液壓氣壓傳動基礎(chǔ)(一)

1、FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2 液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，以液體的壓力傳液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，以液體的壓力傳遞動力的傳動方式遞動力的傳動方式傳動過程中經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換傳動過程中經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換 在液壓傳動系統(tǒng)中，系統(tǒng)的工作壓力取決于負(fù)載；在液壓傳動系統(tǒng)中，系統(tǒng)的工作壓力取決于負(fù)載；液壓缸的運(yùn)動速度取決于流量。液壓缸的運(yùn)動速度取決于流量。傳動必須在密封容器內(nèi)進(jìn)行，而且容積要發(fā)生變化傳動必須在密封容器內(nèi)進(jìn)行，而且容積要發(fā)生變化機(jī)械能液壓能液壓能機(jī)械能FOXCONN TAM2 能源裝置能源裝置 將機(jī)械能

2、轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ軐C(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?執(zhí)行裝置執(zhí)行裝置 將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能控制調(diào)節(jié)裝置控制調(diào)節(jié)裝置 控制和調(diào)節(jié)流體的壓力、流量控制和調(diào)節(jié)流體的壓力、流量和流向和流向 輔助裝置輔助裝置 系統(tǒng)中的其他裝置系統(tǒng)中的其他裝置 工作介質(zhì)工作介質(zhì) 傳遞能量的載體傳遞能量的載體FOXCONN TAM2液壓基本系統(tǒng)液壓基本系統(tǒng)FOXCONN TAM2 在機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)在機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)中中，以機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)為例說明液壓傳動系統(tǒng)圖形為例說明液壓傳動系統(tǒng)圖形符號表示方法。符號表示方法。 電動機(jī)帶動液壓泵旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)帶動液壓泵旋轉(zhuǎn)，為系統(tǒng)提供壓力油，液壓缸為系統(tǒng)提供壓力

3、油，液壓缸驅(qū)動工作臺作往復(fù)運(yùn)動，換驅(qū)動工作臺作往復(fù)運(yùn)動，換向閥使工作臺換向，節(jié)流閥向閥使工作臺換向，節(jié)流閥與溢流閥共同作用，調(diào)節(jié)工與溢流閥共同作用，調(diào)節(jié)工作臺的運(yùn)動速度，再加上油作臺的運(yùn)動速度，再加上油箱、管道、過濾器等保證了箱、管道、過濾器等保證了系統(tǒng)正常工作。系統(tǒng)正常工作。 半結(jié)構(gòu)圖半結(jié)構(gòu)圖FOXCONN TAM2易無級調(diào)速且范圍大（易無級調(diào)速且范圍大（100100：11（20002000：1 1）功率比大（功比）功率比大（功比=輸出功率輸出功率/ /重量）重量） 10% 20 %10% 20 %運(yùn)動平穩(wěn)，換向沖擊小，響應(yīng)快運(yùn)動平穩(wěn)，換向沖擊小，響應(yīng)快0.10.50.10.5秒，秒，便于實

4、現(xiàn)過載保護(hù)，液壓元件自潤滑，壽命長便于實現(xiàn)過載保護(hù)，液壓元件自潤滑，壽命長控制調(diào)節(jié)方便，容易實現(xiàn)自動化控制調(diào)節(jié)方便，容易實現(xiàn)自動化液壓元件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。液壓元件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2 工程機(jī)械：挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)工程機(jī)械：挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī) 建設(shè)機(jī)械：混凝土泵、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)建設(shè)機(jī)械：混凝土泵、攤鋪機(jī)、壓路機(jī) 機(jī)床工業(yè)：磨床、拉床、壓力機(jī)、自動機(jī)床、機(jī)床工業(yè)：磨床、拉床、壓力機(jī)、自動機(jī)床、 輕工機(jī)械輕工機(jī)械 包裝機(jī)、硫化機(jī)、注塑機(jī)包裝機(jī)、硫化機(jī)、注塑機(jī) 軍事裝置：航天設(shè)備、航海設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備軍事裝置：航天設(shè)備、航海設(shè)備

