液壓實驗報告

1、一、液壓傳動認識實驗1實驗目的(一) 理解液壓系統(tǒng)的基本組成。(二) 理解液壓系統(tǒng)基本元器件的功能。(三) 理解液壓傳動的基本形式。2實驗要求由實驗教師對以簡單液壓傳動系統(tǒng)的結構、工作原理及性能結合實物、剖開的實物、各種閥模型及示教板等進行講解，充分理解掌握課堂內容和如下內容。要求同學掌握的內容：理解一般液壓系統(tǒng)中傳動介質的特點及選用原則；理解一般液壓系統(tǒng)中能量轉化裝置及執(zhí)行元件的特點；理解液壓傳動中方向控制、流量控制、壓力控制的基本元件及特點理解液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟?；理解手動液壓鉗的工作原理。3實驗內容液壓系統(tǒng)的基本組成：一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助

2、元件和液壓油。液壓系統(tǒng)基本元器件的功能：1.動力元件動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。2執(zhí)行元件執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉換為機械能，驅動負載作直線往復運動或回轉運動。3.控制元件控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭

3、閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。4.輔助元件輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計等。5.液壓油液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。液壓千斤頂：1 杠桿手柄 2小油缸 3小活塞 4， 7單向閥 5吸油 管 6，10管道 8大活塞 9大油缸 11截止閥 12油箱 圖 1-1 是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。 大油缸 9 和大活塞 8 組成舉 升液壓缸。杠桿手柄 1、小油缸 2、小活塞 3、單向閥 4 和 7 組成手 動液壓泵。 如提起手柄使

4、小活塞向上移動， 小活塞下端油腔容積增大， 形成局部真空，這時單向閥 4 打開，通過吸油管 5 從油箱 12 中吸油； 用力壓下手柄，小活塞下移，小活塞下腔壓力升高，單向閥 4 關閉， 單向閥 7 打開，下腔的油液經(jīng)管道 6 輸入舉升油缸 9 的下腔，迫使大 活塞 8 向上移動，頂起重物。再次提起手柄吸油時，單向閥 7 自動關 閉，使油液不能倒流，從而保證了重物不會自行下落。不斷地往復扳 動手柄，就能不斷地把油液壓入舉升缸下腔，使重物逐漸地升起。如 果打開截止閥 11，舉升缸下腔的油液通過管道 10、截止閥 11 流回油 箱，重物就向下移動。這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟?。手動液壓鉗： 壓接鉗由油

5、箱、動力機構、換向閥、卸壓閥、泵油機構組成，泵油機構由油泵體、高、低壓油出油孔、偏心軸、偏心軸承、從動齒輪和一對高壓油泵以及一低壓油泵構成，油泵體懸固于油箱蓋上，高、低壓油出油孔開設在油泵體上，與卸壓閥油路連接，偏心軸呈縱向設置，上端樞置于油泵體中央，下端固設偏心軸承，從動齒輪固置在偏心軸頂部，與動力機構聯(lián)結，高、低壓油泵懸固在油泵體上，各具一與偏心軸承相觸的作動件，高、低壓油泵的泵腔分別與高、低壓油出油孔相通。將泵油機構與動力機構的連接為垂直連接，可充分利用空間而小化占地面積，有利于作業(yè)及運輸；將高、低壓油泵的泵油形式變?yōu)槠妮S承的作動形式，具有結構簡單、零部件少而利于裝配二、液壓泵及執(zhí)行元

6、件認識實驗1實驗目的(一) 理解液壓系統(tǒng)的液壓泵、液壓馬達和液壓缸的工作原理和用途。(二) 理解常見的齒輪泵、葉片泵、柱塞泵的結構特點。(三) 理解液壓馬達和液壓缸的結構特點。2實驗要求了解液壓泵的種類及分類方法；理解液壓系統(tǒng)的液壓泵、液壓馬達和液壓缸的工作原理和選用依據(jù)。通過對液壓泵的實際觀察，掌握齒輪泵、葉片泵柱塞泵的工作原理和結構。通過對液壓缸的實際觀察，掌握單桿液壓缸、雙桿液壓缸和柱塞缸的結構特點及工作原理。掌握典型液壓泵及液壓缸的結構特點、應用范圍及設計選型；3實驗內容液壓泵：液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，其作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)

