汽车机械基础课件 项目八 液压和气压传动

项目八

液压与气压传动汽车机械基础任务一液压传动的基本知识蜗杆传动目录CONTENTS任务二任务三任务四项目七汽车常用传动【情境再现】某汽车4S店接到一辆本田奥德赛2013款，里程数为141461公里。该车故障现象：汽车行驶中，迅速将制动踏板踩到底，汽车不能立刻减速。其制动减速幅度小，制动距离长，且制动踏板软。经检查，该车为液压制动系统，前后制动都采用盘式制动。如果你是售后服务人员，该如何检修并排除该车液压制动系统故障？分析：1、为什么制动会不良呢？都有哪些因素会导致刹车变软呢？他向检修人员提出了疑问。2、制动系统关系到驾乘人员的人身安全，必须第一时间为客户排忧解难。这需要检修人员发扬工匠精神，在理解液压制动系统的工作原理基础上，通过对液压制动系统进行检修，找到故障原因进而排除故障。【目标导航】12了解液压传动的定义、分类及失效形式;掌握液压传动的组成和特点;熟悉液压传动的安装使用及维护。理解液压传动的工作原理3知识目标实践目标素养目标能分清不同的液压传动种类；能正确地描述液压传动的特点；能认识液压传动系统的各个组成部分；能说出各液压控制阀体的功能。培养学生树立劳动光荣技能伟大的思想；培养学生树立科技报国的创新精神和爱国情怀；培养学生的团队精神和协作精神；培养学生做事严谨、认真负责的态度。液压传动的基本知识任务一任务描述汽车上广泛应用着液压传动系统，比如制动系统、自动变速器等。随着行驶里程的增加，这些液压传动系统往往会出现漏油、失效或者性能下降等故障现象。为了解决此类技术问题，需要同学们理解其工作原理，熟悉其结构组成，掌握各个元器件的功能，发扬伟大的劳动精神，结合自己的专业知识为客户排忧解难。任务一液压传动基本知识

一、液压传动概述液压传动以油液作为工作介质，而气压传动则以气体作为工作介质实现动力或信息传递。掌握液压传动、气压传动在汽车上的运用有助于理解汽车液压制动装置、液压助力转向装置、自动变速器的液力传动装置、自动变速器液压控制装置、气压制动装置以及汽车维修企业的气动设备的工作原理并且使用它们。任务一液压传动基本知识

一、液压传动概述图8-1为液压千斤顶的工作原理图。液压缸和活塞等连通构成一个密封容器，里面充满油液。在放油阀关闭的情况下，将手柄提起时，活塞便向上移动，使液压缸下腔密封容积增大而形成负压。这时钢球将连接通道关闭，油箱内的油液在大气压力的作用下顶开钢球进入液压缸下腔，完成一次吸油。将手柄压下时，活塞则向下移动，液压缸下腔密封体积减小，腔内油液压力升高，这时钢球将油液流回油箱的通道关闭，液压缸下腔压力油顶开钢球进行液压缸下腔，推动活塞上升，顶起重物。如此反复地提压手柄，油液就不断地进入液压缸下腔，推动活塞不断上升，达到起重目的。若将放油阀开通，则在重物的重力G作用下，液压缸下腔的油液流回油箱，活塞下降到原位。1.液压传动的工作原理任务一液压传动基本知识

一、液压传动概述从上述例子可以看出：液压千斤顶是一个简单的液压传动装置。分析液压千斤顶的工作过程，可知液压传动是以液体为工作介质来传动的一种传动方式，它依靠密封容积的变化传递运动，依靠液体内部的压力（由外界负载所引起）传递动力。液压传动系统本质是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，随后又将液压能转换为机械能而做功。1.液压传动的工作原理任务一液压传动基本知识

一、液压传动概述图8-2所示为某机床工作台的液压系统图。当扳动换向阀手柄使阀芯向右时，液压泵在电机的带动下从油箱中吸油，将电能转换为泵出口处油液的液压能。压力油经节流阀和换向阀后进入液压缸的左腔，推动活塞克服负载阻力从而带动工作台向右作直线运动，右腔的油液经过换向阀排回油箱。若扳动换向阀的手柄使阀芯向左时，压力油则进入液压缸的右腔，使液压缸克服负载阻力向左运动。当换向阀的手柄扳到图示中间位置时，液压缸的通道被封住，压力油经溢流阀溢回油箱。2.液压系统的表示方法图8-2机床工作台液压系统任务一液压传动基本知识

