6液压传动.

§6液压传动液压挖掘机装载机装载机铲运机液压平地机液压摊铺机钮荷兰拖拉机液压泵概述液压泵的工作原理和分类液压泵概述空气压缩机的工作原理和分类3.工作原理液压泵齿轮泵渐开线形外啮合齿轮2.工作原理液压泵齿轮泵渐开线形内啮合齿轮联合收割机汽车起重机液压翻斗车液压翻斗车数控机床液压主泵小松挖掘机主液压泵工程机械液压缸驱动马达转向及先导控制液压辅件§6液压传动要点：1.工作原理2.液压元件——动力、执行、控制元件3.液压回路特点：1.油液为传动工作介质——区别于固体2.平稳性←－缓冲、吸振3.无级调速、过载保护←－流量§6-1基本概念液压传动演示图1.exe一、工作原理液压千斤顶.swf1.能量转换：机械能→液体压力能→机械能；2.密封容器内传动；3.靠液体压力传递：帕斯卡原理(密闭容器内液体各点压力相等)；4.液体不可压缩性→液体容积变化相等原理。单柱塞泵原理图.swf二、液压系统组成动力装置——液压泵执行装置——油缸、液压马达控制装置——液压阀(方向阀、压力阀、流量阀)辅助装置——油箱、油管、压力管、滤油器、…工作介质——液压油三、特点1.无级调速、变速范围大、传动比不精确；2.传动平稳、润滑好、易泄漏、具温度敏感性；3.过载保护；4.体积小、重量轻、制造精度高、成本高、标准化程度高。吊车液压装置四、基本参数单杆活塞式液压缸.swf双作用单杆液压缸.exeAFp压力.1tVQ油液流量.2pQpAvFvtFltWP功率.3五、液压油1.粘度——液流内摩擦力（切向力）分：动力粘度μ(N·s/m2≡Pa·s)，运动粘度ν=μ/ρ，相对粘度（恩氏粘度）°E50（与水相比，无量纲）。2.选择原则温度高，压力高，流速低－→用高粘度油；温度低，压力低，流速高－→用低粘度油。六、有关问题1.液压冲击——油压突升时产生振动、噪音、元件破坏；2.气穴——油压突降时产生气泡，破坏油液连续性；3.压力损失△p←由于液体内及与固体壁面的摩擦；分：沿程损失——流经等截面直管时，局部损失——流经不等截面曲折处时。4.流量损失←由于泄漏：内泄漏（系统内），外泄漏（漏到外部大气）。泵体一对相互啮合的齿轮两侧的端盖渐开线形外啮合齿轮一、齿轮泵外啮合齿轮泵外形.gif1.组成：齿轮泵结构.avi§6-2液压动力元件——容积式油泵齿轮泵1.swf容积式泵工作原理.avi渐开线形外啮合齿轮2.原理：油箱→吸油管→吸油腔→齿槽→压力腔→高压油管→↑││内泄漏│└──────┘齿轮泵原理.avi齿轮泵的工作原理.exe困油现象.swf困油现象.exe3.特点：结构简单、内泄漏多、困油现象→冲击振动、噪声、气穴。4.应用：低压轻载系统二、叶片泵单叶片泵.swf单作用叶片泵.swf双作用叶片泵.exe双作用叶片泵.gif1.组成：泵轴上转子及其槽内叶片；泵体内定子（2段长半径圆弧+2段短半径圆弧+4段过渡曲线）；端盖及其上沟槽(各通吸油口和压油口)。叶片油泵.swf2.原理：单叶片泵.swf单作用叶片泵.swf双作用叶片泵.exe双作用叶片泵.gif叶片靠离心力紧靠定子内表面→形成转动的密封容积→容积随转动变化→周期性吸油、压油3.特点：结构紧凑但复杂、运转平稳、噪声小、排量大。限压式变量叶片泵三、柱塞泵单柱塞泵原理图.swf1．径向柱塞泵（1）组成：径向柱塞泵.swf径向柱塞泵.exe转子(油缸体)及其上柱塞、衬套(内有油孔)；配油轴（固定不动）；定子（与转子轴线有偏心）。径向柱塞泵径向柱塞泵径向柱塞泵.swf径向柱塞泵.exe（2）原理：柱塞靠离心力紧靠定子内表面－→柱塞底部形成柱塞油缸－→油缸工作空间随转动变化－→周期性吸油、压油。（3）特点：流量大、压力高、可调流量，结构复杂、径向尺寸大。2．轴向柱塞泵轴向柱塞泵.swf斜盘式轴向柱塞泵.exe（1）组成：配油盘、缸体及其内柱塞、斜盘。2．轴向柱塞泵轴向柱塞泵.swf斜盘式轴向柱塞泵.exe（1）组成：配油盘、缸体及其内柱塞、斜盘。