液压与气压传动-复习参考资料

第一章绪论（知识点）1、传动的类型有：机械传动、电力传动、液体传动、气压传动、复合传动等；2、液压传动主要以液体压力能来传递动力；液力传动主要以液体动能来传递动力；3、液压传动是利用液体的压力能进行能量传递、转换和控制的一种传递形式。4、压力与负载：液压系统的工作压力取决于外负载速度与流量：执行元件的运动速度取决于流量★压力和流量是液压传动中的两个最基本的参数5、液压传动特点：(1)液压传动是以液体为工作介质来传递动力的。(2)液压传动用液体的压力能来传递动力，与利用液体动能的液力传动方式不同。(3)液压系统中的油液是在受调节、控制的状态下进行工作的。6、液压传动的组成及作用1）能源装置——把机械能转换成油液液压能的装置。2）执行装置——把油液的液压能转换成机械能的装置。3）控制调节装置——对系统中油液压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。4）辅助装置——上述三部分以外的其他装置7、液压传动的优点：1）布置方便灵活2）无级调速，调速范围大，可达2000:13）功率-质量比大，力-质量比大，结构紧凑4）传动平稳，易于实现快速启动、制动和频繁换向5）操作控制方便，易于实现自动控制6）便于过载保护，元件寿命长7）标准化、系列化和通用化程度高，有利于缩短设计周期、制造周期和降低成本统8、液压传动的缺点：1）传动效率不高，不宜远距离传动2）传动比不精确3）受温度变化影响大4）系统故障不宜检查和排除，维护要求较高9、液压液的作用：液压液是传递动力和信号的工作介质，有的还起到润滑、冷却和防锈的作用10、液压油分类：石油基液压液难燃液压液，目前90％以上的液压设备采用石油基液压液11、可压缩性液体因所受压力增高而发生体积缩小的性质。12、石油基液压油的体积模量与温度、压力有关:温度↑时，体积模量↓；压力↑时，体积模量↑13、粘性的表现液体在外力作用下流动时，分子间存在的内聚力使其流动受到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。（液体流动时分子间内聚力产生的一种内摩擦力）静止液体不呈现粘性，只有在流动时才显示其粘性。14、粘性的度量度量粘性大小的物理量称为粘度。15、绝对粘度(动力粘度)是表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。单位：Pa·s(帕·秒）、N·s/m2(牛·秒/米2)16、运动粘度液体绝对粘度与其密度之比称为该液体的运动粘度，单位：m2/s运动粘度常用来表示液压油的牌号17、相对粘度相对粘度是根据特定测量条件制定的，故又称条件粘度。相对粘度用于测量液压油的粘度18、温度对粘度的影响：温度变化使液体内聚力发生变化，温度升高，粘度下降。粘-温特性常用粘度指数VI来度量；粘度指数高，说明粘度随温度变化小，其粘-温特性好19、压力对粘度的影响：压力增大时，液体分子间距离缩小，内聚力增加，粘度也会有所变大。20、液压系统使用的液压液应具备如下性能：◆合适的粘度，较好的粘-温特性。◆润滑性能好。◆质地纯净，杂质少。◆对金属和密封件有良好的相容性。◆对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性。◆抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好。◆体积膨胀系数小，比热容大。◆流动点和凝固点低，闪点和燃点高。◆对人体无害，成本低。21、液压液的选择液压液的粘度是最重要的考虑因素粘度太大，液流的压力损失和发热大，是系统效率下降；粘度太小，泄漏增大也影响系统效率。22、常用的控制液压液污染的措施◆严格清洗元件和系统。◆防止污染物从外界侵入。◆采用高性能的过滤器。◆控制液压液的温度。◆保持系统所有部位良好的密封性。◆定期检查和更换液压液并形成制度。23、液压液中混入空气的危害1）产生噪声、振动及爬行；噪声和振动影响系统的性能和寿命，造成环境污染，构成危害。爬行则严重影响液压系统的运行平稳性。低速液压马达发生爬行就无法工作；爬行使液压阀失灵，也使液压缸受到冲击。2）产生气蚀，引起液压元件磨损，寿命降低；3）液压油与空气中的氧发生氧化作用。第二章流体力学基础1、液体静压力分布特征◆静止液体内任一点的压力由两部分组成◆静止液体内的压力随液体深度呈线性规律递增。