一、液压传动概述（1）动力元件——液压泵其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，是一种能量转换装置。（2）执行元件——液压缸或液压马达。其作用是将液压泵输出的液体压力能转换成工作部件运动的机械能，也是一种能量转换装置。（3）控制元件——各种液压阀。其作用是控制和调节油液的压力、流量及流动方向，以满足液压系统的工作需要。（4）辅助元件——油箱、油管、过滤器、密封件和压力表等。其作用是保证液压系统能正常工作。（5）工作介质——液压系统的工作介质为液体，一般为液压油。液压系统通过介质实现运动和动力的传递。。3.液压系统的组成任务一液压传动基本知识

总结液压传动基本知识液压传动的工作原理液压系统的表示方法液压系统组成动力元件——液压泵执行元件——液压缸或液压马达辅助元件——油箱、油管、过滤器、密封件和压力表任务一液压传动基本知识

控制元件——各种液压阀工作介质液压元件任务二任务二液压元件任务描述一辆行驶里程约81000km，配备手动变速器的奇瑞艾瑞泽轿车。车主反映，该车发动机怠速不稳，加速时发抖、易熄火，之前曾在其它修理厂清洗过油路、喷油器，研磨过气门，更换过火花塞、点火线圈，还互换过发动机控制单元，但故障没有排除。经检查油路电路均正常且正时准确，推测凸轮轴、气门和气门液压顶杆对压缩比有影响。要解决此故障，需理解液压顶杆（挺柱）的工作原理和结构组成。下面我们开始学习汽车上用到的液压元件的相关知识。一、液压泵

液压泵是液压系统的动力元件，是把驱动电机的机械能转换成输到系统中去的油液的压力能的一种能量转换装置，表8-2所示为其图形符号。。

任务二液压元件一、液压泵

液压传动系统中使用的液压泵都是容积式的。图8－3所示为单柱塞式泵的工作原理，偏心轮旋转时，柱塞在凸轮和弹簧的作用下在缸体中左右移动。当柱塞右移时，缸体中的密封工作腔容积变大，产生真空，油液便通过吸油阀吸入；当柱塞左移时，缸体中的油腔容积变小，已吸入的油液便通过压油阀输到系统中去。由此可见，泵是靠密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的，其输出流量的多少取决于密封工作腔容积变化的大小。任务二液压元件图8-3液压泵的工作原理

图8-4外啮合齿轮泵工作原理

一、液压泵

1．齿轮泵齿轮泵是液压传动系统中常用的液压泵，它的主要优点是：结构简单，制造方便，造价低；质量轻，外形尺寸小；自吸性能好；对油的污染不敏感；工作可靠；允许转速高。其缺点是流量脉动较大；有困油现象；噪声较大；排量不可变。齿轮泵多用于中等速度，作用力不大的简单液压系统。齿轮泵又有外啮合式和内啮合式两类。齿轮泵适合高压力低流量的场合。（1）外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵是指由外啮合齿轮组成的齿轮泵。主要由主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀等组成。泵体、泵盖和齿轮构成的密封空间就是齿轮泵的工作室。图8-4所示为外啮合齿轮泵的工作原理。在泵的壳体内有一对外啮合的渐开线直齿轮，齿轮两侧有端盖盖住（图中未示出）。依靠密封容积变化的原理来进行工作。1）壳体、前后端盖和齿轮各齿谷组成了许多密封工作腔；2）齿轮按图示旋转时，随着齿轮脱开，在右侧形成吸油腔，随着齿轮啮合，在左侧形成压油腔；3）啮合点处的齿面接触线将齿轮分隔为高、低压两腔，起着配油作用。（2）内啮合齿轮泵。任务二液压元件一、液压泵

2.叶片泵叶片泵有单作用式（非平衡式）和双作用式（平衡式）两大类，在中高压系统中得到了广泛的应用。叶片泵输出流量均匀，脉动小，噪声小，但结构较复杂，吸油特性不大好，对油液的污染也比较敏感。适合低压力高流量的场合。（1）单作用叶片泵工作原理如图8－6所示，定子具有圆柱形内表面，定子和转子间有偏心距，叶片装在相对于转子旋转方向后倾的转子槽中，并可在槽中滑动。图中虚线所示为配流盘窗口。当转子按图示方向转动时，在离心力的作用下，叶片从槽中甩出顶在定子的内圆表面上。这种泵的转子每转一转完成一次吸油和压油，因此称为单作用式叶片泵。当转子不停地转动时，泵就不停地吸油和压油。任务二液压元件图8-6单作用式叶片泵工作原理1-转子

