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1、 緒論緒論l機器的種類很多機器的種類很多,其用途和性能也差別很大其用途和性能也差別很大,但從組成上但從組成上看大致有三種結構看大致有三種結構.其基本組成部分是其基本組成部分是:動力機動力機,工作機工作機(也稱工作機構也稱工作機構,執(zhí)行機執(zhí)行機,執(zhí)行機構等執(zhí)行機構等)和傳動裝置和傳動裝置.l所謂傳動所謂傳動:是指將動力和運動從動力機傳遞到工作機的是指將動力和運動從動力機傳遞到工作機的工作過程工作過程.動力機傳動裝置工作機b 傳動的分類傳動的分類:1.機械傳動機械傳動 利用機械的方式利用機械的方式,在主動軸和從動軸間傳遞運動和動力在主動軸和從動軸間傳遞運動和動力,或同時實或同時實現(xiàn)某些其他作用的裝

2、置現(xiàn)某些其他作用的裝置,如摩擦傳動如摩擦傳動,嚙合傳動等嚙合傳動等.2.電氣傳動電氣傳動 直流電氣傳動直流電氣傳動:以直流電動機來帶動工作機以直流電動機來帶動工作機,并按給定的規(guī)律運并按給定的規(guī)律運動的傳動方式動的傳動方式. 交流電氣傳動交流電氣傳動:以交流電動機來帶動工作機以交流電動機來帶動工作機,并按給定的規(guī)律運并按給定的規(guī)律運動的傳動方式動的傳動方式.3.磁力傳動磁力傳動 利用磁力作用來傳遞運動和機械能的傳動方式利用磁力作用來傳遞運動和機械能的傳動方式4.流體傳動流體傳動 工作介質為流體進行能量和運動的傳遞工作介質為流體進行能量和運動的傳遞.1.氣壓傳動氣壓傳動 以壓縮空氣為動力源來驅動

3、和控制各種機械設備以實現(xiàn)生產(chǎn)過程以壓縮空氣為動力源來驅動和控制各種機械設備以實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化機械化,自動化的一種傳動方式自動化的一種傳動方式.2.液壓傳動液壓傳動 以液體壓力能來轉換或傳遞機械能的傳動方式以液體壓力能來轉換或傳遞機械能的傳動方式.3.液力傳動液力傳動 以液體為工作介質以液體為工作介質,在兩個或兩個以上的葉輪組成的工作腔內(nèi)在兩個或兩個以上的葉輪組成的工作腔內(nèi),通通過液體動量矩的變化來傳遞能量的傳動過液體動量矩的變化來傳遞能量的傳動.4.液體粘性傳動液體粘性傳動 與多片摩擦離合器相似與多片摩擦離合器相似,利用改變摩擦片間的油膜的剪切力利用改變摩擦片間的油膜的剪切力,作無作無級變速

4、的傳動級變速的傳動l以液壓千斤頂為例以液壓千斤頂為例W單向閥截止閥手搖泵舉升缸貯油罐重物搖柄液壓千斤頂原理圖l1.能源裝置 將機械能轉換成流體的壓力能的裝置,一般最常見的是液壓泵或空氣壓縮機.l2.執(zhí)行裝置 把流體的壓力能轉換為機械能的裝置,一般是指作往復直線運動的油缸(氣缸),作回轉運動的液壓馬達(氣壓馬達).l3.控制調節(jié)裝置 對液(氣)壓系統(tǒng)中流體的壓力,流量和流動方向進行控制和調節(jié)的裝置.(各種控制閥件)l4.輔助裝置 在傳動系統(tǒng)中起輔助作用的元件和裝置.如油箱,濾油器,分水濾氣器,油霧器,蓄能器等.l5.傳動介質 傳遞能量的流體,指液壓油和壓縮空氣.l1.功率功率-質量比大質量比大

5、發(fā)電機和電動機的功率發(fā)電機和電動機的功率-質量比為質量比為165瓦瓦/公斤公斤 液壓泵和液壓馬達的功率液壓泵和液壓馬達的功率-質量比為質量比為1650瓦瓦/公斤公斤 是機電元件的是機電元件的10倍倍l2.能方便的實現(xiàn)無級調速能方便的實現(xiàn)無級調速,且調速范圍大且調速范圍大,易于實現(xiàn)自動易于實現(xiàn)自動化化.l3.工作平穩(wěn)工作平穩(wěn),沖擊小沖擊小,便于頻繁換向便于頻繁換向(流體能吸收沖擊和流體能吸收沖擊和振動振動)l4.液壓傳動適用于近距離傳遞液壓傳動適用于近距離傳遞,氣壓傳動適用于遠距離氣壓傳動適用于遠距離傳遞傳遞l5.泄漏泄漏,對溫度敏感對溫度敏感.l1.回顧回顧 1795年世界上第一臺水壓機誕生算

6、起至今有年世界上第一臺水壓機誕生算起至今有200多多年的歷史年的歷史,真正的發(fā)展從二次大戰(zhàn)由于軍事的刺激真正的發(fā)展從二次大戰(zhàn)由于軍事的刺激,發(fā)展發(fā)展至今只有至今只有50多年的歷史多年的歷史,相對機械傳動來說是一門新的相對機械傳動來說是一門新的技術技術.l2.應用應用 冶金冶金,輕紡輕紡,石油石油,機床機床,工程機械工程機械,農(nóng)業(yè)機械農(nóng)業(yè)機械,汽車制造汽車制造,造造船船,軍事軍事,航空等領域均得到廣泛的應用航空等領域均得到廣泛的應用.l3.發(fā)展方向發(fā)展方向 高壓高壓,高速高速,大功率大功率,高效高效,低噪聲低噪聲,經(jīng)久耐用經(jīng)久耐用,高度集成化的高度集成化的方向發(fā)展方向發(fā)展. l第一節(jié) 液壓油的物

