液壓傳動(dòng)的基本知識(shí)課件

1、 如圖所示為多刀半自動(dòng)車床主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)。已知電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=1500r/min，z1=24，z2=25，z3=36，z3=45，z4=81，z5=72，z6=54，z7=88，z8=59，z8=25。求主軸軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速。作業(yè)分析：對(duì)給出的機(jī)構(gòu)圖能夠識(shí)圖并做計(jì)算： 能夠指出機(jī)構(gòu)圖中共有幾根軸？有什么 齒輪？哪根是輸入軸、輸出軸； 能夠確定該變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)路線； 能夠計(jì)算該變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比、輸出轉(zhuǎn)速及確定輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向； 能夠說出該變速機(jī)構(gòu)的工作原理。 傳動(dòng)路線分析：1：Z1Z2 Z3 Z5 Z8 Z72： Z1Z2 Z3 Z4 Z8 Z73： Z1Z2 Z3 Z5 Z8 Z64： Z1Z2

2、 Z3 Z4 Z8 Z6傳動(dòng)比計(jì)算： i1 = -Z2*Z5*Z7/Z1*Z3*Z8= -25*72*88/24*45*25= -5.86 i2 =-Z2*Z4*Z7/Z1*Z3*Z8=-25*81*88/24*36*25=-8.25 i3 =-Z2*Z5*Z6/Z1*Z3*Z8=-25*72*54/24*45*59=-1.52 i4 =- Z2*Z4*Z6/Z1*Z3*Z8=-25*81*54/24*36*59=-2.14各級(jí)轉(zhuǎn)速：N1=n/i1=1500/5.86=256r/min N2=n/i2=1500/8.25=182r/min N3=n/i3=1500/1.52=986r/min

3、N4=n/i4=1500/=2.14=700r/min項(xiàng)目五 液壓傳動(dòng)的基本知識(shí)基本要求：掌握液壓傳動(dòng)的工作原理及組成結(jié)構(gòu)；了解液壓傳動(dòng)的基本特點(diǎn)；掌握液壓元件的一些性質(zhì)，了解一些常用液壓元件的工作原理。重難點(diǎn)：液壓傳動(dòng)的工作原理，液壓元件的工作原理。液壓泵與油箱一個(gè)液壓裝置液壓泵與油箱液壓泵與油箱液壓泵與油箱液壓泵與油箱液壓泵與油箱液壓泵與油箱液壓泵與油箱溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥換向閥換向閥換向閥換向閥換向閥換向閥換向閥換向閥流量控制閥過濾器液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)原理圖M液壓系統(tǒng)原理圖

4、M為什么要用液壓傳動(dòng)呢？ 將能量從機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，而后又將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，何必多此一舉呢？ 幾乎所有的機(jī)械或機(jī)器都需要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)一般很難直接滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)在速度、力、轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)方式等方面的要求，必須通過中間環(huán)節(jié)傳動(dòng)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。液壓傳動(dòng)就是這種調(diào)節(jié)控制方式中的一種。其它的傳動(dòng)方式有：機(jī)械傳動(dòng)（mechanics）:常用零件為齒輪,曲軸,軸,皮帶等。氣壓傳動(dòng)（pneumatics）:常用空氣或其它氣體為傳輸介質(zhì)。電器傳動(dòng)（electrics）:常用零件是電機(jī),可控器,變頻器等。42 液壓傳動(dòng)的工作原理，可以用一個(gè)液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韥碚f明。 液壓千斤頂工作原理圖 1杠桿手柄

5、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 4.1 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成如圖所示液壓千斤頂。杠桿手柄1、小油缸2、小活塞3、單向閥4和7組成手動(dòng)液壓泵。如提起手柄使小活塞向上移動(dòng)，小活塞下端油腔容積增大，形成局部真空，這時(shí)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，小活塞下腔壓力高，單向閥4關(guān)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(dòng)，頂起重物。再次提起手柄吸油時(shí)，單向閥7自動(dòng)關(guān)閉，使油液不能倒流，從而保證了重物不會(huì)自行下落。不斷地往復(fù)扳動(dòng)手柄，就能不斷地把油液壓入舉升缸下

