液壓傳動與控制技術(shù)樣本

液壓傳動與控制技術(shù)教案（近機類專業(yè)合用）編制：隆泗審核：母洪都液壓傳動與控制技術(shù)教案目錄概述1第一章緒論4第二章液壓油和液壓流體力學(xué)基本6第三章液壓泵和馬達16第四章液壓缸22第五章液壓閥27第六章輔助裝置31第七章液壓基本回路34第八章典型液壓系統(tǒng)41第九章液壓系統(tǒng)設(shè)計與計算43第十章液壓伺服系統(tǒng)簡介48課程總結(jié)49液壓傳動與控制技術(shù)教案概述一、本課程教學(xué)目和規(guī)定本課程是電氣工程及自動化專業(yè)、機電一體化專業(yè)專業(yè)基本課。通過本課程學(xué)習(xí)，獲得液壓傳動與控制技術(shù)基本知識，達到如下基本規(guī)定：1、液壓油與力學(xué)某些純熟掌握液壓油性質(zhì)及其運用，雷諾數(shù)，流體力學(xué)三大方程，靜力學(xué)基本方程與帕斯卡定律；掌握流體流動時壓力損失；理解小孔流、縫隙流、液壓沖擊和空氣現(xiàn)象。2、液壓元件某些純熟掌握各類泵構(gòu)造、原理、應(yīng)用特點以及液壓參數(shù)計算；掌握液壓馬達性能參數(shù)計算；掌握缸構(gòu)造和參數(shù)計算；掌握各類閥原理、構(gòu)造、作用、職能符號以及應(yīng)用；理解各輔助元件職能符號、作用及應(yīng)用。3、液壓回路某些純熟掌握液壓基本回路及應(yīng)用；學(xué)會分析液壓系統(tǒng)；理解液壓系統(tǒng)設(shè)計計算；理解液壓伺服系統(tǒng)基本概念。二、本課程重、難點本課程重點是液壓閥工作原理、流動液體力學(xué)。由于非專業(yè)學(xué)生在力學(xué)方面基本不是太強，故學(xué)習(xí)這門課程難點在流體力學(xué)某些。各種閥在液壓回路中應(yīng)用也是學(xué)生們學(xué)習(xí)上難點。三、本課程教學(xué)手段本課程重要是課堂教學(xué)，教學(xué)中涉及到液壓元器件，可運用實物在課堂上演示。要充分運用多媒體在課堂教學(xué)中作用，特別是運用動畫效果來解說閥工作原理，以突破教學(xué)難點。四、本課程學(xué)時安排本課程總學(xué)時在50學(xué)時左右，詳細(xì)安排見授課籌劃。五、本課程教材及參照書目1、教材：《液壓傳動與控制》（第2版）賈銘新主編全國重點教材該教材特點：（1）第2版、反映了國內(nèi)外液壓技術(shù)新成就（2）語言簡潔、條理清晰、進一步淺出（3）各章有小結(jié)、自我檢測題及解答，有助于學(xué)生依照自己狀況分析和掌握，但該教材為機械類非液壓專業(yè)用，對于非專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，教材應(yīng)當(dāng)注意對教材進行取舍，對涉及到理論推導(dǎo)某些內(nèi)容（如第一章、第五章）恰當(dāng)舍去，由于學(xué)時有限和專業(yè)特點，第十一章安排為自學(xué)。2、參照書《液壓傳動與控制習(xí)題集》閻祥安主編六、習(xí)題與考核1、習(xí)題：每章結(jié)后完畢、教材后某些習(xí)題（由教師指定），勉勵學(xué)生完畢所有習(xí)題。2、考核：平時在績（30—40%）：由作業(yè)、課堂問答和出勤擬定期末考試：（70—60%）：閉卷完畢授課計劃學(xué)時主要內(nèi)容重難點2緒論、液壓基本概念、構(gòu)成、優(yōu)缺陷工作特性2液壓油及性質(zhì)粘度2靜力學(xué)、動力學(xué)持續(xù)方程持續(xù)方程應(yīng)用、帕斯卡定律2伯努利方程、動量方程、能量損失伯努利方程、雷諾數(shù)2小孔流、縫隙流、液壓沖擊、空穴現(xiàn)象液壓沖擊2泵與馬達概述、原理、參數(shù)計算、齒輪泵參數(shù)計算2葉片泵（馬達）、栓塞泵（馬達）構(gòu)造1泵與馬達小結(jié)應(yīng)用及特點2缸特點、類型、應(yīng)用參數(shù)計算2缸構(gòu)造與設(shè)計密封2方向閥類型、職能符號、應(yīng)用液控單向閥、三位閥中位機能2壓力閥類型、職能符號、應(yīng)用工作原理2流量閥、職能符號、應(yīng)用、比例閥概念調(diào)速閥原理1閥小結(jié)各類閥比較2各重要輔助元件原理、符號、應(yīng)用濾油器、蓄能器、油箱2節(jié)流調(diào)速特性分析2容積調(diào)速特性分析2容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速特性分析1調(diào)速回路小節(jié)1迅速和速度換接回路1方向控制回路液壓鎖2壓力控制回路互不干擾回路、卸壓、調(diào)壓、保壓回路2多缸控制、同步動作、互不干擾回路2組合機床液壓系統(tǒng)分析2萬能外圓磨床系統(tǒng)分析（或萬能液壓機）2設(shè)計計算2設(shè)計計算舉例1液壓伺服系統(tǒng)簡介本授課籌劃學(xué)時安排可依照學(xué)生狀況進行調(diào)節(jié)。第一章緒論一、教學(xué)目掌握液壓傳動定義、液壓系統(tǒng)構(gòu)成及作用，理解液壓系統(tǒng)職能符號。