7、理性質一、密度和重度1、密度液體中某點處微小質量m與其微小體積V之比的極限值。 對于均質流體（質量分布均勻）來說：=m/V (kg/m)2、重度液體中某點處微小重量W與其微小體積V之比的極限值。 同樣對于均質流體來說：r=W/V (N/m)3、重度與密度的關系為： r=gdVdmVmV0limdVdWVWrV0liml液體受到壓力的作用后，分子間的距離會減小，即液體的體積會減小。為表達這樣的特性，引入體積壓縮系數(shù)的概念：1、體積壓縮系數(shù)： 液體的體積在單位壓力作用下體積的相對變化量。 (/N) 2、彈性模量：E E=1/ (N/) 對于液壓油來說：E=1.42.0GPa 對于金屬鋼來說： E=

8、206GPa 可見：液壓油的可縮性是鋼的100150倍。 通常情況下，當液體的壓力大于3MPa時，將液壓油的彈性模量視為常數(shù)。VVp1l為衡量粘性的大小常用粘度來度量：例平行平板 實驗確定： 絕對粘度 動力粘度(PaS)*運動粘度： (/s)dydvAFl1、空氣分離壓： 在一定溫度下，液體壓力低于某一值時，溶解在液體中的過飽和空氣將迅速從液體中分離出來，產(chǎn)生大量的氣泡，此壓力便稱為液體在該溫度下的空氣分離壓。l2、飽和蒸汽壓： 在一定溫度下，液體壓力低于某一值時，溶解在液體中的過飽和空氣將迅速從液體中分離出來，液體自身汽化，產(chǎn)生大量的氣泡，此壓力便稱為液體在該溫度下的飽和蒸汽壓。l一、壓力的

9、表示方法及單位： 由示意圖可知： 絕對壓力=大氣壓力+相對壓力 真空度=大氣壓力-絕對壓力 壓力的常用單位： Pa bar kgf/cm Mpa PSI 關系： 1 Mpa =10 bar10 kgf/cm 1 PSI 0.0067 Mpa 絕對壓力大氣壓力絕對真空相對壓力真空度絕對壓力l1、理想流體、理想流體 沒有粘性，不可壓縮的流體沒有粘性，不可壓縮的流體l2、恒定流動、恒定流動 液體流動過程中，液體中任何點處的壓力、液體流動過程中，液體中任何點處的壓力、速度、密度等參數(shù)都不隨時間變化的流動被稱速度、密度等參數(shù)都不隨時間變化的流動被稱為恒定流動。為恒定流動。 為研究問題的方便，一般首先假設

10、所研究為研究問題的方便，一般首先假設所研究的對象是理想流體并作恒定流動，然后再對所的對象是理想流體并作恒定流動，然后再對所得到的結論進行修正。得到的結論進行修正。l體積流量：單位時間內(nèi)通過某截面的體積。( m/s)l質量流量：單位時間內(nèi)通過某截面的質量。(Kg/s)l質量守恒定律 （取一控制體為研究對象） Qm1- Qm2=dm/dt Qm1= 1Q 1 式中： Qm2 =2 Q2 m= Vl所以： 1Q1-2 Q2=d(V)/dt =Vd/dt+ dv/dt 對于恒定流動來說： 1Q1-2 Q2=0 Q1=Q2=C 所以有：A1V1=A2V2 dtdmQQmm21dtdVdtdVdtVdQQ

11、)(22112211VAVAl取一段流動的微小流束作為研究對象(1-1,2-2)經(jīng)過時間間隔t后，流動到1-1，2-2。l首先來作兩個假設：1）理想流體 2）恒定流動外力對流體所作的功為： W=F1S1-F2S2 =P1A1V1t-P2A2V2t =P1V-P2V =(P1-P2)m/ =(P1-P2)mg/ r所以有：（轉下頁）mppVpVptvAptvApSFSFW)(21212221112211rmgppW)(21 1-1段的機械能為： 2-2段的機械能為： 由能量守恒定律可知： 外力對物體所作的功等于機械能的增量。 所以有：W= E1- E2 即： (P1-P2)mg/ r= （mv1

12、/2+mgh1）-（mv2/2+mgh2） 整理后： P1/r+v1/2g+h1= P2/r+v2/2g+h2 理想流體的伯努力方程 式中：P/r壓力能 v/2g動能 h 勢能（接下頁）121121mghmvE222221mghmvE)21()21()(12122221mghmvmghmvrmgpp2222121122hgvrphgvrp 以上所得到的結果的前提為： 理想流體，并且作恒定流動的微小流束。 而實際流體是有粘性，可壓縮，有一定的實際尺寸的，因此，必須對上述結果進行修正，修正后的結果如下： P1/r+1v1/2g+h1= P2/r+ 2v2/2g+h2+hw 實際流體的伯努力方程 式

13、中： 動能修正系數(shù) ，的取值與流態(tài)有關， 層流時： =2，紊流時：=1 hw液體從截面1流至截面2過程中的能量損失 hw=h+h h沿程損失 h局部損失hhgvrphgvrp222221211122l在液壓傳動中，經(jīng)常要計算流動的液體與包容它的固體壁面之間的相互作用力，要解決此類問題，可用動量定律來計算。l動量定律指出： 作用在物體上力的大小 等于物體在力作用方向 上動量的變化率。 F i= (mV i)/ tl取一段流動的微小流束作 為研究對象(1-1,2-2)經(jīng)過 時間間隔 t后，流動到 1-1，2-2。 （接下頁）tvmFii)(l動量有變化的只有1-1段和2-2段，在 t時間段內(nèi)，動量

14、的變化量為： 代入上式則有： 理想流體作恒定流動時的動量方程對于實際流體來說： 式中： 動量修正系數(shù) 其取值與流態(tài)有關：層流時 =1.33 紊流時 =1tvvQvtQvtQvmvmvm)()()()(1212111222)(12vvQF)(1122vvQFl一、液體的流動狀態(tài)1、層流和紊流 （雷諾實驗）VV大小V大V小層流紊流由實驗可知： 液體的流動狀態(tài)與以下三個方面的參數(shù)有關 1、液體的流動速度V （m/s) 2、管道直徑D (m) 3、液體的運動粘度 (/s) 流動狀態(tài)的判據(jù)雷諾數(shù)Re: 當Re2320時：流動狀態(tài)為 紊流 當Re4） 相當于直管中液體的流動 其流量計算表達式為： *通式：

