液壓與氣壓傳動(dòng)復(fù)習(xí)資料1

1、液壓與氣壓傳動(dòng)第一章 流 體 力 學(xué) 基 礎(chǔ)第一節(jié)： 工作介質(zhì) 一、液體的粘性（一） 粘性的物理本質(zhì)（二）液體在外力作用下流動(dòng)時(shí),由于液體分子間的內(nèi)聚力和液體分子與壁面間的附著力,導(dǎo)致液體分子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力,這種特性稱(chēng)為粘性，或流動(dòng)液體流層之間產(chǎn)生內(nèi)部摩擦阻力的性質(zhì) 。內(nèi)摩擦力表達(dá)式: Ff = Adu/dy牛頓液體內(nèi)摩擦定律: 液層間的內(nèi)摩擦力與液層接觸面積及液層之間的速度成正比。du/dy變化時(shí),值不變的液體液壓油均可看作牛頓液體。靜止液體不呈現(xiàn)粘性1、動(dòng)力粘度：=·dy/du （N·s/m2） 物理意義：液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，接觸液層間單位面積上內(nèi)摩

2、擦力 2、運(yùn)動(dòng)粘度：動(dòng)力粘度與液體密度之比值公式： = / （m2/s）單位：m2/s 。單位中只有長(zhǎng)度和時(shí)間的量綱，類(lèi)似運(yùn)動(dòng)學(xué)的量。 三、液體的可壓縮性 1、液體的體積壓縮系數(shù)（液體的壓縮率）定義：體積為V的液體，當(dāng)壓力增大p時(shí)，體積減小V,則液體在單位壓力變化下體積的相對(duì)變化量公式: = - 1/p×V/V0 物理意義：?jiǎn)挝粔毫λ鹨后w體積的變化 2、液體的體積彈性模數(shù) 定義:液體壓縮系數(shù)的倒數(shù)公式： K = 1/= - p V /V 物理意義：表示單位體積相對(duì)變化量所需要的壓力增量，也即液體抵抗壓縮能力的大小。一般認(rèn)為油液不可壓縮（因壓縮性很?。?，計(jì)算時(shí)?。篕 =（0.71.

3、4）× 103 MPa。若分析動(dòng)態(tài)特性或p變化很大的高壓系統(tǒng)，則必須考慮1、 粘度和壓力的關(guān)系 ： p，F(xiàn)f， 隨p而，壓力較小時(shí)忽略，50MPa以上影響趨于顯著 2、 粘度和溫度的關(guān)系 ： 溫度， Ff ， 粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好，常用粘度指數(shù)VI來(lái)度量，VI 高，說(shuō)明粘溫特性好。 2、選擇液壓油粘度慢速、高壓、高溫：大（以q）快速、低壓、低溫：?。ㄒ?p）第二節(jié) 液體靜力學(xué) 靜止液體： 指液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以至于液體整體完全可以象剛體一樣做各種運(yùn)動(dòng)。液體的壓力：液體單位面積上所受的法向力，物理學(xué)中稱(chēng)壓強(qiáng)，液壓傳動(dòng)中習(xí)慣稱(chēng)為

4、壓力靜止液體特性：（1）垂直并指向于承壓表面（2）各向壓力相等1、 液體靜力學(xué)基本方程式 物理意義：靜止液體內(nèi)任何一點(diǎn)具有壓力能和位能兩種形式，且其總和保持不變，即能量守恒，但兩種能量形式之間可以相互轉(zhuǎn)換絕對(duì)壓力：以絕對(duì)零壓為基準(zhǔn)所測(cè)測(cè)壓兩基準(zhǔn) ；相對(duì)壓力：以大氣壓力為基準(zhǔn)所測(cè)         關(guān)系：絕對(duì)壓力 = 大氣壓力 + 相對(duì)壓力 或 相對(duì)壓力（表壓）= 絕對(duì)壓力 - 大氣壓力      注   液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中所測(cè)壓力均為相對(duì)壓力

5、即表壓力；真空度 = 大氣壓力 - 絕對(duì)壓力 1、帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）在密閉容器內(nèi)，液體表面的壓力可等值傳遞到液體內(nèi)部所有各點(diǎn)p = F / A  。液壓系統(tǒng)的工作壓力取決于負(fù)載，并且隨著負(fù)載的變化而變化。第三節(jié) 流體動(dòng)力學(xué)第四節(jié) （一）基本概念：1、理想液體：既無(wú)粘性又不可壓縮的液體定常流動(dòng)（穩(wěn)定流動(dòng)、恒定流動(dòng)）：流動(dòng)液體中任一點(diǎn)的p、u和都不隨時(shí)間而變化的流動(dòng)一維流動(dòng)：液體整個(gè)作線形流動(dòng)2、流線-流場(chǎng)中的曲線；流管-由任一封閉曲線上的流線所組成的表面；流束-流管內(nèi)的流線群 3、通流截面：流束中與流線正交的截面，垂直于液體流動(dòng)方向的截面 A 流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)某通