2-定子

3-叶片

4-配油盘

5-泵体一、液压泵

3.柱塞泵柱塞泵是依靠柱塞在其缸体内往复运动时密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的。由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面，容易得到高精度的配合，所以这类泵的特点是泄漏小，容积效率高，可以在高压下工作。柱塞泵一般分为单柱塞泵、卧式柱塞泵、轴向柱塞泵和径向柱塞泵。（1）单柱塞泵单柱塞泵主要由偏心轮、柱塞、弹簧、缸体、两个单向阀组成。如图8-7所示，柱塞与泵体孔之间形成密闭容积。偏心轮旋转一转，柱塞上下往复运动一次，向下运动吸油，向上运动排油。泵每转一转排出的油液体积称为排量，排量只与泵的结构参数有关。。任务二液压元件图8-7单柱塞泵一、液压泵

3.柱塞泵（2）卧式柱塞泵卧式柱塞泵是由几个柱塞（3个或6个）并列安装，用1根曲轴通过连杆滑块或由偏心轴直接推动柱塞做往复运动，实现吸、排液体的液压泵。它们也都采用阀式配流装置，而且大多为定量泵。（3）轴向柱塞泵轴向柱塞泵（Pistonpump）是活塞或柱塞的往复运动方向与缸体中心轴平行的柱塞泵。轴向柱塞泵利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。如图8-8所示，斜盘1和配流盘4固定不动，传动轴带动缸体3和柱塞2一起转动，柱塞2靠机械装置或在低压油作用下压紧在斜盘上。任务二液压元件图8-8轴向柱塞泵的工作原理1—斜盘2—柱塞3—缸体4—配流盘一、液压泵

3.柱塞泵（4）径向柱塞泵径向柱塞泵是活塞或柱塞的往复运动方向与驱动轴垂直的柱塞泵。如图8-9所示，青铜衬套3紧配在回转缸体2孔内，随着回转缸体一起旋转，而配流轴5则不动。当转子顺时针方向旋转时，柱塞一方面和转子一起旋转，另一方面又靠离心力（或在低压油作用下）压紧在定子内壁上。转子和定子间有偏心e。转子每转一转，柱塞在每个径向孔内吸油、压油各一次。任务二液压元件图8-9径向柱塞泵工作原理1—柱塞2—回转缸体3—青铜衬套4—定子5—配流轴二、液压缸

液压缸属于执行元件，它是把压力能转换成往复直线运动机械能，输出推力和速度的能量转换装置。液压缸结构简单，工作可靠，与杠杆、连杆、齿轮齿条、棘轮棘爪、凸轮等机构配合，能实现多种机械运动，其应用比液压马达更为广泛。任务二液压元件1．活塞缸活塞式液压缸是应用最多的一种液压缸，可分为单杆式和双杆式，其固定方式可以是缸体固定，也可以是活塞杆固定。（1）单杆活塞缸如图8－10所示，活塞的一侧有伸出杆，两腔的有效工作面积不相等。当向缸两腔分别供油，且供油压力和流量相同时，活塞（或缸体）在两个方向的推力和运动速度不相等。二、液压缸任务二液压元件a缸无杆腔进油b缸有杆腔进油图8-10单缸活塞缸差动连接1．活塞缸（2）双杆活塞缸如图8－11所示，活塞的两侧都有伸出杆，当两活塞杆直径相同，缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞（或缸体）两个方向的运动速度和推力也都相等。。二、液压缸任务二液压元件（a）缸体固定式

（b）活塞固定式图8-11双杆活塞缸2．其他液压缸（1）增压缸增压缸能将输入的低压油转变为高压油，供液压系统中的某一支油路使用。它由大、小直径分别为D和d的复合缸筒及有特殊结构的复合活塞等件组成，如图8-12所示，若油液输入增压缸大端的压力为p1，由小端输出的压力为p2，且不计摩擦阻力，根据力平衡关系得P2=（D2/d2）P1。二、液压缸任务二液压元件图8-12增压缸及其符号2．其他液压缸（2）伸缩缸伸缩缸由两级或多级活塞缸套装而成，如图8-13所示。前一级的活塞与后一级的缸筒连为一体。活塞伸出的顺序是先大后小，相应的推力也是由大到小，而伸出时的速度是由慢到快。活塞缩回的顺序一般是先小后大，而缩回的速度是由快到慢。。二、液压缸任务二液压元件图8-13伸缩缸3．液压缸的密封装置液压缸的密封装置用以防止油液的泄漏，其对液压缸的工作性能和效率有直接的影响，因而要求密封装置有良好的密封性能，摩擦阻力小，制造简单，拆装方便，成本低且寿命长。液压缸的密封主要指活塞与缸筒、活塞杆与端盖间的动密封和缸筒与端盖间的静密封。（1）间隙密封如图8－14所示，在活塞的表面上制出几条细小的环形槽，以增大油液通过间隙时的阻力，即间隙密封是依靠运动件间的微小间隙来防止泄漏的。二、液压缸任务二液压元件图8-14间隙密封3．液压缸的密封装置（2）“O”形和“Y”形密封圈密封利用耐油橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈贴紧在静、动配合面之间来防止泄漏。如图8-15所示，“O”形密封圈安装时要有合理的预压缩量δ1和δ2；“Y”形密封圈使用时应使唇边对着有压力的油腔。二、液压缸任务二液压元件图8-15O形和Y形(普通形、孔用、轴用)密封圈3．液压缸的密封装置（3）“V”形密封圈“V”形密封圈由多层涂胶织物压制而成，它由形状不同的压环、密封环和支承环组成，如图8-16所示，当压环压紧密封环时，支承环可使密封环产生变形而起密封作用。当密封压力很高时，可增加密封环的数量。安装时应将密封环的开口面向压力油腔。。二、液压缸任务二液压元件图8-16