15、式中：0.5=m =1（節(jié)流指數(shù)）pAcQq21pldQ1284mLpAKQl（一）平行縫隙： 1、在壓差作用下的流動 取一微小控制體作為 研究對象（寬度為單 位長度） 作受力分析由力的平 衡可得：整理得： 因為：所以有； 對此式積分二次（接下頁）dxdydppdxdpdy)()(dyddxdpdydvdxdpdyvd122積分結果為： 利用邊界條件：y=0時，v=0; y=h時,v=0,求得兩個積分常數(shù)，帶入上式后得到速度分布為：對于規(guī)則的平行平板： 帶入上式得到：平行平板的流量的計算：（接下頁）21221CyCydxdpvyyhdxdpv)(21lplppdxdp/)(/21yyhlpv)

16、(21l壓差作用下的流量：可得： 可知：流量與h的三次方成正比。2、在相對運動作用下的流動、在相對運動作用下的流動3、在壓差和相對運動的共同 作用下的合成：ydyyhlpbvbdyQhh)(2100plbhQ123021bhvQ032112bhvplbhQl1、同心時的流量： 將平行平板中的b用d替代即可l2、偏心時的流量：式中：=e/h偏心率 e偏心距 h=(D-d)/2032112dhvpldhQ同心偏心QQ)5 .11 (2同心偏心QQ5 .2max 圖示一液壓缸，其缸筒內(nèi)徑D=12cm，活塞直徑d=11.96cm，活塞長度L=14cm，若油的粘度=0.065Pas，活塞回程要求的穩(wěn)定速

17、度為v=0.5m/s，試求不計油液壓力時拉回活塞所需的力F等于多少？解：力F為活塞運動時的粘性摩 擦阻力。 由由于間隙很小，所以速度梯度將所有數(shù)據(jù)帶入求得： （另外有 ）VFdydvAF2/)(dDvdydvDLA)(57. 82/ )1196. 012. 0(5 . 0*14. 0*12. 0*065. 0NF 泵從一個大的油池吸油液，流量為q=150L/min,油的運動粘度=34m/s,油液密度=900/m，吸油管直徑d=60mm，并設泵的吸油管彎頭處局部阻力系數(shù)=0.2，吸油口粗濾網(wǎng)的壓力損失p=0.0178MPa。如希望泵入口處的真空度Pb不大于0.04MPa，求泵的吸油高度H（液面到

18、 濾網(wǎng)之間的管路沿程損失可忽略不計）。解：取1-1和2-2截面作為研究對象，列伯努利方程：2211hhgvrphgvrp222221211122l作用作用: 動力元件起著向系統(tǒng)提供動力源的作用動力元件起著向系統(tǒng)提供動力源的作用,是系統(tǒng)不可缺是系統(tǒng)不可缺少的核心元件少的核心元件. 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng):各種液壓泵各種液壓泵(齒輪泵齒輪泵,葉片泵葉片泵,柱塞泵等柱塞泵等) 氣壓系統(tǒng)氣壓系統(tǒng):空氣壓縮機空氣壓縮機(氣泵氣泵)l能量轉換能量轉換: 將原動機將原動機(電機或發(fā)動機電機或發(fā)動機)的機械能通過液壓泵或氣泵轉的機械能通過液壓泵或氣泵轉換成系統(tǒng)所需的具有一定流量換成系統(tǒng)所需的具有一定流量,一定壓力的

19、流體的壓力一定壓力的流體的壓力能能.l一一.液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理 注意：液壓系統(tǒng)中采用的液壓泵均為容積式泵，液壓泵工作時是注意：液壓系統(tǒng)中采用的液壓泵均為容積式泵，液壓泵工作時是 利用密閉容積的變化來完成吸壓油的。利用密閉容積的變化來完成吸壓油的。液壓泵工作原理圖彈簧單向閥油箱單向閥缸體偏心輪柱塞F油缸Snl二二.容積式泵的工作特點容積式泵的工作特點: 1.具有單個或多個容積大小能發(fā)生變化的密封空間具有單個或多個容積大小能發(fā)生變化的密封空間. 2.有一個將流體從低壓向高壓轉移的過渡過程有一個將流體從低壓向高壓轉移的過渡過程. 3.高低壓腔必須始終隔開高低壓腔必須始終隔開.l三三.泵

20、的主要性能參數(shù)泵的主要性能參數(shù): 1.工作壓力工作壓力:P=F/S 取決于負載取決于負載,與流量無關與流量無關 2.排量排量:V=S*h 一個工作循環(huán)排出流體的體積一個工作循環(huán)排出流體的體積 3.流量流量:q=V*n 僅取決于結構尺寸和工作頻率僅取決于結構尺寸和工作頻率 4.功率功率:N=q*P 5.效率效率:容積效率容積效率: 機械效率機械效率: 總效率總效率:ivqqTTimmv*一一.齒輪泵的結構和工作原理齒輪泵的結構和工作原理 (如圖所示如圖所示):1、組成：、組成： 主要由一對相互嚙合的齒輪、主要由一對相互嚙合的齒輪、殼體以及端蓋等組成。殼體以及端蓋等組成。2、工作原理：、工作原理：

21、 （齒輪的旋轉方向如圖所示）（齒輪的旋轉方向如圖所示） 下側：由于齒輪逐漸退出嚙合，密閉容積增大，形成局部真空，下側：由于齒輪逐漸退出嚙合，密閉容積增大，形成局部真空，液壓油在大氣壓力的作用下，產(chǎn)生流動，從而完成吸油過程。液壓油在大氣壓力的作用下，產(chǎn)生流動，從而完成吸油過程。 液壓油將齒間槽充滿，并隨著齒輪的旋轉，將液壓油帶到齒輪液壓油將齒間槽充滿，并隨著齒輪的旋轉，將液壓油帶到齒輪泵的上側，完成過渡過程。泵的上側，完成過渡過程。 下側：由于齒輪逐漸進入嚙合，密閉容積減小，壓力升高，液下側：由于齒輪逐漸進入嚙合，密閉容積減小，壓力升高，液壓油被擠出，從而完成壓油過程。壓油被擠出，從而完成壓油過