5、、雷達(dá)設(shè)備 礦山機(jī)械：采掘機(jī)、液壓支架、噴漿機(jī)礦山機(jī)械：采掘機(jī)、液壓支架、噴漿機(jī)FOXCONN TAM2FOXCONN TAM21.液壓傳動基本知識1.1液壓傳動的工作介質(zhì)液壓傳動的工作介質(zhì)1.2液體靜壓力基礎(chǔ)液體靜壓力基礎(chǔ)1.3液體動力學(xué)液體動力學(xué)1.4管道內(nèi)壓力損失管道內(nèi)壓力損失1.5小孔與縫隙的流量小孔與縫隙的流量1.6液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象FOXCONN TAM21.液壓基本知識液壓基本知識1.1液壓傳動的工作介質(zhì)液壓傳動的工作介質(zhì)FOXCONN TAM2n1.1液壓傳動的工作介質(zhì)液壓傳動的工作介質(zhì)vm 單位體積液體的質(zhì)量單位體積液體的質(zhì)量 式中式中 m:m:液體的質(zhì)量液

6、體的質(zhì)量(kg)(kg)； V :V :液體的體積（液體的體積（mm3 3）；）； 礦油型液壓油密度礦油型液壓油密度=900 kg/ m=900 kg/ m3 3 FOXCONN TAM2 1.1.2液體的可壓縮性液體的可壓縮性V/VpK 液體產(chǎn)生單位體積相對壓縮量所需的壓力增液體產(chǎn)生單位體積相對壓縮量所需的壓力增量量液壓油彈性模量為液壓油彈性模量為K K=(1.42.0)X10=(1.42.0)X109 9PaPa等效（常用）彈性模量為等效（常用）彈性模量為K K=(1.42.0)X10=(1.42.0)X109 9PaPa可壓縮性可壓縮性 液體受壓力的作用體積減小的性質(zhì)液體受壓力的作用體積

7、減小的性質(zhì)1.1液壓傳動的工作介質(zhì)液壓傳動的工作介質(zhì)FOXCONN TAM21.1.3液體的粘性和粘度液體的粘性和粘度yuAFfdd 液體在外力作用下流動液體在外力作用下流動時，液體分子間的內(nèi)聚力時，液體分子間的內(nèi)聚力（內(nèi)摩擦力）阻礙其相對運(yùn)（內(nèi)摩擦力）阻礙其相對運(yùn)動的性質(zhì)動的性質(zhì)yudd 內(nèi)摩擦力內(nèi)摩擦力切應(yīng)力切應(yīng)力1.1液壓傳動的工作介質(zhì)液壓傳動的工作介質(zhì)FOXCONN TAM2動力粘度動力粘度單位速度梯度上的內(nèi)摩擦力單位速度梯度上的內(nèi)摩擦力PaSPaS單位：單位：運(yùn)動粘度運(yùn)動粘度 動力粘度與密度之比值，沒動力粘度與密度之比值，沒有明確的物理意義有明確的物理意義, ,但是工程實但是工程實際

8、中常用的物理量。際中常用的物理量。c cS St t單位：單位：m m2 2/s/s, ,c cS St t6 610101 1= =s s2 2/ /m mdyduAF 1.1.3液體的粘性和粘度液體的粘性和粘度FOXCONN TAM2單位單位: :無量綱無量綱 200ml 200ml 溫度為溫度為T T的被測液體的被測液體, ,流經(jīng)恩氏粘度計小流經(jīng)恩氏粘度計小孔（直徑為孔（直徑為28mm28mm）所用時間）所用時間t t1 1，與同體積與同體積2020度的度的水通過小孔所用時間水通過小孔所用時間t t2 2之比。之比。21ttE FOXCONN TAM2影響粘度的因素影響粘度的因素1.1.

