机电设备评估基础2-2.ppt

1、机电设备评估基础,项目二 传动装置与电机,一、液压传动的工作原理是依靠液体介质的静压力来传递能量的液体传动，本质上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。,项目二 传动装置与电机,二、液压传动系统的组成1.动力部分：泵（小油缸）2.执行部分：液压缸、液压马达（大油缸）3.控制部分：阀4.辅助部分：油箱、蓄能器、过滤器等,项目二 传动装置与电机,三、液压传动的优缺点（一）优点1.在输出功率相同的条件下，体积小重量轻、布局安装比较灵活；2.传递运动平稳，吸振能力强；3.操作控制方便、省力，易于实现自动控制和过载保护；4.液压元件易于实现系列化、标准化、通

2、用化； （二）缺点6.泄漏不可避免，因此不能实现严格的传动比；7.对温度敏感；8.液压元件精度要求高，使用和维修要求高。,项目二 传动装置与电机,四、液压传动的基本参数（一）压力：1.单位面积上的液体力。压力的单位是帕和兆帕。1Pa1N/m21MPa106Pa压力就是我们高中学物理时的压强。2.液压传动的压力取决于负载。液体压力随负载的变化而变化。3.压力分级如下表所示：表22压力分级 低压 中压 中高压 高压 超高压压力范围 02.5 2.58 816 1632 32,项目二 传动装置与电机,四、液压传动的基本参数（二）流量：1.单位时间内流过某一截面的液体体积。流量的单位是米3/秒（m3/

3、s）和升（L）1m3/s60000L/min,项目二 传动装置与电机,四、液压传动的基本参数（二）流量：2.由于液体不可压缩，所以，同一时间里左面油缸压出的油必然等于右面油缸流进的油，即,项目二 传动装置与电机,四、液压传动的基本参数（三）功及功率在液压传动中，功率等于压力p与流量Q的乘积。如果压力的单位为兆帕（MPa），流量的单位为升/分（L/min），则公式可写为：,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）1.功能：将电动机输入的机械能转变为液体的压力能。2、原理：泵必须具有由运动部件和固定部件所构成的密闭容积。密闭容积增大形成负压完成吸油，密闭容积减小则排油，所以称之为容积式泵。

4、3.液压泵的分类：按照结构形式分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵等。按照使用压力分为低压泵、中压泵和高压泵。按照流量特征分为定量泵和变量泵。 定量泵是指转速不变时，流量不能改变；而变量泵则是在转速不变时，可以调节从而得到不同的流量。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）4、液压泵的主要参数：（1）工作压力：是指泵实际工作时输出油液的压力，也称为输出压力。工作压力取决于外界负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。若负载增加，泵的工作压力随之升高；负载减小，泵的工作压力降低。如举重。（2）额定压力：在正常工作条件下，按试验标准规定，连续运转正常工作的最高压力，如举重（10

5、000kg）。额定压力取决于密封程度、效率和使用寿命等因素的影响。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）4、液压泵的主要参数：（3） 最高压力：液压泵工作压力随负载的增加而增加，当工作压力增加到液压泵本身强度允许值和允许的最大泄漏量时，液压泵的工作压力就不能再增加了，这时，液压泵的工作压力称为最高压力，也就是按试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值。最高压力是液压泵强度设计的依据。超过最高压力，效率降低。（4）排量：泵轴旋转一周排出油液的体积，用q表示。（5）理论流量：单位时间内理论上可以排出的液体体积，用QT表示。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）4、液压泵的主

6、要参数：（6）实际流量：是指液压泵在实际工作时，在单位时间内所排出油液的体积。等于理论流量减去泵的泄漏量。 QQTQ（7）额定流量：液压泵在额定转速和额定压力下工作时实际输出的流量。（8）效率：指输出功率与输入功率之比，它是衡量能量损失的一项重要指标。,容积效率等于实际流量与理论流量之比,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）4、液压泵的主要参数：泵的总效率等于容积效率与机械效率的乘积。Vm如V=0.8，m=0.9，则0.72 注意：排量与流量的关系，排量是泵轴旋转一周排出油液的体积，如果每分钟转n转，则1分钟的流量是nq。 例：液压泵的出口压力为p10.2MPa，流量Q1.64103

7、 m3/ s，总效率为0.8，试求该泵的输入功率。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）（一）齿轮泵1、结构：密封空间由齿轮、壳体和端盖共同形成。2、特点：结构简单、重量轻、成本低、工作可靠，但压力不高。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）（二）叶片泵结构：密封空间由转子、叶片、泵体（壳体）和端盖共同形成。分类：1.单作用叶片泵转子每转一周，完成一次吸油和排油，故称之为单作用叶片泵。改变转子和定子的偏心距，可以改变泵的流量，是变量泵。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）（二）叶片泵2.双作用叶片泵（1）转子每转一周，完成两次吸油和排油，故称之为双作用叶片泵。（