6、流截面的液體的體積 q 平均流速：通流截面上各點(diǎn)流速均勻分布（假想） q = V / t = Al / t = Au液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度取決于進(jìn)入液液壓缸的流量，并且隨著流量的變化而變化。 （二）連續(xù)性方程-質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的應(yīng)用1、連續(xù)性原理 ：理想液體在管道中恒定流動(dòng)時(shí)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，液體在管道內(nèi)既不能增多，也不能減少，因此在單位時(shí)間內(nèi)流入液體的質(zhì)量應(yīng)恒等于流出液體的質(zhì)量。2、連續(xù)性方程 ：11A1=22A2=q=常數(shù)結(jié)論：液體在管道中流動(dòng)時(shí)，流過(guò)各個(gè)斷面的流量是相等的，因而流速和過(guò)流斷面成反比。（三）伯努利方程-能量守恒定律在流體力學(xué)中的應(yīng)用1，能量守恒定律：理想液體在管道中穩(wěn)定

7、流動(dòng)時(shí)，根據(jù)能量守恒定律，同一管道內(nèi)任一截面上的總能量應(yīng)該相等。2、理想液體伯努利方程 物理意義：在密閉管道內(nèi)作恒定流動(dòng)的理想液體具有三種形式的能量，即壓力能、位能和動(dòng)能。在流動(dòng)過(guò)程中，三種能量可以互相轉(zhuǎn)化，但各個(gè)過(guò)流斷面上三種能量之和恒為定值。3、實(shí)際液體伯努利方程 實(shí)際液體具有粘性 液體流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，從而損耗能量，故應(yīng)考慮能量損失hw，并考慮動(dòng)能修正系數(shù)，則：   應(yīng)用伯努利方程時(shí)必須注意的問(wèn)題：（1）斷面1、2需順流向選?。ǚ駝thw為負(fù)值），且應(yīng)選在緩變的過(guò)流斷面上。（2）斷面中心在基準(zhǔn)面以上時(shí)，z 取正值；反之取負(fù)值。通常選取特殊位置水平面作為基準(zhǔn)面 4，動(dòng)

8、量定理：作用在物體上的外力等于物體單位時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量變化量即 F =dI/dt=d（mv）/dt考慮動(dòng)量修正問(wèn)題，則有： F =q(2v2-1v1)X向動(dòng)量方程     Fx = qv(22x-1v1x)X向穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力   F'x = -Fx = qv(1v1x-2v2x)結(jié)論： 作用在滑閥閥芯上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力總是力圖使閥口關(guān)閉 第四節(jié) 液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失 實(shí)際液體具有粘性 流動(dòng)中必有阻力，為克服阻力，須消耗能量，造成能量損失（即壓力損失） 分類(lèi)：沿程壓力損失、局部局部損失（一） 液體的流動(dòng)狀態(tài)層流：液體的流動(dòng)是分層的

9、，層與層之間互不干擾；湍流：液體的流動(dòng)不分層，做混雜紊亂流動(dòng)判斷層流和圖湍流：采用雷諾數(shù) 圓形管道雷諾數(shù)：Re = vd/過(guò)流斷面水力直徑：dH = 4A/x x-濕周；水力直徑大，液流阻力小，通流能力大。Re<Recr為層流；Re > Recr為湍流雷諾數(shù)物理意義：液流的慣性力對(duì)粘性力的無(wú)因次之比 （二） 沿程壓力損失（粘性損失）定義：液體沿等徑直管流動(dòng)時(shí)，由于液體的粘性摩擦和質(zhì)點(diǎn)的相互擾動(dòng)作用而產(chǎn)生的壓力損失。產(chǎn)生原因 ：外摩擦-液體與管壁間；內(nèi)摩擦-因粘性，液體分子間摩擦1、層流時(shí)的沿程壓力損失（p41，p42）1）通流截面上的流速分布規(guī)律(p41)結(jié)論：液體在圓管中作層流運(yùn)