二、教學(xué)重、難點液壓傳動工作特性。三、學(xué)時安排2學(xué)時第一節(jié)基本概念一、液壓傳動工作原理1、是以液體為介質(zhì)（以靜壓能形式進行）傳動；2、通過能量轉(zhuǎn)換輸出動力；3、工作特性（流量Q-V，壓力P-F、M）；4、通過流量、壓力控制來滿足執(zhí)行元件運動。[例1]液壓千斤頂[例2]半自動銑床液壓系統(tǒng)二、液壓系統(tǒng)基本構(gòu)成（控制流量、壓力）控制元件動力元件執(zhí)行元件（向系統(tǒng)提供輔助元件（向外輸出供壓力能）（輔助）機械能）三、系統(tǒng)職能符號GB/T786.1-1993表達職能以及在系統(tǒng)通路第二節(jié)重要優(yōu)缺陷長處：1、無級調(diào)速、范疇大2、功率/質(zhì)量大3、易控制、過載保護4、傳動平穩(wěn)5、使用壽命長6、實現(xiàn)三化（標(biāo)、系、通）7、傳動簡化缺陷：泄漏、振動、效率、溫敏性、精度高、故障查找難。小結(jié)：1、液壓傳動定義2、工作特性——P、Q問題：1、系統(tǒng)基本構(gòu)成？2、系統(tǒng)工作特性？第二章液壓油和液壓流體力學(xué)基本一、教學(xué)目掌握液體粘度及油選用；掌握壓力及其單位；掌握帕斯卡定律；掌握流動液體三大方程。二、重點、難點重點：粘度、帕斯卡定律、伯努利方程難點：伯努利方程應(yīng)用三、學(xué)時安排8學(xué)時：（油及性質(zhì)2，靜力學(xué)及應(yīng)用0.5，動力學(xué)及應(yīng)用2.5，能量損失1，小孔流縫隙流1，液壓沖擊、氣蝕現(xiàn)象1）第一節(jié)液壓油性質(zhì)和選用一、密度定義：單位：kg/m3液壓油ρ15℃=900kg/m密度受壓力、溫度影響：t↓p↑ρ↑二、壓縮性1、壓縮性系數(shù)（變化單位壓力所引起相對體積變化量）P、V＝＞P+△PV-△Vβ越大，可壓縮性越大，抗壓性越差。2、容積彈性模數(shù)（體積彈性模量）β越大，可壓縮性越小，抗壓性能越好。3、等效容積模數(shù)△液壓油中混有空氣會使下降△增長壓力會提高△軟很小三、液體粘性和粘度1、粘性內(nèi)摩擦力（流動時呈現(xiàn)）2、粘度△動力粘度（絕對粘度）yyx→v0y+dyyu+duu速度梯度FαA單位面積內(nèi)摩擦力帕秒泊厘泊SIC·G·S△運動粘度SIC·G·S在牌號中應(yīng)用△相對粘度（條件粘度）恩氏粘度（中、蘇、德）混合油：3、粘溫特性t↑v↓4、粘壓特性p↑v↓四、液壓油選取1、規(guī)定粘溫性好，潤滑性好，化學(xué)穩(wěn)定性好，純凈，抗泡沫，閃點要高，凝固點要低2、選取原則溫度影響壓力影響3、使用換油前清洗不得混用保持密封及時更換以及加新油時必要按規(guī)定過濾第二節(jié)靜止液體力學(xué)一、壓力質(zhì)量力、表面力1、定義：N/m2=帕斯卡（pa）/Mpa=106pabar（巴）at（工程大氣壓）水柱（mH2O）汞柱（mmHg）0.1mpa9.8×104pa9.8×1031.33×102pa2、性質(zhì)△方向→沿作用面內(nèi)法線方向△大小→沿各方面大小相等3、重力作用下壓力分布hhP0△APP0△A+△Agρh=△APP=P0+gρh△靜壓力：P=Pa+ρghPHhPHhP=P0+ghρhghρgh等壓面例：壓力測試儀測試原理：

4、壓力表達絕對壓力，相對壓力（表壓力），真空度。二、壓力傳遞帕斯卡定律密閉容器：等值，同步傳遞液體內(nèi)所有各點。力放大三、液體壓力作用在固體壁面力1、作用于平面2、作用于曲面===2Plr曲面在該方向上投影第三節(jié)流動液體力學(xué)一、基本概念抱負(fù)液體：無粘性、無壓縮性→實際液體穩(wěn)定流動：P、ρ、V不隨t而變過流斷面：與流速方向垂直平均流速：與真實進度流過同一斷面液體體積相等流量：Q=AV壓力：不區(qū)別靜壓和動壓二、持續(xù)方程（質(zhì)量守恒）Q3Q3Q4V＇Q＇VQQ1Q2=常數(shù)三、伯努利方程（能量守恒）1、抱負(fù)液體伯努利方程△外力作功：F1=P1A1F2=P1V-P2V△能量變化（機械能）△能量方程=C=C討論：①三形式能量②長度量綱③水平管道h可忽視④V與P之間關(guān)系2、實際液體紊流1層流2例題四、動量方程式1、推導(dǎo)Fdt=d（mv）1-2動量=====2、討論：△向量F、V1、V2△F為液體所受力，實際應(yīng)用多考慮其反作用力△動量修正系數(shù)β第四節(jié)液體在管道中流動一、液體流動狀態(tài)實驗：(多媒體演示)層流紊流雷諾數(shù)無量綱臨界雷諾數(shù)Recr層流Re＜Recr紊流Re＞Recr圓管外圓管二、液體在圓管中層流流動及其能量損失1、速度分析=2、流量：===討論：①管徑對流量影響②管徑對壓力影響3、平均流速4、沿程能量損失=壓力損失λ：沿程損失系數(shù)圓管75/Re標(biāo)數(shù)管80/Re圓管75/Re標(biāo)數(shù)管80/Re三、圓管中紊流及能量損失實驗值四、局部能量損失局部損失：普通式突然擴大或突然收縮五、總能量損失例題：已知：Q=63L/mind=20mmh=400mm△Pr=0.012mpaρ=0.9g/cm3v=20cst求：PⅡ真=？