液壓復(fù)習(xí)資料

1、緒論：1. 液壓傳動系統(tǒng)組成：能源裝置液壓泵執(zhí)行元件有作直線運(yùn)動的液壓缸，或作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的液壓馬達(dá)?？刂普{(diào)節(jié)元件溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥。輔助元件油箱、過濾器、油管。2. 液壓傳動優(yōu)點(diǎn)：在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動力。液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向。液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速范圍可達(dá)2000），它還可以在運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。液壓傳動易于自動化，它對液體壓力、流量或流動方向易于進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動控制結(jié)合起來使用時，整個傳動裝置能實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的順序動作，也能方便地

2、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長期在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作而不會過熱，這是電氣傳動裝置和機(jī)械傳動裝置無法辦到的。由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。用液壓傳動實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動比用機(jī)械傳動簡單。第1章 ：流體力學(xué)基礎(chǔ)1. 液體靜壓力基本方程意義靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。靜壓力基本方程的物理意義是：靜止液體內(nèi)任何一點(diǎn)具有壓力能和位能兩種能量形式，且其總和保持不變，即能量守恒。但是兩種能量形式之間可以相互轉(zhuǎn)換 。2. 真空度表示方法：如果液體中某點(diǎn)處的絕對壓力小于大氣壓力，這時該點(diǎn)的絕對壓力比大氣壓力小的那部分壓力值，

3、稱為真空度。真空度=大氣壓力絕對壓力3. 連續(xù)方程含義：連續(xù)方程是流量連續(xù)性方程的簡稱，它是流體運(yùn)動學(xué)方程，其實(shí)質(zhì)是質(zhì)量守恒定律的另一種表示形式，即將質(zhì)量守恒轉(zhuǎn)化為理想液體作恒定流動時的體積守恒 。這就是液流的流量連續(xù)性方程，它說明在恒定流動中，通過流管各截面的不可壓縮流體的流量是相等的。換句話說，液體是以同一個流量在流管中連續(xù)地流動著；而液體的流速則與流通截面面積成反比 。4. 能量方程含義：能量方程又常稱伯努利方程，它實(shí)際上是流動液體的能量守恒定律。理想液體能量方程的物理意義是：理想液體作恒定流動時具有壓力能、位能和動能三種能量形成，在任一截面上這三種能量形式之間可以相互轉(zhuǎn)換，但三者之和為

4、一定值，即能量守恒 。5. 液流的兩種流態(tài)，判別方法：層流和湍流。層流時，液體流速較低，質(zhì)點(diǎn)受粘性制約，不能隨意運(yùn)動，粘性力起主導(dǎo)作用；湍流時，液體流速較高，粘性的制約作用減弱，慣性力起主導(dǎo)作用。判別方法：液體的流動狀態(tài)可用雷諾數(shù)來判別當(dāng)雷諾數(shù)Re小于臨界雷諾數(shù)Recr時，液流為層流；反之，液流大多為湍流。6. 兩種壓力損失，如何產(chǎn)生的，液流流經(jīng)閥的損失是哪一種？沿程壓力損失和局部壓力損失沿程壓力損失：液體在等徑直管內(nèi)流動時因摩擦而產(chǎn)生的壓力損失。局部壓力損失：液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、閥口以及突然變化的截面等處時，因流速或流向發(fā)生急劇變化而在局部區(qū)域產(chǎn)生流動阻力所造成的壓力損失?？倝毫p失：

5、通常情況下，液壓系統(tǒng)的管路并不長，所以沿程壓力損失比較小，而閥等元件的局部壓力損失卻較大。因此管路總的壓力損失一般以局部損失為主。第2章 ：能源裝置1. 液壓泵的作用， 液壓泵工作的基本條件是什么？液壓泵的壓力取決于什么？作用：將電動機(jī)或其它原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的能量轉(zhuǎn)換裝置。其為液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的液壓液，是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。其性能好壞直接影響液壓系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性?；緱l件：1）形成密封工作腔；2）密封工作腔容積大小交替變化。變大時與吸油口相通，變小時與壓油口相通；3）吸壓油腔隔開（配流裝置）。壓力取決：工作壓力是指液壓泵出口處的實(shí)際壓力，其大小取決于負(fù)載