10、動(dòng)時(shí)，速度對(duì)稱(chēng)于圓管中心線并按拋物線規(guī)律分布。 2)通過(guò)管道的流量 3）管道內(nèi)的平均流速4）沿程壓力損失: p=p = 32l/d2結(jié)論： 液流沿圓管作層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，其沿程壓力損失與管長(zhǎng)、流速、粘度成正比，而與管徑的平方成反比。 理論值=64 / Re；實(shí)際值=75/Re2、湍流時(shí)的沿程壓力損失對(duì)于光滑管，當(dāng)3000<Re<105時(shí)， =0.3164Re-0.25 湍流運(yùn)動(dòng)時(shí)，p比層流大 液壓系統(tǒng)中液體在管道內(nèi)應(yīng)盡量作層流運(yùn)動(dòng)（三）局部壓力損失 定義：液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、突變截面以及閥濾網(wǎng)等局部裝置時(shí),液流會(huì)產(chǎn)生旋渦，并發(fā)生強(qiáng)烈紊動(dòng)現(xiàn)象，由此而產(chǎn)生的損失稱(chēng)為局部損失。 產(chǎn)生原因

11、：碰撞、旋渦（突變管、彎管）產(chǎn)生附加摩擦。 附加摩擦-只有紊流時(shí)才有，是由于分子作橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦，即速度分布規(guī)律改變，造成液體的附加摩擦。 公式：p = v2/2（四）管路系統(tǒng)的總壓力損失p = p+ p 第五節(jié) 孔口和縫隙流量 概述：孔口和縫隙流量在液壓技術(shù)中占有很重要的地位，它涉及液壓元件的密封性，系統(tǒng)的容積效率，更為重要的是它是設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)，因此，小孔雖小，縫隙雖窄，但其作用卻不可等閑視之，寬度一般在0.1mm以下，直徑一般在1mm以?xún)?nèi) （五） 孔口流量 孔口分類(lèi) : 薄壁小孔：；  細(xì)長(zhǎng)小孔：l/d > 4 ； 短孔：0.5 <d4短孔、細(xì)長(zhǎng)孔口

12、流量計(jì)算短孔：          , Cd = 0.82 ; 細(xì)長(zhǎng)孔口：結(jié)論： q p 反比于 流量受油溫影響較大（T q）（六） 空穴現(xiàn)象和液壓沖擊 1空穴現(xiàn)象：液壓系統(tǒng)中，由于某種原因（如速度突變），使壓力降低而使氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象2液壓沖擊（水錘、水擊）液壓沖擊：液壓系統(tǒng)中，由于某種原因（如速度急劇變化），引起壓力突然急劇上升，形成很高壓力峰值的現(xiàn)象。應(yīng)搞清的概念：、壓縮性、測(cè)壓兩基準(zhǔn)（絕對(duì)  相對(duì)）、壓力表指示壓力（實(shí)為表壓力或相對(duì)壓力）、理想液體、穩(wěn)定流動(dòng)、流量概念、動(dòng)量方程之結(jié)論、層流、

13、紊流概念、p沿 ，p局產(chǎn)生原因，小孔類(lèi)型、縫隙類(lèi)型。應(yīng)記住的公式、概念和結(jié)論：粘度、粘溫特性、靜力學(xué)基本方程及靜壓兩個(gè)特性、壓力表達(dá)式（p=F/A）及結(jié)論、液壓力公式（F=pA）曲面A受力的計(jì)算、速度公式（v=q/A）及結(jié)論、連續(xù)性方程及結(jié)論、伯努利方程及物理意義、雷諾數(shù)表達(dá)式、薄壁小孔流量公式及特點(diǎn)。第二、三章 液壓泵及液壓馬達(dá)一、液壓泵概念1、定義：將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能向系統(tǒng)供油。2、液壓泵基本工作條件（必要條件）：（1）形成密封容積  ；（2）密封容積變化；（3）吸壓油口隔開(kāi) 3、液壓泵按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi): 齒輪式 、葉片式 、柱塞式二、液壓泵性能參數(shù)1

14、、排量和流量（1） 排量V在沒(méi)有泄露的情況下，泵每轉(zhuǎn)一周所排出的液體體積（2） 理論流量qt不考慮泄露的情況下，單位時(shí)間內(nèi) qt=Vn（V是排量n是轉(zhuǎn)速）（3） 實(shí)際流量q指泵工作時(shí)實(shí)際輸出的流量 q = qt-q（q是泄露流量）2、功率理論功率Pt=qpt輸入功率即泵軸的驅(qū)動(dòng)功率 PI = T=2nT（是角速度T是轉(zhuǎn)矩）輸出功率Po=pq結(jié)論：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，液體所具有的功率，即液壓功率等于壓力和流量的乘積。 3、容積效率液壓泵實(shí)際流量與理論流量的比值v = q/qt機(jī)械效率理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩之比值總效率泵的輸出功率與輸入功率之比值結(jié)論：泵的總效率等于容積效

