液壓傳動與氣動技術(shù)完整版課件全套ppt教學(xué)教程最全整套電子講義幻燈片(最新)

1、學(xué)習(xí)情境一 認(rèn)識液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)項目1：認(rèn)識機床液壓和氣壓系統(tǒng)知識點液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的基本原理液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成及圖形符號液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用技能點 能正確區(qū)分液壓與氣壓系統(tǒng)的各組成部分工作任務(wù)搭接一個簡單液壓傳動系統(tǒng)傳動類型傳動裝置有以下幾種：機械傳動：鏈條、杠桿、齒輪等，以機械元件傳遞能量；電力傳動：強電、弱電、電磁感應(yīng)等，以電流、電壓借助導(dǎo)體傳遞能量；液壓傳動：液壓千斤頂、液壓機床、汽車液壓吊等，以高壓液壓傳遞能量；氣壓傳動：氣控制、氣剎車等，以壓縮空氣傳遞能量；復(fù)合傳動：機-電、機-液、機-電液、機-電-控制等；液壓與氣壓傳動是機械設(shè)備中應(yīng)用廣泛的傳動方式之一。液壓與氣壓

2、傳動系統(tǒng)液壓傳動與氣壓傳動系統(tǒng)以有壓流體（壓力油和壓縮空氣）為傳動介質(zhì)來實現(xiàn)各種機械傳動和自動控制的傳動裝置； 元件 回路 系統(tǒng) 介 質(zhì)液壓與氣壓傳動都是借助于密封容積的變化，利用流體的壓力能與機械能之間的轉(zhuǎn)換來傳遞能量的；液壓與氣壓傳動系統(tǒng)工作原理液壓傳動與氣壓傳動系統(tǒng)工作原理（以液壓千斤頂為例介紹）簡化模型力、運動和功率關(guān)系兩個重要概念容積式液壓傳動液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理簡化模型液壓與氣壓傳動系統(tǒng)工作原理力比關(guān)系等壓特性根據(jù)帕斯卡定律“平衡液體內(nèi)某一點的液體壓力等值地傳遞到液體內(nèi)各處”，即：輸出端的力之比等于倆活塞面積之比；P1=P2=P=F/A1=W/A2 或 ：W/F=A2/A1

3、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)工作原理運動關(guān)系等體積特性假設(shè)活塞3向下移動L1，則液壓缸被擠出的液體體積為A1L1。這部分液體進入液壓缸9，使活塞8上升L2，其讓出的體積為A2L2 。即： A1L1=A2L2 或 L2/L1=A1/A2進一步認(rèn)為這些動作是在時間t內(nèi)完成，活塞3的速度v1=L1/t，活塞8的速度v2=L2/t，則有： V2/V1=A1/A2這說明輸出，輸入的位移和速度都與二活塞面積成反比。上式可寫成： A1V1=A2V2液壓與氣壓傳動系統(tǒng)工作原理功率關(guān)系能量守恒特性 FV1=WV2注：等式左邊和右邊分別代表輸出和輸入的功率。這說明能量守恒也適用于液壓傳動。 通過以上分析，上述模型中兩個不同

4、面積的活塞和液壓缸相當(dāng)于機械傳動中的杠桿，其面積比相當(dāng)于杠桿比，即A1/A2 =b/a。因之采用液壓傳動可達(dá)到傳遞動力，增力，改變速比等目的，并在不考慮損失的情況下保持功率不變。液壓與氣壓傳動系統(tǒng)工作原理兩個重要概念液壓傳動中的液體壓力取決于負(fù)載，而與流入的液體多少無關(guān)流量決定速度，而與液體壓力大小 無關(guān)流量q ：單位時間內(nèi)流過某一截面積為A的流體體積q=Av q=A1v1=A2v2 液壓與氣壓傳動中的功率P可以用壓力p和流量q的乘積來表示，壓力p和流量q是流體傳動中最基本、最重要的兩個參數(shù)，它們相當(dāng)于機械傳動中的力和速度，它們的乘積即為功率。液壓與氣壓傳動系統(tǒng)工作原理容積式液壓傳動主動活塞運

5、動后使一定體積的液體擠出，這些液體進入從動液壓缸，使從動活塞產(chǎn)生運動，而二者間的運動關(guān)系是依靠主動件擠出的液體體積與從動件所得到的液體體積相等來保證的。這種傳動稱為容積式液壓傳動。區(qū)別：工業(yè)上另外有一種依靠液體的動能及其轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)力和運動的傳遞的方法，稱為動力液力傳動。液壓與氣壓傳動系統(tǒng)工作原理通過對液壓千斤頂?shù)姆治隹梢缘贸觯壕哂幸欢▔毫Φ慕橘|(zhì)來傳動；傳動過程中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換；傳動必須中密封容器內(nèi)進行，而且容積要發(fā)生變化；液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成磨床工作臺的液壓傳動系統(tǒng)1床身 2頭架 3砂輪 4主軸 5尾架 6導(dǎo)軌 7工件 8工作臺 液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成磨床工作臺的液壓傳動系統(tǒng)從例子

6、可以看出: （1）液壓傳動是以液體作為工作介質(zhì)來傳遞動力的。 （2）液壓傳動是以液體在密封容腔（泵的出口到液壓缸）內(nèi)所形成的壓力能來傳遞動力和運動的。 （3）液壓傳動中的工作介質(zhì)是在受控制、受調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進行工作的。液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成通過動力元件（液壓泵）將原動機（如電動機）輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能，再經(jīng)密封管道和控制元件等輸送至執(zhí)行元件（如液壓缸），將液體壓力能又轉(zhuǎn)換為機械能以驅(qū)動工作部件；液壓傳動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞情況如圖所示，這種能量的轉(zhuǎn)換能夠滿足生產(chǎn)中的需要。液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成典型的氣壓傳動系統(tǒng) 氣壓系統(tǒng)的工作原理是利用空氣壓縮機將電動機或其它原動機輸出的機械能轉(zhuǎn)變

7、為空氣的壓力能，然后在控制元件的控制和輔助元件的配合下，通過執(zhí)行元件把空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，從而完成直線或回轉(zhuǎn)運動并對外作功；液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成液壓與氣壓傳動系統(tǒng)由五部分組成動力元件：液壓泵或氣源裝置其功能是將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能，為系統(tǒng)提供動力 執(zhí)行元件：液壓缸或氣缸、液壓馬達(dá)或氣馬達(dá)功能是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能，輸出力和速度或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，以帶動負(fù)載進行直線運動或旋轉(zhuǎn)運動 液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成液壓與氣壓傳動系統(tǒng)由五部分組成控制元件：壓力、流量和方向控制閥，用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件達(dá)到所要求的輸出力（或力矩）、運動速度和運