◆同一液体中，离液面深度相等的各点压力相等。2、静压力基本方程的物理意义是：静止液体内任何一点具有压力能和位能两种能量形式，且其总和保持不变，即能量守恒。但是两种能量形式之间可以相互转换。3、压力的表示方法绝对压力：以绝对零压力作为基准所表示的压力相对压力：以当地大气压力为基准所表示的压力仪表指示的压力是相对压力。液压传动中所提到的压力均为相对压4、液体中某点处的绝对压力小于大气压力，这时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值，称为真空度。5、液压系统中的压力是由外界负载决定的液体静压力作用在固体壁面——平面时：总力等于压力与承压面积的乘积，且作用方向垂直于承压表面曲面时：总力等于压力与曲面在该方向投影面积的乘积，即理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体；实际液体：具有粘性的液体。恒定流动：液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化的流动。连续方程是流量连续性方程的简称，它是流体运动学方程，其实质是质量守恒定律的另一种表示形式。FpAxxFpA6、通流截面：流束中与所有流线正交的截面称为通流截面。特点：每点处的流动速度都垂直于这个面。7、流量：单位时间内流过某通流截面的液体体积8、理想液体能量方程的物理意义是：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。9、两种流动状态：层流和湍流层流时，液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，且平行于管道轴线；湍流时，液体质点的运动杂乱无章，除了平行于管道轴线的运动外，还存在着剧烈的横向运动。10、液体流动状态可用雷诺系数判别层流ReRecr湍流Re≥Recr实际液体具有粘性，所以流动时粘性阻力要损耗一定能量，这种能量损耗表现为压力损失——沿程压力损失、局部压力损失；11、沿程压力损失液体在等径直管内流动时因摩擦而产生的压力损失。12、局部压力损失液体流经管道的弯头、接头、阀口以及突然变化的截面等处时，因流速或流向发生急剧变化而在局部区域产生流动阻力所造成的压力损失。13、管路系统的总压力损失：为所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和14、气穴现象:在液压系统中，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会游离出来，使液体中产生大量气泡，这种现象称为气穴现象。气穴现象使液压装置产生噪声和振动，使金属表面受到腐蚀。15、空气分离压：在一定温度下，当液体压力低于某值时，溶解在液体中的空气将会突然地迅速从液体中分离出来，产生大量气泡，这个压力称为液体在该温度下的空气分离压。气泡越多，液体的体积模量越小。16、饱和蒸气压：当液体在某一温度下其压力继续下降而低于一定数值时，液体本身便迅速汽化，产生大量蒸气，这时的压力称为液体在该温度下的饱和蒸气压。一般说来，液体的饱和蒸气压比空气分离压要小得多17、气穴现象多发生在阀口和泵的吸油口18、当气泡进入高压区，附在金属表面的气泡迅速破灭时，产生局部碰撞和高压使金属表面剥蚀19、气穴的危害1）产生气泡，破坏液流连续性，造成流量和压力脉动；2）气泡破灭，引起液压冲击、噪声、振动和气蚀因气穴而对金属表面产生腐蚀的现象称为气蚀。20、减小气穴的措施最根本的是要避免液压系统中的压力过分降低21、液压冲击液压系统中因某些原因液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值的现象。22、液压冲击成因液流突然停止运动时产生的液压冲击。运动部件制动或换向时产生的压力冲击。液压系统中某些液压元件动作失灵或不灵敏产生的液压冲击第三章动力元件1、液压泵是一种能量转换装置，它把驱动电机的机械能转换成输到系统中去的油液的压力能，供液压系统使用。2、液压泵的分类、图形符号按结构形式：齿轮泵叶片泵、柱塞泵、螺杆泵等3、液压泵的主要参数液压泵额定压力是指泵在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力。