7、提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。液壓泵工作原理：是為液壓傳動提供加壓液體的一種液壓元件，是泵的一種。它的功能是把動力機(如電動機和內燃機等)的機械能轉換成液體的壓力能。圖中為單柱塞泵的工作原理。凸輪由電動機帶動旋轉。當凸輪推動柱塞向上運動時，柱塞和缸體形成的密封體積減小，油液從密封體積中擠出，經(jīng)單向閥排到需要的地方去。當凸輪旋轉至曲線的下降部位時，彈簧迫使柱塞向下，形成一定真空度，油 箱中的油液在大氣壓力的作用下進入密封容積。凸 輪使柱塞不斷地升降，密封容積周期性地減小和增 大，泵就不斷吸油和排油。液壓馬達：液壓馬達習慣上是指輸出旋轉運動的，將液壓泵提供的液壓能轉變?yōu)闄C

8、械能的能量轉換裝置。液壓馬達原理：.1.葉片式液壓馬達：由于壓力油作用，受力不平衡使轉子產(chǎn)生轉矩。葉片式液壓馬達的輸出轉矩與液壓馬達的排量和液壓馬達進出油口之間的壓力差有關，其轉速由輸入液壓馬達的流量大小來決定。由于液壓馬達一般都要求能正反轉，所以葉片式液壓馬達的葉片要徑向放置。為了使葉片根部始終通有壓力油，在回、壓油腔通人葉片根部的通路上應設置單向閥，為了確保葉片式液壓馬達在壓力油通人后能正常啟動，必須使葉片頂部和定子內表面緊密接觸，以保證良好的密封，因此在葉片根部應設置預緊彈簧。葉片式液壓馬達體積小，轉動慣量小，動作靈敏，可適用于換向頻率較高的場合，但泄漏量較大，低速工作時不穩(wěn)定。因此葉片

9、式液壓馬達一般用于轉速高、轉矩小和動作要求靈敏的場合。2.徑向柱塞式液壓馬達：徑向柱塞式液壓馬達工作原理，當壓力油經(jīng)固定的配油軸4的窗口進入缸體內柱塞的底部時，柱塞向外伸出，緊緊頂住定子的內壁，由于定子與缸體存在一偏心距。在柱塞與定子接觸處，定子對柱塞的反作用力為。力可分解為和兩個分力。當作用在柱塞底部的油液壓力為，柱塞直徑為，力和之間的夾角為X時，力對缸體產(chǎn)生一轉矩，使缸體旋轉。缸體再通過端面連接的傳動軸向外輸出轉矩和轉速。以上分析的一個柱塞產(chǎn)生轉矩的情況，由于在壓油區(qū)作用有好幾個柱塞，在這些柱塞上所產(chǎn)生的轉矩都使缸體旋轉，并輸出轉矩。徑向柱塞液壓馬達多用于低速大轉矩的情況下。3.軸向柱塞馬

10、達：軸向柱塞泵除閥式配流外，其它形式原則上都可以作為液壓馬達用，即軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達是可逆的。軸向柱塞馬達的工作原理為，配油盤和斜盤固定不動，馬達軸與缸體相連接一起旋轉。當壓力油經(jīng)配油盤的窗口進入缸體的柱塞孔時，柱塞在壓力油作用下外伸，緊貼斜盤斜盤對柱塞產(chǎn)生一個法向反力，此力可分解為軸向分力及和垂直分力Q。Q與柱塞上液壓力相平衡，而Q則使柱塞對缸體中心產(chǎn)生一個轉矩，帶動馬達軸逆時針方向旋轉。軸向柱塞馬達產(chǎn)生的瞬時總轉矩是脈動的。若改變馬達壓力油輸入方向，則馬達軸按順時針方向旋轉。斜盤傾角的改變、即排量的變化，不僅影響馬達的轉矩，而且影響它的轉速和轉向。斜盤傾角越大，產(chǎn)生轉矩越大，轉速越低

