液压与气压传动概念知识点总结考试重要考点

液压系统的工作原理：1）．液压是以液体作为工作介质来进行能量传递和转换的；2）．液压以液体压力能来传递动力和运动的；3）．液压的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行的。液压传动系统的组成：动力装置、控制及调节装置、执行元件、辅助装置、工作介质。液压传动系统的组成部分的作用：1）动力装置：对液压传动系统来说是液压泵，其作用是为液压传动系统提供压力油；对气压传动系统来说是气压发生装置（气源装置），其作用是为气压传动系统提供压缩空气。2）控制及其调节装置：用来控制工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构按要求工作；3）执行元件：在工作介质的作用下输出力和速度（或转矩和转速），以驱动工作机构作功；4）辅助装置：一些对完成主要工作起辅助作用的元件，对保证系统正常工作有着重要的作用；5）工作介质：利用液体的压力能来传递能量。液压传动的特点：优点：1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生更大的动力；2）液压装置容易做到对速度的无极调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长；5）液压装置易于实现自动化，实现复杂的运动和操作；6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用；缺点：7）液压传动无法保证严格的传动比；8）液压传动有较多的能量损失（泄露损失、摩擦损失等），传动效率相对低；9）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作；10）液压传动在出现故障时不易诊断。在液压传动技术中，液压油液最重要的特性是它的可压缩性和粘性。粘温特性：温度升高，粘度显著下降的特性。静止液体的压力性质：1）液体的压力沿着内法线方向上相等；2）静止液体内任一点处的压力在各个方向上都相等。帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力可以等值传递到液体内各点，也称静压传递原理。理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体。定常流动：液体流动时，如果液体中任一空间点处的压力、速度和密度等都不随时间变化，也称稳定流动或恒定流动；反之，则称为非定常流动。理想液体的伯努利方程的物理意义：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。压力损失可分为两类：沿程压力损失和局部压力损失。沿程压力损失：液体在等径直管流动时，因摩擦和质点的相互扰动而产生的压力损失。局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液体方向和流速发生变化，在这些地方形成漩涡、气穴，并发生强烈的撞击现象，由此造成的压力损失。液体在管道中流动时有两种流动状态：层流和紊流（湍流）。紊流：液体的流速较高，粘性的制约作用减弱，惯性力起主导作用，完全紊乱的流动状态，液体的能量主要消耗在动能损失上。空穴现象：在流动的液体中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，从而导致液体中出现大量的气泡，这种现象称为空穴现象。气蚀：由于析出空气中有游离氧，对零件具有很强的氧化作用，引起元件的腐蚀，这些称为气蚀作用空穴现象的危害：1）引起噪声、振动等有害现象；2）液压系统受到空穴引起的液压冲击而造成零件的损坏。另外，由于析出空气中有游离氧，对零件具有很强的氧化作用，引起元件的腐蚀，这些称为气蚀作用；3）引起流量的不连续及压力的波动，严重时甚至断流，使液压系统不能正常工作。减少空穴现象和气蚀的措施：1)减小孔口或缝隙前后的压力降；2）降低泵的吸油高度，适当加大吸油管直径，限制吸油管的流速，尽量减小吸油管路中的压力损失。对于自吸能力差的泵要安装辅助泵供油；3）管路要有良好的密封，防止空气进入；4）提高液压零件的抗气蚀能力，采用抗腐蚀能力强的金属材料，减小零件表面粗糙度值等。液压冲击：在液压传动系统中，常常由于一些原因而使液体压力突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。液压冲击的危害：1)使液压系统中的元件、管道、仪表等遭到破坏；2)液压冲击使压力继电器误发信号，干扰液压系统的正常工作，影响液压系统的工作稳定性和可靠性；3)液压冲击引起震动和噪声、连接件松动，造成漏油、压力阀调节压力改变。液压冲击产生的原因：在阀门突然关闭或运动部件快速制动等情况下，液体在系统中的流动会突然受阻。这时，由于液流的惯性作用，液体就从受阻端开始，迅速将动能逐层转换为液压能，因而产生了压力冲击波，产生液压冲击的本质是动量变化。减小压力冲击的措施：1）尽可能延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间；2）正确设计阀口，限制管道流速及运动部件速度，使运动部件制动时速度变化比较均匀；3）在某些精度要求不高的机械上，使液压缸两腔油路在换向阀回到中位时瞬时互通；4）适当加大管道直径，尽量缩短管道长度；5）采用软管，增加系统的弹性，以减少压力冲击。