6、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(dòng)。這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟?。觀看液壓千斤頂視頻圖所示為某機(jī)床工作臺(tái)的液壓系統(tǒng)圖。當(dāng)扳動(dòng)換向閥的手柄7使閥芯向右時(shí)，液壓泵在電機(jī)的帶動(dòng)下從油箱中吸油，將電能轉(zhuǎn)換為泵出口處油液的液壓能。壓力油經(jīng)節(jié)流閥和換向閥后進(jìn)入液壓缸的左腔，推動(dòng)活塞克服負(fù)載阻力從而帶動(dòng)工作臺(tái)向右作直線運(yùn)動(dòng)，右腔的油液經(jīng)過換向閥排回油箱。若扳動(dòng)換向閥的手柄使閥芯向左時(shí)，壓力油則進(jìn)入液壓缸的右腔，使液壓缸克服負(fù)載阻力向左運(yùn)動(dòng)。當(dāng)換向閥的手柄扳到圖示中間位置時(shí)，液壓缸的通道被封住，壓力油經(jīng)溢流閥溢回油箱。一、基本工作原理: 液

7、壓傳動(dòng)是利用有壓力的油液作為傳遞動(dòng)力的工作介質(zhì)，而且傳動(dòng)中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換 。 由此可見，液壓傳動(dòng)是一個(gè)不同能量的轉(zhuǎn)換過程。二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 一個(gè)完整的、能夠正常工作的液壓系統(tǒng)，應(yīng)該由以下五個(gè)主要部分來組成：1、能源裝置: 把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成液體壓力能的裝置，常見的是液壓泵。 2、執(zhí)行裝置: 把液體壓力能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝 置，一般常見的形式 是液壓缸和液壓馬達(dá)。 3、控制調(diào)節(jié)裝置: 對(duì)液體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的 裝置。這類元件主要包括各類控制閥或者由各種閥 構(gòu)成的組合裝置。這些元件的不同組合組成了能完 成不同功能的液壓系統(tǒng)。 4、輔助裝置: 指以上三種組成部分以外的其它裝

8、置，如各種管接件、 油管、油箱、過濾器、蓄能器、壓力表等，起連接、輸 油、貯油、過濾、貯存壓力能和測(cè)量等作用。 5、傳動(dòng)介質(zhì): 傳遞能量的液體介質(zhì)，即各種液壓工作介質(zhì)。 三、液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn) 與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、液壓傳動(dòng)的各種元件、可根據(jù)需要方便、靈活地來布置； 2、重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快； 3、操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)2000:1)； 4、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)； 5、一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤滑，使用壽命長(zhǎng)； 6、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)； 7、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程 度

9、的自動(dòng)控制過程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。 液壓傳動(dòng)存在的不足： 與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下缺點(diǎn)1、由于流體流動(dòng)的阻力損失和泄漏較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄漏不僅污染場(chǎng)地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。2、工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價(jià)格較貴。由于液體介質(zhì)的泄漏及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的定比傳動(dòng)。4、液壓傳動(dòng)出故障時(shí)不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。5、油液污染 液壓傳動(dòng)在工業(yè)中的應(yīng)用工程機(jī)械 推土機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)起重運(yùn)輸 汽車吊、叉車、港口龍門吊礦山機(jī)械 鑿巖機(jī)、提升機(jī)、液壓支架建筑機(jī)

10、械 打樁機(jī)、平地機(jī)、液壓千斤頂農(nóng)業(yè)機(jī)械 拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)冶金機(jī)械 壓力機(jī)、軋鋼機(jī)鍛壓機(jī)械 壓力機(jī)、模鍛機(jī)、空氣錘機(jī)械制造 組合機(jī)床、沖床、自動(dòng)線、氣動(dòng)扳手輕工機(jī)械 打包機(jī)、注塑機(jī)汽車工業(yè) 汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器、自卸汽車智能機(jī)械 模擬駕駛艙、機(jī)器人液壓傳動(dòng)又有什么特征？ 特征1：壓力取決于負(fù)載為能提升重物W，必須在活塞1上施加主動(dòng)力F,這時(shí)，重物W就是工作的負(fù)載。如活塞5上作用W為0：P2=W/A2=0，故F=0，P1=P2=0即：主動(dòng)力是加不上去的。如活塞5上作用為W： 當(dāng)F足夠大時(shí)，p1=p2=W/A2 。簡(jiǎn)化模型：缸2、4和活塞5做為一體（被一容器取代）：在活塞1上施加F1后，如果其它