V形密封圈1—压环

2—密封环

3—支承环3．液压缸的密封装置（4）摩擦环密封依靠套在活塞上的摩擦环（尼龙或其他高分子材料制成），在O形密封圈弹力作用下贴紧缸壁而防止泄漏，如图8-17所示。二、液压缸任务二液压元件图8-17摩擦环式组合密封圈1—O形密封圈

2—摩擦环4．液压缸的缓冲装置当液压缸的工作部件质量较大，运动速度较高，或换向平稳性要求较高时，应在液压缸中设置缓冲装置，以免在行程终端产生很大的冲击压力和噪声，甚至机械碰撞。常见的缓冲装置活塞端部有圆柱、圆锥形或节流沟槽式缓冲柱塞。5．液压缸的排气装置液压系统中混入空气后会使工作不稳定，产生振动、噪声、低速爬行及启动时突然前冲等现象，因此，在设计液压缸时必须考虑空气的排除。对速度的稳定性要求高的液压缸和大型液压缸，需在其最高部位设置排气孔，用排气阀或排气塞来排气。二、液压缸任务二液压元件三、液压控制阀液压控制阀是用来控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向，使执行机构的推力、速度和运动方向符合要求。按照功用，液压控制阀分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。1．方向控制阀方向阀是用来控制油液流动方向的阀，按类型分为单向阀和换向阀。方向控制阀的类型如下：（1）单向阀（止回阀）单向阀是控制油液单方向流动的方向阀，不允许倒流，按阀芯结构分为球阀式、锥阀式，如图8-20所示。1）普通单向阀（简称单向阀）阀的原始状态是阀芯在弹簧的作用下轻压在阀座上。工作中随着进口油压P1处压力的升高使其克服弹簧压力将阀芯顶起，使阀门打开，接通油路，这样油液便从进油口流入，从出油口P2流出。反之，当出油口油压高于进油口处油压时，油的压力使阀芯紧紧压在阀座上，油路不通。弹簧的作用是阀门关闭时协助反流油液压紧阀口加强密封。。任务二液压元件三、液压控制阀1．方向控制阀方向阀是用来控制油液流动方向的阀，按类型分为单向阀和换向阀。方向控制阀的类型如下：（2）换向阀换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油流的方向，从而使液压执行元件起动、停止或变换运动方向。当阀芯与阀体处于图8-22所示的相对位置时，液压缸两腔不通压力油，处于停机状态。若对阀芯施加一个从右往左的力使其左移，阀体上的油口P和A连通，B和T连通，压力油经P、A进入液压缸左腔，活塞右移；右腔油液经B、T回油箱。反之，若对阀芯施加一个从左往右的力使其右移，则P和B连通，A和T连通，活塞左移。任务二液压元件图8－22换向阀的工作原理三、液压控制阀1．方向控制阀方向阀是用来控制油液流动方向的阀，按类型分为单向阀和换向阀。方向控制阀的类型如下：（2）换向阀按阀芯的运动方式不同，换向阀可分为滑阀式和转阀式两类，其中滑阀式换向阀使用较多。其滑阀按阀芯在阀体内的工作位置数和换向阀所控制的油口通路分，换向阀有二位二通、二位三通、二位四通、二位五通等类型，见表8-4。任务二液压元件三、液压控制阀液压控制阀是用来控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向，使执行机构的推力、速度和运动方向符合要求。按照功用，液压控制阀分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。1．方向控制阀（2）换向阀1）机动换向阀机动换向阀又称行程阀，主要用来控制机械运动部件的行程，借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮迫使阀芯运动，从而控制液流方向。2）电磁换向阀电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。它可以改变控制液流的方向，从而改变液动换向阀的位置。3）液动换向阀液动换向阀是用先导流体压力操纵的换向阀。当阀芯向右移动一定的距离时，由液压泵输出的压力油流向液压缸的左腔，液压缸右腔的油流回油箱，液压缸活塞向右运动；反之，若阀芯向左移动某一距离时，液流反向，活塞向左运动。4）电液换向阀液动换向阀是利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀。5）手动换向阀手动换向阀是手动杠杆操作的方向控制阀，在液压系统中起换向（改变液流方向）和开关（接通或切断液流）作用。任务二液压元件三、液压控制阀液压控制阀是用来控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向，使执行机构的推力、速度和运动方向符合要求。按照功用，液压控制阀分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。2．压力阀压力阀用来控制液压系统的压力，或利用系统中压力的变化来控制某些液压元件的动作。压力控制阀的类型如下：（1）溢流阀溢流阀是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，实现稳压、调压或限压，使泵卸荷及使执行元件的回油腔形成背压等多种作用。按其结构原理可分为直动式和先导式两种，其符号如图8-23所示。任务二液压元件（a）一般符号或直动式符号