QPaQPaλ=400mm紊流第五節(jié)液流小孔流和縫隙流一、小孔流1、薄壁孔流量：速度系數(shù)小孔先后壓力差安全收縮安全收縮不安全收縮0.7—0.8=：流量系數(shù)討論：（1）普通由實驗擬定（2）受粘度、溫度變化小，節(jié)流裝置（3）矩形縫隙2、細(xì)長孔討論：（1）Q△Pd4（2）Qη油汽影響二、縫隙流1、平行平板流（層流）b>>hC>>h（）代入y=0u=0Y=hu=0=討論：Qh3減小縫隙減小泄漏相對運動：△p=0y=h時u=±u0=2、圓柱環(huán)形間隙流同心：以πd代替b偏心：第六節(jié)液壓沖擊和空穴一、液壓沖擊壓力瞬間升高因素：液流變速功能→壓力能變向危害：損壞密封、元件、振動、噪音、誤動作辦法：延長閥門開關(guān)時間（>0.2s），限制速度，加大管徑，采用軟管。二、空穴壓力低于該溫度下油液空氣分離壓時，原先溶解在液體中空氣分離出來，形成氣泡。因素：壓力過低，C進口真？及過大，管徑A阻力大，H過大。危害：液壓沖擊、氣蝕防止：↓h、↑d吸、密封、減小壓力降。本章小結(jié)：1、液體粘性2、靜液基本方程3、動力學(xué)三大方程4、層、紊流5、壓力（流量損失）6、小孔流和間隙流第三章液壓泵和馬達一、教學(xué)目掌握泵、馬達工作原理及參數(shù)計算。二、教學(xué)重、難點重點：構(gòu)造與參數(shù)計算難點：特性分析三、學(xué)時安排5學(xué)時，其中：概述與齒輪泵（馬達）2節(jié)；葉片泵、柱塞泵（馬達）2節(jié)；總結(jié)1節(jié)。引入：執(zhí)行元件——動力元件容積式——非容積式第一節(jié)概述一、泵和馬達工作原理及分類1、工作原理可逆（1）泵：動力裝置，能源，能量轉(zhuǎn)換可逆（2）馬達：輸出、執(zhí)行（3）分類：齒輪定量單向葉片流量方向柱塞變量雙向（4）職能符號2、參數(shù)計算（1）壓力（取決于外負(fù)載）工作壓力PP：輸出壓力（泵）（取決于外負(fù)載）PM：輸入壓力（馬達）額定壓力：最大工作壓力，額定銘牌（取決于構(gòu)造）壓力（2）排量和流量cm3/rm3/rcm3/rm3/r（取決于構(gòu)造）qm流量：單位時間內(nèi)輸出單位時間內(nèi)輸入理論：Qtp=qpnpQtm=qmnm考慮泄漏實際：QpQmQp＜QtpQm＞Qtm額定流量：在額定轉(zhuǎn)速與額定壓力下，實際流量。（3）功率與效率理論功率：Ptp=PpQtp=TtpΩp泵功率損失泵泄漏量：Qcp=Qtp-QpQcp=K1Pp（K1泄漏系數(shù)與粘度關(guān)于）容積效率：討論：提高容積效率：減少K1PP提高np例題特性曲線機械效率：機械損失：泵輸入、輸出功率、總效率輸出功率（液壓）POP=PPQP單位：輸入功率：總效率：馬達：Qm＞QtmTtm＞Tm容積效率：機械效率：輸入功率：輸出功率：總效率：例題：第二節(jié)齒輪泵和齒輪液壓馬達低壓≤2.5Mpa中壓＞2.5～8Mpa內(nèi)嚙合中高壓＞8～16Mpa外嚙合高壓＞16～32Mpa一、工作原理密閉空間：端蓋、齒槽、泵體容積變化：齒輪脫離和進入嚙合二、排量和流量≈此為平均流量瞬時流量為脈動，流量脈動率：與齒數(shù)關(guān)于關(guān)系曲線三、齒輪泵幾種問題1、困油現(xiàn)象產(chǎn)生：被困油液壓力周期性升高和下降現(xiàn)象危害：引起振動、噪音、氣蝕消除：開卸荷槽2、泄漏產(chǎn)生：嚙合線處間隙、徑向間隙、端面間隙（約占75%-85%）危害：減少ηv補償：浮動軸套3、徑向力平衡產(chǎn)生：吸、壓油側(cè)壓力不平衡危害：軸彎曲變形，加速軸承磨損消除：縮小壓油口（C、B型），恰當(dāng)增大齒頂間隙（0.13-0.16mm），使壓力僅作用在1-7個齒上。四、齒輪泵特點1、長處：簡樸、便宜、自吸能力強2、缺陷：不能做變量、不能用于中、高壓五、馬達原理：應(yīng)用：高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩第三節(jié)葉片泵與葉片馬達手調(diào)變量內(nèi)反饋式單作用（變量）限壓自調(diào)變量外反饋式穩(wěn)流量式雙作用（定量）一、工作原理與流量1、工作原理單作用：密封空間：定子、轉(zhuǎn)子、葉片容積變化：葉片伸縮構(gòu)成空間徑向不平衡四段圓弧雙作用：密封空間：兩段長半徑R四段圓弧兩段小半徑r定子、轉(zhuǎn)子、葉片轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，吸、排各兩次徑向平衡式2、排量和流量（1）單作用式得到：（2）雙作用式△若不考慮葉片厚度，理論上無流量脈動△考慮厚度，加上根部需油，故實際流量為脈動△脈動率在Z=4倍數(shù)且不不大于8時最小，普通Z=12二、構(gòu)造特點定子曲線：八段，過度曲線采用等加減速葉片傾角：前傾θ配油盤端面間隙自動補償配油盤三角槽減沖作用三、限壓式葉片泵1、構(gòu)成：壓力彈簧→定子（反饋柱塞）、轉(zhuǎn)子、葉片。2、工作原理：負(fù)載加大、偏心距減小、流量減小。負(fù)載減小、偏心距加大、流量加大。3、靜特性曲線BBPPbAB由于壓力增長，泄漏略有增長BC段，調(diào)速段影響因素：初始偏心距Fs預(yù)壓力彈簧剛度4、優(yōu)缺陷優(yōu)：調(diào)流量，功率上合理。