8、動方向 輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置，包括管道、管接頭、油箱或儲氣罐、過濾器和壓力計 工作介質(zhì)：傳遞能量的流體。通常為液壓油和壓縮空氣液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號圖形表示（以千斤頂為例）裝配圖結(jié)構(gòu)原理圖職能符號圖液壓與氣壓傳動的應(yīng)用液壓與氣壓傳動的應(yīng)用液壓與氣壓傳動在各類機械中的應(yīng)用 行業(yè)名稱應(yīng) 用 舉 例 行業(yè)名稱 應(yīng) 用 舉 例工程機械 礦山機械 建筑機械 冶金機械 鍛壓機械 機械制造挖掘機，裝載機、推土機 鑿石機、開掘機、提升機、液壓支架打樁機、液壓千斤頂、平地機 軋鋼機、壓力機、步進加熱爐 壓力機、模鍛機、空氣錘 組合機床、沖床、自動線、氣動扳手輕工機械 灌裝機械 汽車工業(yè) 鑄

9、造機械 紡織機械打包機、注塑機 食品包裝機、真空鍍膜機、化肥包裝機 高空作業(yè)車、自卸式汽車、汽車超重機 砂型壓實機、加料機、壓鑄機 織布機，拋砂機、印染機液壓與氣壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的優(yōu)點可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速；液壓傳動裝置的重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，慣性??；液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實現(xiàn)頻繁換向；液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護；液壓傳動容易實現(xiàn)自動化；液壓元件易于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化；液壓傳動可以輸出大的推力或轉(zhuǎn)矩，可實現(xiàn)低速大噸位運動；液壓與氣壓傳動的應(yīng)用液壓傳動的缺點液壓傳動中的泄漏和液體的可壓縮性使其無法保證嚴(yán)格的傳動比；液壓傳動有較多的能量損失，傳動效率相對較低；液壓傳動裝置的工作

10、性能對油溫的變化比較敏感，不宜在較高或較低的溫度下工作；液壓傳動在出現(xiàn)故障時不易找出原因；元件制造精度要求高，加工裝配較困難；液壓與氣壓傳動的應(yīng)用氣壓傳動的優(yōu)點工作介質(zhì)是空氣，來源于大自然空氣的粘度很小，所以流動時壓力損失很小，節(jié)能、高效，適用于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送氣動動作迅速，反應(yīng)快，維護簡單，調(diào)節(jié)方便特別適合于一般設(shè)備的控制工作適應(yīng)性好。成本低，能自動過載保護液壓與氣壓傳動的應(yīng)用氣壓傳動的缺點工作介質(zhì)是空氣，來源于大自然空氣具有可壓縮性，不易實現(xiàn)準(zhǔn)確的傳動比、空氣的壓力較低，只適用于壓力較小的場合排氣噪聲較大，高速排氣時應(yīng)加消聲器空氣無潤滑性能，故在氣路中應(yīng)設(shè)置給油潤滑裝置有問題難查找，工

11、人水平要求高液壓與氣壓傳動的發(fā)展方向液壓傳動的發(fā)展方向液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲和高度集成化、數(shù)字化等方向發(fā)展氣壓傳動的發(fā)展方向氣動技術(shù)正向節(jié)能化、小型化、輕量化、位置控制的高精度化，以及與機、電、液、氣相結(jié)合的綜合控制技術(shù)方向發(fā)展 項目2：工作介質(zhì)的選用知識點液壓油的物理性質(zhì)空氣性質(zhì)液壓傳動工作介質(zhì)的選用液壓油污染及控制技能點能正確選用液壓油工作任務(wù)液壓傳動工作介質(zhì)的選用液壓油物理性質(zhì)密度和重度 常用工作介質(zhì)的密度 (kgm2) 種 類 20 種 類20 石油基液壓油 850900 增粘高水基液1003 水包油乳化液 998 水一乙二醇液1060 油包水乳化液 932 磷

12、酸酯液1150液壓油的密度和重度因油的牌號而異，并且隨著溫度的上升而減小，隨著壓力的提高而稍有增加；液壓油物理性質(zhì)可壓縮性液體具有比鋼鐵大的多的可壓縮性。體積壓縮系數(shù) k=-1/p*(V/V)p-壓力的增量，V-被壓縮的液體體積，V-體積的增量。由于V是負(fù)值（體積減?。?，在式子右邊增加一個負(fù)號以保證k為正數(shù)。工程上常用液體體積彈性模量B來表示其可壓縮性，取 B=1/k。液壓油物理性質(zhì)可壓縮性 純油的可壓縮性隨壓縮過程、溫度的變化而變動，但變動量不大，可不予考慮。在一般情況下，油的可壓縮性對液壓系統(tǒng)性能影響不大，但在高壓情況下以及在研究系統(tǒng)動態(tài)性能時則不能忽略。 由于空氣的可壓縮性很大，且與工作

13、壓力的改變而大幅度變化，所以游離空氣對當(dāng)量體積彈性模量影響很大。液壓油的物理性質(zhì)粘性和粘度粘性液體在外力作用下流動時，其流動受到牽制，且在流動截面上各點的流速不同。各層液體間有相互牽制作用，這種相互牽制的力稱作液體內(nèi)的摩擦力或粘性力。這種現(xiàn)象被稱為液體的粘性；Ff=Adu/dy Ff為單位面積上的摩擦力du/dy為速度梯度此式又稱為牛頓內(nèi)摩擦定律液壓油的物理性質(zhì)粘性和粘度粘度：表示液體粘性大小動力粘度：又稱絕對粘度 液體動力粘度的物理意義是：液體在單位速度梯度下流動或有流動趨勢時，相接觸的液層間單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。 動力粘度的法定計量單位為Pas ，以前沿用的單位為P（泊），它們之間的關(guān)

14、系是 1 Pas = 10 P液壓油的物理性質(zhì)粘性和粘度運動粘度： 我國液壓油的牌號就是用它在溫度為40時的運動粘度（厘斯）平均值來表示的。例如32號液壓油，就是指這種油在40時的運動粘度平均值為32 mm2/s 我國液體的運動粘度沒有明確的物理意義，但它在工程實際中經(jīng)常用到。 它的法定計量單位為m2/s，以前沿用的單位為St（斯），它們之間的關(guān)系是： 1 m2/s = 104St = 106cSt（厘斯）液壓油的物理性質(zhì)粘性和粘度相對粘度：原因：動力粘度和運動粘度是理論分析和計算時經(jīng)常使用到的粘度單位，但它們都難以直接測量。采用特定的粘度計在規(guī)定的條件下測量出來的粘度。用相對粘度計測量出它的

15、相對粘度后，再根據(jù)相應(yīng)的關(guān)系式換算出運動粘度或動力粘度，以便于使用。中國、德國等采用的相對粘度為恩氏粘度E，美國用賽氏粘度SSU，英國用雷氏粘度R，等等液壓油的物理性質(zhì)粘性和粘度粘度與溫度的關(guān)系在液體溫度略有升高，粘度顯著下降粘度與壓力的關(guān)系 壓力增加，粘度增加一般情況下，壓力對粘度的影響比較小，但壓力小于5MP時，粘度值變化很小，可以忽略不計空氣的性質(zhì)空氣的粘度粘度與溫度的關(guān)系溫度升高空氣粘度增大粘度與壓力的關(guān)系 壓力變化對空氣的粘度的影響很小，可以忽略不計空氣的可壓縮性與液體相比，具有明顯的可壓縮性空氣的性質(zhì)空氣的濕度空氣中所含水分的程度絕對濕度：每立方米濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量； x=m