15、率與機(jī)械效率之乘積。 4、效率（液壓泵和液壓馬達(dá)）主要性能參數(shù)的計(jì)算液壓泵液壓馬達(dá)理論流量qpt =vp*nqmt=vm*n實(shí)際流量qpqm理論輸入功率Pip=p*qptPim=wTmt實(shí)際輸入功率Pip=wTpPim=p*qm實(shí)際輸出功率Pop=qppPom=wTm理論轉(zhuǎn)矩TptTmt實(shí)際轉(zhuǎn)矩TpTm理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際轉(zhuǎn)矩關(guān)系Tpt,<TpTmt>Tm容積效率vp=qp/qptvm=qmt/qm機(jī)械效率mp=Tpt/Tpmm=Tm/Tmt總效率p=vp*mpm=vm*m三、齒輪泵齒輪泵分類(lèi)： 按嚙合形式可分為：外嚙合、內(nèi)嚙合1、外嚙合齒輪泵的突出問(wèn)題及解決方法(p72)2、泄漏主要來(lái)

16、自：（1） 徑向泄漏 （2） 齒側(cè)泄漏 （3） 端面泄漏（占主要） 3、徑向不平衡作用力（看書(shū)P72） 徑向力的結(jié)果：加速軸承磨損，降低軸承壽命，還可能使齒輪軸彎曲，導(dǎo)致齒頂與泵體摩擦加劇，使泵不能正常工作。4、改善措施：1） 縮小壓油口，以減小壓力油作用面積。2） 擴(kuò)大泵體內(nèi)高壓區(qū)徑向間隙3） 開(kāi)壓力平衡槽，但泄漏量增大，容積效率減小。 困油現(xiàn)象 ：（定義p72好好看看） 消除困油的方法：在泵蓋（或軸承座）上開(kāi)卸荷槽為徹底消除困油。 5、內(nèi)嚙合齒輪泵：漸開(kāi)線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵和擺線齒輪泵四、葉片泵 1、葉片泵 ：作用非卸荷式變量泵      雙

17、作用卸荷式 定量泵 單作用葉片泵雙作用葉片泵的工作原理（p76-77）限壓式變量葉片泵的工作原理和特性(p78)三、柱塞泵按柱塞排列方式 :直軸式、斜軸式軸向柱塞泵、徑向柱塞泵柱塞泵共有三對(duì)摩擦副：1、柱塞與缸體2、滑履與斜盤(pán)3、缸體與配油盤(pán)五、液壓缸及液壓馬達(dá)液壓缸:實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件液壓馬達(dá)：把液壓泵供給的液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而對(duì)負(fù)載作功。 液壓缸按其結(jié)構(gòu)可分為：活塞式、柱塞式和伸縮缸1、活塞式液壓缸分類(lèi)：雙桿活塞液壓缸 、單桿活塞液壓缸2、柱塞式液壓缸（p109-110）定義：在缸體內(nèi)做相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的組件是柱塞的液壓缸 液壓缸的結(jié)構(gòu) 典型結(jié)構(gòu)：缸體組件（缸筒和缸蓋）、活塞組件（活塞

18、和活塞桿）、密封件、連接件、緩沖裝置、排氣裝置等。注：當(dāng)兩個(gè)液壓馬達(dá)串聯(lián)時(shí)其轉(zhuǎn)矩T等于單個(gè)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩；當(dāng)兩個(gè)液壓馬達(dá)并聯(lián)時(shí)其轉(zhuǎn)矩T等于單個(gè)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩的2倍計(jì)算題p106頁(yè)2-4，2-5，p134頁(yè)3-7,8,9(參考上面的表2-1，仔細(xì)獨(dú)立完成。)第四章 液壓控制元件1、按用途分 ：）方向控制閥）壓力控制閥 ）流量控制閥）開(kāi)關(guān)（定值） 2、按控制方式分 ：）比例閥 ）伺服閥）數(shù)字閥3、按結(jié)構(gòu)形式分：）滑閥）錐閥）球閥）轉(zhuǎn)閥 5）射流管閥4、按安裝連接形式分：）管式連接 ）板式連接 ）疊加式連接 ）插裝式連接工作性能：有壓力、流量、壓力損失、開(kāi)啟壓力、允許背壓、最小穩(wěn)定流量等。5、按操縱

19、方式分： 1）手動(dòng)閥2）機(jī)動(dòng)閥3）液動(dòng)閥4）電動(dòng)閥5）電、液動(dòng)閥一、方向控制閥功用：用以控制油液的流動(dòng)方向或液流的通斷。 分類(lèi)：?jiǎn)蜗蜷y、換向閥一、單向閥 1、單向閥的分類(lèi) （普通單向閥、液控單向閥） 2、普通單向閥（逆止閥或止回閥） 功用：只允許油液正向流動(dòng)，不許反流。工作原理： 液流從進(jìn)油口流入時(shí)， P1 P2 液流從出油口流入時(shí)， P1 P2不通 開(kāi)啟壓力：0.040.1MPa 做背壓閥：pk=0.2 0.6 MPa 單向閥的作用：1）安裝在泵的出口，防止系統(tǒng)壓力對(duì)泵的沖擊 2）防止系統(tǒng)油液經(jīng)泵倒流回油箱 3）分隔油路，防止干擾4）與其它組合，構(gòu)成復(fù)合閥3、液控單向閥功用：正向流通，反向受