11、。4齒輪液壓馬達：齒輪馬達在結構上為了適應正反轉要求，進出油口相等、具有對稱性、有單獨外泄油口將軸承部分的泄漏油引出殼體外；為了減少啟動摩擦力矩，采用滾動軸承；為了減少轉矩脈動齒輪液壓馬達的齒數(shù)比泵的齒數(shù)要多。齒輪液壓馬達由干密封性差，容租效率較低，輸入油壓力不能過高，不能產(chǎn)生較大轉矩。并且瞬間轉速和轉矩隨著嚙合點的位置變化而變化，因此齒輪液壓馬達僅適合于高速小轉矩的場合。一般用干工程機械、農業(yè)機械以及對轉矩均勻性要求不高的機械設備上液壓缸：液壓缸又稱為油缸，它是液壓系統(tǒng)中的一種執(zhí)行元件，其功能就是將液壓能轉變成直線往復式的機械運動。液壓缸的工作原理：（1） 活塞式液壓缸：主要由缸體、活塞和活

12、塞桿組成。缸體固定，當油液壓入左油腔、右油腔回油時，活塞向右移動，反之，活塞向左移動。單桿活塞式液壓缸，其特點是活塞的一端有活塞桿而另一側沒有活塞桿。當左油腔進油時，活塞向右移動，當右油腔進油時，活塞向左移動。 （2） 柱塞式液壓缸。柱塞式液壓缸是一種單作用式液壓缸，靠液壓力只能 實現(xiàn)一個方向的運動，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重。 （3） 擺動缸。擺動式液壓缸是輸出扭矩并實現(xiàn)往復運動的執(zhí)行元件，也稱擺動式液壓馬達。有單葉片和雙葉片兩種形式。定子塊固定在缸體上，而葉片和轉子連接在一起。根據(jù)進油方向，葉片將帶動轉子作往復擺動。 （4） 伸縮式液壓缸。伸縮式液壓缸具有二級或多級活塞，伸縮式液壓缸

13、中活塞伸出的順序式從大到小，而空載縮回的順序則一般是從小到大。齒輪泵、葉片泵、柱塞泵的結構特點：齒輪泵：齒輪泵對油液的要求最低，最早的時候因為壓力低，所以一般用在低壓系統(tǒng)中，先隨著技術的發(fā)展，壓力可以做到25MPa左右，常用在廉價工程機械和農用機械方面，當然在一般液壓系統(tǒng)中也有用的，但是他的油液脈動大，不能變量，好處是自吸性能好。葉片泵：對油液的要求居中，早起的葉片泵受定子曲線和材料的影響壓力不能太高，現(xiàn)在高壓葉片泵可以做到21MPa，因為他啟動力矩小，長用在汽車助力泵上，他脈動居中，自吸性能居中。柱塞泵：壓力高，性能穩(wěn)定，成本高，脈動最小，可以變量，常用在高壓系統(tǒng)和工程機械上。但他的自吸性能

14、最差液壓馬達的結構特點：從能量轉換的觀點來看，液壓泵與液壓馬達是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入工作液體，都可使其變成液壓馬達工況；反之，當液壓馬達的主軸由外力矩驅動旋轉時，也可變?yōu)橐簤罕霉r。因為它們具有同樣的基本結構要素-密閉而又可以周期變化的容積和相應的配油機構。但是，由于液壓馬達和液壓泵的工作條件不同，對它們的性能要求也不一樣，所以同類型的液壓馬達和液壓泵之間，仍存在許多差別。首先液壓馬達應能夠正、反轉，因而要求其內部結構對稱；液壓馬達的轉速范圍需要足夠大，特別對它的最低穩(wěn)定轉速有一定的要求。因此，它通常都采用滾動軸承或靜壓滑動軸承；其次液壓馬達由于在輸入壓力油條件下工作，因而

15、不必具備自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起動轉矩。由于存在著這些差別，使得液壓馬達和液壓泵在結構上比較相似，但不能可逆工作。液壓缸的結構特點：液壓油缸的特點是輕便，容易攜帶，設計合理。表面烤漆處理，光澤亮麗不易生銹，液壓油缸的全部原材料經(jīng)過頂級熱處理，并以進口數(shù)控車床 磨床 鉆床加工而成，進口密封件，使油缸連續(xù)工作不易磨損。規(guī)格一般10噸-200噸。特殊規(guī)格可以定做。液壓缸的材質是一般的中碳鋼，液壓缸的活塞帶極限的壓力是16兆帕，液壓缸分活塞缸和柱塞缸，但是它們的工作原理完全相同，之所以有不同的選擇，主要是從設計的需求與工藝的方便性上考慮的，一般來說，大缸徑考慮用活塞，小缸徑考