22、程。 吸油壓油l二二.齒輪泵的泄漏途徑齒輪泵的泄漏途徑: 1.端面泄漏端面泄漏 發(fā)生在齒輪端面與端蓋之間的泄漏發(fā)生在齒輪端面與端蓋之間的泄漏,占占75%_80% 2.齒頂泄漏齒頂泄漏 發(fā)生在齒輪外圓和殼體內(nèi)孔之間的泄漏發(fā)生在齒輪外圓和殼體內(nèi)孔之間的泄漏 3.嚙合處泄漏嚙合處泄漏 發(fā)生在齒廓表面相互嚙合處發(fā)生在齒廓表面相互嚙合處 根據(jù)上述分析根據(jù)上述分析: 為提高容積效率為提高容積效率,必須嚴格控制軸向端面間必須嚴格控制軸向端面間隙。可通過采用浮動側壓板的辦法，確保側壓隙?？赏ㄟ^采用浮動側壓板的辦法，確保側壓板和齒輪端面的間隙，以減小泄漏，從而提高板和齒輪端面的間隙，以減小泄漏，從而提高齒輪泵的

23、工作壓力。齒輪泵的工作壓力。l三.困油現(xiàn)象(參照示意圖) 1.產(chǎn)生的原因: 重疊系數(shù)大于1.即：前一對輪齒脫開嚙合之前， 后一對輪齒進入嚙合，兩個 嚙合點之間就構成了一個閉 死容積。 閉死容積的存在，且大小發(fā)生變化時,產(chǎn)生壓力的急劇變化,造成壓力的沖擊,振動,氣穴,噪聲等現(xiàn)象. 2.解決措施: 開卸荷槽（三個原則）： V閉由大變小時，與壓油腔連通； V閉由小變大時，與吸油腔連通； V閉處于最小時，與吸、壓油腔 均不相通。吸油腔壓油腔1OO2閉Vl類型： 單作用葉片泵 雙作用葉片泵l作用次數(shù)： 油泵一個循環(huán)中吸排油的次數(shù)。一、單作用葉片泵1、結構和工作原理； 組成： 轉子、定子、葉片、配流盤 以

24、及殼體等組成。2、工作特點； 非對稱結構，液壓力不平衡，工作壓力小于7MPa，通過改變偏心距e的大小即可調整泵的輸出排量。（可作變量泵用）吸油壓油壓油窗口吸油窗口配流盤1、結構和工作原理組成： 轉子、定子、葉片、配流盤 以及殼體等組成。*定子內(nèi)表面曲線： 雙作用葉片泵的定子內(nèi)表面曲線是由四個圓弧段和四個過渡段（工作段）組成。*工作段的曲線： 常用的有等加速-等減速曲線、余弦曲線、高次曲線等。2、工作特點： 1）對稱結構 2）受力平衡 3）工作壓力較高（16MPa）壓油窗口吸油窗口壓油窗口吸油窗口配流盤吸油壓油一、軸向柱塞泵的結構 和工作原理1、組成： 主要由斜盤、柱塞、轉動缸體、 配流盤以及主

25、軸等組成。2、工作原理： 內(nèi)半周：柱塞逐漸向外伸，密閉容積增大形成局部真空，經(jīng)過配流盤將油引入，從而完成吸油。 外半周：柱塞逐漸向回縮，密閉容積減小，液體受到擠壓，經(jīng)過配流盤將油排出，從而完成壓油。二、結構特點； 工作壓力高、密封性能好、容積效率高、改變斜盤傾角即可改變排量。斜盤柱塞轉動缸體配流盤軸向柱塞泵結構原理圖主軸n配流盤吸油窗口壓油窗口*作用： 將原動機的機械能轉換為氣體的壓力能。一、空壓機的類型：1、容積型空壓機： 對空氣的體積進行壓縮，使單位體積內(nèi)的空氣分子密度增加，從而提高壓縮空氣的壓力。2、速度型空壓機： 通過提高氣體分子的運動速度來增加氣體的動能，然后將分子的動能轉換成壓力能

26、，從而提高壓縮空氣的壓力。二、工作原理： （以活塞式空壓機為例） 結構簡單、工作壓力高；振動大、噪聲大、需設貯氣罐以減小脈沖。排氣進氣活塞式空壓機結構原理圖l作用： 將壓力能（P，Q）轉換為機械能（M，或F，V）對外作功。l類型： 液壓（氣）馬達作旋轉運動的執(zhí)行裝置。 液壓油（氣）缸作往復直線運動的執(zhí)行裝置。第一節(jié) 液壓（氣）馬達一、齒輪馬達的結構和工作原理： 通過進油口將壓力油引入，壓力油作用在齒廓表面，周向力相對旋轉軸產(chǎn)生一個力矩，通過旋轉軸輸出力矩和旋轉運動。 此工作過程是泵工作過程的逆過程。進油回油 通過壓力油口將液壓油引入，柱塞外伸對斜盤有一個作用力，斜盤對柱塞的反作用力Fn分解為縱

27、向力Fy和軸向力Fx， Fx 與液壓力平衡，F(xiàn)y相對于軸心形成一個力矩，使缸體旋轉，通過旋轉軸將動力輸出。軸向柱塞馬達結構原理圖斜盤柱塞轉動缸體 配流盤主軸n回油口壓力油口FyFxFnFyFyFy 以葉片式氣動馬達為例：轉速范圍：50025000轉/分，主要用于礦山機械和氣動工具中。進氣口出氣口葉片式氣動馬達結構原理圖一、液壓缸的類型： 液壓缸的主要類型有：活塞式、柱塞式以及伸縮式油缸。二、往復速度及往復推力：1、往復速度：2、往復推力：由此可知：V1小于V2；F1大于F2。 正向作功時速度慢，返回時速度快。P,QP,QF1V1FV22214DQv)(4222dDQv214DPF)(4222d