6、。 額定壓力pS是指液壓泵在連續(xù)使用中允許達(dá)到的最高壓力。2. 齒輪泵的困油現(xiàn)象及解決措施，限制齒輪泵壓力提高的主要因素是什么？現(xiàn)象：為了使齒輪泵能連續(xù)平穩(wěn)地供油，必須使齒輪嚙合的重疊系數(shù)大于1。這樣，齒輪在嚙合過程中，前一對輪齒尚未脫離嚙合，后一對輪齒已進(jìn)入嚙合。因?yàn)閮蓪嘄X同時嚙合 所以就有一部分油液被圍困在兩對輪齒所形成的獨(dú)立的封閉腔內(nèi)，這一封閉腔和泵的吸、壓油腔相互間不連通。當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時，此封閉腔容積發(fā)生變化，使油液受壓縮或膨脹，這種現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。方法：在兩側(cè)端蓋上分別開卸荷槽以消除困油。主要因素：泄漏。外嚙合齒輪泵高壓腔的壓力油可通過齒輪兩側(cè)面和兩端蓋間軸向間隙、泵體內(nèi)孔和齒頂圓

7、間的徑向間隙及齒輪嚙合線處的間隙泄漏到低壓腔中去。其中對泄漏影響最大的是軸向間隙，可占總泄漏量的75%80%。它是影響齒輪泵壓力提高的首要因素。3.哪些是變量泵，哪些用于高壓第3章 執(zhí)行元件1. 液壓執(zhí)行元件的輸入和輸出參數(shù)是哪些輸入為壓力和流量，輸出為力和速度，或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。2.液壓缸的類型，液壓缸的推力及速度計算式液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式，可以分為活塞缸、柱塞缸和伸縮缸等1. 活塞式液壓缸1）雙桿活塞缸 A 活塞的有效面積； D、d 活塞和活塞桿的直徑； q 輸入流量； p1、p2 缸的進(jìn)、出口壓力； m、V 缸的機(jī)械效率、容積效率。2）單桿活塞缸3） 差動液壓缸 2.柱塞式液壓缸 3.伸縮式液

8、壓缸3. 液壓馬達(dá)的作用，主要性能參數(shù)排量的定義液壓馬達(dá)是實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)或擺動的執(zhí)行元件 排量V 是指液壓馬達(dá)軸轉(zhuǎn)一周由其各密封工作腔容積變化的幾何尺寸計算得到的油液體積 ；效率和功率容積效率：由于有泄漏損失，為了達(dá)到液壓馬達(dá)要求的轉(zhuǎn)速，實(shí)際輸入的流量q 須大于理論流量qt。容積效率 機(jī)械效率：由于有摩擦損失，液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩T一定小于理論轉(zhuǎn)矩Tt。因此機(jī)械效率為 ：液壓馬達(dá)的總效率為： 液壓馬達(dá)輸入功率Pi 為：液壓馬達(dá)輸出功率Po為 ：轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速液壓馬達(dá)能產(chǎn)生的理論轉(zhuǎn)矩Tt 為：液壓馬達(dá)輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)矩T為：液壓馬達(dá)的實(shí)際輸入流量為q時，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為： 第4章 控制元件1.控制元件分類2

9、.方向控制閥種類，什么是三位換向閥的中位機(jī)能。一些典型的三位四通換向閥中位機(jī)能：O、H、Y、J、P等工作位置機(jī)能：滑閥處于某個工作位置時，其各個油口的連通關(guān)系過渡狀態(tài)機(jī)能：滑閥從一個工作位置變換到另一個工作位置的過渡過程中，各個油口的瞬時連通關(guān)系O各油口全封閉，系統(tǒng)不卸載，缸封閉 H各油口全連通，系統(tǒng)卸荷 Y系統(tǒng)不卸荷，缸兩腔與回油相通J系統(tǒng)不卸載，缸一腔封閉，另一腔與回油連通 P壓力油與缸兩腔連通，回油封閉3. 壓力控制閥種類，溢流閥功用，常態(tài)，二節(jié)同心式先導(dǎo)溢流閥如何調(diào)壓，主閥阻尼孔的作用：有的需要限制液壓系統(tǒng)的最高壓力，如安全閥；有的需要穩(wěn)定液壓系統(tǒng)中某處的壓力值（或者壓力差，壓力比等）

10、，如溢流閥、減壓閥等定壓閥；還有的是利用液壓力作為信號控制其動作，如順序閥、壓力繼電器等。溢流閥功用：溢流閥的主要作用是對液壓系統(tǒng)定壓或進(jìn)行安全保護(hù)。幾乎在所有的液壓系統(tǒng)中都需要用到它，其性能好壞對整個液壓系統(tǒng)的正常工作有很大影響。如何調(diào)壓：將遠(yuǎn)程控制口用油管接到另一個遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的彈簧力，即可調(diào)節(jié)溢流閥主閥芯上端的液壓力，從而對溢流閥的溢流壓力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。阻尼孔的作用：阻尼孔用來對閥芯的動作產(chǎn)生阻尼，以提高閥的工作平衡性；4.減壓閥的作用，順序閥的作用，溢流閥、減壓閥和順序閥的區(qū)別減壓閥的作用是降低液壓系統(tǒng)中某一回路的油液壓力，使用一個油源能同時提供兩個或幾個不同壓力的輸出。