（b）先导式符号图8-23溢流阀的符号三、液压控制阀2．压力阀压力阀用来控制液压系统的压力，或利用系统中压力的变化来控制某些液压元件的动作。压力控制阀的类型如下：（1）溢流阀1）直动型溢流阀。图8-24所示为锥阀型（还有球阀型和滑阀型）直动式溢流阀。当进油口P从系统接入的油液压力不高时，锥阀芯被弹簧紧压在阀座上，阀口关闭。当进油口压力升高到克服弹簧阻力时，便推开锥阀芯。使阀口打开，油液就由进油口P流入，再从出油口流回油箱（溢流），进油压力也就不会继续升高。当通过溢流阀的流量变化时，阀口开度即弹簧压缩量也随之改变。任务二液压元件图8-24

直动型溢流阀及其符号1—调整螺母

2—弹簧

3—阀芯

P—进油口三、液压控制阀2．压力阀压力阀用来控制液压系统的压力，或利用系统中压力的变化来控制某些液压元件的动作。压力控制阀的类型如下：（1）溢流阀2）先导型溢流阀如图8-25所示，先导式溢流阀是由先导阀和主阀组成，先导阀就是直动溢流阀。先导式溢流阀是利用先导阀的调定压力、控制系统液压油的压力大小的。任务二液压元件图8-25先导型溢流阀及其符号1—先导阀芯2—先导阀座3—先导阀体4—主阀体5—主阀芯6—主阀套7—主阀弹簧三、液压控制阀2．压力阀压力阀用来控制液压系统的压力，或利用系统中压力的变化来控制某些液压元件的动作。压力控制阀的类型如下：（2）减压阀减压阀可以用来减压、稳压，将较高的进口油压降为较低而稳定的出口油压。减压阀的工作原理是依靠压力油通过缝隙（液阻）降压，使出口压力低于进口压力，并保持出口压力为一定值，缝隙越小，压力损失越大，减压作用就越强。减压阀与溢流阀的主要区别如下：1）减压阀利用出口油压与弹簧力平衡；而溢流阀则利用进口油压与弹簧力平衡。2）减压阀的进、出油口均有压力，所以弹簧腔的泄油需要从外部单独接回油箱（称外部回油）。而溢流阀的泄油可沿内部通道经回油口流回油箱（称内部回油）。3）非工作状态时，减压阀的阀口常开（为最大开口），而溢流阀是常闭。任务二液压元件三、液压控制阀2．压力阀压力阀用来控制液压系统的压力，或利用系统中压力的变化来控制某些液压元件的动作。压力控制阀的类型如下：（3）流量阀流量阀应用于控制液压系统中液体的流量，实现对液压系统的速度控制。常用的流量阀有节流阀和调速阀。流量阀是液压系统中的调速元件，其调速原理是依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，控制通过阀的流量，达到调节执行元件（缸或马达）运动速度的目的。1）节流阀节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。普通节流阀常用的节流口形状如图所示，有针阀式、偏心式、轴向三角槽式等。如图8-32所示为普通节流阀，采用轴向三角槽式节流口，工作时阀芯受力均匀、流量稳定性好、不易堵塞。压力油从进油口P流入，经孔道b和阀芯1左端的节流沟槽进入孔道a，再从出油口p2流出。调节流量时旋转调压螺母3，可使推杆2沿着轴向移动，推杆左移时，阀芯在弹簧力的作用下右移，这时节流口开大，通过流量增大。油液通过节流阀时会产生压力损失△p=p1-p2并随负荷大小会变化，而引起通过节流口流量的变化影响控制速度。节流阀常用于负载和温度变化不大或速度稳定性要求较低的液压系统，在汽车自动变速器液压控制系统中有应用。任务二液压元件三、液压控制阀2．压力阀压力阀用来控制液压系统的压力，或利用系统中压力的变化来控制某些液压元件的动作。压力控制阀的类型如下：（3）流量阀流量阀应用于控制液压系统中液体的流量，实现对液压系统的速度控制。常用的流量阀有节流阀和调速阀。流量阀是液压系统中的调速元件，其调速原理是依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，控制通过阀的流量，达到调节执行元件（缸或马达）运动速度的目的。1）节流阀任务二液压元件图8-32节流阀三、液压控制阀2．压力阀（3）流量阀1）节流阀2）调速阀调速阀由定差减压阀和节流阀串联而成，定差减压阀能自动保持节流阀前后压力差不变，使节流阀前后压力差不受负载影响，从而通过节流阀的流量也基本为定值。在图8-33中，减压阀1和节流阀2串联在液压泵与液压缸之间。来自液压泵的压力油（压力为Pp），经减压阀槽a处的开口缝隙减压以后，流入槽b，压力降为P1。接着，再通过节流阀流人液压缸，压力降为P2。在此压力作用下，活塞克服负载F向右移动。若负载不稳定，当F增大时，P2也随之增大，减压阀阀芯将失去平衡而向右移动，使槽a处开口缝隙增大，减压作用减弱，P1亦增大，因而压力差△P=Pl-P2保持不变，通过节流阀进入液压缸的流量也保持不变。反之，当F减小时，P2也随之减小，减压阀阀芯将失去平衡而向左移动，使槽a处开口缝隙减小，减压作用增强，P1，亦减小，因而压力差△P=P1-P2保持不变，通过节流阀进入液压缸的流量也保持不变。任务二液压元件图8-33调速阀的工作原理和符号