28、DPF*作用： 在不增加供油量和不改變油缸結構尺寸的前提下，利用差動連接來提高油缸的運動速度。1、差動連接時的運動速度： 整理后可得：2、推力：由此可知： 經(jīng)過差動連接后，運動速度得到了提高，但是驅動能力下降。V FP,QQQ+Q22224)(44DdDvQDQQv24dQv24dPF特點： 結構對稱、工作時正反運動速度相同，正反向的輸出力也相同。 液壓磨床中的液壓油缸利用的就是雙出桿的液壓缸。五、柱塞式油缸特點： 柱塞式油缸的結構中沒有活塞，只能單方向作功，且必須借助外力來實現(xiàn)反向運動。（如自卸車中用來推頂車廂的油缸）P,QV Fl七、氣缸（自習）七、氣缸（自習）IIIIII第一節(jié) 常用的液

29、壓控制閥*類型： 壓力控制閥控制油路壓力 方向控制閥控制液流方向 流量控制閥控制液流流量一、壓力控制閥 常用的有：溢流閥、減壓閥、順序閥等 均可分為直動型和先導型兩種。（一）、溢流閥 1、直動型溢流閥當： 時閥芯上移，閥口打開，開始溢流。直動型溢流閥一般用于低壓。PT閥體閥芯彈簧調節(jié)手柄閥蓋符號)(0 xxKPS *結構和工作原理由先導部分和主閥部分組成，先導閥負責調壓，主閥負責溢流。PT先導閥芯先導型溢流閥結構原理圖主閥芯符號PKT遙控口阻尼小孔1）作溢流閥用 溢流閥處于開啟溢流狀態(tài)，油泵出口的壓力保持恒定。 PA=PYT2）作安全閥用 通常情況下溢流閥處于關閉狀態(tài)，超載時，溢流閥打開，起到

30、安全保護作用。 PA=PYT3）作背壓閥用 放在系統(tǒng)的回油路上，增加背壓，使系統(tǒng)工作平穩(wěn)。4）作卸荷閥用 利用遠程控制口進行卸荷。 （如圖所示）YTPAPPYTAP1、作用： 主要用于系統(tǒng)中有兩個或兩個以上的執(zhí)行元件、且這些執(zhí)行元件的工作壓力不相同時，可利用減壓閥來降低某一油路的工作壓力。（如圖所示）2、類型： 定值減壓閥 先導型 定差減壓閥 直動型 定比減壓閥3、直動型定值減壓閥 結構及工作原理23WE10B7DTDBD10PS10PJ-25B前進滑臺油缸返回1DT24WE10YL-25BXK4XK34DT24WE10YXK2XK1S15A/2q=0-25ml/rn=1440r/minN=4

31、Kw松開夾緊油缸夾緊CSxxkP)(02P符號LPPL12調節(jié)螺釘調壓彈簧閥芯閥體閥蓋閥底座P12直動型定值減壓閥結構原理圖*保證所控制兩點的壓力差為定值。應用舉例： 將定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)組成調速閥。5、先導型定值減壓閥： 先導閥負責調壓 主 閥負責減壓*具體工作時： 出口壓力達到先導閥的調定壓力時，先導閥打開，液流經(jīng)過節(jié)流小孔產(chǎn)生壓差，主閥芯移動，改變減壓口的大小，從而控制出口壓力。CSxxkPP)(021P符號PP12調節(jié)螺釘調壓彈簧閥芯閥體閥蓋閥底座P12直動型定差減壓閥結構原理圖先導型減壓閥結構原理圖P1先導閥芯遙控口KLL2PP1K符號P2減壓口阻尼小孔主閥芯1、作用： 控制兩個

32、或兩個以上的執(zhí)行元件的動作順序。（如圖所示系統(tǒng)） 通過順序閥的控制，使兩個油缸按要求實現(xiàn)先后動作。L-25B7DT23WE10BDBD10P4DT24WE10YJ-25BS10P返回前進XK4XK3滑臺油缸夾緊油缸XK1XK2夾緊松開n=1440r/minN=4KwS15A/2q=0-25ml/r1DT24WE10Y先導型順序閥結構原理圖遙控口先導閥芯K符號LP1P2KP12PL阻尼小孔主閥芯W(wǎng)C限速回路（一）、單向閥 只允許流體沿一個方向流動，反向截止。1、普通單向閥的結構和原理： 要求：正向通過時損失?。?反向密封可靠。 *用途：1）放在油泵出口； 2）放在回油路上； 3）與其它閥件構成

33、組合閥。2、液控單向閥： *用途： 1）起保壓作用； 2）起長時間鎖緊作用。 單向閥的結構原理圖P1P2閥體閥芯彈簧符號液控單向閥的結構原理圖P1P2彈簧閥體閥芯推桿KL符號KP12P1、換向閥的分類： 1）按操縱閥芯的方式：手動、機動、氣動等； 2）按控制方式：電磁控制、液體控制、電液控制等； 3）按控制油路的數(shù)目：二通、三通、四通、五通、六通等； 4）按工作位置的數(shù)目：二位、三位、四位等。2、換向閥的工作原理：（以三位四通換向閥為例） *對換向閥工作時的要求： 1）液流流經(jīng)損失要?。ê侠淼?設計流道）； 2）泄漏要?。ê侠砜刂崎y體內(nèi) 孔與閥芯的配合間隙）； 3）換向時要平穩(wěn)、無沖擊、迅 速

34、可靠。3、換向閥的滑閥機能：閥處于初始位置時、各調油路的通斷關系。 常見的有：O、H、Y、P、K、M等。（參見P145頁表4-7）PTAB閥芯閥體三位四通換向閥的結構原理圖ABP T符號1）、電磁換向閥（用于小流量場合）三位四通電磁換向閥的結構原理圖PTABABP T閥芯閥體復位彈簧頂桿電磁鐵 *彈簧對中型電液換向閥（用在大流量場合）三位四通電液換向閥的結構原理圖PTABABP Tabp tbapt類型： 常用的流量控制閥有：節(jié)流閥、調速閥、分集流閥等。（一）、流量控制的基本原理： 由小孔流動的流量計算通式 可知： 由上式可知：通過節(jié)流閥口所控制的流量受到節(jié)流開口大小的影響，同時還會受到負載的