8、2）泵的流量固定，是定量泵。（3）特点：结构紧凑、体积小、重量轻、流量均匀、运转平稳、噪声低。结构比较复杂、对油液污染比较敏感。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）（三）柱塞泵（1）有径向柱塞泵和轴向柱塞泵。（2）径向柱塞泵由定子、转子（缸体）配油轴、衬套和柱塞组成。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）（3）当转子顺时针旋转时，柱塞在离心力或在低压油作用下，压紧在定子内壁上。由于转子和定子间有偏心量e，故转子在上半周转动时柱塞向外伸出，径向孔内密封工作容积逐渐增大，形成局部真空，将油箱中的油经配油轴上的a孔再经b腔吸入；,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）（

9、三）柱塞泵（4）转子转到下半周时，柱塞向里推入，密封工作容积逐渐减小，将油液从柱塞底部经c腔再从配油轴上的d孔向外压出。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）（三）柱塞泵（5）转子每转一周，每个柱塞底部容积完成一次吸油、压油。转子连续运转，即完成泵的吸油、压油工作。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）（三）柱塞泵（6）径向柱塞的流量因偏心e的大小而不同。若偏心量做成可调的，就成为变量泵。,项目二 传动装置与电机,五、液压泵（动力部分）（三）柱塞泵由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面，加工方便，配合精度高，密封性能好。所以柱塞泵具有压力高、结构紧凑、效率高、流量能调节等优点，但结

10、构比较复杂。,项目二 传动装置与电机,六、液压马达与液压缸（执行部分）概述：液压马达与液压缸是液压传动系统中的执行元件。液压马达：将液体的压力能转变为旋转机械能；液压马达和液压泵都是依靠工作腔密封容积的变化来工作的，它们的原理是相同的，但是结构上存在差别，所以不能通用。高速液压马达有：齿轮液压马达、叶片液压马达、轴向柱塞马达。低速液压马达有：单作用连杆型径向柱塞马达、多作用内曲线径向柱塞马达。,项目二 传动装置与电机,六、液压马达与液压缸（执行部分）液压缸：将液压能转变为机械能的一种能量转换装置，不同的是液压马达将液压能转变成为连续回转机械能，液压缸是将液压能变为直线运动或摆动的机构能。 液压

11、缸，根据结构特点分为活塞式、柱塞式、伸缩式、摆动式四大类，按其作用分为单作用和双作用。 活塞或柱塞的速度取决于流量和油缸容积，而推力则取决于液体压力和受压面积。,项目二 传动装置与电机,六、液压马达与液压缸（执行部分）（一）双杆活塞缸当进油压力、流量一定时，往返行程速度相同、推力相同。A为缸筒固定式双杆活塞，B为活塞固定式，A行程为3L，B为2L，占地面积小，常用于大、中型设备中，但是油管设计不方便。,项目二 传动装置与电机,六、液压马达与液压缸（执行部分）（二）单杆活塞缸,1、液体进入无杆腔时，速度低但推力大；液体进入有杆腔时，速度高但推力小。,项目二 传动装置与电机,六、液压马达与液压缸（

12、执行部分）（二）单杆活塞缸,2、设活塞与活塞杆的直径分别为D和d，则，（1）无杆腔进油时，活塞移动速度为,推力为,项目二 传动装置与电机,六、液压马达与液压缸（执行部分）（二）单杆活塞缸,2、设活塞与活塞杆的直径分别为D和d，则，（2）有杆腔进油时，活塞移动速度为,推力为,项目二 传动装置与电机,六、液压马达与液压缸（执行部分）设D120mm，d50mm，液压油进入左腔时，推动活塞向右，推力为F11200N，速度为V10.1m/s。试计算当压力与流量不变的时候，液压油进入右腔，推动活塞向右时的推力F2与速度V2。,项目二 传动装置与电机,六、液压马达与液压缸（执行部分）（三）柱塞液压缸1.只能

13、单向运动，回程需要借助于外力，如重力、弹簧力，或成对使用。 3和1直接连到一起，3和2连在一起，为什么呢，主要是由于加工时，孔的加工非常困难，这样连接，1的内孔可以不用精加工，只需要将3加工好即可，而铜容易加工。2.柱塞缸主要是避免了活塞缸缸孔难于加工的问题，这是它的一大优点。缺点是只能单向运动。回程需要借助外力作用，如垂直旋转时柱塞自重、弹簧力及其他外力等。为了获得双向往复运动，柱塞缸常成对使用。,项目二 传动装置与电机,七、液压控制阀（控制作用）（一）方向控制阀 用来控制和改变液压系统中液流方向的阀类。1.单向阀：（1）单向可靠、油液不能反向流动；（2）正向流动压力损失小；反向截止密封性好