总结液压元件液压泵液压缸间隙密封叶片泵齿轮泵柱塞泵活塞缸其他液压缸伸缩缸液压缸的密封装置“O”形和“Y”形密封圈密封方向控制阀“V”形密封圈摩擦环密封液压缸的缓冲装置液压控制阀液压缸的排气装置压力阀任务二液压元件增压缸减压阀溢流阀流量阀液压控制回路任务三任务描述某品牌型号为QY-12T的汽车起重机跨骑在轨道上起吊设备时，发动机、取力器均工作正常，突然出现了吊车全车液压系统失灵的故障。吊车吊臂呈40°左右角全部伸出，吊钩悬空，不仅影响了施工，又因停车的位置处在行人过往的轨道上，情况十分危险。该起重机各工作机构均为液压驱动。要准确快速的排除液压系统的故障，就必须理解其液压传动路线，熟悉其液压控制回路，拥有正确的检修思路，结合科学的方法方能“妙手回春”。任务三液压控制回路

一、液压传动基本回路的组成、特点和应用2．压力控制回路压力控制回路有以下几种应用。（1）使系统压力保持恒定(如图8-35a）所示，在工作过程中溢流阀是常开的，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定。因此，这种情况下溢流阀的作用即为调压溢流。（2）防止系统过载(如图8-35b）所示，在正常情况下，溢流阀阀口关闭。当系统超载时，系统压力达到溢流阀调定的压力，阀口打开，油液经阀口流回油箱，系统压力不再增高。这种溢流阀常称为安全阀。（3）卸荷回路(如图8-35c）所示，用换向阀将先导式溢流阀的控制口（卸荷口）和油箱连接，可使油路卸荷，以减少能量损耗。图中电磁阀通电时，系统处于卸荷状态。任务三液压控制回路

一、液压传动基本回路的组成、特点和应用2．压力控制回路压力控制回路有以下几种应用。任务三液压控制回路

图

8-35溢流阀的应用一、液压传动基本回路的组成、特点和应用3．速度控制回路速度控制回路是用来调节执行元件工作行程速度的回路，包括节流调速回路、容积调速回路和容积节流调速回路。（1）节流调速回路节流调速回路由定量泵、流量控制阀、溢流阀和执行元件等组成，如图8-36所示。该回路通过改变流量控制阀口的开度来控制流入或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。该回路具有结构简单、成本低、使用维修方便等优点，但能量损失大、效率低、发热大，仅适用于小功率液压系统，。任务三液压控制回路