35、影響。*節(jié)流剛性： 節(jié)流口所控制的流量受到負載影響的程度的大小。*剛度： 節(jié)流指數(shù)： 0.5=m =1 由上式可知：節(jié)流指數(shù)m 越小，剛度越大，受負載的影響就越小，因此，所有的節(jié)流閥口的節(jié)流形式均取薄壁孔口。（ m =0.5）mLpAKQ),(pAfQAmKpdQpdTLm1*節(jié)流閥的結構和工作原理：用途：1、用于調速回路中，對系統(tǒng)中 的執(zhí)行元件的運動速度進行 調節(jié)。（存在剛性問題）2、用于加載，通過節(jié)流產(chǎn)生的 節(jié)流損失進行加載。（三）、調速閥*調速閥的結構和工作原理： 由一個定差減壓閥和一個定值減壓閥串聯(lián)而成。 定差減壓閥保持節(jié)流閥進出口的壓差為恒定值，使調速閥所控制的流量只隨節(jié)流閥口的開口

36、大小而變。Q=f(A)節(jié)流閥的結構原理圖P1P2閥芯閥體調節(jié)螺釘節(jié)流閥口符號P1P2調速閥的結構原理圖P1P2PmvF閥體減壓閥芯減壓閥口節(jié)流閥口節(jié)流閥芯調節(jié)螺釘P1P21P2P符號簡化符號 和液壓控制閥一樣，氣動控制閥根據(jù)作用不同也分為；方向控制閥、壓力控制閥以及流量控制閥三類。一、方向控制閥 可分為單向閥和換向閥兩大類。（一）、單向型控制閥 1、單向閥的結構和工作原理： 與液壓系統(tǒng)用的單向閥不同，此處閥芯和閥座的接觸采用軟接觸以確保密封的可靠。 2、梭閥（或門型梭閥） 梭閥相當于由兩個單向閥組成，輸入口有兩個，一個輸出口。當P1進氣P2通大氣時，P1口與A口連通，當P2進氣P1通大氣時，P

37、2口與A口連通。符號氣動單向閥的結構原理圖P1P2閥芯彈簧閥體12PPP1P2閥體閥芯A閥座符號梭閥的結構原理圖P1P2A*手動自動控制的轉換：手動控制： 梭閥中的閥芯處于右位，氣缸換向由手動控制。自動控制（電磁控制）： 梭閥中的閥芯處于左位，氣缸換向由電磁控制。3、雙壓閥（與門型梭閥） 用于互鎖回路中，起邏輯“與”的作用。 有兩個輸入口P1、P2和一個輸出口A，P1或P2單獨輸入時，A口無輸出，只有當P1、P2都有輸入時A口才有輸出。氣源梭閥應用回路二位三通電磁換向閥二位三通手動換向閥梭閥氣缸二位四通氣控換向閥符號雙壓閥的結構原理圖P1P2AP1P2A雙壓閥在互鎖回路中的應用： 圖示回路中，

38、行程閥1為工件定位信號，行程閥2為工件夾緊信號，只有當工件的定位和夾緊后，換向閥才能切換，鉆孔氣缸才能動作，否則不能進行鉆孔加工。雙壓閥應用回路氣源雙壓閥行程控制閥1行程控制閥2鉆孔氣缸二位四通氣控換向閥主要用于氣缸的快速排氣， 提高氣缸的運動速度。1）快速排氣閥的結構原理： P口進氣時，活塞向上移動，將閥口1關閉，P口和A口接通；當P口排氣時，活塞迅速向下移動，將閥口2關閉，A口與O口接通。2）快速排氣閥的應用舉例： （如圖所示回路）一般情況下，由于系統(tǒng)安裝時，換向閥與氣缸的距離較長，換向時，排氣時間較長，氣缸速度較慢；將快速排氣閥安裝在氣缸附近，使氣缸運動速度加快。符號快速排氣閥的結構原理

39、圖PA關閉狀態(tài)排氣狀態(tài)PAO閥口2閥口1O快速排氣閥應用回路氣源快速排氣閥快速排氣閥換向閥氣缸1、氣壓控制換向閥 利用氣壓控制閥芯的移動，改變閥芯的工作位置。*類型：A）按施加壓力的方式有： 加壓控制、泄壓控制、差壓控制以及延時控制等。B）按單路控制或雙路控制有： 有單氣控與雙氣控之分。（1）加壓控制壓力信號的壓力值是逐漸上升的。（2）泄壓控制壓力信號的壓力值是逐漸下降的。（壓差控制、延時控制自學）符號K1K2AK1K2A(P)(T)(T)P(T)(P)P(T)加壓式二位三通氣控閥符號泄壓式二位五通氣控閥AK1K2(T)(T)(T )P(T )PB22K1K112AB（1）直動式電磁閥單電磁鐵

40、控制（彈簧復位）失電狀態(tài)（初始位置）下： P口被封閉，A、T口連通；得電狀態(tài)下： 封閉T口，P、A口連通。若彈簧用電磁鐵替代則變?yōu)殡p電磁鐵控制。（換向沖擊大，一般做成小型閥）（2）先導式電磁閥 由微型直動式電磁閥控制氣流，從而控制主閥芯的工作位置的改變，實現(xiàn)主閥芯的換向。符號A(T)PP(T)AP(T)A失電狀態(tài)得電狀態(tài)直動式電磁換向閥符號先導式電磁換向閥(T )PP(T)A失電狀態(tài)得電狀態(tài)P1(T )1A11PA1A1(T )P(T)P(T)A11A(T)PA11、減壓閥（調壓閥）作用： 降低供氣壓力并保持輸出壓力穩(wěn)定，不受輸出空氣流量變化和氣源壓力波動的影響。*直動式減壓閥的結構原理；2、

