传动李清香气动三联件

（FRL：FilterRegulatorLubricator）分水过滤器、减压阀、油雾器第十章气源装置及气动元件2023年2月5日液压与气压传动李清香

气动控制阀

控制调节压缩空气的压力、流量和方向的控制阀。压力控制阀流量控制阀方向控制阀第十章气源装置及气动元件2023年2月5日液压与气压传动李清香梭阀第十章气源装置及气动元件双压阀：“与”门梭阀快速排气阀排气节流阀2023年2月5日液压与气压传动李清香消声器管道连接件气液转换器第十章气源装置及气动元件真空发生器真空吸盘2023年2月5日液压与气压传动李清香气动逻辑元件第十章气源装置及气动元件2023年2月5日液压与气压传动李清香

气动系统都是由各种不同功能的的基本回路组成。

气动基本回路按其功能分为：压力和力控制回路、换向控制回路、速度控制回路等。第十一章气动回路2023年2月5日液压与气压传动李清香一、非时序逻辑系统设计非时序逻辑系统设计步骤逻辑代数设计法卡诺图设计法第十二章气动逻辑系统设计2023年2月5日液压与气压传动李清香非时序逻辑问题设计步骤框图分析明确生产实际问题列真值表写逻辑函数绘卡诺图化简逻辑函数写出化简的逻辑函数绘逻辑原理图绘制控制线路图第十二章气动逻辑系统设计2023年2月5日液压与气压传动李清香二、时序逻辑系统设计程序的校核标准程序设计方法X-D图线的绘制第十二章气动逻辑系统设计2023年2月5日液压与气压传动李清香分析实际问题X-D图卡诺图逻辑函数逻辑原理图控制回路图列出程序式校正标准程序校核YN气动行程程序设计步骤框图第十二章气动逻辑系统设计2023年2月5日液压与气压传动李清香标准程序设计方法信号－动作状态图法（X-D图线法）

X-D图、排除障碍卡诺图法X-D图线法举例(续例题12-7)：用X-D图线法设计标准程序[A1B1C1B0A0B1B0C0]

第十二章气动逻辑系统设计2023年2月5日液压与气压传动李清香X-D组12345678执行信号A1B1C1B0A0B1C0B01b0A12b0A03a1a0B14c1c0B05b1C16b1C0列写执行信号表达式(续例题12-7)2023年2月5日液压与气压传动李清香考试题型介绍10级机械设计制造及其自动化专业液压与气压传动2023年2月5日液压与气压传动李清香一、名词解释(5小题共10分)二、单项选择题(15小题共30分)三、简答题(4小题共30分)四、计算题(2小题共15分)、分析题(2小题共15分)题型介绍及分值分布10级机械设计制造及其自动化专业一、名词解释1、液压传动

是以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。二、单项选择题1、流量连续性方程是(

)在流体力学中的表达形式。A、能量守恒定律B、动量定理C、质量守恒定律D、能量守恒定律与动量定理正确答案：C二、单项选择题2、下