11、有足夠的壓強(qiáng)，就可以認(rèn)為工作負(fù)載是無窮大的，那么，系統(tǒng)中的液體壓力將為：P1=F1/A根據(jù)帕斯卡原理，壓力P1將在這個(gè)封閉的液體間等值傳遞。泵缸1234A1P15A2P2特征2：運(yùn)動(dòng)速度取決于流量由圖可知：活塞1下移h1,液體能量傳輸，使活塞5上升h2，h1h2。 不考慮泄露、液體的可壓縮性，在t時(shí)間里從缸2中擠出的液體等于通過管道3擠入液壓缸4的體積。即：A1h1=A2h2同除t ： A1h1/t =A2h2/t即：A1v1 =A2v2流量Q(Flow)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)從液壓缸2中排出的液體體積或擠入液壓缸4的體積稱為流量Q(Flow)，Q1=Q2= A1h1/t =A2h2/t= A1v1 =

12、A2v2。V1=Q1/A1，在液壓系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度只取決于流量。功率N=Fv=pQ，壓力p和流量Q是液壓傳動(dòng)中最基本也是最重要的參數(shù)滿足能量守恒定律。Q15h2v2h12A1A234缸1.1.3 液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)磨床圖所示的液壓系統(tǒng)圖是一種半結(jié)構(gòu)式的工作原理圖。它直觀性強(qiáng)，容易理解，但難于繪制。 在實(shí)際工作中，除少數(shù)特殊情況外，一般都采用液壓與氣動(dòng)圖形符號(hào)（參看附錄）來繪制，如右圖所示。 圖形符號(hào)表示元件的功能，而不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)；反映各元件在油路連接上的相互關(guān)系，不反映其空間安裝位置；只反映靜止位置或初始位置的工作狀態(tài)，不反映其過渡過程。 液壓缸液壓泵節(jié)流閥換向閥油箱溢流閥p

13、lay54為何不能輕易拆卸液壓元件？ 許多情況下，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)零部件之間，又由于結(jié)構(gòu)上的關(guān)系，往往不能采用其他密封裝置，所以必須要保持適當(dāng)大小的間隙來密封，這種形式就被稱為間隙密封。他的原理又是什么呢？ 比如拿一固定平面間的間隙來說，其間隙左端的壓力大于右端的壓力時(shí)，就會(huì)在間隙的兩端形成壓力差，又由于油有粘性的緣故，所以油在間隙中流動(dòng)的時(shí)候，各個(gè)油層的速度是不相等的，在間隙的上下兩個(gè)表面，油液分子與間隙表面粘附在一起，所以這層油層的速度為零，而間隙中心的油層的速度為最大。發(fā)生這種兩油層間速度不相同時(shí)，每油層之間便要產(chǎn)生阻止油液運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦力。在這個(gè)時(shí)候，如果間隙兩端的壓力差不足以克服該內(nèi)部摩擦力時(shí)

14、，油液就不可能從縫隙中流出，自然形成密封作用。一、液壓動(dòng)力元件 -液壓泵 液壓泵俗稱油泵。作為向系統(tǒng)提供一定的流量和壓力的動(dòng)力元件，液壓泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)將液壓油從油箱吸上來并以一定的壓力輸送出去，使執(zhí)行元件推動(dòng)負(fù)載作功。 液壓動(dòng)力元件起著向系統(tǒng)提供動(dòng)力源的作用，是系統(tǒng)不可缺少的核心元件。液壓系統(tǒng)是以液壓泵作為系統(tǒng)提供一定的流量和壓力的動(dòng)力元件，液壓泵將原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)）輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能，是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。4.2 液壓元件液壓泵的類型及圖形符號(hào)液壓泵的類型： 齒輪泵葉片泵柱塞泵按其結(jié)構(gòu)不同可分為按其輸油方向能否改變可分為單向泵雙向泵變量泵按其輸出的流量能否調(diào)節(jié)可分為定量泵

15、按其額定壓力的高低可分為低壓泵中壓泵高壓泵液壓泵的圖形符號(hào)： 由于這種泵是依靠泵的密封工作腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的，因而稱為容積式泵。 容積式泵的流量大小取決于密封工作腔容積變化的大小和次數(shù)。若不計(jì)泄漏，流量與壓力無關(guān)。 1、液壓泵的工作原理 觀看視頻 液壓泵都是依靠密封容積變化的原理來進(jìn)行工作的，故一般稱為容積式液壓泵，圖所示的是一單柱塞液壓泵的工作原理圖，圖中柱塞裝在缸體中形成一個(gè)密封容積a，柱塞在彈簧的作用下始終壓緊在偏心輪1上。原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪旋轉(zhuǎn)使柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封容積a的大小發(fā)生周期性的交替變化。當(dāng)a有小變大時(shí)就形成部分真空，使油箱中油液在大氣壓作用下，經(jīng)吸油管頂開單向閥