液压马达额定压力是指马达在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力。液压泵的几何流量液压泵轴每转一转，由其密封容腔几何尺寸变化所算得的排出液体的体积。4、液压泵功率及效率功率损失可以分为容积损失和机械损失两部分。容积损失的成因是因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩(主要是内泄漏)而造成的流量上的损失机械损失的成因因摩擦而造成的转矩上的损失。液压泵或液压马达的总效率都等于各自容积效率和机械效率的乘积5、齿轮泵是液压传动系统中常用的液压泵，在结构上可分为外啮合式和内啮合式两类。6、外啮合齿轮泵消除困油的措施通常在两侧盖板上开卸荷槽，使封闭腔容积减小时通过左边的卸荷槽与压油腔相通，容积增大时通过右边的卸荷槽与吸油腔相通；用异形卸荷槽，其消除困油现象的效果更佳。7、影响齿轮泵压力提高的因素◇轴向泄漏◇不平衡径向力提高压力的措施：1）首要的问题是解决轴向泄漏一般采用轴向间隙自动补偿2）减小不平衡径向力减小压油区适当增加径向间隙8、单作用泵:泵在转子转一转的过程中，吸油和压油各一次。非平衡式泵：转子上受有单方向的液压不平衡作用力，其轴承负载较大。变量泵：改变定子和转子间偏心的大小，便可改变泵的排量。9、单作用叶片泵特点◇改变定子和转子之间的偏心便可改变流量。偏心反向时，吸油压油方向也相反。◇处在压油腔的叶片顶部受有压力油的作用，要把叶片推入转子槽内。为了使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，压油腔一侧的叶片底部要通过特殊的沟槽和压油腔相通。吸油腔一侧的叶片底部要和吸油腔相通，这里的叶片仅靠离心力的作用顶紧在定子内表面上。◇转子受有不平衡的径向液压作用力10、双作用叶片泵:泵的转子每转一转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次。平衡式叶片泵:泵的两个吸油和和压油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡。11、单作用叶片泵的叶片数为奇数，一般取13或15片双作用叶片泵的叶片数为偶数，一般取12或16片12、限压式变量叶片泵限定压力PB由限压弹簧的预压缩量x0决定当p≤pB时，pA＜kx0,定子不动，e=e0,泵流量为qmax当p＞pB时，pA＞kx0,定子左移，e减小,泵流量q降低。当p=pc时，pA＞kx0,定子与转子同心，e=0,泵流量q=0。13、外反馈限压式变量叶片泵的q—p特性曲线流量-压力特性曲线AB段-定量段BC段-变量段●功率-压力特性曲线14、柱塞泵是依靠柱塞在缸体内作往复运动，而产生的容积变化来吸油和压油的。15、柱塞和缸体内孔都是圆柱表面，所以容易得到高精度配合，密封性能好，且在高压下工作仍能保持较高的容积效率和总效率。因此，现在柱塞泵的形式众多，性能各异，应用非常广泛。16、根据柱塞的布置和运动方向与传动主轴相对位置的不同，柱塞泵可分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵两类。17、直轴式轴向柱塞泵改变斜盘与缸体中心线的夹角，就可改变柱塞的行程长度，因而改变了泵的排量V。18、斜轴式泵一般为25°，最大达40°；而直轴式泵一般是15°，最大为20°，所以斜轴式泵变量范围大。19、径向柱塞泵按配油方式不同可分为阀配油式、轴配油式和轴/阀联合配油式三种。20、齿轮马达、叶片马达、轴向柱塞马达—高速马达低速马达的基本结构形式是径向柱塞式21、摆动液压马达是实现往复摆动的执行元件，输入为压力和流量，输出为转矩和角速度。摆动液压马达的结构比连续旋转的液压马达结构简单22、液压泵在吸油过程中，吸油腔中的绝对压力会低于大气压。如果液压泵离油面很高，吸油口处过滤器和管道阻力大，油液的粘度过大，则液压泵吸油腔中的压力就很容易低于油液的空气分离压，从而出现气穴现象。23、液压泵中产生气穴的危害有产生噪声，引起振动，使泵的零件腐蚀损坏。24、性能外啮合齿轮泵双作用叶片泵限压式量叶片泵径向柱塞泵轴向柱塞泵螺杆泵输出压力低压、中高压中压、中高压中压、中高压高压、超高压高压、超高压低压、中高压超高压流量调节不能不能能能能不能效率低较高较高高高较高输出流量脉动很大很小一般一般一般最小自吸特性好较差较差差差好对油的污染敏感性不敏感较敏感较敏感很敏感很敏