（2）原理：柱塞靠弹簧力压紧在斜盘上－→柱塞与缸体内圆孔形成密封容积－→缸体转动－→柱塞往复运动－→从配油盘上弧形沟槽周期性吸油、压油。（3）特点：轴向柱塞泵.swf斜盘式轴向柱塞泵.exe结构紧凑、复杂，径向尺寸小、密封性好、泄漏少，压力高，可调流量和流向，价格高。（4）应用：高压系统。四、功率和效率N=pQ入出NN§6-3液压执行元件一、液压缸单杆活塞式液压缸.swf双作用单杆液压缸.exe机床工作台.swf1．双作用单杆活塞液压缸（1）组成：缸体、活塞、活塞杆（2）速度和推力分析：单杆活塞式液压缸.swf双作用单杆液压缸.exe4,42121pDFDQv油：无杆腔进油，有杆腔回4)(,)(4:,222222pdDFdDQv无杆腔回油有杆腔进油4,4:)(2323pdFdQv差动连接油有、无杆腔均接同压力液压缸的典型结构1－缸底；2－弹簧挡圈；3－套环；4－卡环；5－活塞；6－O形密封圈；7－支承环；8－挡圈；9－YX形密封圈；10－缸体；11－管接头；12－导向套；13－缸盖；14－防尘圈；15－活塞杆；16－定位螺钉；17－耳环液压缸的典型结构2．伸缩套筒缸（1）特点：行程大、结构紧凑。（2）受力和运动：分级顺序伸缩。单作用伸缩缸.swf双作用伸缩缸.swf增压缸.swf增速缸.swf伸缩油缸.swf3．摆动液压缸摆动缸.swf（1）组成：缸体、叶片、叶片轴、封油隔板。（2）运动特点：往复摆动。4．单作用柱塞缸单作用伸缩缸.swf双作用伸缩缸.swf增压缸.swf增速缸.swf二、液压马达1．结构功能：与液压泵相反2．分类：齿轮马达.swf叶片马达.gif内曲线马达动作图.swf按结构分齿轮式、叶片式、柱塞式；按排量是否可调分定量马达和变量马达。3．概念：排量q——每转排油量(m3/r)转速n=Q/q(r/s))222()mN(2pqqQpQnpQNTpqT输出扭矩§6-4液压控制元件一、方向阀1．单向阀（1）普通单向阀单向阀.exe（2）液控单向阀电磁阀.exe插装阀之单向阀.swf组成：控制活塞、顶杆、阀芯、弹簧、阀体功能：液控反向流、正常单向流普通单向阀工作原理单向阀☆液控单向阀工作原理控制活塞上的控制压力最小需为主油路压力的30-50%.单向阀2．换向阀单杆活塞式液压缸.swf双作用单杆液压缸.exe机床工作台.swf换向阀的工作原理.swf（1）基本组成：阀芯、阀体（2）原理：改变阀芯与阀体相对位置以控制油液接通、截断、流动方向。（3）分类：插装阀之二通阀.swf三通阀.swf四通阀1.swf四通阀2.swfa.按工作位置数——二位、三位、四位；b.按连通油管数——二通、三通、四通、五通；c.按阀芯运动操作方式——手动、机动、电磁、液动；d.按阀芯与阀体相对运动方式——滑阀(轴向移动)、转阀(周向转动)。（4）图形符号：油流：┌→A→B─┐P─┤├→O└→B→A─┘(5)中位机能：阀芯处于中位时的通路状态。换向阀中位机能.gif多路换向阀.exe控制元件方向控制阀控制元件换向阀ABPT控制元件方向控制阀控制元件换向阀＊手动式——直接用手柄操纵换向阀。常用于起重运输、工程机械。控制元件方向控制阀控制元件换向阀＊机动式——也叫行程换向阀，它是用挡铁或凸轮使阀芯移动来控制液流的方向。机动换向阀常是二位的，有二通、三通、四通、五通几种。二通的分常闭和常开两种形式。控制元件方向控制阀控制元件换向阀PA＊电磁式——借助于电磁铁吸力推动阀芯在阀体内作相对运动来改变阀的工作位置。一般为两位和三位，通道多为二、三、四、五通。电磁阀按电源的不同分为交流（用D表示）和直流（用E表示）两种。控制元件方向控制阀控制元件换向阀ABP＊液动式——利用控制压力油来改变阀芯位置的换向阀。弹簧对中型控制元件方向控制阀控制元件换向阀控制元件方向控制阀控制元件换向阀☆转阀工作原理转阀工作时，因有不平衡的径向力存在，操作很费劲，阀芯易磨损，内泄大，故仅在低压小流量系统中用作先导阀或小型换向阀。