16、s /V相對濕度：在某一溫度和壓力不變的條件下，其絕對濕度和飽和絕對濕度之比； =（x/xb）100%氣動技術(shù)規(guī)定各種閥的相對濕度應(yīng)小于95%當(dāng)濕空氣中有水分析出時，該空氣稱為飽和濕空氣。液壓傳動工作介質(zhì)的選用選用要求良好的化學(xué)穩(wěn)定性良好的潤滑性能，以減小元件之間的磨損質(zhì)地純凈，不含或含有極少量的雜質(zhì)、水份和水溶性酸堿等適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫恼硿靥匦阅厅c和流動溫度較低，以保證油液能在較低溫度下使用自燃點和閃點要高有較快地排除油中游離空氣和較好地與油中水份分離的能力沒有腐蝕性，防銹性能好，有良好的相容性對人體無害，價格便宜。液壓傳動工作介質(zhì)的選用液壓油的分類及特性分類名稱代號組成及特性應(yīng)用范圍石油

17、型精制礦物質(zhì)油LHH無抗氧化劑循環(huán)潤滑油、低壓液壓系統(tǒng)普通液壓油LHLHH油，并改善其防銹和抗氧化性一般液壓系統(tǒng)抗磨液壓油LHMHL油，并改善其抗磨性低、中、高壓液壓系統(tǒng)，特別適合有防磨要求葉片泵的液壓系統(tǒng)低溫液壓油LHVHM油，并改善其粘溫特性能在4020C的低溫環(huán)境中工作，用于戶外工作的工程機械和船用設(shè)備的液壓系統(tǒng)高粘度指數(shù)液壓油LHRHL油，并改善其粘溫特性粘溫特性優(yōu)于LHV油，用于數(shù)控機床液壓系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)液壓導(dǎo)軌油LHGHM油，并具有粘滑特性適用于導(dǎo)軌和液壓系統(tǒng)共用一種油品的機床，地導(dǎo)軌有良好的潤滑性和爬坡性其他液壓油加入多種添加劑用于高品質(zhì)的專用液壓系統(tǒng)乳化型水包油乳化液HHFAE

18、需要難燃液體的場合油包水乳化液LHFB合成型水乙二醇夜LHFC磷酸脂液LHFDR液壓傳動工作介質(zhì)的選用選用原則液壓系統(tǒng)的工作條件優(yōu)先選用礦物油型液壓油；液壓配件的使用說明書來選用，其中最重要的參數(shù)是粘度，直接影響系統(tǒng)的能量損失和泄漏；普通機械油在低壓或要求不高的情況下也可使用；液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境若系統(tǒng)靠近300度以上的高溫表面熱源或有明火場所，應(yīng)選用難燃型液壓油；綜合經(jīng)濟分析液壓油污染及其控制（自學(xué)）液壓油液污染原因液壓油液污染的危害液壓油液污染的控制減少外來的污染濾除系統(tǒng)產(chǎn)生的雜質(zhì)控制液壓油液的工作溫度定期檢查更換液壓油液項目3：液壓機輸出力的確定知識點壓力與流量液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔

19、及縫隙流量液壓沖擊與空穴現(xiàn)象氣體高速流動與噪聲 技能點液壓傳動系統(tǒng)輸出力的計算工作任務(wù)液壓傳動系統(tǒng)輸出力的計算壓力與流量靜壓力及其特性液體的靜壓力靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。p=limF/A （A0）若在液體的面積A上所受的作用力F為均勻分布時，靜壓力可表示為 p = F / A 液體靜壓力在物理學(xué)稱壓強，工程實際應(yīng)用中習(xí)慣稱為壓力。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)法線方向。液體內(nèi)任一點所受的靜壓力在各個方向上都相等。壓力與流量靜壓力基本方程式在靜壓力基本方程式 p=p0+gh 重力作用下靜止液體壓力分布特征：壓力由兩部分組成：液面壓力p0，自重形成的壓力

20、gh。液體內(nèi)的壓力與液體深度成正比。離液面深度相同處各點的壓力相等，壓力相等的所有點組成等壓面，重力作用下靜止液體的等壓面為水平面。靜止液體中任一質(zhì)點的總能量p/g+h 保持不變，即能量守恒。壓力與流量靜壓力基本方程式壓力的表示法及單位絕對壓力 以絕對真空為基準(zhǔn)進行度量 相對壓力或表壓力 以大氣壓為基準(zhǔn)進行度量 真空度 絕對壓力不足于大氣壓力的那部分壓力值單位 帕 Pa ( N / m2)壓力與流量液體動力學(xué)基本概念通流截面 垂直于流動方向的截面，也稱為過流截面。 流量 單位時間內(nèi)流過某一通流截面的液體體積，流量以q表示，單位為 m3 / s 或 L/min。 平均流速 實際流體流動時，速度的

21、分布規(guī)律很復(fù)雜。假設(shè)通流截面上各點的流速均勻分布，平均流速為v=q/A。壓力與流量流量連續(xù)性方程流量連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的表達(dá)方式液體在管內(nèi)作恒定流動，任取1、2兩個通流截面，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在單位時間內(nèi)流過兩個截面的液體流量相等，即： 1v1 A1 = 2v2 A2 不考慮液體的壓縮性則得 q = v A = 常量流量連續(xù)性方程說明了恒定流動中流過各截面的不可壓縮流體的流量是不變的。因而流速與通流截面的面積成反比。壓力與流量伯努利方程伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的表達(dá)方式。理想流體的伯努利方程 p1 /g + Z1 + v12 / 2g = p2 /g + Z2 +

22、 v22 / 2g在管內(nèi)作穩(wěn)定流動的理想流體具有壓力能，勢能和動能三種形式的能量，它們可以互相轉(zhuǎn)換，但其總和不變，即能量守恒。 壓力與流量伯努利方程實際流體的伯努利方程 p1/g + Z1+1v12/ 2g = p2 /g+ Z2+2 v22/ 2g + hw實際流體存在粘性，流動時存在能量損失，hw 為單位質(zhì)量液體在兩截面之間流動的能量損失。用平均流速替代實際流速， 為動能修正系數(shù)。液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量管道流動由于流動液體具有粘性，以及流動時突然轉(zhuǎn)彎或通過閥口會產(chǎn)生撞擊和旋渦，因此液體流動時必然會產(chǎn)生阻力。為了克服阻力，流動液體會損耗一部分能量，這種能量損失可用液體的壓力損

