汽车机械基础课件：认识液压传动

液压传动

认识液压传动

液压泵与液压缸液压阀汽车常用液压回路认识液压传动1.能叙述液压传动的工作原理、组成及功能。2.掌握液压传动系统中液体压力、流量、速度和功率之间的关系，并能进行相应计算。3.能叙述液压冲击、气穴现象、压力损失产生的原因、现象，以及相应改善措施。4.能叙述液压传动的特点。学习目标认识液压传动一、液压传动系统的原理与组成引导问题：液压传动系统由哪些部分组成？它是怎样传递运动和动力的？1.液压传动的工作原理如图7-1-1所示为液压千斤顶的原理图，当手柄向上抬时，小液压缸内的活塞向上运动，小液压缸内的空间变大，压力变小，油箱中的油液冲开单向阀进入小缸内，此时单向阀处于关闭状态。当手柄再次向下按时，小液压缸内的小活塞向下移动，小液压缸的容积变小，压力变大，液压油冲开单向阀进入大液压缸内，此时单向阀处于关闭状态，大液压缸内的活塞向上移动，重物也被顶起。重物下落时，只要打开截止阀，大液压缸内的油液就可流回油箱。大液压缸内的活塞下移，重物随之下降。认识液压传动2.液压传动系统的组成液压传动系统在实际运行过程中，主要依靠液压泵的作用来运转。借助原动机的功能，使机械能转变为液体压力能，并对能量进行高效传递。在系统内部管道、控制阀门的传递与控制作用下，利用液压马达、液压缸等元器件，完成液体压力能向机械能的转变，带动系统的回转或往复性直线运动。根据液压传动系统的功能不同，系统的复杂程度和组成元件都有所区别，但总体来说，液压传动系统都是由以下几部分组成的。1）动力元件——液压泵。它是将机械能转换为液压能的装置。2）执行元件——液压缸和液压马达，它是将油液的压力能转换为机械能对外输出的元件。3）控制元件——各种阀类，它是控制油液的流动方向、压力和流量的装置，以满足液压系统的工作要求。4）辅助元件——油箱、过滤器、管类和密封件等。这些元件担负着贮存、输送和净化工作油液及散热的任务，它也是传动系统中不可缺少的部分。5）工作介质——液压油，绝大多数系统为矿物油，液压系统用它来传递能量。认识液压传动二、液压传动的基本参数引导问题：液压传动系统工作过程中有哪些基本参数？（1）压力在密闭容器内，施加于静止液体上的压强将同时且大小不变地传递到液体内各点，容器所受的内压力方向垂直于容器内表面，这一规律称为帕斯卡原理。液压传动的基本原理就是帕斯卡原理，在密闭的容器内液体依靠密封容积的变化传递运动，依靠液体的静压力传递动力。计算中一般使用流体静力学公式，流体速度变化相对低，一般不用考虑流体的动量冲击。油液单位面积上承受的作用力称为压强，在工程中习惯称为压力，用符号p表示，液压传动的压力取决于负载。认识液压传动（2）流量计算，引入平均流速的概念，即假设过流断面上各点的流速均匀分布。管道或液压缸的流速取决于流量。油液通过管路或液压缸的平均流速可由式（7-1-2）计算：认识液压传动认识液压传动认识液压传动认识液压传动认识液压传动2.气穴现象在液压系统的工作介质中，不可避免地混有一定量的空气，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，正常溶解于液体中的空气就成为过饱和状态，从而会从油液中迅速分离出来，使液体产生大量气泡。此外，当油液中某一处的压力低于当时温度下的蒸气压时，油液将沸腾汽化，也在油液中形成气泡。上述两种情况都会使气泡混在液体中，使原来充满在管道或元件中的液体呈现出不连续状态，这种现象称为气穴现象。气泡溃灭时，液体质点互相撞击，同时也撞击金属表面，产生各种频率的噪声，同时引起振动和金属表面腐蚀。气穴多发生在阀口和液压泵的进口处。由于阀口的通道狭窄，液流的速度增大，压力则大幅度下降，以致产生气穴。当液压泵的安装高度过大，吸油管直径太小，吸油阻力太大，或泵的转速过高，造成进口处真空度过大时，亦会产生气穴。认识液压传动3.压力损失实际液体具有黏性，在液体流动时就有阻力，为了克服阻力，就必然要消耗能量，这样就有能量损失。能量损失主要表现为压力损失。压力损失过大，将使功率消耗增加，油液发热，泄漏增加，效率降低，液压系统性能变坏。压力损失可分为两种：一种是液体在等径直管中流动时因摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失；另一种是由于管路的截面突然变化、液流方向改变，或其他形式的液流阻力（如控制阀阀口）而引起的压力损失，称为局部压力损失。为了尽量较少压力损失，提高液压传动系统的工作性能，常采用下列措施：1）尽量缩短管道长度，减少截面变化和管道的弯曲。2）管道内壁尽量做得光滑，油液黏度适当。3）流速的影响较大，因此应将油液的流速限制在适当范围内。认识液压传动四、液压传动的特点引导问题：液压传动有哪些优点和缺点？1.液压传动的优点与机械传动、电气传动相比较，液压传动有以下主要优点：1）液压传动是油管连接，可根据需要方便、灵活地布置传动机构。2）在相同功率情况下，液压传动装置的结构紧凑、体积较小、质量较轻。3）传递运动平稳，换向时冲击较小，可实现快速起动、制动和频繁换向。4）液压系统易于实现过载保护。5）液压系统操作控制方便，易于采用电气、液压联合控制，实现自动化。6）液压传动调速范围大，可方便实现无级调速，还可在运行过程中进行调速。7）液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。8）采用油液为工作介质，相对运动表面可自行润滑，使用寿命长。认识液压传动2.液压传动的缺点1）由于泄漏等因素，不能保证严格的传动比，影响运动的平稳性和准确性。2）液压系统工作时，液体流动的阻力损失和泄漏均较大，因此传动效率低，不适合作为远距离传动。3）油液对温度的变化比较敏感，使工作的稳定性受到影响，故它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。4）为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，