液压泵是液压传动系统的动力装置，能量转换元件。它们由原动机（电动机或内燃机等）驱动，把输入的机械能转换成油液的压力能再输出到系统中去，为执行元件提供动力。它是液压传动传动系统的核心元件，其性能好坏将直接影响到系统是否正常工作。液压泵的基本工作条件：1）它必须构成密封容积，并且这个密封容积在不断地变化中能完成吸油和压油过程；2）在密封容积增大的吸油过程中，油箱必须与大气相通（或保持一定的压力），这样，液压泵在大气压力的作用下将油液吸入泵内，这是液压泵的吸油条件；3）吸、压油腔要互相分开并且有良好的密封性。液压泵的压力参数主要是工作压力和额定压力。工作压力：是指液压泵在实际工作时输出油液的压力值，即泵出油口处压力值，也称系统压力。额定压力：是指在保证液压泵的容积效率、使用寿命和额定转速的前提下，泵连续长期运转时允许使用的压力最大限定值。流量是指单位时间内泵输出油液的体积，单位为m3/s和L/min。排量是由泵密封容腔几何尺寸变化计算而得到的泵每转排出油液的体积，单位mL/r。则应采用保压回路。卸荷回路作用：使液压泵在接近零压的工况下运转，以减小功率损失和系统发热，延长液压泵和电动机的使用寿命。平衡回路作用：为了防止垂直油缸及其工作部件因自重自行下落或下行运动中因自重造成的失控失速，常设平衡回路。通常用平衡阀（单向顺序阀）和液控单向阀来实现平衡控制。释压回路作用：使高压大容量液压缸中存储的能量缓慢释放，以免在突然释放时产生很大的液压冲击。速度控制回路（调速回路）原理：改变流入（或流出）执行元件的流量q，或改变缸的有效作用面积A、马达的排量V，均可调节执行元件的运动速度。节流调速回路：是由定量泵和流量阀组成的调速回路，可以通过调节流量阀通流截面积的大小来控制流入或流出执行元件的流量，以此来调节执行元件的运动速度。节流调速回路由于存在着节流损失和溢流损失，回路效率低，发热量大，因此，只用于小功率调速系统。在大功率的调速系统中，多采用回路效率高的容积式调速回路。容积式调速回路是通过改变变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运动速度。在容积式调速回路中，液压泵输出的液压油全部直接进入液压缸或液压马达，无溢流损失和节流损失，而且液压泵的工作压力随负载的变化而变化，因此，这种调速回路效率高，发热量少快速回路的特点是负载小（压力小），流量大。常用的快速回路有：1）液压缸差动连接差动回路2）液压蓄能器辅助供油快速回路3）双液压泵供油快速回路。速度换接回路：主要是用于使执行元件在一个工作循环中，从一种速度变换到另一种速度，如两种进给速度换接回路等。节流：一定流量的液体流经面积为A的阀时，阀口前后产生的压力差P,这一现象成为节流卸荷：卸荷是指液压泵输出的油液全部或大部分直接返回油箱，使泵处于很小的输出功率的状态。内泄量：当换向阀处在各个不同位置时，在规定的工作状态下，油液从高压腔流入低压腔的泄漏量启闭特性：指溢流阀从开起到关闭过程中，被控压力与通过溢流阀流量之间的关系。液压卡紧现象：当液体流经圆锥环间隙时，若阀芯在阀体孔出现偏心，阀芯可能受到一个侧向力的作用，当液压侧向力足够大时，阀芯奖金贴在阀孔壁上，产生卡紧现象。原因:间隙之间有杂质,间隙过瘾小;阀芯和阀孔的几何形状误差(倒锥)产生经向不平衡力引起轴向摩擦力增大.措施:控制尺寸精度,顺锥安装,柱塞上开均压槽;轴向颠振,精密过滤何谓液压系统的液压冲击？原因，危害及预防措在液压系统中，由于某种原因压力瞬间突然增大的现象称为现象液压冲击危害：产生振动，噪音；系统温度升高，液压元件损坏或动作失灵措施：缓慢启闭阀门；限制管中流速（增大管径）；设置蓄能器（软管）或安全阀；在液压元件中设置缓15，先导式减压阀与先导溢流阀的主要区别是什么？1）减压阀串联在油路，而溢流阀并联在油路2）减压阀正常工作时出口压力不变，溢流阀进口压力不变。3）不工作时，减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭4）减压阀泄油单独回油箱，而溢流阀泄油是内部回油。16顺序阀与溢流阀使用时的主要区别是什么?出口接负载的顺序阀与溢流阀的动作原理相似，其主要区别是：（1）顺序阀的出油口接负载，溢流阀的出口接油箱；（2）顺序阀的泄油口单独接回油箱，溢流阀的泄油口与出油口相通；（3）顺序阀的进出口压力差由负载工况来定，进口压力升高时阀口将不断增大直致全开，出口压力对负载作功；（4）溢流阀的进口压力由调压弹簧限定，溢流全部回油箱，损失能量。18，调速阀与溢流节流阀的主要区别是什么？1)调速阀是节流阀与减压阀串联而成,而溢流节流阀是节流阀与减压阀并联而成.2)溢流节流阀只能装在进油路,而调速阀可装在进,回油路上.3)溢流节流阀进口压力随负载而变:调速阀的入口压力是定压(溢流阀定压)4)溢流节流阀具有溢流功能,不必单独设置溢流阀并具有过载保护功能5)溢流节流阀流量稳定性稍差但效率较高。19,试分析比较进油节流调速,回油节流调速和旁路节流调速异同点1，进,回油节流调速比较：1)F-v特性与均相同，当节流阀开度一定，负载变化时引起速度变化，低速轻载时较好;2）回油节流可形成背压,运动平稳；3）回油调速实现压力控制不容易；4）若要求速度相同，在低速时回油节流阀开度小，易堵。5）停车后启动时，进油节流调速冲击小。6）适应于轻载低速，变工况时，两者效率均低。7)节