23、失來表示。壓力損失即是伯努利方程中的hw項。壓力損失由沿程壓力損失和局部壓力損失兩部分組成。液流在管道中流動時的壓力損失和液流運動狀態(tài)有關(guān)。流態(tài)、雷諾數(shù)沿程壓力損失局部壓力損失液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量流態(tài)，雷諾數(shù)通過實驗發(fā)現(xiàn)液體在管道中流動時存在兩種流動狀態(tài)。層流粘性力起主導(dǎo)作用紊流慣性力起主導(dǎo)作用液體的流動狀態(tài)用雷諾數(shù)來判斷。雷諾數(shù)Re = v d / ，v 為管內(nèi)的平均流速d 為管道內(nèi)徑為液體的運動粘度雷諾數(shù)為無量綱數(shù)。 如果液流的雷諾數(shù)相同，它的流動狀態(tài)亦相同。一般以液體由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯睦字Z數(shù)作為判斷液體流態(tài)的依據(jù)，稱為臨界雷諾數(shù)，記為Recr。 當(dāng)ReRecr，為層流；

24、當(dāng)ReRecr，為紊流。液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量沿程壓力損失 液體在等直徑管中流動時因摩擦而產(chǎn)生的損失，稱為沿程壓力損失。因液體的流動狀態(tài)不同沿程壓力損失的計算有所區(qū)別。層流時的沿程壓力損失 ：通流截面上的流速在半徑方向按拋物線規(guī)律分布 。通過管道的流量 q =（d 4/128l ）p管道內(nèi)的平均流速 v = (d 2/32l )p 沿程壓力損失 p =（64/Re)( l /d ) v 2 /2 =（l /d ）v 2 /2 為沿程阻力系數(shù)，實際計算時對金屬管取= 75 / Re。紊流時的沿程壓力損失 ： p =（l /d）v 2 /2除了與雷諾數(shù)有關(guān)外，還與管道的粗糙度有關(guān)。

25、 = f（Re，/ d ），為管壁的絕對粗糙度，/d 為相對粗糙度。液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量局部壓力損失液體流經(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局部壓力損失。p= v 2 / 2 為局部阻力系數(shù)，具體數(shù)值可查有關(guān)手冊。液流流過各種閥的局部壓力損失可由閥在額定壓力下的壓力損失ps來換算：p= ps（q / qs ）2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壓力損失之和。p = p + p液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量壓力損失整個液壓系統(tǒng)的總壓力損失應(yīng)為所有沿程壓力損失和所有的局部壓力

26、損失之和。p = p + p液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量孔口流動在液壓元件特別是液壓控制閥中，對液流壓力、流量及方向的控制通常是通過特定的孔口來實現(xiàn)的，它們對液流形成阻力，使其產(chǎn)生壓力降，其作用類似電阻，稱其為液阻?！翱卓诹鲃印敝饕榻B孔口的流量公式及液阻特性。薄壁小孔 當(dāng)長徑比 l / d 0.5 時稱為薄壁小孔，一般孔口邊緣都做成刃口形式。當(dāng)液流經(jīng)過管道由小孔流出時，由于液體慣性作用，使通過小孔后的液流形成一個收縮斷面，然后再擴散，這一收縮和擴散過程產(chǎn)生很大的能量損失。液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量薄壁小孔經(jīng)整理得到流經(jīng)薄壁小孔流量 q = CdAo（2p /）1/2 A

27、0小孔截面積；Cd流量系數(shù)，Cd=CvCc Cv稱為速度系數(shù) ；Cc稱為截面收縮系數(shù)。流量系數(shù)Cd的大小一般由實驗確定，在液流完全收縮的情況下，當(dāng)Re10 5時，可以認(rèn)為是不變的常數(shù)，計算時按Cd=0.600.61 選取 薄壁小孔因沿程阻力損失小，q 對油溫變化不敏感，因此多被用作調(diào)節(jié)流量的節(jié)流器。液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量短孔和細(xì)長孔當(dāng)長徑比 0.5 l / d 4 時，稱為短孔。流經(jīng)短孔的流量 q = CdA0(2p/)1/2Cd 應(yīng)按曲線查得，雷諾數(shù)較大時，Cd基本穩(wěn)定在0.8 左右。短管常用作固定節(jié)流器。當(dāng)長徑比 l / d 4 時，稱為細(xì)長孔。流經(jīng)細(xì)長孔的流量 q =（d

28、 4 / 128l ）p 液流經(jīng)過細(xì)長孔的流量和孔前后壓差成正比，和液體粘度成反比。流量受液體溫度影響較大。液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量縫隙流動平板縫隙： 兩平行平板縫隙間充滿液體時，壓差作用會使液體產(chǎn)生流動（壓差流動）；兩平板相對運動也會使液體產(chǎn)生流動（剪切流動）。通過平板縫隙的流量 q = b h 3p / 12l u ob h / 2在壓差作用下，流量q 與 縫隙值h 的三次方成正比，這說明液壓元件內(nèi)縫隙的大小對泄漏量的影響非常大。液體流動時壓力損失和流經(jīng)小孔及縫隙流量縫隙流動環(huán)形縫隙：相對運動的圓柱體與孔之間的間隙為圓柱環(huán)形間隙。根據(jù)兩者是否同心又分為同心圓柱環(huán)形間隙和偏心環(huán)

29、形間隙。通過其間的流量也包括壓差流動流量和剪切流動流量。設(shè)圓柱體直徑為d，縫隙值為h，縫隙長度為 l 。通過通過同心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式： q = （d h 3 / 12l ）p d h uo / 2 當(dāng)圓柱體移動方向和壓差方向相同時取正號，方向相反時取負(fù)號。液壓沖擊和空穴現(xiàn)象液壓沖擊液壓沖擊因某些原因液體壓力在一瞬間會突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值 ，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。瞬間壓力沖擊不僅引起振動和噪聲，而且會損壞密封裝置、管道、元件，造成設(shè)備事故。液壓沖擊的類型 管道閥門突然關(guān)閉時的液壓沖擊運動部件制動時產(chǎn)生的液壓沖擊液壓沖擊和空穴現(xiàn)象液壓沖擊減少液壓沖擊的措施使直接沖擊改變間接沖擊，用減

30、慢閥的關(guān)閉速度和減小沖擊波傳遞距離來達(dá)到；限制管中油液的流速v；用橡膠軟管或在沖擊源處設(shè)置蓄能器，以吸收液壓沖擊的能量；在容易出現(xiàn)液壓沖擊的地方，安裝限制壓力升高的安全閥。液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象氣穴現(xiàn)象氣穴現(xiàn)象液壓系統(tǒng)中，某點壓力低于液壓油液所在溫度下的空氣分離壓時，原先溶于液體中的空氣會分離出來，使液體產(chǎn)生大量的氣泡，這種現(xiàn)象稱為氣穴現(xiàn)象。當(dāng)壓力進一步減小低于液體的飽和蒸汽壓時，液體將迅速汽化，產(chǎn)生大量蒸汽氣泡使氣穴現(xiàn)象更加嚴(yán)重。氣穴現(xiàn)象多發(fā)生在閥口和泵的吸油口。 氣穴現(xiàn)象的危害 大量氣泡使液流的流動特性變壞，造成流量和壓力不穩(wěn)定；氣泡進入高壓區(qū)，高壓會使氣泡迅速崩潰，使局部產(chǎn)生非常高的溫度和沖