16、進(jìn)入油箱a而實(shí)現(xiàn)吸油；反之，當(dāng)a由大變小時(shí)，a腔中吸滿的油液將頂開單向閥流入系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)壓油。這樣液壓泵就將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷地吸油和壓油。液壓泵的特點(diǎn) 單柱塞液壓泵具有一切容積式液壓泵的基本特點(diǎn)：(1)具有若干個(gè)密封且又可以周期性變化空間。液壓泵輸出流量與此空間的容積變化量和單位時(shí)間內(nèi)的變化次數(shù)成正比，與其他因素?zé)o關(guān)。這是容積式液壓泵的一個(gè)重要特性。(2)油箱內(nèi)液體的絕對(duì)壓力必須恒等于或大于大氣壓力。這是容積式液壓泵能夠吸入油液的外部條件。因此，為保證液壓泵正常吸油，油箱必須與大氣相通，或采用密閉的充壓油箱。(3)具有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)，將

17、吸油腔和排液腔隔開，保證液壓泵有規(guī)律地、連續(xù)地吸、排液體。液壓泵的結(jié)構(gòu)原理不同，其配油機(jī)構(gòu)也不相同。如圖的單向閥5、6就是配油機(jī)構(gòu)。 容積式液壓泵中的油腔處于吸油時(shí)稱為吸油腔。吸油腔的壓力決定于吸油高度和吸油管路的阻力，吸油高度過高或吸油管路阻力太大，會(huì)使吸油腔真空度過高而影響液壓泵的自吸能力；油腔處于壓油時(shí)稱為壓油腔，壓油腔的壓力則取決于外負(fù)載和排油管路的壓力損失，從理論上講排油壓力與液壓泵的流量無關(guān)。 容積式液壓泵排油的理論流量取決于液壓泵的有關(guān)幾何尺寸和轉(zhuǎn)速，而與排油壓力無關(guān)。但排油壓力會(huì)影響泵的內(nèi)泄露和油液的壓縮量，從而影響泵的實(shí)際輸出流量，所以液壓泵的實(shí)際輸出流量隨排油壓力的升高而降

18、低。2 液壓泵的主要性能參數(shù) 液壓泵的性能參數(shù)主要有壓力、轉(zhuǎn)速、排量、流量、功率和效率。 液壓泵的主要性能參數(shù)壓力額定壓力 最高允許壓力 工作壓力 吸入壓力 在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所允許的最高壓力泵短時(shí)間內(nèi)所允許超載使用的極限壓力 實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力，即液壓泵出口的壓力 液壓泵進(jìn)口處的壓力 2.排量和流量 (1)排量V。液壓泵每轉(zhuǎn)一周,由其密封容積幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出液體的體積叫液壓泵的排量。排量可調(diào)節(jié)的液壓泵稱為變量泵;排量為常數(shù)的液壓泵則稱為定量泵。 (2)理論流量qi。理論流量是指在不考慮液壓泵的泄漏流量的情況下,在單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體體積的平均值。顯然,如果

19、液壓泵的排量為V,其主軸轉(zhuǎn)速為n,則該液壓泵的理論流量qi為： (3)實(shí)際流量q。液壓泵在某一具體工況下,單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體體積稱為實(shí)際流量,它等于理論流量qi減去泄漏流量q,即： (4)額定流量qn。液壓泵在正常工作條件下,按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(如在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下)必須保證的流量。轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速液壓泵的主要性能參數(shù)在額定壓力下，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果推薦能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行并保持較高運(yùn)行效率的轉(zhuǎn)速 在額定壓力下，能保證使用壽命和性能所允許的短暫運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速 為保證液壓泵可靠工作或運(yùn)行效率不致過低所允許的最低轉(zhuǎn)速 3、液壓泵正常工作的四個(gè)必備條件必須具有一個(gè)密封的容積；密封容積的大小隨運(yùn)