20、控流通結(jié)構(gòu)：普通單向閥 + 液控裝置 普通型液控單向閥（外泄） 如采用內(nèi)泄，則一般適用于p1腔壓力較低場(chǎng)合應(yīng)用： 液控單向閥具有良好的反密封性 常用于保壓、鎖緊回路二、換向閥作用：變換閥心在閥體內(nèi)的相對(duì)工作位置，使閥體各油口連通或斷開(kāi)，從而控制執(zhí)行元件的換向或啟停。1 換向閥的要求：壓力損失小，通口間泄漏小，換向平穩(wěn)、可靠 2 滑閥式換向閥 分類(lèi)： 按工作位置數(shù)分：二位、三位、四位 位：閥心相對(duì)于閥體的工作位置數(shù)。用方格表示，幾位即幾個(gè)方格 按通路數(shù)分：二通、三通、四通、五通 通: 閥體對(duì)外連接的主要油口數(shù)（不包括控制油和泄漏油口）通；不通 、 箭頭首尾和堵截符號(hào)與一個(gè)方格有幾個(gè)交點(diǎn)即為幾通。

21、 按控制方式分：電磁換向閥 液動(dòng)換向閥 電液換向閥 機(jī)動(dòng)換向閥 手動(dòng)換向閥 油口有固定方位和含義，P進(jìn)油口(左下），T回油口（右下）,A、B與執(zhí)行元件連接的工作油口（左、右上）。    （2） 滑閥的中位機(jī)能 滑閥機(jī)能：換向閥處于常態(tài)位置時(shí)，閥中各油口的連通方式，對(duì)三位閥即中間位置各油口的連通方式，所以稱(chēng)中位機(jī)能。中位機(jī)能：三位換向閥處于中立位置時(shí)，閥中各油口的連通方式。 （3） 換向閥的主要性能：工作可靠，壓力損失小，內(nèi)泄漏小，換向時(shí)間與復(fù)位時(shí)間，使用壽命長(zhǎng) 二、壓力控制閥作用：控制液壓系統(tǒng)壓力或利用壓力作為信號(hào)來(lái)控制其它元件動(dòng)作。分類(lèi)：溢流閥、減壓閥、順序閥、

22、壓力繼電器結(jié)構(gòu)：閥體、閥心、彈簧、調(diào)節(jié)螺帽等共同工作原理：利用作用于閥心上的液壓力與彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作。一、溢流閥作用： 穩(wěn)壓溢流或安全保護(hù)。 分類(lèi):直動(dòng)式、先導(dǎo)式 1、溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理（1） 直動(dòng)式溢流閥工作原理：當(dāng)閥口處于某一開(kāi)度x時(shí)：pA = k(x0 + x)p閥進(jìn)口處壓力； x0彈簧預(yù)壓縮量；k彈簧剛度； A閥芯受力面積。p = k(x0 + x) / A，當(dāng)x遠(yuǎn)小于x0時(shí)，p基本穩(wěn)定。彈簧作用力直接與液壓力pA平衡，稱(chēng)直動(dòng)式。 當(dāng)壓力較高時(shí)，需要k較大當(dāng)溢流量變化較大時(shí)，x變化也會(huì)較大，這時(shí)p的波動(dòng)就會(huì)較大。主要原因：一個(gè)彈簧承擔(dān)了“調(diào)壓”和“復(fù)位

23、”兩個(gè)作用另外當(dāng)p高，q大，k較大先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理當(dāng)溢流閥穩(wěn)定工作時(shí)，主閥芯開(kāi)度為x，有：pA = p1A + k (x0 + x)p閥進(jìn)口處壓力；A主閥芯受力面積；p1導(dǎo)閥進(jìn)口壓力；x0主閥芯復(fù)位彈簧預(yù)壓縮量；k主閥芯復(fù)位彈簧剛度；p = p1 + k (x0 + x) / A因?yàn)榻?jīng)過(guò)導(dǎo)閥的溢流量很小所以p1基本穩(wěn)定；當(dāng)主閥的溢流量變化較大時(shí)，由于 k 較小，所以p的波動(dòng)較小下面兩個(gè)圖一定得深入理解，有助于理解溢流閥的真正工作原理2   溢流閥的主要性能靜態(tài)特性：元件或系統(tǒng)在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的性能其靜態(tài)特性指標(biāo)很多，主要是指壓力調(diào)節(jié)范圍、壓力-流量特性和啟閉特性