41、安全閥（溢流閥） 3、順序閥直動型減壓閥結構原理圖調節(jié)手柄調壓彈簧溢流閥口膜片反饋導桿閥桿進氣閥復位彈簧溢流口P22P1PP1減壓口安全閥結構原理圖彈簧閥芯閥口閥體順序閥結構原理圖PAPA關閉狀態(tài)開啟狀態(tài) 通過調節(jié)壓縮空氣的流量，從而實現(xiàn)對執(zhí)行元件運動速度的調節(jié)。*類型： 固定節(jié)流和可調節(jié)流兩大類。*安裝位置： 1）回路中的某條氣路上；2）換向閥的排氣口。1、柔性節(jié)流閥 2、排氣節(jié)流閥 柔性節(jié)流閥結構原理圖下閥桿上閥桿橡膠管排氣消聲節(jié)流閥OOAl（自學）（自學）第一節(jié) 液壓基本回路一、壓力控制回路（一）、調壓回路1、單級調壓回路 作用：a)壓力調定（溢流）PA=PYT b)壓力限定（安全）PA

42、 PYT2 PYT31、單級減壓回路： 主要用于系統(tǒng)中有兩個或兩個以上的執(zhí)行元件時，每個執(zhí)行元件的工作壓力要求不同時，需要用到減壓回路。 如圖所示回路（加工機床）注意： PYT PJT2、多級減壓回路； 與多級調壓回路一樣，利用 先導式減壓閥的遙控口，通過 一個電磁換向閥和另外的兩個 溢流閥相連，控制電磁換向閥 的通斷電，即可在減壓閥的出 口據(jù)需要得到三個不同的壓力。注意： PJT PYT1 PYT2夾緊油缸滑臺油缸1、利用增壓器的增壓回路 由力的平衡關系：可知：2、利用雙聯(lián)液壓馬達的增壓回路 由 得：式中：K放大倍數(shù)利用增壓器的增壓回路2211APAP11212KPPAAP利用雙聯(lián)液壓馬達的

43、增壓回路nqPnqPP21112)0()(11122)1(KPPqqP*卸荷： 執(zhí)行元件不動作時，油泵以最小的功率運轉。N=PQ1A2A采用調速閥時mLpAKQ),()(FAfSFPSAKSpAKSQvmpLmL*回路的剛性回路抵抗負載變化的能力。 剛度： 回路的剛度越大，抵抗負載變化的能力越強。*提高剛度的途徑： 增大油缸活塞面積S，減小節(jié)流指數(shù)m，采用薄壁孔口(m =0.5)。2、旁路節(jié)流調速回路（回路中 溢流閥起安全保護作用）速度：剛度：mpLSFPAmKSvFT12)(旁路節(jié)流調速回路FVSFP QpVpAQV0AAA1231A2AA3采用調速閥時),()(0FAfSFSAKvSpAK

44、SQSQQvmLmLppmLSFAmKST12)(通過改變泵或馬達的工作容積來調整執(zhí)行元件的運動速度。*特點：功率利用率高，損失小，適用于大功率場合；但結構復雜，成本高。1、變量泵液壓缸2、變量泵定量馬達 3、定量泵變量馬達4、變量泵變量馬達P QppSFSnqSQvppPmmQpPpQPPppQmmQppP QmQmP容積調速回路pmpmpmnqqqQn（一）換向回路 控制執(zhí)行元件的運動方向。 1、利用換向閥的換向 利用各種換向閥進行換向。 2、利用雙向變量泵的換向 利用泵的供油方向來換向。（二）、鎖緊回路 1、短時間鎖緊 利用換向閥鎖緊執(zhí)行元件（由于滑閥的泄漏存在） 2、長時間鎖緊 利用液

45、壓鎖（一對液控單向閥），密封性能好。換向回路W鎖緊回路W為防止換向閥換向時，執(zhí)行元件從運動狀態(tài)突然停止，特別是運動速度快、質量大慣性大時，會引起沖擊和振動，對系統(tǒng)造成破壞，因此必須考慮緩沖補油。1、利用一對過載閥： 適用于結構對稱的執(zhí)行元件。2、兩個單向閥和兩個過載閥： 3、四個單向閥和一個過載閥緩沖補油回路W緩沖補油回路緩沖補油回路 將執(zhí)行元件的兩個工作油口直接連通并直接引回油箱，使執(zhí)行機構處于一種沒有約束的自由狀態(tài)。1、利用換向閥的滑閥機能 2、直接利用二位二通換向閥“H”型“Y”型利用滑閥機能的浮動回路“M”型直接利用二位二通電磁閥的浮動回路一、方向控制回路 通過改變進入氣缸的進氣方向從

46、而改變氣缸的運動方向。（一）換向回路1、采用單控閥的換向回路： 有氣控、電控、手控三種形式。2、采用雙控閥的換向回路 3、自鎖式換向回路采用單控閥的換向回路氣控電控手控采用雙控閥的換向回路雙氣控雙電控自鎖式換向回路 當氣缸的行程長、速度高、負載慣性大時，為防止沖擊，應考慮采用緩沖回路。1、采用機控閥的緩沖回路 調整節(jié)流閥的開口大小來改變緩沖速度。通過改變機控閥的安裝位置即可改變緩沖的起始點。2、利用快速排氣閥、順序閥、節(jié) 流閥的緩沖回路。 通過圖示回路來實現(xiàn)氣缸在退回到終端時的緩沖。 開始返回時，左腔壓力較高，氣流通過快速排氣閥、打開順序閥經(jīng)過節(jié)流閥2排出大氣，氣缸運動速度較快；隨著氣壓的下降

47、，打不開順序閥，氣流只能經(jīng)過節(jié)流閥1及主控閥排出大氣，氣缸速度下降。利用機控閥的緩沖回路氣缸主控閥機控閥單向節(jié)流閥以及節(jié)流閥的緩沖回路氣缸主控閥利用快速排氣閥、順序閥快速排氣閥順序閥節(jié)流閥2節(jié)流閥1（一）、壓力控制回路1、氣罐壓力控制 主要用于對氣罐壓力的控制，使其壓力不超過規(guī)定的壓力值。 1）利用外控式溢流閥進行控制。 氣罐內(nèi)的壓力達到規(guī)定值時，直接排到大氣。 2）利用電接點壓力表進行控制。2、高低壓控制回路 1）同時輸出高低壓 用于不同的執(zhí)行元件。 2）利用換向閥切換得到高低壓 可用于同一執(zhí)行元件在不同 的情況下、工作壓力要求不同時進行工作。D電機單向閥氣罐空氣過濾器壓力表油霧器空壓機電接