11、順序閥是用壓力信號控制多個執(zhí)行元件的順序動作的一種壓力閥。區(qū)別：1.溢流閥是維持閥前的壓力恒定的壓力控制閥；2.減壓閥是用節(jié)流的方法使出口低于進(jìn)口壓力并保持出口壓力恒定的壓力控制閥；3.順序閥是進(jìn)油壓力達(dá)到預(yù)調(diào)值時，閥門開放使液流暢通。5.流量控制閥定義，種類，調(diào)速閥圖形符號和簡化符號，作用流量控制閥就是通過改變閥的通流截面積來實(shí)現(xiàn)流量控制的元件。氣動流量控制閥主要包括兩種：設(shè)置在回路中，對所通過的空氣流量進(jìn)行控制，如節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、柔性節(jié)流閥、行程節(jié)流閥等；連接在換向閥的排氣口處，對換向閥的排氣量進(jìn)行控制，這類閥稱為排氣節(jié)流閥。調(diào)速閥的作用是由定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成的組合閥。節(jié)流閥用

12、來調(diào)節(jié)通過的流量，定差減壓閥則自動補(bǔ)償負(fù)載變化的影響，使節(jié)流閥前后的壓差為定值，消除了負(fù)載變化對流量的影響響。習(xí)題P222 4-11 回路中液壓缸由順序閥、溢流閥調(diào)定壓力時，各點(diǎn)壓力計算。習(xí)題P223 4-14（b）回路中液壓缸由順序閥、溢流閥調(diào)定壓力時，各點(diǎn)壓力計算。第6章 基本回路1.壓力回路：一級、二級調(diào)壓回路，分析二級調(diào)壓原理。單級調(diào)壓回路如圖6-1a所示，在液壓泵出口處設(shè)置并聯(lián)的溢流閥1，電磁閥4不通電時，即為單級調(diào)壓回路，壓力由溢流閥1的調(diào)壓彈簧調(diào)定。二級調(diào)壓回路圖6-1a也可實(shí)現(xiàn)兩種不同的壓力控制，由先導(dǎo)式溢流閥1和遠(yuǎn)程調(diào)壓閥5分別調(diào)整工作壓力。當(dāng)二位二通電磁閥4處于圖示位置時，

13、系統(tǒng)壓力由閥1調(diào)定；當(dāng)閥4通電后右位接入時，系統(tǒng)壓力由閥5調(diào)定。但要注意，閥5的調(diào)定壓力一定要低于閥1的調(diào)定壓力，否則不能實(shí)現(xiàn)二級調(diào)壓；當(dāng)系統(tǒng)壓力由閥5調(diào)定時，先導(dǎo)式溢流閥1的先導(dǎo)閥口關(guān)閉，但主閥開啟，液壓泵的溢流流量經(jīng)主閥流回油箱。2.速度控制回路（1）節(jié)流調(diào)速：進(jìn)油、回油、旁路及調(diào)速閥調(diào)速特點(diǎn)（2）容積調(diào)速（3）容積節(jié)流調(diào)速以上三種調(diào)速回路哪種效率高，那種是輸出恒轉(zhuǎn)矩或恒功率要求有節(jié)流閥的液壓回路，會建立各點(diǎn)壓力計算式。節(jié)流調(diào)速工作原理：通過改變回路中流量控制元件（節(jié)流閥或調(diào)速閥）通流截面積的大小來控制流入執(zhí)行元件或自執(zhí)行元件流出的流量，以調(diào)節(jié)其運(yùn)動速度。 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路：節(jié)流閥串聯(lián)在液

14、壓泵和液壓缸之間。液壓泵輸出的油液一部分經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸工作腔，推動活塞運(yùn)動，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。由于溢流閥有溢流，泵的出口壓力pp就是溢流閥的調(diào)整壓力并基本保持恒定。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積，即可調(diào)節(jié)通過節(jié)流閥的流量，從而調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動速度。有溢流是這種調(diào)速回路能夠正常工作的必要條件。這種調(diào)速回路的功率損失由兩部分組成，即溢流損失Py=ppqy和節(jié)流損失PT=pq1 ，故這種調(diào)速回路的效率較低。 回油節(jié)流調(diào)速回路：節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，利用節(jié)流閥控制液壓缸的排油量q2來實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。由于進(jìn)入液壓缸的流量q1受到回油路上q2的限制。因此調(diào)節(jié)q2，也就調(diào)節(jié)了進(jìn)油量q1，定量泵輸出