16、慮用柱塞；執(zhí)行桿剛度要求特別高的用柱塞，要求一般的用活塞。三、液壓控制閥認識實驗1實驗目的(一) 理解液壓系統(tǒng)的三類控制閥的工作基本原理。(二) 理解方向控制閥的通、位及中位機能等基本概念。(三) 理解壓力及流量控制閥的結構特點。2實驗要求由實驗教師對以上各種液壓閥的結構、工作原理及性能結合實物、剖開的實物、各種閥模型及示教板等進行講解，充分理解掌握課堂內容和如下內容。要求同學掌握的內容：液壓閥分類： 單向閥滑閥 手動換向閥方向控制閥 換向閥 電磁換向閥 液控換向閥液壓閥 電液換向閥轉閥壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥流量控制閥：節(jié)流閥、調速閥3實驗內容1. 壓力控制閥（1）結構特點共同特點

17、是利用油液壓力對閥芯產(chǎn)生推力與彈簧力等平蘅在不同位置上，以控制閥口開度來實現(xiàn)壓力控制。（2）壓力控制閥的裝配1）裝配前必須將全部零件仔細清洗。2）主閥芯在閥體內應移動靈活，不得有阻滯現(xiàn)象。配合間隙一般在0.0150.025mm之間。3）主閥芯、先導閥芯與它們的閥座應密合良好，不得有泄漏（可用汽油或煤油檢查）。4）裝配后可做壓力調整實驗。2. 方向控制閥 （1）結構特點1）單向閥反向截止，要求密合性好，正面通油壓力損失要小。2）換向閥是改變系統(tǒng)內油液流向的控制閥，利用閥芯與閥體間的相對位置的變化，達到改變油流的目的。閥芯移動的方式很多：手動式、機動式（凸輪、擋塊等）、電動式（交流電磁鐵、直流干式

18、和濕式電磁鐵等）、液動式和電液動式等。3）交流電磁鐵電壓一般為220V、380V或36V。4）直流濕式電磁鐵電壓一般為24V。 （2）方向控制閥的裝配：與壓力閥基本相同。3. 流量控制閥 （1）結構特點流量閥是依靠改變通流面積的大小來調節(jié)流量的。常用的流量閥有節(jié)流閥、各類調速閥以及它們的組合閥等。其中節(jié)流閥是中心，其它流量閥都是節(jié)流閥與其它控制閥的組合。（2）流量閥的裝配：與壓力閥基本相同。四、液壓輔助元件認識實驗1實驗目的(一) 理解液壓系統(tǒng)的輔助元件基本組成。(二) 重點理解液壓系統(tǒng)蓄能器的功能。(三) 了解液壓傳動的管接頭及油箱的功能及特點。2實驗要求由實驗教師對液壓系統(tǒng)的各種輔助元件的

19、結構、工作原理及性能結合實物、剖開的實物、各種閥模型及示教板等進行講解，充分理解掌握課堂內容。理解液壓系統(tǒng)輔助元件的基本組成。理解液壓系統(tǒng)蓄能器的功用及結構特點；了解管接頭的借口形式及特點；了解過濾器的特點及安裝位置；了解油箱的安裝位置及功能。3實驗內容液壓系統(tǒng)中的輔助元件：濾油器、蓄能器、油箱、管接頭和油管等。從液壓系統(tǒng)的整體來看，輔助元件是必不可少的重要元件，如果選擇或使用不當，會對系統(tǒng)的工作性能、壽命、溫度、節(jié)能和噪聲等都有直接的影響，因此必須予以充分重視。油箱的作用及分類：1.油箱的作用是儲存液壓系統(tǒng)工作循環(huán)所需的油液，散發(fā)系統(tǒng)工作過程中產(chǎn)生的一部分熱量、分離油液中氣泡等作用。二、常用油箱的結構三、油箱與液壓泵的幾種安裝位置1.上置式2.旁置式3.下置式液壓系統(tǒng)蓄能器的功能：蓄能器是一種把液壓能儲存在耐壓容器內，待需要時將其釋放出來的一種儲能裝置。主要有以下幾種作用：1儲存能量(1)短期大量供油在間歇工作或短時高速運動的液壓系統(tǒng)中，對油泵供油量的要求差別很大，利用蓄能器蓄能，待系