24、。 （1）  壓力調(diào)節(jié)范圍定義：調(diào)壓彈簧在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)壓力平穩(wěn)上升或下降最大和最小調(diào)定壓力差值。3） 啟閉特性啟閉特性：溢流閥從開(kāi)啟到閉合全過(guò)程的p-q特性。 由于閥心移動(dòng)存在摩擦力 開(kāi)啟與閉合時(shí)的p-q曲線不重合，閉合壓力指閥口完全關(guān)閉時(shí)的壓力，用pk表示，在相同溢流量下，pc > pk 閉合比：pk 與 pT 之比，一般規(guī)定： 開(kāi)啟比應(yīng)不小于90%，閉合比應(yīng)不小于85%，其靜態(tài)特性較好。 3 、溢流閥應(yīng)用舉例 （1） 為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓和定量泵、節(jié)流閥并聯(lián)，閥口常開(kāi)。（2） 變量泵系統(tǒng)提供過(guò)載保護(hù)和變量泵組合，正常工作時(shí)閥口關(guān)閉，過(guò)載時(shí)打開(kāi)，

25、起安全保護(hù)作用，故又稱(chēng)安全閥。（3） 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓p遠(yuǎn)程 < p主調(diào)（4） 系統(tǒng)卸荷和多級(jí)調(diào)壓 和二位二通閥組合（先導(dǎo)式）（5） 形成背壓二、減壓閥功用：降低系統(tǒng)某一支路的油液壓力，使同一系統(tǒng)有兩個(gè)或多個(gè)不同壓力分類(lèi)：直動(dòng)式、先導(dǎo)式* 、定值減壓閥、定差減壓閥、定比減壓閥 減壓原理：利用油液在某個(gè)地方的壓力損失，使出口壓力低于進(jìn)口壓力，并保持恒定，故又稱(chēng)定值減壓閥。1  減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）定值減壓閥 減壓原理： 利用油液在某個(gè)地方的壓力損失，使出口壓力低于進(jìn)口壓力，并保持恒定，故稱(chēng)定值減壓閥。 直動(dòng)式減壓閥 先導(dǎo)式減壓閥 2） 先導(dǎo)式減壓閥工作原理：p2 &

26、lt; pt時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥下位，q最大，不減壓。p2 > pt時(shí)，先導(dǎo)閥打開(kāi)，主閥兩端產(chǎn)生壓差，當(dāng)P < F軟t時(shí)，同上；  當(dāng)P > F軟t時(shí)，主閥閥心上移，q，p2；調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧，改變硬彈簧力，即可改變出口壓力。特點(diǎn)： 在減壓閥出口油液不再流動(dòng)時(shí)，由于先導(dǎo)閥卸油仍未停止，減壓口仍有油液流動(dòng)，閥就處于工作狀態(tài)，出口壓力也就保持調(diào)定壓力不變減壓閥與溢流閥比較溢流閥減壓閥保持進(jìn)口壓力不變出口壓力不變內(nèi)部卸油外部卸油閥口常閉閥口常開(kāi)閥心二凸肩閥心三凸肩一般并聯(lián)于系統(tǒng)一般串聯(lián)于系統(tǒng)（2）  定差減壓閥 （3） 定比減壓閥三、&

27、#160;順序閥1、功用：利用液壓系統(tǒng)壓力變化來(lái)控制油路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)液壓元件按一定的順序動(dòng)作2、分類(lèi)：1、按結(jié)構(gòu)形式 ： 直動(dòng)式、 先導(dǎo)式 2、按控制油來(lái)源：  內(nèi)控式 、外控式 3、按泄漏方式：內(nèi)卸式、外卸式3、順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理（1)  直動(dòng)式順序閥工作原理：pA < Ft，閥口關(guān)閉，A B；pA > Ft, 閥口打開(kāi)，A B，下一個(gè)執(zhí)行元件動(dòng)作。調(diào)節(jié)調(diào)壓螺釘，改變彈簧力，即可改變開(kāi)啟壓力。（2）  先導(dǎo)式順序閥    組成：均同于先導(dǎo)式溢流閥，只