泄漏，徑向力，噪音，η機低，脈動大四、葉片馬達1、工作原理普通為雙作用定量，Tm取決于Pmnm取決于Qm2、構(gòu)造特點（1）底部有彈簧（2）葉片槽徑向（雙向）（3）配油（底部通壓力油）應(yīng)用：低轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速（換向性能好）第四節(jié)柱塞泵與柱塞馬達軸向徑向一、軸向柱塞泵（斜盤式）1、工作原理密閉容積：柱塞、缸體容積變化：斜盤變量變向：V→變化S配油：配油盤2、排量和流量排量：實際流量：因瞬時速度不同，故輸出流量脈動柱塞數(shù)較多且為奇數(shù)時，脈動率較小3、構(gòu)造特點（1）端面間隙自動補償：柱塞底部液壓力（2）配油盤：盲孔：潤滑、通孔、減壓（3）滑輪：柱塞頭部，改進工作狀況用于高壓高速高向（自吸能力差，對油污染敏感）二、馬達1、工作原理輸出總轉(zhuǎn)矩：故總轉(zhuǎn)矩也為脈動。三、徑向柱塞泵密閉容積：柱塞、轉(zhuǎn)子容積變化：偏心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動四、徑向柱塞馬達與泵之間可逆低速大轉(zhuǎn)矩第五節(jié)液壓泵（馬達）選用見表小結(jié)：1、泵和馬達性能參數(shù)2、泵工作因素，構(gòu)造3、齒輪泵幾種問題4、限壓式葉片泵特性曲線第四章液壓缸一、教學(xué)目掌握液壓缸類型、差動聯(lián)接及特點；掌握液壓缸構(gòu)造特點；理解密封型式、應(yīng)用；理解液壓缸設(shè)計。二、教學(xué)重、難點缸液壓參數(shù)計算為重點、難點以及密封問題。三、教學(xué)安排（時間）共4節(jié)課，特點與應(yīng)用2節(jié)，構(gòu)造與設(shè)計2節(jié)。引入：執(zhí)行元件直線移動、擺動、轉(zhuǎn)動第一節(jié)液壓缸類型及特點和應(yīng)用單作用中低壓2.5～6.3mpa中高壓10～16mpa雙作用高壓25～31.5mpa活塞柱塞振動伸縮一、活塞液壓缸1、雙桿活塞式桿空式缸空式2、單桿缸P2AP2AP1A桿空△無桿腔進油若P2≈0△有桿腔進油若P2=0故有：3、差動缸P1AP1AP2AA3F3V3=討論：V3＞V1F3＜F可獲較高速，較小推力△快進（差動）→工進（無桿進油）→快退（有桿進油）△若需快進=快退V3=V2例題二、柱塞缸ηmηv三、擺動缸ηmηv四、伸縮缸推力、速度分級變化速度小→大推力大→小五、其他液壓缸簡介1、增力缸2、增壓缸3、齒條缸第二節(jié)液壓缸構(gòu)造和構(gòu)成一、典型構(gòu)造二、構(gòu)成1、缸體組件缸筒、端蓋（聯(lián)接形式）、壓蓋2、活塞組件活塞、活塞桿（聯(lián)接形式）3、密封△活塞密封：間隙、活塞環(huán)、橡膠圈（O形、Y形、V形）△活塞桿：橡膠圈△端蓋：4、緩沖裝置環(huán)狀間隙式、節(jié)流可調(diào)式、節(jié)流可變式5、排氣裝置排氣孔第三節(jié)液壓缸設(shè)計計算環(huán)節(jié)：1、工況分析（系統(tǒng)）2、編制負(fù)載圖（系統(tǒng)）3、擬定工作壓力4、構(gòu)造類型選定5、尺寸計算6、構(gòu)造設(shè)計一、液壓缸尺寸擬定求：D、d、L（缸筒）已知：F、V、P設(shè)計：（1）依照F：無桿進油求D：有桿進油λ≤1.61（2）求dd=λD表4-1可由速比擬定（3）求H（4）校核：壁厚校核：當(dāng)當(dāng)活塞桿校核：穩(wěn)定性校核螺栓強度校核第四節(jié)液壓缸材料及技術(shù)條件一、缸筒1、材料2、技術(shù)條件二、活塞1、材料2、技術(shù)條件三、缸蓋1、材料2、技術(shù)條件四、活塞桿1、材料2、技術(shù)條件本章小結(jié)：1、液壓缸類型2、液壓缸基本構(gòu)造3、液壓缸液壓參數(shù)計算4、液壓缸設(shè)計第五章液壓閥一、教學(xué)目掌握慣用液壓閥構(gòu)造、工作原理及應(yīng)用；掌握各類閥職能符號。二、教學(xué)重、難點重點：壓力閥（關(guān)系式）原理，各類閥應(yīng)用難點：壓力閥區(qū)別及應(yīng)用三、教學(xué)安排共6學(xué)時，方向閥2學(xué)時，壓力閥2學(xué)時，流量閥、比例閥2學(xué)時。引入：元件——控制（方向、流量、壓力）第一節(jié)液壓閥分類及基本規(guī)定一、分類方向手動管式流量機動電液動壓力電動板式液動二、性能參數(shù)：公稱通徑、額定壓力三、基本規(guī)定1、動作敏捷、性能好、工作可靠、沖擊振動小2、液壓損失小3、密封性好4、構(gòu)造簡樸第二節(jié)方向閥一、單向閥1、作用：只容許液流沿一種方向流動2、類型：普通、液控（內(nèi)進式、外進式）、液壓鎖3、職能符號4、應(yīng)用：鎖緊回路二、換向閥1、作用：控制油路連通、斷開或變化方向2、分類：手動、機動、電磁動、液動、電液動二位、三位、多位二通、三通、多通3、職能符號P：壓力油進口：回油口A、B連工作油路常態(tài)位：三位閥中格，二位閥有彈簧一方格4、幾中慣用換向閥（1）