31、擊壓力，引起振動和噪聲；液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象氣穴現(xiàn)象氣穴現(xiàn)象的危害 當(dāng)附著在金屬表面的氣泡破滅時，局部產(chǎn)生的高溫和高壓會使金屬表面疲勞，時間一長會造成金屬表面的侵蝕、剝落，甚至出現(xiàn)海綿狀的小洞穴，這種氣蝕作用會縮短元件的使用壽命，嚴(yán)重時會造成故障。減少氣穴現(xiàn)象的措施 減小閥孔前后的壓力降，一般使壓力比p1/p23.5。盡量降低泵的吸油高度，減少吸油管道阻力。各元件聯(lián)接處要密封可靠，防止空氣進入。增強容易產(chǎn)生氣蝕的元件的機械強度。氣體高速流動與噪聲氣壓傳動設(shè)備運轉(zhuǎn)時，常出現(xiàn)氣體高速流動，氣缸氣閥的高速吸排氣，流動速度非常高，會產(chǎn)生很刺耳的噪聲。解決辦法合理設(shè)計排氣通道形狀；安裝消音裝置。結(jié) 束 學(xué)

32、習(xí)情境二 液壓動力元件的選用與拆裝項目1：液壓泵的選擇知識點液壓泵的工作原理及主要性能參數(shù)齒輪泵的工作原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用單、雙作用葉片工作原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用軸向、徑向柱塞泵的工作原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用液壓泵存在的問題技能點 液壓泵的拆裝、常見故障現(xiàn)象及排除方法工作任務(wù)拆裝液壓泵液壓泵的工作原理及主要性能參數(shù)容積式液壓泵工作原理液壓泵是靠密封工作腔的容積變化來工作的。它具有一定的密封容積，而且其密封容積是變化的，同時還要有吸壓油部分。液壓泵輸出油液流量的大小，由密封工作腔的容積變化量和單位時間內(nèi)的變化次數(shù)決定。因此這類液壓泵又稱為容積式泵。 容積式液壓泵結(jié)構(gòu)簡圖1偏心輪；2柱塞；3缸體；4彈簧；5吸油閥；

33、6壓油閥液壓泵的工作原理及主要性能參數(shù)容積式液壓泵的特點液壓泵容積式泵必定有一個或若干個周期變化的密封容積。密封容積變小使油液被擠出，密封容積變大時形成一定真空度，油液通過吸油管被吸入。密封容積的變換量以及變化頻率決定泵的流量。合適的配流裝置。不同形式泵的配流裝置雖然結(jié)構(gòu)形式不同，但所起作用相同，并且在容積式泵中是必不可少的。容積式泵排油的壓力決定于排油管道中油液所受到的負(fù)載。液壓泵的工作原理及主要性能參數(shù)液壓泵的分類按其單位時間內(nèi)所能輸出的油液的體積定量泵變量泵按結(jié)構(gòu)形式齒輪泵葉片泵（單作用和雙作用）柱塞泵（軸向和徑向）液壓泵的工作原理及主要性能參數(shù)性能參數(shù)壓力工作壓力：指泵的輸出壓力，其數(shù)

34、值決定于外負(fù)載。如果負(fù)載是串聯(lián)的，泵的工作壓力是這些負(fù)載壓力之和；如果負(fù)責(zé)是并聯(lián)的，則泵的工作壓力決定于并聯(lián)負(fù)載中的最小負(fù)載壓力；額定壓力：是指根據(jù)實驗結(jié)果而推薦的可連續(xù)使用的最高壓力反映泵的能力（一般為泵銘牌上所標(biāo)的壓力）在額定壓力下運行時，泵有足夠的流量輸出，較高效率最高壓力：泵的極限壓力，不允許長期在最高壓力下運行液壓泵的工作原理及主要性能參數(shù)排量和流量排量（V）：液壓泵其軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，由其密封容積幾何尺寸變化計算而得出的排出（輸入）液體的體積；流量（qt)：液壓泵在單位時間內(nèi)排出液流的體積；理論流量：實際流量：額定流量：在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下的流量（qn)泄漏流量液壓泵的工作原理及主要性

35、能參數(shù)功率與效率功率pi：液壓泵由電機驅(qū)動，輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速（角速度），輸出量是液壓的壓力和流量；理論功率是：功率損失：容積損失機械損失液壓泵的工作原理及主要性能參數(shù)容積損失指液壓泵流量上的損失原因：由于液壓泵內(nèi)部高壓腔的泄漏、油液的壓縮以及在吸油過程中由于吸油阻力太大、油液粘度大以及液壓泵轉(zhuǎn)速高等原因而導(dǎo)致油液不能全部充滿密封工作腔表示：容積效率則液壓泵的實際輸出流量為液壓泵的工作原理及主要性能參數(shù)機械損失機械損失是指液壓泵在轉(zhuǎn)矩上的損失。原因：由于液壓泵體內(nèi)相對運動部件之間因機械摩擦而引起的摩擦轉(zhuǎn)矩?fù)p失以及液體的粘性而引起的摩擦損失。表示：用機械效率表示,它等于液壓泵的理論轉(zhuǎn)矩Ti與實際

36、輸入轉(zhuǎn)矩T0之比,設(shè)轉(zhuǎn)矩?fù)p失為T,則液壓泵的機械效率為液壓泵的工作原理及主要性能參數(shù)總效率液壓泵特性曲線液壓泵在低壓時，機械摩擦損失在總損失中所占的比重較大，其機械效率很低。隨著工作壓力的提高，機械效率很快提高。在達(dá)到某一值后，機械效率大致保持不變，從而表現(xiàn)出總效率曲線幾乎和容積效率曲線平行下降的變化規(guī)律。齒輪泵齒輪泵概述齒輪泵是液壓泵中結(jié)構(gòu)最簡單的一種泵，它的抗污染能力強，價格最便宜。但一般齒輪泵容積效率較低，軸承上不平衡力大，工作壓力不高。齒輪泵的另一個重要缺點是流量脈動大，運行時噪聲水平較高，在高壓下運行時尤為突出。齒輪泵主要用于低壓或噪聲水平限制不嚴(yán)的場合。一般機械的潤滑泵以及非自吸式

37、泵的輔助泵都采用齒輪泵。結(jié)構(gòu)分類外嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵實物結(jié)構(gòu)外嚙合齒輪泵工作原理工作原理兩嚙合的輪齒將泵體、前后蓋板和齒輪包圍的密閉容積分成兩部分，輪齒進入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，退出嚙合的一側(cè)密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。外嚙合齒輪泵的排量公式V = 2z m 2 B z 齒數(shù)，m 齒輪模數(shù)，B 齒寬齒輪節(jié)圓直徑一定時，為增大泵的排量，應(yīng)增大模數(shù)，減小齒數(shù)。齒輪泵的齒輪多為修正齒輪。齒輪泵的瞬時理論流量是脈動的，這是齒輪泵產(chǎn)生噪聲的主要根源。為減少脈動，可同軸安裝兩套齒輪，每套齒輪之間錯開半個齒距，組成共壓油口和吸油口的兩個分離的齒輪泵。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)特點泄漏與

