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1液压传动基础知识汇总报告工机三班第四组成员:章峰、张遥、张兵、罗东、凌健中、邹明君、周晓红、王梦云轩液压传动是以液体为工作介质,通过驱动装置将原动机的机械能转换为液体的压力能,然后通过管道、液压控制及调节装置等,借助执行装置,将液体的压力能转换为机械能,驱动负载实现直线或回转运动。液压传动是以液体为工作介质,利用液体的压力、通过密封容积的变化实现动力传递。一.液压传动的基本原理2从千斤顶的液压系统组成和工作原理可以看出,液压系统一般有以下几个部分组成:二液压传动系统工作原理及构成传动介质控制元件辅助元件执行元件动力元件3一个完整的液压传动系统由以下几部分组成:(l)动力元件(液压泵):是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件,其作用是向液压系统提供压力油,液压泵是液压系统的心脏。(2)执行元件:把液体压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件,执行元件包括液压缸和液压马达。(3)控制元件:包括压力、方向、流量控制阀,是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件。如换向阀15即属控制元件。(4)辅助元件:上述三个组成部分以外的其它元件,如:管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。组成部分:4液压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点:(1)在同等功率情况下,液压执行元件体积小、结构紧凑。(2)液压传动的各种元件,可根据需要方便、灵活地来布置;(3)液压装置工作比较平稳,由于重量轻,惯性小,反应快,液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向;(4)易获得很大的力或力矩,操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1),它还可以在运行的过程中进行调速;一液压传动的主要优点第二节液压传动的特点及应用5(5)一般采用矿物油为工作介质,相对运动面可自行润滑,使用寿命长;(6)容易实现直线运动;(7)既易实现机器的自动化,又易于实现过载保护,当采用电液联合控制甚至计算机控制后,可实现大负载、高精度、远程自动控制。(8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化,便于设计、制造和使用。6二.主要缺点(1)油液泄漏及压力损失使效率降低,不能用于高精度的定比传动,不适于远距离传动。(2)为了减少泄漏,液压元件配合精度要求高,加工工艺较难,在制造精度上要求较高,因此它的造价高,维修业较困难。(3)在低温及高温条件下不宜采用液压传动。7第三节液压油液压油是液压传动的工作介质,是传递动力和信号的工作介质,同时起到润滑,冷却和防锈的作用。一、油液的物理性质1、密度—单位体积液体的质量ρ=m/vkg/m3密度随着温度或压力的变化而变化,一般取20℃的油液密度为标准密度,ρ20=880kg/m3左右,可以忽略其变化。液压油粘性液体在外力作用下流动(或有流动趋势)时,分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩檫力,它使液体各层间的运动速度不等,这种现象叫做液体的粘性。静止液体不呈现粘性。第四节液压油压力损失实际液体具有粘性,流动中必有阻力,为克服阻力,须消耗能量,造成能量损失(即压力损失)分类:沿程(直管)压力损失、局部压力.•层流:液体的流动是分层的,层与层之间互不干扰。•紊流:液体流动不分层,做混杂紊乱流动•沿程压力损失(直管压力损失)•定义:液体沿等径直管流动时,由于液体的粘性摩擦和质点的相互扰动作用,而产生的压力损失•局部压力损失•定义:液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口滤网等局部装置时,液流会产生旋涡,并发生强烈的紊动现象,由此而产生的损失称为局部损失。第五节液压冲击与气穴现象•液压冲击:液压系统中,由于某种原因(如速度急剧变化),引起压力突然急剧上升,形成很高压力峰值的现象。•如:急速关闭自来水管可能使水管发生振动,同时发出噪声。•产生原因:•1)迅速使油液换向或突然关闭油路,使液体受阻,动能转换为压力能,使压力升高•2)运动部件突然制动或换向,使压力升高。液压冲击的危害:引起振动、噪声、导致某些元件如密封装置、管路等损坏;使某些元件(如压力继电器、顺序阀等)产生误动作,影响系统正常工作。减小液压冲击的措施:•1)延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。•2)限制管道流速及运动部件速度.•3)加大管道直径,尽量缩短管路长度。•4)采用软管,以增加系统的弹性。气穴(空穴)现象气穴现象:液压系统中,由于某种原(如速度突变),使压力降低而使气泡产生的现象。产生原因:压力油流过节流口、阀口或管道狭缝时,速度升高,压力降低;液压泵吸油管道较小,吸油高度过大,阻力增大,压力降低;液压泵转速过高,吸油不充分,压力降低(如高空观缆)。1液流不连续,流量、压力脉动2系统发生强烈的振动和噪声3发生气蚀气穴现象引起的结果•减小气空穴的措施1减小小孔和缝隙前后压力降。2增大直径、降低高度、限制流速。3管路要有良好密封性防止空气进入。4提高零件抗腐蚀能力,采用抗腐蚀能力强的金属材料,减小表面粗糙度。5整个管路尽可能平直,避免急转弯缝隙,合理配置。液压泵的工作原理和分类•工作原理:–具有密封的可循环变化的容积–具有配流装置–油箱充压或与大气连通•分类–根据结构:齿轮、螺杆、叶片、柱塞–根据压力:高、中、低–根据旋转一周的吸压油次数:单作用、双作用–根据径向力的大小:卸荷泵、非卸荷泵–根据流量是否可调:定量、变量–根据方向是否可调:单向、双向齿轮泵•优点:结构简单,价格低,体积小,重量轻,自吸性好,对油污不敏感•缺点:流量脉动大,噪声大•分类–根据啮合形式:外啮合、内啮合–根据齿形曲线:渐开线、圆弧齿形、摆线齿形•渐开线外啮合齿轮泵•渐开线内啮合齿轮泵•内外转子式摆线泵困油现象及消除•产生:–重叠系数ε1–困死容积:前对轮齿未退出,后面已进入啮合•危害:–容积减小时:冲击载荷–容积增大时:气蚀及气穴•消除:–侧板上开卸荷槽–容积减小时通压油腔,增大时通吸油腔–任何时候高、低压油腔皆不相通泄漏与间隙的自动补偿•泄漏途径:–端面–径向–啮合点处•自动补偿:–浮动轴套(侧板)式:把压油腔的油液引入轴套外端面–弹(挠)性侧板式:结构复杂,侧板变形不均匀,磨损不均匀,补偿性能欠佳•径向间隙的自动补偿径向力及减小措施•径向力:–沿齿轮圆周液体压力及啮合力产生–压力越高径向力越大–降低轴承寿命;泵的变形加大,扫堂•减小措施:材料、结构、润滑、压力–合理选择齿宽B和齿顶圆直径–缩小压油腔的尺寸–将压油腔扩大到接近吸油腔侧–将吸油腔扩大到接近压油腔侧–液压平衡法叶片泵•优点:结构紧凑、体积小、重量轻、流量均匀、噪声小、寿命长•缺点:吸入特性不太好,对油污敏感,制造工艺要求高•类型:–根据每转作用次数:单作用、双作用–根据工作压力:高、中、低–根据流量是否可调:定量泵、变量泵单作用叶片泵•变量非卸荷式泵•工作原理:定子和转子偏心,叶片为奇数•结构介绍–内反馈限压式变量叶片泵–外反馈限压式变量叶片泵双作用叶片泵•工作原理:–结构:左右泵体、配油盘、定子、圆柱销、转子、叶片–四个密封容积–两次吸油和压油–平衡(卸荷)泵:径向液压力平衡
本文标题:液压作业
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