28、是順序工作原理： 閥出口通壓力油，必須專(zhuān)門(mén)設(shè)置一泄漏油口以使其正常工作。4、順序閥的應(yīng)用（1）  順序動(dòng)作回路 工作原理：壓力油首先進(jìn)入I缸，實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作1，到位后，壓力升高，順序閥打開(kāi)，II缸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作2；（2） 卸荷閥工作原理：快速輕載時(shí)，雙泵同時(shí)向系統(tǒng)供油；慢速重載時(shí)，小泵供油，大泵卸荷溢流閥、減壓閥、順序閥比較表溢流閥減壓閥順序閥控制壓力從閥的進(jìn)油端引壓力油去實(shí)現(xiàn)控制從閥的出油端引壓力油去實(shí)現(xiàn)控制從進(jìn)油端引或外部油源引壓力油構(gòu)成內(nèi)控或外控式連接方式連接溢流閥的油路與主油路并聯(lián)；閥出口直通油箱串聯(lián)在減壓油路上，出口油到減壓部分去工作當(dāng)作為卸荷或平衡使用時(shí)，出口

29、通油箱；當(dāng)順序控制時(shí)，出口到工作系統(tǒng)。泄漏的回油方式泄漏由內(nèi)部回油外泄回油（設(shè)置外泄口）外泄回油，當(dāng)卸荷閥使用時(shí)內(nèi)泄回油閥芯狀態(tài)原始狀態(tài)閥口關(guān)閉，當(dāng)安全閥用，閥口是常閉狀態(tài)；當(dāng)溢流閥、背壓閥用，閥口是常開(kāi)狀態(tài)。原始狀態(tài)閥口開(kāi)啟，工作過(guò)程閥口是微開(kāi)狀態(tài)。原始狀態(tài)閥口關(guān)閉，工作過(guò)程閥口常開(kāi)。作用安全作用；穩(wěn)壓溢流作用；背壓作用；卸荷作用。減壓、穩(wěn)壓作用順序控制作用；卸荷作用；平衡（限速）作用；背壓作用三、流量控制閥 功用：通過(guò)改變閥口過(guò)流面積來(lái)調(diào)節(jié)輸出流量，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。 分類(lèi)：節(jié)流閥、調(diào)速閥、溫度補(bǔ)償調(diào)速閥、分流集流閥一、節(jié)流閥 1、節(jié)流閥的工作原理 結(jié)構(gòu)：閥體、閥心、彈簧、調(diào)節(jié)手

30、輪等。 工作原理：調(diào)節(jié)手輪，閥心軸向移動(dòng)，A變化，q變化 特點(diǎn)： 進(jìn)口壓力油通過(guò)彈簧腔徑向小孔和閥體的斜孔同時(shí)作用在閥心的上下兩端 即使在高壓下，調(diào)節(jié)閥口比較方便。 2 節(jié)流閥的流量特性和影響穩(wěn)定的因素 （1） 節(jié)流閥的流量穩(wěn)定性穩(wěn)定流量：使節(jié)流閥能夠正常工作（指無(wú)斷流且流量變化率不大于10%）的最小流量限制值。qmin軸， qmin3050 mL/min 薄刃孔，qmin1015 mL/min （2） 節(jié)流口的堵塞 堵塞：當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)度很小時(shí)，流量會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定，甚至斷流的現(xiàn)象。 產(chǎn)生原因：油液氧化生成物、膠質(zhì)瀝青質(zhì)、原有雜質(zhì) 結(jié)果：造成系統(tǒng)執(zhí)行元件速度不穩(wěn)定一般：水力直徑越大，越不易阻塞；越小

31、，越容易阻塞防止堵塞的措施：1、精密過(guò)濾油液 2、選擇適當(dāng)壓差，p0.20.3Mpa3） 壓差p流經(jīng)薄壁孔的流量不受油溫變化與溫度變化無(wú)關(guān)。故節(jié)流孔大都采用薄壁小孔二、調(diào)速閥 q = CdApm F變化，p變化 ，即使A = C ，q仍變化。 v穩(wěn)定性要求較高時(shí)，用調(diào)速閥 1、調(diào)速閥的工作原理組成：定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成,用來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)的流量自動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載變化的影響，使p節(jié)= C，消除負(fù)載變化對(duì)流量的影響。 特點(diǎn)：調(diào)速閥中裝有一行程限位器，其作用如下當(dāng)調(diào)速閥不工作時(shí)，減壓閥閥口最大，重新啟動(dòng)時(shí)，瞬時(shí)流量很大，出現(xiàn)啟動(dòng)沖擊，降低加工質(zhì)量，甚至損壞機(jī)件。故有的調(diào)速閥裝有可調(diào)的行程限位器，新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)

32、品中，在減壓閥無(wú)彈簧腔通壓力油，也可起到上述作用。 調(diào)速閥雖然解決了負(fù)載變化對(duì)流量的影響，但溫度變化對(duì)流量仍有影響。 第六章 液壓基本回路一、分類(lèi)：1、方向控制回路：控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)方向；2、壓力控制回路：控制系統(tǒng)或某支路壓力；3、速度控制回路：控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度；4、多缸運(yùn)動(dòng)回路：控制多缸運(yùn)動(dòng)。二、基本回路舉例（由于回路較多，此處僅列舉部分常見(jiàn)基本回路，詳情可查閱課本相關(guān)章節(jié)）1、方向控制回路作用：利用各種方向閥來(lái)控制流體的通斷和變向，以便使執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止和換向。 1.1液壓缸換向回路組成：換向閥工作過(guò)程：1YA通電時(shí)，活塞右移；2YA通電時(shí)，活塞左移；換向閥中位時(shí)，缸停止，泵卸荷2.