38、間隙補償措施齒輪泵存在端面泄漏、徑向泄漏和輪齒嚙合處泄漏。端面泄漏占8085。端面間隙補償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增加一個補償零件，如浮動軸套或浮動側(cè)板，在浮動零件的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面的液壓力，其差值由一層很薄的油膜承受。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)特點液壓徑向力及平衡措施齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的低壓逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。作用在齒輪軸上液壓徑向力和輪齒嚙合力的合力 F液壓徑向力的平衡措施之一：通過在蓋板上開設(shè)平衡槽，使它們分別與低、高壓腔相通，產(chǎn)生一個與液壓徑向力平衡的作用。平衡徑向力的措施都是以增加徑向泄漏為代價。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)特點困油現(xiàn)象與卸荷措施困油現(xiàn)象產(chǎn)生的

39、原因 齒輪重迭系數(shù)1，在兩對輪齒同時嚙合時，它們之間將形成一個與吸、壓油腔均不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒輪轉(zhuǎn)動其大小發(fā)生變化，先由大變小，后由小變大。困油現(xiàn)象描述外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)特點困油現(xiàn)象與卸荷措施困油現(xiàn)象的危害 閉死容積由大變小時油液受擠壓， 導(dǎo)致壓力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容積由小變大時，會引起汽蝕和噪聲。卸荷措施 在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽開設(shè)卸荷槽的原則 兩槽間距a為最小閉死容積，而使閉死容積由大變小時與壓油腔相通，閉死容積由小變大時與吸油腔相通。內(nèi)嚙合齒輪泵實物結(jié)構(gòu)內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理工作原理：內(nèi)齒輪與側(cè)板所圍成的密閉容積被齒嚙合線分割成兩部分，當(dāng)傳動軸帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)時，輪齒脫

40、開嚙合的一側(cè)密閉容積增大，為吸油腔；輪齒進入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，為壓油腔。特點：1、無困油現(xiàn)象2、流量脈動小，噪聲低內(nèi)嚙合齒輪泵漸開線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵中，小齒輪和內(nèi)齒輪之間要裝一塊月牙隔板，以便把吸油腔和壓油腔隔開擺線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵小齒輪和內(nèi)齒輪只相差一齒，因而不需設(shè)置隔板 內(nèi)嚙合齒輪泵1吸油腔；2壓油腔；3隔板 螺桿泵工作原理相互嚙合的螺桿與殼體之間形成多個密閉容積，每個密閉容積為一級。當(dāng)傳動軸帶動主螺桿順時針旋轉(zhuǎn)時，左端密閉容積逐漸形成，容積增大為吸油腔；右端密閉容積逐漸消失，容積減小為壓油腔。葉片泵葉片泵葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵只能作定量泵用，單作用葉片

41、泵可作變量泵用。雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動兩次，完成兩次吸油和壓油而得名。單作用葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次，故稱為單作用。雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)組成定子 其內(nèi)環(huán)由兩段大半徑R 圓弧、兩段小半徑 r 圓弧和四段過渡曲線組成轉(zhuǎn)子 銑有Z個葉片槽，且與定子同心，寬度為B葉片 在葉片槽內(nèi)能自由滑動左、右配流盤 開有對稱布置的吸、壓油窗口傳動軸雙作用葉片泵工作原理由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)子外圓和左右配流盤組成的密閉工作容積被葉片分割為四部分，傳動軸帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力作用下緊貼定子內(nèi)表面，因定子內(nèi)環(huán)由兩段大半徑圓弧、兩段小半徑圓弧和四段過渡曲線組成，故有兩部分密閉容積將減小，受擠壓

42、的油液經(jīng)配流窗口排出，兩部分密閉容積將增大形成真空，經(jīng)配流窗口從油箱吸油。排量公式1定子 2轉(zhuǎn)子 3葉片V = 2B（R 2 r 2）- 2 z BS（R - r）/ cos 為葉片傾角雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點徑向力平衡。為保證葉片自由滑動且始終緊貼定子內(nèi)表面，葉片槽根部全部通壓力油。合理設(shè)計過渡曲線形狀和葉片數(shù)（z8），可使理論流量均勻，噪聲低。定子曲線圓弧段圓心角配流窗口的間距角 葉片間夾角（= 2/ z ）。為減少兩葉片間的密閉容積在吸壓油腔轉(zhuǎn)換時因壓力突變而引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽。高壓葉片泵葉片槽根部全部通壓力油會帶來以下副作用： 定子的吸油腔部被葉片刮研，造成

43、磨損；減少了泵的理論排量； 可能引起瞬時理論流量脈動。 這樣，影響了泵的壽命和額定壓力的提高。高壓葉片泵提高雙作用葉片泵額定壓力的措施： 采用浮動配流盤實現(xiàn)端面間隙補償 減小通往吸油區(qū)葉片根部的油液壓力（p） 減小吸油區(qū)葉片根部的有效作用面積階梯式葉片（s ）子母葉片（b ）柱銷式葉片 （b ）雙聯(lián)葉片泵將兩個雙作用葉片泵的主要工作部件裝在一個泵體內(nèi)，同軸驅(qū)動，并在油路上實現(xiàn)二泵并聯(lián)工作，就構(gòu)成雙聯(lián)葉片泵。雙聯(lián)葉片泵有兩個各自獨立的出油口，在使用時，兩泵的輸出流量可以分開工作，也可以合并使用。 雙聯(lián)葉片泵多用于機床進給系統(tǒng)，這時的雙聯(lián)泵采用一小流量泵和一大流量泵進行組合。當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)帶動工作部件

44、作輕載快進或快退時，可以使小流量和大流量兩泵同時供給低壓油；當(dāng)重載慢速工進時，高壓小流量泵單獨供油，大流量泵輸出的油在極低的壓力下流回油箱，實現(xiàn)卸荷。系統(tǒng)中采用雙聯(lián)泵可以節(jié)省功率損耗，減少油液發(fā)熱。單作用葉片泵結(jié)構(gòu)組成定子 內(nèi)環(huán)為圓轉(zhuǎn)子 與定子存在偏心e，銑有z 個葉片槽葉片 在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)自由滑動，寬度為B左、右配流盤 銑有吸、壓油窗口傳動軸工作原理排量公式V= 4BzRe sin(/z )單作用葉片泵的特點可以通過改變定子的偏心距 e 來調(diào)節(jié)泵的排量和流量。徑向液壓作用力不平衡，因此限制了工作壓力的提高。單作用葉片泵的額定壓力一般不超過7MPa。葉片槽根部分別通油，葉片厚度對排量無影響。因