控制元件方向控制阀控制元件换向阀二、压力阀1．溢流阀先导型溢流阀组成.gif先导型溢流阀工作原理.gif（1）功能：先导式溢流阀动画.swf先导溢流阀.swf限压防过载(安全阀)，稳压，与工作系统并联使用。（2）分类：直动式、先导式。直动式溢流阀结构直动式溢流阀工作原理2．减压阀减压阀.gif（1）功能：降低油压(通过缝隙压力损失)，与工作系统串联使用。（2）结构原理：控制元件压力控制阀控制元件减压阀☆减压阀工作原理3．顺序阀外控内泄顺序阀.gif（1）功用：由油液自身压力变化控制各执行元件的动作顺序。（2）结构原理：内控内泄内控外泄外控内泄外控外泄控制元件压力控制阀控制元件顺序阀顺序阀结构及工作原理以直动式为例控制元件压力控制阀控制元件顺序阀三、流量阀功能原理：改变液流截面积－→改变流量－→改变执行元件运动速度。1．节流阀节流阀2.SWF节流阀.swf（1）原理：改变阀口（节流口）的流通截面积。（2）流量分析：Q=KAΔpm(m=0.5～1)2．调速阀调速阀工作原理.swf（1）组成：定差减压阀与节流阀串联。（2）功能：维持节流阀前后压力差恒定→使Q∝A。（3）作用原理：节流阀出口油压(p3)与节流阀进口油压(p2)相比较而自动调节减压阀压降。2．调速阀调速阀工作原理.swf（1）组成：定差减压阀与节流阀串联。（2）功能：维持节流阀前后压力差恒定→使Q∝A。（3）作用原理：节流阀出口油压(p3)与节流阀进口油压(p2)相比较而自动调节减压阀压降。§6-5液压基本回路•提示：1．回路中包括动力、执行和控制元件，并形成闭合回路；2．基本回路完成一个特定功能（控制压力、速度、流向、顺序）；3．复杂系统由基本回路组成。手动换向回路特点：换向精度和平稳性不高,常用于换向不频繁且无需自动化的场合，如一般机床夹具、工程机械等。基本回路方向控制回路一般换向回路电磁换向回路特点：使用方便，易于实现自动化，但换向时间短，冲击大，交流电磁铁尤甚，一般用于小流量、平稳性要求不高处。基本回路方向控制回路一般换向回路电液换向回路特点：适于流量超过63L/min、对换向精度与平稳性有一定要求的液压系统。基本回路方向控制回路一般换向回路机动换向回路特点：换向精度高，冲击较小，一般用于速度和惯性较大的系统中。基本回路方向控制回路一般换向回路双向变量泵换向回路特点：适用于压力较高、流量较大的场合。18374562基本回路方向控制回路一般换向回路一、压力控制回路1．调压回路——由不同控制压力的溢流阀获取不同的系统工作压力；2．减压回路——由串联定压减压阀获取子系统恒压；3．增压回路——串联增压器以获取子系统较高压力；调压回路（多级）.exe增压回路.exe4．卸荷回路——执行元件暂停后让液压泵空转(零压力)：（1）用中位卸荷滑阀与泵串联；保压回路.exe（2）用二通滑阀与泵并联；（3）用先导式溢流阀遥控口卸荷。二、速度控制回路液压缸：v=Q/A液压马达：n=Q/q1.节流调速回路（1）组成：定量泵、溢流阀、流量阀、执行元件。（2）原理：靠流量阀（节流阀）改变流量Q。（3）形式：进油节流调速,回油节流调速,旁路节流调速。2.容积调速回路（1）原理：靠变量泵或变量马达（改变Q或q）调速；（2）形式：变量泵—定量马达（液压缸）组合，定量泵—变量马达组合，变量泵—变量马达组合。三、方向控制回路1．换向回路2．锁紧回路功用：使执行元件停止在任一位置，不受外力影响。分类：换向阀锁紧——中位封闭执行元件进出口油路；液控单向阀锁紧——换向阀中位卸荷,单向阀关闭。四、各油缸配合动作回路1．顺序动作回路分：行程控制——用行程阀；压力控制——用两个顺序阀。2．同步回路分：执行元件相串联；执行元件与调速阀串联。五、液压系统实例——自升式塔式起重机顶升液压系统作用：1.高压提升；2.低压回缩活塞杆；3.低压溢流损失小。作业(P110)：#7、#10操作力动作快慢环境要求构造负载变化影响远距离操