33、壓力控制回路作用：利用壓力控制閥來(lái)控制系統(tǒng)整體或系統(tǒng)某一部分壓力。包括調(diào)壓回路、減壓回路、增壓回路、保壓回路、卸荷回路、平衡回路、釋壓回路等多種回路。 2.1調(diào)壓回路作用：使系統(tǒng)整體或某一部分的壓力保持恒定，或不超過(guò)某個(gè)數(shù)值。 單級(jí)液壓調(diào)壓回路組成：溢流閥 工作原理：節(jié)閥調(diào)速時(shí)，溢流閥穩(wěn)壓溢流，調(diào)節(jié)泵壓。 2.3減壓回路作用：使系統(tǒng)中某一部分具有較低的穩(wěn)定壓力組成：并聯(lián)一個(gè)減壓閥3減壓閥的調(diào)壓范圍：0.5MPa < p3< p20.5MPa 右圖為減壓回路2.4保壓回路功用：執(zhí)行元件在工作循環(huán)的某一階 段內(nèi)，需要保持一定壓力。種類(lèi)：用蓄能器保壓、用液壓泵保壓 、用液控單向閥保壓2.

34、4.1蓄能器保壓 右圖為：蓄能器保壓主換向閥左位工作：油液缸左腔+蓄能器缸右移進(jìn)行加緊；工作部件停止后：p壓力繼電器發(fā)信號(hào)3YA通電 泵卸荷+蓄能器補(bǔ)充泄漏以保持壓力2.5卸荷回路功用：使液壓泵在接近零壓的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長(zhǎng)液壓泵和電動(dòng)機(jī)的使用壽命類(lèi)型：用電磁溢流閥卸荷、 用三位換向閥卸荷。 2.5.1 電磁溢流閥卸荷 上圖為：卸荷回路工作原理： 電磁溢流閥中的二位二通電磁換向閥得電時(shí)，溢流閥的遠(yuǎn)程控制口接油箱，溢流閥打開(kāi)溢流，液壓泵在低壓下（接近零壓）卸荷3、速度控制回路（重點(diǎn)?。┕τ茫焊淖儓?zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度分類(lèi)：調(diào)速回路、快速回路和速度換接回路調(diào)速原理：液壓缸：v

35、=q/A 液壓馬達(dá)：n =q/V由上兩式知：改變q、V、A，皆可改變v或n，一般A是不可改變的。液壓缸改變q，即可改變v。液壓馬達(dá)既可改變q，又 進(jìn)口節(jié)流閥調(diào)速回路可改變V。3.1節(jié)流式調(diào)速回路組成：定量泵、流量閥等工作原理：通過(guò)改變流量控制閥閥口的通流面積來(lái)控制流進(jìn)或流出執(zhí)行元件的流量，以調(diào)節(jié)其運(yùn)動(dòng)速度。1、進(jìn)口節(jié)流閥調(diào)速回路節(jié)流閥串聯(lián)在泵與執(zhí)行元件之間的進(jìn)油路上。它由定量泵、溢流閥、節(jié)流閥及 液壓缸（或液壓馬達(dá)）組成。2、 旁路節(jié)流閥調(diào)速回路組成：將節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，即與缸并聯(lián)，溢流閥做安全閥。3、調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路 特點(diǎn)：節(jié)流閥調(diào)速回路速度平穩(wěn)性差的根本原因是采用了節(jié)流閥。 3、 用調(diào)速閥代替節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路中的節(jié)流閥，便構(gòu)成了進(jìn)口、出口和旁路調(diào)速閥調(diào)速回路。 旁路節(jié)流閥調(diào)速回路 調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路由于存在著節(jié)流損失和溢流損失，回路效率低，發(fā)熱量大，因此，只用于小功率調(diào)速系統(tǒng)。 3.2容積調(diào)速回路在大功率調(diào)速系統(tǒng)中，多采用回路效率高的容積式調(diào)速回路。容積式調(diào)速回路是通過(guò)改變變量泵或變量馬達(dá)排量來(lái)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度 1、變量泵定量馬達(dá)容積調(diào)速回路調(diào)速原理：變量泵定量馬