14、。,项目二 传动装置与电机,七、液压控制阀（控制作用）（一）方向控制阀 2.换向阀：（1）通过手动、机动、电动、液动等方式，使阀芯在阀体孔中运动，使油路接通或切断，从而改变液流的方向。分为滑阀和转阀。（2）滑阀主要由阀芯和阀体构成。阀芯上加工出沟槽，阀体上则加工出相应的环形槽。通过改变阀芯和阀体的相对位置，就能够使各个通道之间连通或断开。,项目二 传动装置与电机,七、液压控制阀（控制作用）（3）滑阀式换向阀的工作原理位：阀芯在阀体孔中可能的位置数目；滑阀符号中方格的个数。通：与阀体连通的主油路数；每一方格上，和外界油路连通的“孔”数，即通路数。,项目二 传动装置与电机,七、液压控制阀 （二）压

15、力控制阀：根据液体压力与弹簧力平衡的原理来控制和调节液体的压力。常见的压力控制阀有：溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。1.溢流阀功能：溢出系统中多余的液压油，使系统油液保持一定压力，防止过载，起安全保护作用。分为直动型溢流阀和先导型溢流阀。,项目二 传动装置与电机,七、液压控制阀 2.减压阀：减低系统中某一部分的压力，使之低于油泵供油压力。正常情况下，带箭头的实线是连通的，当压力大时，在虚线的作用下，断开连通。 因此减压阀和溢流阀有两点不同： （1）溢流阀是保证系统的压力不超压，减压阀是保证系统中某一部分的压力低于油泵供油压力 （2）正常情况下，溢流阀中间箭头是断开的，而减压阀带箭头的实线

16、是连通的，当压力大时，在虚线的作用下，断开连通。,项目二 传动装置与电机,七、液压控制阀 2.减压阀：减低系统中某一部分的压力，使之低于油泵供油压力。正常情况下，带箭头的实线是连通的，当压力大时，在虚线的作用下，断开连通。 因此减压阀和溢流阀有两点不同： （1）溢流阀是保证系统的压力不超压，减压阀是保证系统中某一部分的压力低于油泵供油压力 （2）正常情况下，溢流阀中间箭头是断开的，而减压阀带箭头的实线是连通的，当压力大时，在虚线的作用下，断开连通。,溢流阀、减压阀、压力继电器共同的特点是：根据液体压力与弹簧力平衡的原理，来控制液体的压力。,项目二 传动装置与电机,七、液压控制阀 （三）流量控制

17、阀：依靠改变工作开口的大小来调节通过阀口的流量。生活中的水龙头。常见的流量控制阀有：节流阀、调速阀等。节流口：起节流作用的阀口。常见的节流口有针式、偏心式、三角沟式。,项目二 传动装置与电机,七、液压控制阀 （四）液压操纵箱1.将许多不同类型的阀类元件合并在一个阀体内，组成专门的液压操纵箱；2.特点：可以显著缩小液压元件的总体积，改善液压系统性能，操作方便；设计制造复杂，工作循环不易改变。,项目二 传动装置与电机,八、液压辅件（要注意作用和符号）（一）蓄能器：做辅助动力源、保压和补充泄漏、吸收压力冲击和油泵的压力脉动。 （二）过滤器：表面型、深度型、磁性。（三）油箱：储存油液、散热、分离气体和

18、沉淀。此外，还有热交换器、密封装置、压力装置等,项目二 传动装置与电机,九、基本回路（一）速度控制回路要求：1、要求：1)能在规定的调速范围内调节执行元件的速度；2）在负荷变化时，速度变化尽可能小，系统具有足够的刚性；3）具有驱动执行元件所需要的力或力矩；4）功率损失小、效率高，发热小,项目二 传动装置与电机,九、基本回路方法：1.节流调速：采用定量泵供油、依靠流量控制阀调节流量。包括进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速回路三种。回油节流调速节流阀放在回油路上，可以产生较大的背压，比放在进油路上运动更加平稳。,项目二 传动装置与电机,九、基本回路进油节流调速 进油节流调速的优点是油缸回油腔和回油管路中的压力较低，另外，当采用单活塞杆油缸并在工作进给时使油液进入无活塞杆腔时，可获得较大推力同时还可得到较低的进