图

8-36节流调速回路

一、液压传动基本回路的组成、特点和应用3．速度控制回路（2）容积调速回路容积调速回路是通过改变回路中液压泵或液压马达的排量来实现调速的。其主要优点是功率损失小(没有溢流损失和节流损失)且其工作压力随负载变化，所以效率高、油的温度低，适用于高速、大功率系统。按油路循环方式不同，容积调速回路有开式回路和闭式回路两种。任务三液压控制回路

图7-5变量泵定量液动机容积调速回路(a)开式回路(b)闭式回路(c)闭式回路的特性曲线

一、液压传动基本回路的组成、特点和应用3．速度控制回路（3）容积节流调速回路用限压变量泵供油，由流量阀调节进入执行机构的流量，并使变量泵的流量与调节阀的调节流量相适应来实现调速。此外还可采用几个定量泵并联，按不同速度需要，启动一个泵或几个泵供油实现分级调速。任务三液压控制回路

总结液压控制回路方向控制回路速度控制回路节流调速回路任务三液压控制回路

压力控制回路容积调速回路容积节流调速回路气压传动任务四

任务四气压传动

任务描述一辆陕汽斯太尔6×4自卸车，当驻车制动手柄置于行驶位置时，驾驶员听到驾驶室前部有大量漏气声，驻车无法解除，经检查发现制动总阀的排气口持续排气。当驻车制动手柄置于驻车位置时，该处不排气。故障诊断:更换制动总阀后试车，故障依旧。询问驾驶人得知该车一个月前更换行车制动继动阀后，制动迟滞明显，制动距离延长(重载时尤为明显），制动回位慢。由于驾驶人反映的问题是在更换行车制动继动阀后出现的，显然更换后的行车制动继动阀出故障的可能性较大。于是更换行车制动继动阀，但故障依旧，笔者对该故障的诊断陷入困境。要解决此问题，就必须掌握汽车气压制动系统的工作原理和结构，不辞辛劳的进行检修故障，过程中发扬一丝不苟的工匠精神。下面开始学习气压传动系统的相关知识。一、气压传动的认识1、定义：1．气压传动系统的组成和工作原理（1）气压传动系统的组成气压传动系统由四部分组成：动力元件、执行元件、控制元件及辅助元件。

任务四气压传动

一、气压传动的认识1、定义：1．气压传动系统的组成和工作原理（1）气压传动系统的组成1）动力元件动力元件是将机械能转化成气压能，向气压系统提供压力气体，是系统的气压发生装置，如图8-39所示为东风商用车装备的空气压缩机。2）执行元件执行元件将气压能转化成机械能，在压力气体的作用下，完成对外做功，如图8-40所示的气压缸、气动马达。3）控制元件控制元件控制气体的流动方向、调节压力和流量，如图8-41所示为东风汽车所装备的制动阀。4）辅助元件辅助元件是保证气压系统正常工作所必需的部分，主要起清洁、润滑、密封及储存等作用，如除油器、储气罐、密封件和管件等。如图8-42所示为陕汽商用车所用储气罐。

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一、气压传动的认识1、定义：1．气压传动系统的组成和工作原理（2）气压传动系统的工作原理气压传动是以压缩空气作为工作介质传递运动和动力的，靠气体的压力传递动力或信息，将压缩空气经由管道和控制阀输送给气动执行元件，把压缩空气的压力能转换为机械能而做功。如图8-43所示，空气被空气压缩机压缩，经冷却器、除油器、干燥器到达储气罐，储存压缩空气并稳定压力，然后经过滤器、调压器（减压器）形成清洁稳压的压缩气体，经过处理的压缩空气，再经气压控制元件进入气压执行元件，推动活塞带动负载工作，油雾器的作用是将润滑油喷成雾状，悬浮于压缩空气内，使控制阀及气缸得到润滑。

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图8-43气压传动的工作原理图1-空气压缩机；2-冷却器；3-除油器；4-干燥器；5-储气罐；6-过滤器；7-调压器(减压器)；8-气压表；9-油雾器；10、11、12、14、15-控制阀；13-气缸一、气压传动的认识1、定义：1．气压传动系统的组成和工作原理（3）气压传动系统的参数气压传动系统的参数主要是系统工作压力,在系统中采用气压表显示。使控制阀及气缸得到润滑。