機動（2）電磁（3）液動（4）電液動（5）手動（6）轉(zhuǎn)閥5、三位閥中位機能O型：鎖緊型H型：浮動、卸荷P型：可實現(xiàn)差動聯(lián)接M型：鎖緊、卸荷（1）換向精度：A、B均堵（O、M）（2）換向平穩(wěn)：A、B與T相通H、Y（3）保質(zhì)：P油口堵塞Y、P、O（4）卸荷：P、T相連H、M（5）浮動：A、B連通H、P、Y（6）啟動平穩(wěn)：A、B不接油箱O、M、P第三節(jié)壓力控制閥液體壓力彈簧力類型：溢流、減壓、順序、壓力繼電器一、溢流閥1、類型及工作原理直動式關(guān)系式由壓差啟動2、職能符號3、應(yīng)用（1）調(diào)壓溢流：與溢流閥配合，常開態(tài)（2）安全保護：呈常斷開態(tài)（3）卸荷（4）遠程調(diào)壓（5）形成背壓（6）多級調(diào)壓二、順序閥1、工作原理運用油路壓控制閥口啟閉，實現(xiàn)執(zhí)行元件順序動作。2、職能符號與溢流閥區(qū)別3、應(yīng)用（1）順序動作（2）平衡回路（單向平衡回路）舉例三、減壓閥1、工作原理：縫隙降壓2、職能符號：與溢流閥、順序閥區(qū)別四、壓力繼電器1、工作原理：油液壓力達到預(yù)定值發(fā)生電信號液——電2、職能符號：3、幾種名詞：調(diào)壓范疇、啟動壓力、閉合壓力第四節(jié)流量控制閥一、控制原理與影響因素1、（細(xì)長孔m=1薄壁小孔m=0.5）通過AT↑調(diào)節(jié)QT↑2、影響因素（1）△PT對Q影響，細(xì)長孔影響更大（2）油溢影響，影響CT。（3）堵塞，水力半徑大則通行能力強二、普通節(jié)流閥1、職能符號2、工作原理及類型多媒體3、流量特性受負(fù)載影響4、最小穩(wěn)定流量Qmin（不發(fā)生堵塞最小流量）5、應(yīng)用：（1）與定最泵配合調(diào)速（2）與變量泵、安全閥組合（3）背壓閥三、調(diào)速閥1、工作原理基本保持不變流量也基本不變2、職能符號：mnmn節(jié)流閥調(diào)速閥△Pmin△P正常工作：△Pmin=0.4～0.5mpa4、應(yīng)用：用于速度穩(wěn)定性規(guī)定較高液壓系統(tǒng)。第五節(jié)比例閥和邏輯閥一、比例閥電——液控制元件通斷控制——持續(xù)控制、遙控（壓力、方向、流量）1、電磁比例壓力閥（1）職能符號（2）類型：溢流閥、減壓、順序（3）工作原理（4）應(yīng)用：持續(xù)控制、緩變控制2、比例流量閥（1）職能符號（2）原理：（3）應(yīng)用：持續(xù)變速3、比例方向閥既可用來調(diào)速，又變化液流方向，均由電流輸入持續(xù)控制。構(gòu)成：比例電磁鐵+比例減壓閥+液動換向閥二、邏輯閥又為插裝閥1、原理：Ac=Aa+Ab啟動：PaAa+PbAb＞PcAc+Fs由于Pc≥Pa＞Pb只有Pc=0時，啟動A→B第六章輔助裝置一、教學(xué)目掌握慣用液壓輔助元件作用，職能符號以及裝設(shè)位置。二、教學(xué)重點、難點本章重點在濾油器和蓄能器三、教學(xué)安排本章共用兩個學(xué)時引入：輔助元件：濾油器、蓄能器、油箱、熱互換器、密封件、管件等。第一節(jié)濾油器一、作用及濾油精度1、作用：凈化油液2、精度：粗d≥100μm普d≥10～100μm潤滑系統(tǒng)精d≥5～10μm特精d≥1～5μm伺服系統(tǒng)3、流量規(guī)定：過濾能力不不大于通過安最大流量容許壓力降0.03～0.07mpa4、強度：機械強度，便于清洗二、類型及特性1、網(wǎng)式：80、100、180μmΣ△P≤0.04mpa吸油管路2、線隙式：50～100μmΣ△P≤0.03～0.06mpa壓力管路式吸油3、紙芯式：5～30μm分為中、低壓4、燒結(jié)式：10～100μm0.03～0.2mpa5、磁性：金屬雜質(zhì)濾除三、安裝位置1、吸油管2、壓力油管路3、回油路返油能力>>流量△P≤0.035mpa可并聯(lián)，壓力閥△P≤0.01～0.035mpa第二節(jié)蓄能器一、作用與職能符號1、儲存和釋放液壓能2、輔助動力源3、吸取脈動沖擊二、類型1、重力式2、充氣式3、氣囊式三、應(yīng)用1、短期大量供油2、系統(tǒng)保壓3、應(yīng)急能源4、緩和壓力沖擊，吸取壓力脈動四、使用和安裝1、皮囊式應(yīng)垂直安裝（油口向下）2、支承架支承3、安裝截止閥第三節(jié)油箱和熱互換器一、油箱1、作用：貯油、散熱、分離空氣、雜質(zhì)2、容量擬定：系統(tǒng)內(nèi)布滿油液時，最低液面高于濾油器200mm以上系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)時，最高液面不超過80%油箱高度系統(tǒng)油液所有返回時，不溢出二、構(gòu)造特點1、基本構(gòu)造：長:寬:高=1:1:1至1:2:3間2、吸回油口設(shè)立：△吸、回間距盡量大△插入最低油面之下，但離箱底要不不大于管徑2-3倍，油管口截為45°截面斜向，面向箱壁?！