45、葉片矢徑是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，瞬時理論流量是脈動的。葉片數(shù)取為奇數(shù)，以減小流量的脈動。由于轉(zhuǎn)子受有不平衡的徑向液壓作用力，所以這種泵一般不宜用于高壓。限壓式變量葉片泵變量原理定子下邊控制活塞作用著泵的出口壓力油，上邊作用著調(diào)壓彈簧力，當(dāng)FFt，定子將向偏心減小的方向移動，泵的輸出流量減小。限壓式變量葉片泵特性曲線變量原理調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)螺釘?shù)念A(yù)壓縮量，即改變特性曲線中拐點B 的壓力大小 pB，曲線 BC 沿水平方向平移。調(diào)節(jié)定子右邊的最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變定子的最大偏心距emax，即改變泵的最大流量，曲線 AB上下移動。更換不同剛度的彈簧，即改變了BC 的斜率，泵的最高壓力pc也就不同。柱塞泵柱塞泵類

46、型：柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，柱塞軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于等于3。徑向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵閥配流徑向柱塞泵軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵斜軸式無鉸軸向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)組成缸體 均布有七個柱塞孔，柱塞底部空間為密閉工作腔。柱塞 其頭部滑履與定子內(nèi)圓接觸。定子 與缸體存在偏心。配流軸傳動軸配流軸式徑向柱塞泵工作原理排量公式 徑向柱塞泵工作原理1定子；2轉(zhuǎn)子；3配流軸；4襯套；5柱塞；a吸油腔；b壓油腔V =（d 2 / 2 ）e z e 定子與缸體之間的偏心距 Z 柱塞數(shù)配流軸式徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)特點配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對應(yīng)的方

47、向開有平衡油槽，使液壓徑向力得到平衡，容積效率較高。柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內(nèi)圓為面接觸，接觸面比壓很小。可以實現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊。改變定子相對缸體的偏心距可以改變排量，且變量方式多樣。軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)圖軸向柱塞泵缸體柱塞滑履組配流盤斜盤式軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)組成缸體 均布Z 個柱塞孔，分布圓直徑為D柱塞滑履組 柱塞直徑為d斜盤 相對傳動軸傾角為配流盤傳動軸斜盤式軸向柱塞泵工作原理排量公式1斜盤；2柱塞；3缸體；4配流盤；5傳動軸 V =（d 2 / 4 ）D z tg 改變斜盤傾角可以改變泵的排量斜盤式軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)特點三對磨擦副：柱塞與缸體孔，缸體與配流盤，滑履與斜盤。容積效率較

48、高，額定壓力可達(dá)31.5MPa。泵體上有泄漏油口。傳動軸是懸臂梁，缸體外有大軸承支承。為減小瞬時理論流量的脈動性，取柱塞數(shù)為奇數(shù)：5，7，9。為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時因壓力突變引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽或減振孔。斜軸式無鉸軸向柱塞泵工作原理與斜盤式軸向柱塞泵類似，只是缸體軸線與傳動軸不在一條直線上，它們之間存在一個擺角，柱塞與傳動軸之間通過連桿連接。傳動軸旋轉(zhuǎn)通過連桿撥動缸體旋轉(zhuǎn)，強制帶動柱塞在缸體孔內(nèi)作往復(fù)運動。特點：柱塞受力狀態(tài)較斜盤式好，不僅可增大擺角來增大流量，且耐沖擊、壽命長。 斜軸式軸向柱塞泵工作原理1配流盤；2柱塞；3缸體；4連桿；5傳動軸a吸油窗口；

49、b壓油窗口液壓泵存在的問題噪聲原因泵的流量脈動和壓力脈動造成泵構(gòu)件的振動泵的工作時壓油腔和吸油腔相同時，產(chǎn)生液體流量和壓力突變，對噪聲影響甚大?？昭ìF(xiàn)象。泵內(nèi)流道截面的突然擴大和收縮或急轉(zhuǎn)彎等時噪聲加大。機械原因引起的噪聲。液壓泵存在的問題噪聲解決措施消除液壓泵內(nèi)的油液壓力的急劇變化。為吸收液壓泵內(nèi)部流量和壓力的脈動，可在液壓泵的出口裝置消音器。裝在油箱上的泵應(yīng)使用橡膠墊減震。壓油管的一段用高壓軟管，對泵和管路的連接進行隔振。可采用直徑較大的吸油管及大容量的吸油過濾器，防止泵產(chǎn)生空穴現(xiàn)象。項目2：液壓泵的選用知識點液壓泵的輸出流量、工作壓力及電動機功率液壓泵的選用并了解有關(guān)計算技能點正確選用液

50、壓泵工作任務(wù)液壓泵的選用選用液壓泵的原則選用液壓泵的原則：根據(jù)主機工作的情況、功率大小、系統(tǒng)對工作性能的要求，首先確定液壓泵的類型，然后按系統(tǒng)要求的壓力、流量大小確定其規(guī)格型號。選用液壓泵注意事項是否要求變量 徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。工作壓力 柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達(dá)21MPa。工作環(huán)境 齒輪泵的抗污染能力最好。噪聲指標(biāo) 低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時流量均勻。效率 軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定

51、工況下總效率最高。液壓泵的特點及應(yīng)用范圍優(yōu)點缺點應(yīng)用范圍齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量小、自吸能力強，工作可靠；壽命長，容易制造、便于維修、成本低，可以高速運轉(zhuǎn)。流量和壓力脈動大，噪聲也大，排量不可調(diào)節(jié)，容積效率低。壓力也不高。壓力范圍為131.5MPa。各種機械的潤滑系統(tǒng)，采煤機牽引部閉式液壓系統(tǒng)的輔助泵，操縱控制系統(tǒng)的供油泵；其他機械的中、低壓液壓系統(tǒng)；總之，齒輪泵多用于壓力不很高，傳遞功率不大，對工作機構(gòu)運動速度要求不很精確的液壓系統(tǒng)。液壓泵的特點及應(yīng)用范圍優(yōu)點缺點應(yīng)用范圍葉片泵運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、流量脈動小、體積小、質(zhì)量小、流量大等轉(zhuǎn)速低一些，對油液污染比齒輪泵敏感；結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造工藝要求高

52、。在低、中壓系統(tǒng)常作為輔助泵或潤滑泵，低壓的液壓系統(tǒng)的采煤機用葉片泵作為主泵。在機床、工程機械、船舶、壓鑄機和冶金設(shè)備中使用也較多。柱塞泵容積效率高、壓力比較高一般為2040MPa最高可 達(dá)70MPa。壽命長、噪聲小。排量大轉(zhuǎn)速高，流量可調(diào)節(jié)。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度高價格貴；使用、維修要求高。多用于高大功率的液壓系統(tǒng)中。采煤機的主機和要求中、高壓的液壓系統(tǒng)。柱塞泵是使用最廣泛的液壓泵。確定液壓泵的工作壓力和流量確定工作壓力根據(jù)執(zhí)行元件的最大工作壓力來確定液壓泵的工作壓力；P泵K壓P缸計算公式中：P泵液壓泵所需要提供的壓力； K壓系統(tǒng)中壓力損失系數(shù)；取1.31.5. P缸液壓缸或馬達(dá)所需要的最大工作