20、動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)作周期性的變化，容積由小變大吸油，由大變小壓油；要有配流裝置。它的作用是：在吸油過程中密封容積與油箱相通，同時(shí)關(guān)閉供油管路；在壓油過程中，密封容積與供油管路相通，同時(shí)切斷與油箱的連接。吸油過程中，油箱必須和大氣相通。這是實(shí)現(xiàn)吸油的必要條件。1）齒輪泵：是液壓泵中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，且價(jià)格便宜，故在一般機(jī)械上被廣泛使用；齒輪泵是定量泵，可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩種。 外嚙合齒輪泵：齒輪泵工作時(shí)，主動(dòng)輪隨電動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)從動(dòng)輪跟著旋轉(zhuǎn)。當(dāng)吸入室一側(cè)的嚙合齒逐漸分開時(shí)，吸入室容積增大，壓力降低，便將吸人管中的液體吸入泵內(nèi)；吸入液體分兩路在齒槽內(nèi)被齒輪推送到排出室。液體進(jìn)入排出室后

21、，由于兩個(gè)齒輪的輪齒不斷嚙合，便液體受擠壓而從排出室進(jìn)入排出管中。主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪不停地旋轉(zhuǎn)，泵就能連續(xù)不斷地吸入和排出液體。泵體上裝有安全閥，當(dāng)排出壓力超過規(guī)定壓力時(shí)，輸送液體可以自動(dòng)頂開安全閥，使高壓液體返回吸入管。4、常見液壓泵：齒輪泵動(dòng)畫 工作原理 1) 產(chǎn)生原因： 1，構(gòu)成閉死容積Vb Vb由大小，p， 油液發(fā)熱，軸承磨損。 Vb由小大，p ，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象 汽蝕、噪聲、振動(dòng)、金屬表面剝蝕。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)上存在的幾個(gè)問題1. 困油現(xiàn)象 2) 危害：影響工作、縮短壽命 3) 措施：開卸荷槽 原則： Vb由大小，與壓油腔相通 Vb由小大，與吸油腔相通 保證吸、壓油腔始終不通吸壓2. 泄

22、漏問題(1)泵體的內(nèi)圓表面和齒頂徑向間隙的泄漏。泄漏量相對(duì)較小，占總泄漏量的1015。(2)齒面嚙合處間隙的泄漏。由于齒形誤差會(huì)造成沿齒寬方向接觸不好而產(chǎn)生問隙，使壓油腔與吸油腔之間造成泄漏，這部分泄漏量很少。(3)齒輪端面間隙的泄漏。齒輪端面與前后蓋之問的端面間隙較大，此端面間隙封油長(zhǎng)度又短，所以泄漏量最大，占總泄漏量的7075。3. 徑向力不平衡1）在外嚙合齒輪泵中，作用在整個(gè)齒輪外圓上的壓力是不相等的，處在高壓腔和吸油腔的兩齒輪外圓和齒廓表面分別承受著工作壓力和吸油腔壓力，因在整個(gè)齒輪外圓與泵體內(nèi)孔的間隙中存在泄漏，所以高壓腔壓力逐漸分級(jí)下降遞減到吸油腔壓力，其合力使齒輪的輪軸和軸承受到

23、徑向不平衡力，工作壓力越高，徑向不平衡力就越大。2）危害：軸承磨損、刮殼。3）措施：縮小壓油口，增加徑 向間隙。 外嚙合內(nèi)嚙合 分類按齒面按齒形曲線按嚙合形式直齒斜齒 人字齒 漸開線擺線 齒輪泵的分類齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用:1. 優(yōu)點(diǎn)：齒輪油泵的優(yōu)點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性較好，成本較低。2）與同樣流量的其他各類泵相比，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。3）自吸性能好。無論在高、低轉(zhuǎn)速甚至在手動(dòng)情況下都能可靠地實(shí)現(xiàn)自吸。4）轉(zhuǎn)速范圍大。因泵的傳動(dòng)部分以及齒輪基本上都是平衡的，在高轉(zhuǎn)速下不會(huì)產(chǎn)生較大的慣性力。5）油液中污物對(duì)其工作影響不嚴(yán)重，不易咬死。2. 缺點(diǎn)： 1）工作壓力較低。齒輪泵的齒輪，軸及軸承上受的壓力

24、不平衡，徑向負(fù)載大，限制了它壓力的提高。齒輪泵主要用于中低壓系統(tǒng)。2）容積效率較低。這是由于齒輪泵的端面泄漏大。3）流量脈動(dòng)大，引起壓力脈動(dòng)大，使管道、閥門等產(chǎn)生振動(dòng)，噪聲大。2）柱塞泵： 工作原理是柱塞在液壓缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。與齒輪泵相比，該泵能以最小的尺寸和最小的重量供給最大的動(dòng)力，為一種高效率的泵，但制造成本相對(duì)較高，該泵用于高壓、大流量、大功率的場(chǎng)合。它可分為軸向式和徑向式兩種形式。 柱塞泵是依靠柱塞在其缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)密封工作腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的。由于柱塞與缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，容易得到高精度的配合，所以這類泵的特點(diǎn)是泄漏小，容積效率高，可以在高壓下工作。 柱