9、3液體的粘性和粘度液體的粘性和粘度FOXCONN TAM2幾種國產(chǎn)油液粘溫圖FOXCONN TAM2液壓油的類型液壓油的類型石油型液壓油石油型液壓油 合成型液壓油合成型液壓油乳化型液壓油乳化型液壓油液壓油的選用液壓油的選用合適的類型（油型）合適的類型（油型）適當(dāng)?shù)恼扯龋ㄓ吞枺┻m當(dāng)?shù)恼扯龋ㄓ吞枺〧OXCONN TAM21.1.51.1.5液壓油的污染及控制液壓油的污染及控制 液壓油污染的危害液壓油污染的危害造成系統(tǒng)故障造成系統(tǒng)故障降低元件壽命降低元件壽命使液壓油變質(zhì)使液壓油變質(zhì)影響工作性能影響工作性能 液壓油的污染源液壓油的污染源系統(tǒng)殘留物系統(tǒng)殘留物外界侵入物外界侵入物內(nèi)部生成物內(nèi)部生成物 污染

10、的控制污染的控制徹底清洗系統(tǒng)徹底清洗系統(tǒng)保持系統(tǒng)清潔保持系統(tǒng)清潔定期清除污物定期清除污物定期換油定期換油FOXCONN TAM21. 液壓基本知識液壓基本知識1.2 1.2 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)液體靜力學(xué)基礎(chǔ)1.2.11.2.1液體靜壓力及其性質(zhì)液體靜壓力及其性質(zhì)1.2.21.2.2液體靜力學(xué)基本方程液體靜力學(xué)基本方程1.2.31.2.3液體壓力的表示方法液體壓力的表示方法1.2.4 1.2.4 液體靜壓傳遞原理液體靜壓傳遞原理FOXCONN TAM21.2.11.2.1液體靜壓力及其性質(zhì)液體靜壓力及其性質(zhì)AFplim0A 靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。靜止液體在單位面積上所受的法向力

11、稱為靜壓力。液體靜壓力的特性液體靜壓力的特性 液體靜壓力垂直于承壓面，方向為該面內(nèi)液體靜壓力垂直于承壓面，方向為該面內(nèi)法線方向。法線方向。 液體內(nèi)任一點(diǎn)所受的靜壓力在各個方向上液體內(nèi)任一點(diǎn)所受的靜壓力在各個方向上都相等。都相等。壓力的概念壓力的概念此處的壓力是物理此處的壓力是物理學(xué)上的壓強(qiáng)學(xué)上的壓強(qiáng)FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2相對壓力相對壓力=絕對壓力絕對壓力- -大氣壓力大氣壓力真空度真空度=大氣壓大氣壓- -絕對壓力絕對壓力FOXCONN TAM2在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體的壓在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體的壓力可以等值地傳遞到液體各點(diǎn)。力可以等值地傳遞到液體各點(diǎn)。 F

12、OXCONN TAM2FOXCONN TAM21.3 1.3 液體動力學(xué)液體動力學(xué)1.3.11.3.1基本概念基本概念1. 1.理想液體、穩(wěn)定流動理想液體、穩(wěn)定流動 理想液體理想液體: :無粘性不可壓縮的液體無粘性不可壓縮的液體 實際液體實際液體: :有粘度、可壓縮的液體有粘度、可壓縮的液體 穩(wěn)定流動穩(wěn)定流動: :液體流動時，液體中任一點(diǎn)處的壓力、速度和密度都不隨時間液體流動時，液體中任一點(diǎn)處的壓力、速度和密度都不隨時間而變化的流動，稱為定常流動或非時變流動。而變化的流動，稱為定常流動或非時變流動。 非穩(wěn)定流動非穩(wěn)定流動: : 壓力、速度、密度隨時間變化的流動。壓力、速度、密度隨時間變化的流動

13、。2.2.流線、流束、流管、通流截面流線、流束、流管、通流截面FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2n雷諾數(shù)：雷諾數(shù)： 流體流動時的慣性力流體流動時的慣性力Fg和粘性力和粘性力(內(nèi)摩擦力內(nèi)摩擦力)Fm之比稱。之比稱。用符號用符號Re表示。表示。Re是一個無因次量。是一個無因次量。流體的平均速度；l流束的定型尺寸；D圓管傳輸時直徑v工作狀態(tài)下被測介質(zhì)的動力粘度PaS判定流態(tài)判定流態(tài)Re Rec紊流紊流 （不分層、不穩(wěn)定、有橫向流動）（不分層、不穩(wěn)定、有橫向流動）Rec臨界雷諾數(shù)臨界雷諾數(shù)FOXCONN TAM2)vv( qF1122 1 12 2- -動量修正系數(shù)，湍流動量修正系數(shù)，湍