53、壓力。確定液壓泵的工作壓力和流量確定流量輸出流量取決于系統(tǒng)所需要的最大流量及泄露量；壓力和流量求出以后，可以選擇液壓泵的規(guī)格。q泵K壓q缸q泵液壓泵所需輸出的流量。K壓系統(tǒng)的泄露系數(shù)，取1.11.3；q缸液壓缸或馬達(dá)所需要提供的最大流量。若多個液壓缸同時工作，q缸應(yīng)為同時工作的幾個液壓缸的流量之和。液壓泵驅(qū)動電動機的參數(shù)選擇電機功率按下式確定各種泵的總效率大致為：齒輪泵0.60.7，葉片泵0.60.75，柱塞泵0.80.85P電機=p泵q泵60 P電機電機所需要的功率，單位為w; q泵液壓泵要輸出的最大流量，單位m3min; P泵液壓泵所需要的最大工作壓力，單位Pa； 液壓泵的總效率；結(jié) 束學(xué)

54、習(xí)情境三 液壓執(zhí)行元件的選用與拆裝項目1：選擇液壓缸知識點液壓缸的分類、原理及性能特點液壓缸的典型結(jié)構(gòu)技能點 液壓缸的拆裝工作任務(wù)液壓缸的拆裝選擇液壓缸 液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的、做直線往復(fù)運動（或擺動運動）的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復(fù)運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。液壓缸的類型按結(jié)構(gòu)形式分活塞缸 又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸柱塞缸擺動缸 又分單葉片擺動缸、雙葉片擺動缸按作用方式分：單作用液壓缸 一個方向的運動依靠液壓作用力實現(xiàn)，另一個方向依靠彈簧力、重力等實現(xiàn)；雙作用液壓缸 兩個方向的運動都依靠液壓作用力

55、來實現(xiàn)；復(fù)合式缸 活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與柱塞缸的組合、活塞缸與機械結(jié)構(gòu)的組合等。活塞式液壓缸雙桿活塞缸雙桿活塞缸活塞兩側(cè)都有活塞桿伸出，根據(jù)安裝方式不同又分為活塞桿固定式和缸筒固定式兩種。工作原理活塞式液壓缸雙桿活塞缸的速度推力特性v q / A 4 qv /（D 2 d 2） 缸在左右兩個方向上輸出的速度相等，v為缸的容積效率。F A（p1 p2）m（D 2d 2）（p1 p2）m /4 缸在左右兩個方向上輸出的推力相等，m為缸的機械效率?；钊揭簤焊讘?yīng)用常用于要求往返運動速度相同的場合，如磨床；當(dāng)缸筒固定時，運動部件移動范圍是活塞有效行程的三倍；一般用于中小型設(shè)備當(dāng)活塞桿固定時，運

56、動部件移動范圍是活塞有效行程的兩倍 。一般用于大中型設(shè)備活塞式液壓缸單桿活塞缸工作原理 活塞式液壓缸單桿活塞缸速度推力特性向右運動速度 v1 qv /A1 4 qv /D 2 向右運動推力 F1 （A1p1 A2p2）m 向左運動速度 v2 qv /A2 4 qv /（D 2 d 2） 向左運動推力 F2 （A2 p1 A1p2）m 往返速比 v v2 / v11/1（d /D）2 式中v為缸的容積效率，m為缸的機械效率活塞式液壓缸單桿活塞缸差動連接單活塞桿缸兩腔同時通壓力油，稱為差動連接。差動連接的缸只能一個方向運動。運動速度 v3（q q）/ A1（q A2v3）/ A1 整理得：v3 q

57、 /（A1A2）4 q /d 2 如果要求 差動缸向右運動速度v3非差動連接向左運動速度 v2 則 D =2 1/2 d 活塞推力 F3 p1（A1A2）m活塞式液壓缸單桿活塞缸只有一端帶活塞桿，它也有缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式，兩種方式的運動部件移動范圍均為活塞有效行程的兩倍。單活塞桿液壓缸常用工作時負(fù)載較大運行速度，退回時空載速度高的設(shè)備。差動連接時與非差動連接無桿腔進油工況相比，在輸入油液壓力和流量都不變的條件下，活塞桿伸出速度較大而推力較小。在實際應(yīng)用中，液壓傳動系統(tǒng)常通過控制閥來改變單桿活塞缸的油路連接，使它有不同的工作方式，從而獲得快進（差動連接）工進（無桿腔進油）快退（有桿

58、腔進油）的工作循環(huán)。差動連接是在不增加液壓泵容量和功率的情況下，實現(xiàn)系統(tǒng)快速運動的有效方法。它的應(yīng)用常見于組合機床和各類專用機床中。柱塞式液壓缸柱塞缸的結(jié)構(gòu) 由缸筒、柱塞、導(dǎo)向套等組成。柱塞和缸筒不接觸，運動時由缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向，因此，缸筒的內(nèi)壁不需要精加工。適用于行程比較長的場合，柱塞缸只能實現(xiàn)一個方向的運動，反方向運動要靠外力，為此柱塞缸常常成對使用。1缸筒 2柱塞 3導(dǎo)向套 4彈簧圈柱塞缸柱塞缸的速度推力特性柱塞運動速度 v qv /A 4 qv /d 2柱塞推力 F pAmp（d 2 / 4 ）m柱塞缸柱塞缸的特點 柱塞與缸筒無配合關(guān)系，缸筒內(nèi)孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導(dǎo)向套

59、有配合關(guān)系。 為減輕重量，減少彎曲變形，柱塞常做成空心。 柱塞缸只能作單作用缸，要求往復(fù)運動時，需成對使用。 柱塞缸能承受一定的徑向力。柱塞重量往往較大，水平放置時容易因自重而下垂，造成密封件和導(dǎo)向單邊磨損，故其垂直使用更有利。伸縮液壓缸它由兩個或多個活塞式缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的缸筒。各級活塞依次伸出可獲得很長的行程，當(dāng)依次縮回時缸的軸向尺寸很小。 當(dāng)通入壓力油時，活塞由大到小依次伸出，推力先大后小，伸出速度先慢后快；縮回時，活塞則由小到大依次收回，縮回速度為先快后慢。特別適用于工程機械及自動線步進式輸送裝置。齒條活塞缸齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機構(gòu)組成的復(fù)合式缸。

60、它將活塞的直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運動，用在機床的進刀機構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)位、液壓機械手等。齒條活塞缸的速度推力特性輸出轉(zhuǎn)矩 TMp（/ 8）D 2 D im輸出角速度 8 qv / D 2 D i式中 p 為缸左右兩腔壓力差，D 為活塞直徑，D i為齒輪分度圓直徑。增壓缸增壓缸活塞缸與柱塞缸組成的復(fù)合缸，但它不是能量轉(zhuǎn)換裝置，只是一個增壓器件。增壓比為大活塞與小柱塞的面積比 KD 2/d 2 小柱塞缸輸出的壓力 pb paKm增壓能力是在降低有效流量的基礎(chǔ)上得到的。增壓缸作為中間環(huán)節(jié)，用在低壓系統(tǒng)要求有局部高壓油路的場合。增速缸增速缸是活塞缸與柱塞缸組成的復(fù)合缸，活塞缸的活塞內(nèi)腔是柱塞缸的