25、塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，柱塞軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于等于3。（1）軸向柱塞泵：柱塞泵是依靠柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，使得密封油腔容積變化而實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。柱塞和配油盤形成若干個(gè)密封工作油腔。油缸體內(nèi)均布著幾個(gè)柱塞孔，柱塞在柱塞孔里滑動(dòng)。當(dāng)傳動(dòng)軸帶著缸體和柱塞一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 （2）徑向柱塞泵工作原理轉(zhuǎn)子的中心與定子中心之間有一偏心距e，柱塞徑向排列安裝在缸體中，缸體由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)連同柱塞一起旋轉(zhuǎn)，柱塞在離心力(或低壓油)作用下抵緊定子內(nèi)壁，當(dāng)轉(zhuǎn)子連同柱塞按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右半周的的柱塞往外滑動(dòng)，柱塞底部的密封工作腔容積增大，于是通

26、過配流軸軸向孔吸油；左半周的柱塞往里滑動(dòng)，柱塞孔內(nèi)的密封工作腔容積減小，于是通過配流軸軸向孔壓油。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，柱塞在缸孔內(nèi)吸油、壓油各一次。當(dāng)移動(dòng)定子改變偏心距e的大小時(shí)，泵的排量就得到改變；當(dāng)移動(dòng)定子使偏心距從正值變?yōu)樨?fù)值時(shí)，泵的吸、壓油腔就互換。123465轉(zhuǎn)子（2）定子（3）配油盤（5）吸油口（6）壓油口（1）葉片（4）組成：端蓋3、單作用葉片泵單作用泵：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)葉片伸縮一次，完成一次吸油壓油變量泵：改變偏心距即改變排量非平衡式：轉(zhuǎn)子受單方向不平衡作用力，軸負(fù)載大4 雙作用葉片泵轉(zhuǎn)子和定子同心放置定子內(nèi)表面由 4條封閉曲線(圓弧曲線)4條工作曲線(過渡曲線)雙作用泵：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一

27、周,葉片伸縮兩次完成兩次吸油壓油平衡式：吸油區(qū)、壓油區(qū)徑向?qū)ΨQ，轉(zhuǎn)子所受徑向力平衡5 液 壓 泵 的 選 用 液壓泵是液壓系統(tǒng)提供一定流量和壓力的油液動(dòng)力元件,它是每個(gè)液壓系統(tǒng)不可缺少的核心元件,合理的選擇液壓泵對(duì)于降低液壓系統(tǒng)的能耗、提高系統(tǒng)的效率、降低噪聲、改善工作性能和保證系統(tǒng)的可靠工作都十分重要。 選擇液壓泵的原則是:根據(jù)主機(jī)工況、功率大小和系統(tǒng)對(duì)工作性能的要求,首先確定液壓泵的類型,然后按系統(tǒng)所要求的壓力、流量大小確定其規(guī)格型號(hào)。 表4-1列出了液壓系統(tǒng)中常用液壓泵的主要性能。 一般來說,由于各類液壓泵各自突出的特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)、功用和動(dòng)轉(zhuǎn)方式各不相同,因此應(yīng)根據(jù)不同的使用場(chǎng)合選擇合適的

28、液壓泵。一般在機(jī)床液壓系統(tǒng)中,往往選用雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵;而在筑路機(jī)械、港口機(jī)械以及小型工程機(jī)械中往往選擇抗污染能力較強(qiáng)的齒輪泵;在負(fù)載大、功率大的場(chǎng)合往往選擇柱塞泵。二 液壓執(zhí)行元件1、定義： 液壓執(zhí)行元件將液體的液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)換裝 置。2、分類： 液壓執(zhí)行元件可分為液壓馬達(dá)和液壓缸兩大類。 液壓馬達(dá)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 液壓缸 直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸：可以實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 輸出推力（或拉力）和直線運(yùn)動(dòng)速度。 擺動(dòng)液壓缸：實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)，輸出角速度液壓馬達(dá) 一、液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn) 1、 高速液壓馬達(dá)：額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速液壓馬達(dá) 。 高速液壓馬達(dá)的基本形