48、點壓力表溢流閥減壓閥氣罐壓力控制回路（同時輸出高低壓力）氣源空氣過濾器減壓閥1油霧器油霧器減壓閥2P1P2高低壓控制回路空氣過濾器氣源減壓閥2減壓閥1（通過切換獲得高低壓力）P1P2二位三通電磁閥P 或P121、差壓回路： 通過壓力控制回路提供的不同壓力來控制輸出力的大小。1）輕夾 無桿腔、有桿腔輸入不同壓力2）加力 排空有桿腔的壓縮空氣。2、串聯(lián)氣缸的加力回路： 通過改變有效的工作面積來調整氣缸的輸出力的大小。 如圖所示三活塞串聯(lián)氣缸。通過控制電磁閥的通斷電來控制氣缸的工作面積，從而控制輸出力的大小。減壓閥1氣源減壓閥2工件差壓控制回路氣缸二位四通手動閥二位五通手動閥氣源氣缸二位四通電磁閥二

49、位三通電磁閥1串聯(lián)氣缸的加力回路二位三通電磁閥2（一）單作用氣缸的速度控制回路 1、利用兩個單向節(jié)流閥串聯(lián) 伸出速度由單向節(jié)流閥1來控制，退回速度由單向節(jié)流閥2來控制。見圖a） 2、利用一個單向節(jié)流閥和一個快速排氣閥串聯(lián)的速度控制回路 節(jié)流閥控制伸出速度，通過快速排氣閥使氣缸快速返回。見圖b）（二）、排氣節(jié)流調速回路 1、利用兩個單向節(jié)流閥的調速回路。見圖a） 2、利用帶消聲器的排氣節(jié)流閥的調速回路。見圖b）單作用氣缸的速度控制回路氣源二位三通氣控閥單作用氣缸氣源單作用氣缸單向節(jié)流閥1單向節(jié)流閥2a)b)二位三通氣控閥節(jié)流閥快速排氣閥排氣節(jié)流調速回路氣缸a)二位五通氣控閥單向節(jié)流閥1單向節(jié)流閥

50、2氣源二位五通電磁閥b)氣源氣缸排氣節(jié)流閥排氣節(jié)流閥一、組合加工機床液壓系統(tǒng)原理圖向前+ 定 位DBD10PS10P 停 止 松 開 夾 緊 拔 銷YV2Q=40/40l/minn=1440r/minN=7.5Kw2-S15A/223WE10BY-25B(+)34WE10EYV4YV1(+)+ +左動力頭向后+YV3電磁鐵動作表右動力頭2工進右動力頭快退右動力頭1工進右動力頭快進左動力頭快退左動力頭工進左動力頭快進動作右頭電磁鐵+YV1+YV2YV6定位左頭+YV1+YV2+YV5YV4卸荷夾緊YV6YV5+ +YV7SP3+定位油缸快進D-X140液壓原理圖DBD10PYV7工藝校對審核審定

51、修改單號描校描圖標記 數(shù)量制圖設計日期簽名左頭SQQI-25BS10PYV234WE10E23WE10A23WE10BYV1DR10DP1DR10DP1YV5S10PYV3HED4OP4WE10D/OFYV6SP3DX140-C3-5001XFSQSQ拔銷SQKT定位 SQ快退XFSQ工進SQKTSQ工進緊SP3KT夾工進松開SQ快進快退快退SQSQ快進右頭動作循環(huán)圖右動力頭向后定位向前拔銷4WE10D/OFYV5YV6夾緊油缸夾緊松開400噸壓力機液壓原理圖CF2-H100B溢油管電磁鐵動作表+1DT泄 壓返 回停 止動作下 降電磁鐵+3DT2DT4DT須先使油缸泄壓，然后使4DTn=144

52、0r/min63YCY14-1BDIF-L20H1N=45KW工藝校對審核審定油壓機液壓原理圖簽名標記 數(shù)量制圖設計描圖描校修改單號日期油缸返回。下降34DYO-B20H-TZZETYF-L20Hb-SYFD1H-B20H32DTP1(系統(tǒng)主壓力)1DTP2(回油壓力）LDF-L20H-S油缸下降工作完畢后，說明DIF-L20H1返回3DT22DO-L6HMK8G/2(A1Y-Ha50F)液壓泵站張緊系統(tǒng)閥門開關系統(tǒng)升降系統(tǒng)氣動三聯(lián)件氣源單向閥單向閥打包機氣壓系統(tǒng)描圖描校工藝修改單號審核標記 數(shù)量制圖設計校對審定簽名 日期原理圖排氣消聲節(jié)流閥排氣消聲節(jié)流閥排氣消聲節(jié)流閥先導式電磁換向閥儲氣罐排氣消聲節(jié)流閥先導式電磁換向閥快速排氣閥先導式電磁換向閥排氣消聲節(jié)流閥排氣消聲節(jié)流閥排氣消聲節(jié)流閥先導式電磁換向閥l舉例舉例液壓原理圖油箱濾油器電機油泵單向閥二位二通電磁閥冷卻器電液換向閥單向節(jié)流閥雙單向節(jié)流閥液壓缸溢流閥壓力表單向節(jié)流閥lYT4543動力滑臺的工作進給速度范圍動力滑臺的工作進給速度范圍 6.6 660mm/min,最大快進速度為最大快進速度為7300mm/min，最大推力為最大推力為45KN。l工作循環(huán)圖工作循環(huán)圖快 進一工進二工進快 退原位死擋鐵停留 元元件件 動動作作 1 1Y YA A 2 2Y YA A 3 3Y YA A P PS S