鞲舭逶O(shè)立：高度為油面高度2/3～3/4△設(shè)立液位計和空氣濾清器△放油口、清洗△防污密封△油溫控制（30℃～50℃△內(nèi)壁加工三、熱互換器1、作用：控制油溢（30～50℃2、類型（1）冷卻器（2）加熱器第四節(jié)其他輔件一、油管1、類型鋼管銅管尼龍管塑料管橡膠軟管定壓（<6.5-10mpa）2.5-8mpa<0.5mpa高壓、低壓2、尺寸V：容許流速油管壁厚：二、管接頭三、壓力表第七章液壓基本回路一、本章教學(xué)目掌握調(diào)速回路、調(diào)壓回路、換向回路構(gòu)成、工作原理和性能。二、本章重、難點重點為調(diào)速回路、難點為性能曲線三、本章學(xué)時安排2節(jié)流調(diào)速2容積調(diào)速2容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速1調(diào)速回路小節(jié)1迅速和速度換接回路1方向控制回路2壓力控制回路2多缸控制、同步動作、互不干擾回路引入：基本回路：調(diào)速、調(diào)壓、換向第一節(jié)調(diào)速回路一、概述1、基本規(guī)定△滿足最大速比和最小速度（穩(wěn)定）△滿足力和轉(zhuǎn)矩△速度剛性好△功率損失小2、調(diào)速類型△節(jié)流△容積△容積節(jié)流開式閉式二、節(jié)流調(diào)速1、采用節(jié)流閥（1）進口節(jié)流△速度——負(fù)載特性速度剛度：反映速度與負(fù)載之間關(guān)系討論：1、A不變負(fù)載越小，剛度愈大2、F2不變AT越小，剛度越大3、恰當(dāng)↑A1、PP，可↑KV結(jié)論：低速，小負(fù)載時KV較大（F2↓，V↓），但功率損失較大，效率較低?！髯畲蟪休d能力：FLmax=PPA1（恒推力調(diào)速）△功率特性輸出功率：PP=PP·QP=常量有效功率：P1=F2·V=P1Q1損失：△P=PP-P1=PPQP-P1Q1=PP（Q1+△Q1）-Q1（PP-△PT）=PP·△Q+△PTQ1效率：△負(fù)值負(fù)載與運動平穩(wěn)性不能承受負(fù)值負(fù)載，有前沖現(xiàn)象，運動平穩(wěn)性差△發(fā)熱影響較大（2）出口節(jié)流調(diào)速△性能同上△可承受負(fù)值負(fù)載△不受發(fā)熱節(jié)流影響△啟動前沖現(xiàn)象（3）旁路節(jié)流①速度剛度△AT一定期，F(xiàn)2↑V明顯下降△AT一定期，F(xiàn)2越大，速度剛度越大△F2一定期，AT越大，剛度越大△增長A1可提高剛度結(jié)論：高速大負(fù)載時，剛度相對較高速度穩(wěn)定性較差（受承泄漏影響大）②最大承載能力隨V↑而F2↓，可令V=0得到③功率特性效率故高故普通用于負(fù)載變化不大，對速度穩(wěn)定性規(guī)定不高，高速大負(fù)載場合。2、采用調(diào)速閥速度剛度，穩(wěn)定性得到提高中低壓，小功率系統(tǒng)三、容積調(diào)速回路泵——馬達回路效率較高，發(fā)熱少1、變量泵和液壓缸性能特點：△速度——負(fù)載特性剛度不受F影響↑A，↓泄漏可↑KV△調(diào)速范疇取決于變量泵，閉式系統(tǒng)可換向△恒推力特性Fmax=PSA1ηm（PS安全閥限定）PPFmaxVQtp(qp)2、變量泵一定量馬達有一定調(diào)速范疇，效率較高，恒轉(zhuǎn)矩特性大功率液壓系統(tǒng)3、定量泵——變量馬達恒功率調(diào)速，調(diào)速范疇，不適當(dāng)換向，少用4、變量泵——變量馬達調(diào)速兼有上述兩種回路性能四、容積節(jié)流調(diào)速回路低速穩(wěn)定性（節(jié)流）、效率高（容積）1、限壓式變量葉片泵+調(diào)速閥功率損失△Pq合用于負(fù)載變化不大中、小功率場合2、限壓式容積節(jié)流調(diào)速五、調(diào)速回路小結(jié)1、節(jié)流與容積調(diào)速溫升規(guī)定，功率大宜用容積；其他用節(jié)流2、節(jié)流閥與調(diào)速閥負(fù)載變化大且剛度規(guī)定較大宜用調(diào)速閥3、進口、出口、旁路調(diào)速負(fù)值載荷：出口或進口+背壓防沖擊：進口4、變量泵與變量馬達調(diào)速范疇與承載能力變量泵：調(diào)速范疇較大、承載力大、恒轉(zhuǎn)矩變量馬達：恒功率第二節(jié)迅速運動回路和速度換接回路一、迅速運動回路1、差動連接2、輔助液壓缸3、雙泵供油4、蓄能器二、速度換接回路1、快進與工進換接用雙活塞缸用行程閥2、兩種工作速度換接兩個調(diào)速閥并聯(lián)兩個調(diào)速閥串聯(lián)第三節(jié)方向控制回路一、換向機—液換向時間控制式行程控制式二、鎖緊液控單向閥換向閥第四節(jié)壓力控制回路調(diào)壓保壓減壓回路增壓平衡一、調(diào)壓回路調(diào)空系統(tǒng)最大壓力1、雙級調(diào)壓2、多液調(diào)壓二、卸荷回路執(zhí)行元件暫?；蛩俣群艿蜁r，泵流量所有零（低）（1）采用M型三位閥（2）采用二通二位閥（3）采用遠控先導(dǎo)式溢流閥2、需要保壓卸荷回路（1）蓄能器（2）限壓式變量泵三、保壓回路1、蓄能器和限壓式變量泵2、自動補油保壓回路（壓力表發(fā)出信號）四、減壓回路支路壓力低于主油路時需要。1、單級減壓2、二級減壓五、增壓回路支路壓力高于主油路時需要。