14、流=1=1，層流，層流=4/3=4/32211tAvtAv 常數(shù)2211AvAvqFOXCONN TAM2 液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、閥口等處時，液體流速的大小和方液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、閥口等處時，液體流速的大小和方向發(fā)生變化，會產(chǎn)生漩渦并發(fā)生紊動現(xiàn)象，由此造成的壓力損失稱為向發(fā)生變化，會產(chǎn)生漩渦并發(fā)生紊動現(xiàn)象，由此造成的壓力損失稱為局部壓力損失局部壓力損失1.4.31.4.3總壓力損失總壓力損失 整個液壓系統(tǒng)的總壓力損失，應(yīng)為所有整個液壓系統(tǒng)的總壓力損失，應(yīng)為所有沿程壓力損失和所有的局部沿程壓力損失和所有的局部壓力損失之和壓力損失之和（通過所有閥、直管、彎管所產(chǎn)生的壓力損失之和通過所有閥

15、、直管、彎管所產(chǎn)生的壓力損失之和）。）。FOXCONN TAM21.51.5小孔與縫隙的流量小孔與縫隙的流量小孔分類及應(yīng)用：小孔分類及應(yīng)用：薄壁小孔（一般節(jié)流閥的節(jié)流口）薄壁小孔（一般節(jié)流閥的節(jié)流口）細(xì)長孔（一般用于阻尼孔）細(xì)長孔（一般用于阻尼孔）短孔（一般用于固定節(jié)轍口）短孔（一般用于固定節(jié)轍口）FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2 組成：偏心輪、柱塞、組成：偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。柱塞直徑為容

16、積。柱塞直徑為d d，偏心，偏心輪偏心距為輪偏心距為e e。 偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞上下往復(fù)運(yùn)動一次，向下運(yùn)上下往復(fù)運(yùn)動一次，向下運(yùn)動吸油，向上運(yùn)動排油。動吸油，向上運(yùn)動排油。 泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量，排量只與泵體積稱為排量，排量只與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。以單柱塞泵為例以單柱塞泵為例FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2液壓泵的排量、流量和容積效率液壓泵的排量、流量和容積效率FOXCONN TAM2tvqq FOXCONN TAM2FOXCONN TAM22.1.2.1 2.1

17、.2.1 齒輪泵分類齒輪泵分類2.1.2.2 2.1.2.2 外嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵2.1.2.32.1.2.3內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵2.1.2.42.1.2.4螺桿泵螺桿泵FOXCONN TAM2外嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵螺桿泵螺桿泵FOXCONN TAM21. 1. 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2特點(diǎn)：特點(diǎn)：無困油現(xiàn)象無困油現(xiàn)象; ;流量脈流量脈動小，噪聲低。動小，噪聲低。FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2 2.1.2.42.1.2.4螺桿泵螺桿泵FOXCONN TAM2 2.1.3.2 2.1.3.2 雙作用葉片泵

18、雙作用葉片泵 2.1.3.32.1.3.3限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵2.1.3.1 2.1.3.1 單作用葉片泵單作用葉片泵FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)FOXCONN TAM2FOXCONN TAM2特點(diǎn)：特點(diǎn)：減小了減小了P P，減少了油液發(fā)熱，減少了油液發(fā)熱， 簡化了系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜簡化了系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜限壓式變量葉片泵工作原理限壓式變量葉片泵工作原理FsPAXFOXCONN TAM22.4.12.4.1軸向柱塞泵軸向柱塞泵2.4.22.4.2徑向柱塞泵徑向柱塞泵FOXCONN TAM21. 1.斜盤式軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)