29、式 有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。 它們的主要特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于起動(dòng)和制動(dòng)，調(diào)節(jié) （調(diào)速和換向）靈敏度高。通常高速液壓馬達(dá)的輸出扭矩不大，僅 幾十Nm到幾百Nm，所以又稱為高速小扭矩液壓馬達(dá)。 2、低速液壓馬達(dá)：額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的則屬于低速液壓馬達(dá)。 低速液壓馬達(dá)的基本形式是 徑向柱塞式，例如多作用內(nèi)曲線式、單作 用曲軸連桿式和靜壓 平衡式等。 低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是：排量大，體積大，轉(zhuǎn)速低，有的可低到每 分鐘幾轉(zhuǎn)甚至不到一轉(zhuǎn)。通常低速液壓馬達(dá)的輸出扭矩較大，可達(dá) 幾千 到幾萬 ，所以又稱為低速大扭矩液壓馬達(dá)。 液壓馬達(dá)和油泵的相同點(diǎn)1、從原理上講，馬達(dá)

30、和泵是可逆的。 泵用電機(jī)帶動(dòng)，輸 出的是壓力能（壓力和流量）；馬達(dá)輸入壓力油，輸出 的是機(jī)械能（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速）。 2、從結(jié)構(gòu)上看，馬達(dá)和泵是相似的。3、馬達(dá)和泵的工作原理均是利用密封工作容積的變化吸油 和排油的。 泵工作容積增大時(shí)吸油，減小時(shí)排出高壓 油；馬達(dá)工作容積增大時(shí)進(jìn)入高壓油，減小時(shí)排出低 壓油。 液壓馬達(dá)和油泵的不同點(diǎn)1、泵是能源裝置，馬達(dá)是執(zhí)行元件。2、泵的吸油腔一般為真空（為改善吸油性和抗氣蝕耐力），通常進(jìn)口尺寸大于出口，馬達(dá)排油腔的壓力稍高于大氣壓力，沒有特殊要求，可以進(jìn)出油口尺寸相同。 3、泵的結(jié)構(gòu)需保證自吸能力，而馬達(dá)無此要求。 4、馬達(dá)需要正反轉(zhuǎn)（內(nèi)部結(jié)構(gòu)需對(duì)稱），泵一般是

31、單向旋轉(zhuǎn)。 5、馬達(dá)的軸承結(jié)構(gòu)，潤滑形式需保證在很寬的速度范圍內(nèi)使用，而泵的轉(zhuǎn)速雖相對(duì)比較高，但變化小，故無此苛刻要求。6、馬達(dá)起動(dòng)時(shí)需克服較大的靜摩擦力，因此要求起動(dòng)扭矩大，扭矩脈動(dòng)小，內(nèi)部摩擦?。ㄈ琮X輪馬達(dá)的齒數(shù)不能象齒輪泵那樣少）。 7、葉片馬達(dá)的葉片依靠根部的扭轉(zhuǎn)彈簧，使其壓緊在定子表面上，而葉片泵 的葉片則依靠根部的壓力油和離心力壓緊在定子表面上。8、泵與原動(dòng)機(jī)裝在一起，主軸不受額外的徑向負(fù)載。而馬達(dá)直接裝在 輪子上或與皮帶、鏈輪、齒輪相連接時(shí)，主軸將受較高的徑向負(fù)載 二、液壓執(zhí)行元件-液壓缸 液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，一般用來實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)

32、動(dòng)。液壓缸屬于執(zhí)行元件，它是把壓力能轉(zhuǎn)換成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，輸出推力和速度的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，與杠桿、連桿、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等機(jī)構(gòu)配合，能實(shí)現(xiàn)多種機(jī)械運(yùn)動(dòng)，其應(yīng)用比液壓馬達(dá)更為廣泛。按結(jié)構(gòu)形式可分為活塞式、柱塞式和組合式三大類；按作用方式可分為單作用式和雙作用式兩種。 單作用液壓缸的壓力油只從缸的一側(cè)輸入，液壓缸只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，反向運(yùn)動(dòng)（回油）則需借助于彈簧力、重力等外力。雙作用液壓缸的壓力油可以從缸兩側(cè)交替或同時(shí)輸入，液壓缸可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。液壓缸按結(jié)構(gòu)型式不同分類活塞式柱塞式擺動(dòng)式伸縮式單作用液壓缸柱塞式液壓缸單活塞桿式液壓缸雙活塞桿式液壓