1、采用增壓缸2、持續(xù)增壓增壓器原理六、平衡回路防止直立式缸因自重下滑（產(chǎn)生背壓）1、單向順序閥2、單向節(jié)流閥+液控單向閥第五節(jié)多缸工作控制回路一、多缸順序動作1、壓力控制式2、壓力繼電器3、行程控制4、時間控制二、多缸同步動作回路1、機械聯(lián)結(jié)2、串聯(lián)液壓缸3、采用調(diào)速閥并聯(lián)液壓缸4、采用同步液壓馬達三、多缸快、慢速互不干擾回路第六節(jié)液壓馬達回路一、制動回路1、液壓制動2、機械制動3、平衡制動二、液壓馬達串并聯(lián)回路本章小結(jié)一、基本回路節(jié)流閥進口節(jié)流調(diào)速出口調(diào)速閥旁路調(diào)速變量泵+液壓缸（恒推力）容積調(diào)速變量泵+定量馬達（恒轉(zhuǎn)矩）變量泵+變量馬達容積節(jié)流定量泵+變量馬達（恒功率）速度換接、換向調(diào)壓增壓調(diào)壓減壓卸荷平衡第八章典型液壓系統(tǒng)一、本章教學(xué)目進一步熟悉元件和基本回路、學(xué)會閱讀和分析系統(tǒng)基本辦法。二、本章重點、難點重點放在閱讀兩個典型系統(tǒng)上難點為分析辦法養(yǎng)成三、本章教學(xué)時間安排共4學(xué)時，組合機床（動力滑臺）2學(xué)時；刨床或壓力機2學(xué)時引入：元件→基本回路—液壓系統(tǒng)第一節(jié)組合機床一、概述機構(gòu)整體概述二、YT4543動力滑臺1、工作原理快進—一工進—二工進—快退2、系統(tǒng)構(gòu)成3、基本回路分析4、系統(tǒng)分析三、系統(tǒng)特點1、速度調(diào)節(jié)限壓式變量泵——調(diào)速閥——背壓閥2、速度轉(zhuǎn)換差動連接行程閥和順序閥控制第二節(jié)萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)引入：磨床作用一、動作規(guī)定工作臺：往復(fù)運動、停止砂輪架：迅速進退，周期自動進給二、系統(tǒng)分析1、工作臺往復(fù)運動重要原件：開停閥、節(jié)流閥、換向閥、先導(dǎo)閥、抖動出工（1）向右運動閥懸右移控制油路：泵、濾油器、先導(dǎo)閥6.8I1閥懸右移換向閥右、先導(dǎo)閥9.15、油箱主油路：（1.1）→開停閥泵換向閥向右移動（1.2）→缸右腔缸左腔→換向閥（3.5），先導(dǎo)閥（5.16）（2）向左運動先導(dǎo)閥左移（3）停止運動開停閥左位（4）工作臺換向過程制動→停留→反向啟動終制動預(yù)制動→5-16逐漸關(guān)小，直到7.9連通（預(yù)制動結(jié)束）壓力油進入換向閥右端，同步進入左抖動缸進油路回油路（5）工作臺抖動：由零開口，抖動缸實行。2、砂輪架迅速進退及其他動作（1）迅速進退：快動閥（2）工件轉(zhuǎn)動與冷卻液供應(yīng)，由快動閥5實現(xiàn)（3）尾座頂尖退回：由快動閥、尾架閥聯(lián)合控制（4）內(nèi)圓磨頭工作：由1YA使快動閥處在右位工作（5）閘缸3、砂輪周期自動進給選取閥、進給閥、進給缸、棘輪棘爪、齒輪傳動列、絲桿實現(xiàn)4、潤滑油路與測壓回路本章小結(jié)：本章規(guī)定學(xué)生學(xué)會典型液壓系統(tǒng)分析1、速度調(diào)節(jié)方式2、液壓控制與分級3、執(zhí)行元件特殊規(guī)定第九章液壓系統(tǒng)設(shè)計與計算一、本章教學(xué)目掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)。二、本章重難點重點在工況分析，難點在系統(tǒng)合成。要多進行練習(xí)后方可逐漸掌握。三、本章籌劃學(xué)時共4學(xué)時，其中設(shè)計計算2學(xué)時，設(shè)計舉例2學(xué)時引入：元件→基本系統(tǒng)——系統(tǒng)執(zhí)行元件設(shè)計參數(shù)→液壓參數(shù)→液壓元件設(shè)計內(nèi)容：液壓系統(tǒng)方案：壓力級別、系統(tǒng)型式、元件選取、控制型式執(zhí)行元件計算：推力（力矩）、轉(zhuǎn)速（速度）→p、q擬定系統(tǒng)圖：保證工作循環(huán)，組合基本回路（防干擾），簡樸可靠選標(biāo)件（設(shè)計非標(biāo)件）繪圖紙驗算：熱平衡、液壓沖擊驗算設(shè)計計算流程：明確設(shè)計規(guī)定→工況分析→執(zhí)行元件重要參數(shù)→擬定原理圖→選取元件→驗算系統(tǒng)性能→繪工作圖、編文獻。第一節(jié)明確設(shè)計規(guī)定、進行工況分析一、明確規(guī)定（1）主機類型、布置方式、空間位置（2）執(zhí)行元件運動方式、動作循環(huán)、范疇（3）外負(fù)荷大小、性質(zhì)及變化范疇、執(zhí)行元件速度變化范疇（4）各執(zhí)行元件動作順序、轉(zhuǎn)換和互鎖規(guī)定（5）工作性能規(guī)定（6）工作環(huán)境規(guī)定注意問題：（1）參照與創(chuàng)新（2）原則與規(guī)范（3）工藝性、經(jīng)濟性、安全性二、工況分析1、運動分析2、負(fù)載分析F=Fw+Ff+Fb+Fs+Fi+FG工作負(fù)載外摩擦回油阻力密封阻力慣性阻力力學(xué)分析，實例eq\o\ac(○,±)力學(xué)分析，實例eq\o\ac(○,±)立式負(fù)值變量Ff：平導(dǎo)軌V型導(dǎo)軌Fb：可先假設(shè)為0，驗算時再依照實際計算Fs：與密封、油壓關(guān)于，普通取5～10%F總負(fù)載Fi：△t=0.01～0.5sFG：工作部件重量：垂直放置和傾斜放置。