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图8-43气压传动的工作原理图1-空气压缩机；2-冷却器；3-除油器；4-干燥器；5-储气罐；6-过滤器；7-调压器(减压器)；8-气压表；9-油雾器；10、11、12、14、15-控制阀；13-气缸一、气压传动的认识2．气压传动的特点（1）气压传动的优点1）来源方便处理简单，不污染环境。2）能实现远距离传输和控制。3）气压传动具有动作迅速，反应快4)气压传动维护简单，管路不易堵塞，且不存在介质变质、补充和更换等问题。5）工作环境适应性强。6）结构简单、轻便，安装维护简便，压力等级低，使用安全可靠。7）空气具有可压缩性，气动系统能够实现自动过载保护。（2）气压传动的缺点1）由于空气具有可压缩性，所以气缸的动作速度易受负载变化的影响。2）工作压力较低，系统输出力较小，传动效率较低。3）气动系统具有较大的噪声。4）工作介质空气本身没有润滑性，需要加油雾器进行润滑。

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二、气压传动的主要元件1．气压传动系统的动力元件气压传动系统的动力元件是空气压缩机。其作用是把大气压状态下的空气升压提供给气压传动系统。如图8-44所示，其工作原理为：工作时在汽车发动机驱动下，曲柄作回转运动，通过连杆推动活塞作往复运动。当活塞下移，体积增大，气缸压力小于大气压，空气从进气阀进入气缸，即实现了吸气。当活塞上移，气体受到压缩，气压增大，进气阀关闭，随着活塞不断上移，当压力高于打开排气阀所遇到的阻力时，排气阀打开，空气压缩机就连续输出高压气体。

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图8-44空气压缩机工作原理图

8-45汽车制动气室二、气压传动的主要元件2．气压传动系统的执行元件气压传动系统的执行元件是气缸和气动马达。如图8-45所示，其作用是将压缩空气的压力能转变成机械能。气缸用于实现直线往复运动或摆动，气动马达用于实现连续的回转运动。如图所示为汽车上常用的活塞式气缸，又称为活塞式制动气室，该制动气室主要靠压缩空气作用在膜片上，推动推杆来控制制动器起制动作用。。

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图8-44空气压缩机工作原理图

8-45汽车制动气室二、气压传动的主要元件3．气压传动系统的控制元件在气压传动系统中，通过控制压缩空气的压力来控制执行元件的输出推力、转矩以及动作顺序的阀，称为压力控制阀，包括减压阀、顺序阀和安全阀。（1）减压阀减压阀又称调压阀，其作用是将储气罐内空气内压力减到每台装置所需的压力，并使减压后的压力稳定在所需压力值上。（2）顺序阀如图8-46所示，顺序阀的作用是控制执行元件的动作顺序。其是依靠气路中压力的大小来控制执行元件先后顺序动作的压力控制阀，它根据弹簧的预压缩量来控制顺序阀的开启压力。当输入压力达到或超过开启压力时，顶开弹簧，于是Ａ才有输出，反之Ａ无输出。

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图8-47安全阀工作原理图图8-46顺序阀

二、气压传动的主要元件3．气压传动系统的控制元件在气压传动系统中，通过控制压缩空气的压力来控制执行元件的输出推力、转矩以及动作顺序的阀，称为压力控制阀，包括减压阀、顺序阀和安全阀。（1）减压阀（2）顺序阀（3）安全阀如图8-47所示，安全阀的作用是防止系统内压力超过最大许用压力，以保护回路或气动装置的安全。当系统中气体压力在调定范围内时，作用在活塞上的压力小于弹簧的力，活塞处于关闭状态；当系统压力升高，作用在活塞上的压力大于弹簧的预定压力时，活塞向上移动，阀门开启排气，直到系统压力降到调定范围以下，活塞又重新关闭。

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图8-47安全阀工作原理图图8-46顺序阀

二、气压传动的主要元件4．气压传动系统的辅助元件液压系统中的辅助元件主要有冷却器、除油器、储气罐、空气过滤器及油雾器等。（1）冷却器1）作用冷却器用来降低来自于空气压缩机被压缩的空气温度，使压缩空气中的油雾和水汽迅速达到饱和，使其大部分析出并凝结成油滴和水滴，以便经除油器排出。2）结构形式冷却器有蛇形管式、列管式、散热片式、管套式。3）冷却方式冷却器常采用水冷式、气冷式。（2）除油器除油器的作用是除去空气中的杂质油。除油器的工作原理基于纤维材料的微观结构。当气体通过除油器时,其会通过内部的一系列纤维，纤维之间的空隙使油颗粒跟随气流流动，并在纤维上堆积。气流通过除油器后,油颗粒被留在了除油器内部的纤维上。。

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二、气压传动的主要元件4．气压传动系统的辅助元件液压系统