15、的多余油液仍經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥調(diào)整壓力（pp）基本保持穩(wěn)定。它與進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的功率損失相似。在回油節(jié)流調(diào)速回路中，液壓缸工作腔和回油腔的壓力都比進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的高，特別是負(fù)載變化大，尤其是當(dāng)F接近于零時，回油腔的背壓有可能比液壓泵的供油壓力還要高，這樣會使節(jié)流功率損失大大提高，且加大泄漏，因而其效率實(shí)際上比進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的要低。旁路節(jié)流調(diào)速回路 ：采用節(jié)流閥的旁路節(jié)流調(diào)速回路。節(jié)流閥調(diào)節(jié)液壓泵溢回油箱的流量，從而控制了進(jìn)入液壓缸的流量。改變節(jié)流閥的通流面積，即可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。由于溢流已由節(jié)流閥承擔(dān)，故溢流閥實(shí)際上是安全閥，常態(tài)時關(guān)閉，過載時打開，其調(diào)定壓力為最大工作壓力的1.11.2

16、倍。旁路節(jié)流調(diào)速回路只有節(jié)流損失而無溢流損失，液壓泵的輸出壓力隨負(fù)載而變化，即節(jié)流損失和輸入功率隨負(fù)載而變化，所以比前兩種調(diào)速回路效率高。特點(diǎn)：由于旁路節(jié)流調(diào)速回路負(fù)載特性很軟，低速承載能力又差，故其應(yīng)用比前兩種回路少，只用于高速、負(fù)載變化較小、對速度平穩(wěn)性要求不高而要求功率損失較小的系統(tǒng)中。調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路：旁路節(jié)流調(diào)速回路的承載能力亦不因活塞速度降低而減小，在負(fù)載增加時，液壓泵的泄漏使活塞速度有小量的降低。但所有性能上的改進(jìn)都是以加大流量控制閥的工作壓差，也即增加液壓泵的壓力為代價的，調(diào)速閥的工作壓差一般最小需0.5MPa，高壓調(diào)速閥則需1.0MPa左右。采用比例流量閥的節(jié)流調(diào)速回路使

17、用比例節(jié)流閥或比例調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路，可以實(shí)現(xiàn)輸入電信號對于輸出流量的比例控制。同樣它也可分為進(jìn)油、回油、旁路節(jié)流調(diào)速幾種，各基本回路的特性與上述相應(yīng)回路相似。容積調(diào)速回路：容積調(diào)速回路是用改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。優(yōu)點(diǎn)：沒有節(jié)流損失和溢流損失，因而效率高，油液溫升小，適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。 缺點(diǎn)：變量泵和變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。根據(jù)油路的循環(huán)方式，容積調(diào)速回路分為開式回路或閉式回路。 閉式回路：執(zhí)行元件的回油直接與泵的吸油腔相連。 結(jié)構(gòu)緊湊，只需很小的補(bǔ)油箱，空氣和臟物不易進(jìn)入回路，但油液的冷卻條件差，需附設(shè)輔助泵補(bǔ)油、冷卻和換油。補(bǔ)油泵的流量一般為主泵流量的1

18、0%15%，壓力通常為0.31.0MPa左右。 變量泵-定量液壓馬達(dá)的調(diào)速回路中，若不計損失，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nM=qp/VM。因液壓馬達(dá)排量為定值，故調(diào)節(jié)變量泵的流量qp，即可對馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nM進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒定時，馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩（T=pMVM/2 ）和回路工作壓力p都恒定不變，馬達(dá)的輸出功率（P=pMVMnM ）與轉(zhuǎn)速nM成正比，故本回路的調(diào)速方式又稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。定量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路。定量泵1輸出流量不變，改變變量馬達(dá)3的排量VM就可以改變液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。2是安全閥，4是補(bǔ)油泵，5為調(diào)節(jié)補(bǔ)油壓力的溢流閥。在這種調(diào)速回路中，由于液壓泵的轉(zhuǎn)速和排量為常值，當(dāng)負(fù)載功率恒定時，馬達(dá)輸出功率PM和回路工作壓力p都恒定不變，而馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩與VM成正比，輸出轉(zhuǎn)速與VM成反比。所以這種回路稱為恒功率調(diào)速回路。容積節(jié)流調(diào)速回路：容積節(jié)流調(diào)速回路采用壓力補(bǔ)償型變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入或流出液壓缸的流量來調(diào)節(jié)其運(yùn)動速度，并使變量泵的輸油量自動地與液壓缸所需流量相適應(yīng)。特點(diǎn)：沒有溢流損失，效率較高，速度穩(wěn)定性比