（1）啟動階段F=（Fw+Ff+Fi±FG）/KK=0.95～0.90（2）迅速階段F=（Fw+Ff±FG）/K（3）工進階段F=（F′w+Ff±FG）/K（4）制動減速F=（Fw+Ff±FG）/K（5）迅速F=-(Fw+Ff）/K液壓馬達負(fù)載分析：T=TL+Ff+Tm第二節(jié)液壓系統(tǒng)重要性能參數(shù)擬定Qmax不能太低不能太高不能太低不能太高取決于負(fù)載可參照同類設(shè)備選取二、Qmax由A、qm→Qmax1、液壓缸①由F（工況圖）中擬定A1、A2，建立力平衡方程式，即：滿足最大負(fù)載。②對最低流量（即穩(wěn)定流量）進行驗算②不滿足需重新修改A（即D）③計算液壓缸最大流量④繪制液壓缸工況圖PtQ圖p2、液壓馬達①擬定排量②按最低轉(zhuǎn)速驗算③計算最大流量④繪制馬達工況圖PtQp第三節(jié)擬定液壓系統(tǒng)圖一、選取液壓系統(tǒng)循環(huán)方式優(yōu)缺陷比較1、開式系統(tǒng)優(yōu)缺陷比較2、閉式系統(tǒng)二、選取液壓回路方向、壓力、速度+輔助元件1、選取換向控制方式△常采用電磁（電液）閥，既可人工點動也可實現(xiàn)循環(huán)控制?！鲗r應(yīng)選用電液閥（換向平穩(wěn)、時間可調(diào)規(guī)定亦可選此閥）。△規(guī)定行程半途停換，應(yīng)選三位閥。三位閥中位機能選取△多支路防干擾問題。2、選取調(diào)速方式△調(diào)速閥←→節(jié)流閥△進口—出口—傍路節(jié)流調(diào)速3、選取壓力控制方式△安全保護問題△卸荷問題△不同壓力規(guī)定4、組合問題△多缸同步問題：調(diào)速閥、流量比例閥、分集流閥△壓力干擾避免：單向閥△控制油路壓力（＞3kgf/cm2，注意主油路卸荷失壓）△力求簡樸避免浮現(xiàn)多余油路△力求安全可靠5、通用化、集成化6、原則化（GB786.1-96）第四節(jié)計算和選取液壓件計算各元件p、Q，以便選取擬定元件尺寸規(guī)格一、泵和電機1、泵0.2～0.5mpa05～1.5mpa工作壓力：p=p1+0.2～0.5mpa05～1.5mpa執(zhí)行元件Pmax總壓力損失流量：（K：泄漏折算系數(shù)）對節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，若最大流點處在調(diào)速狀態(tài)，則在泵供油量中還要增長溢流閥最?。ǚ€(wěn)定）溢流量3L/min。選取：泵額定壓力應(yīng)選？？大1.25～1.60PQ則滿足最大流量即可2、電機：取工況圖PmaxP=ppiQpi/ηp二、閥選取依照系統(tǒng)最高工作壓力和通過該閥最大實際流量選用。三、輔助選用見第六章第四節(jié)第五節(jié)系統(tǒng)性能估算驗算：壓力損失、發(fā)熱溫升一、壓力損失將回油路折算列進油路式中：若流量通過不是額定流量效率：二、發(fā)熱估算熱平衡原理總發(fā)熱量：Hi=Pi-P0（Pi：執(zhí)行元件有效功率P0：泵輸入功率）熱量散發(fā)若考慮油箱，可通過不同手冊估算。溫升△T≤△T許用溫升第六節(jié)繪制工作圖、編技術(shù)文獻一、繪制工作圖1、液壓系統(tǒng)圖2、元件配備圖3、液壓缸裝配圖4、外標(biāo)件零件裝配圖5、管路裝配圖6、電氣線路圖二、編寫技術(shù)文獻設(shè)計闡明書、系統(tǒng)工作原理、操作使用闡明書。第七節(jié)設(shè)計舉例第十章液壓伺服系統(tǒng)簡介一、本章教學(xué)目理解伺服系統(tǒng)基本概念以及液壓伺服系統(tǒng)工作原理、構(gòu)成、分類以及應(yīng)用。二、本章重點伺服系統(tǒng)工作原理。三、本章學(xué)時安排1學(xué)時。伺服系統(tǒng)引入輸入信號——→執(zhí)行元件一、工作原理多媒體：液壓伺服系統(tǒng)工作原理簡圖控制對象液壓缸液壓控制對象液壓缸液壓控制閥xp(p)xp-二、構(gòu)成及分類1、構(gòu)成：如電液伺服閥指令元件反饋檢測元件放大、轉(zhuǎn)換、控制元件比較元件直接控制元件（執(zhí)行元件）控制對象2、分類機械—液壓閥控位置伺服電氣—液壓速度伺服氣壓—液壓泵控力伺服其他伺服三、優(yōu)缺陷及應(yīng)用1、優(yōu)缺陷：液壓系統(tǒng)三長處外、剛度、精度、響應(yīng)、起動、制動、反向等。缺陷亦為液壓系統(tǒng)之缺陷2、應(yīng)用：國民經(jīng)濟各部門特別是國防建設(shè)。課程總結(jié)密度、壓縮性壓力分布1、液壓油性質(zhì)動力2、力學(xué)壓力性質(zhì)絕對粘度運動粘溫靜力學(xué)表達相對相對粘壓真空度選取