33、缸伸縮式液壓缸彈簧復(fù)位式液壓缸雙活塞桿式液壓缸單活塞桿式液壓缸伸縮式液壓缸雙作用液壓缸柱塞缸只能制成單作用缸。為保證柱塞缸有足夠的推力和穩(wěn)定性，一般柱塞較粗，重量較大，水平安裝時(shí)易產(chǎn)生單邊磨損，故柱塞缸適宜于垂直安裝使用。為減輕柱塞的重量，有時(shí)制成空心柱塞。特點(diǎn)及應(yīng)用：柱塞缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，常用于工作行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合，如大型拉床，礦用液壓支架等。 柱塞式液壓缸單活塞桿液壓缸，活塞桿只從液壓缸的一端伸出，液壓缸的活塞在兩腔有效作用面積不相等，當(dāng)向液壓缸兩腔分別供油，且壓力和流量都不變時(shí)，活塞在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)速度和推力都不相等，即運(yùn)動(dòng)具有不對(duì)稱性。雙活塞桿液壓缸，可實(shí)現(xiàn)等速往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊麠U式液

34、壓缸 活塞式液壓缸的內(nèi)壁要求精加工，當(dāng)液壓缸較長(zhǎng)時(shí)加工就顯得比較困難，因此在行程較長(zhǎng)時(shí)多采用柱塞缸。Q&A一、柱塞式液壓缸1、柱塞式液壓缸的特點(diǎn) 柱塞式液壓缸為單作用缸，即工作時(shí)靠壓力油推動(dòng)，返回靠彈簧或自重完成。優(yōu)點(diǎn)：缸內(nèi)壁不需精加工、工藝性好、成本低、制造容易。應(yīng)用：行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合，如導(dǎo)軌磨床、龍門刨床。若要求往復(fù)工作運(yùn)動(dòng)時(shí)，常將柱塞缸成對(duì)使用，即由兩個(gè)柱塞缸分別完成相反方向運(yùn)動(dòng)。單柱塞缸單向液壓驅(qū)動(dòng)，回程靠外力。 如上圖a)所示，柱塞式液壓缸只能單方向向右運(yùn)動(dòng)，反向退回時(shí)靠外力，如彈簧力、重力等完成。若要求往復(fù)工作運(yùn)動(dòng)時(shí)，常將柱塞缸成對(duì)使用，即由兩個(gè)柱塞缸分別完成相反方向運(yùn)動(dòng)。如圖b)所

35、示。a)雙柱塞缸雙向液壓驅(qū)動(dòng)b)3、推力和速度計(jì)算 (323) 2、柱塞液壓缸的圖形符號(hào) (324) FPvdq增力油缸 由兩個(gè)單活塞桿缸串聯(lián)在一起，當(dāng)壓力油通入兩缸左腔時(shí)，串聯(lián)活塞向右運(yùn)動(dòng)，兩缸右腔的油液同時(shí)排出，其推力等于兩腔推力之和，即:式中： p1進(jìn)油壓力；p2回油壓力；若忽略回油壓力，即p2=0，則： 這種液壓缸用于徑向安裝尺寸受到限制而輸出力又要求很大的場(chǎng)合。 增力油缸的圖形符號(hào)：二、活塞式液壓缸 活塞式液壓缸按作用方式分有單作用、雙作用之分； 雙作用又分雙作用雙活塞桿和雙作用單活塞桿。按其安裝方式不同，又分缸固定式和活塞桿固定式兩種： 活塞式液壓缸單作用雙作用雙作用雙活塞桿雙作用

36、單活塞桿 單作用活塞缸工作時(shí)靠壓力油推動(dòng)，返回時(shí)靠 自重(或彈簧)的作用實(shí)現(xiàn)。1、單作用活塞式液壓缸1）圖形符號(hào)3）基本計(jì)算（速度v和推力F計(jì)算）（若不考慮泄漏 ） p1 DvFq 雙作用活塞式液壓缸又分雙作用雙活塞桿、雙作用單活塞桿兩種；根據(jù)安裝方式不同又有缸筒固定式和活塞桿固定式兩種。 2、雙作用活塞式液壓缸雙作用活塞式液壓缸雙作用雙活塞桿雙作用單活塞桿液壓缸固定式活塞桿固定式液壓缸固定式活塞桿固定式雙活塞桿式液壓缸單活塞桿式液壓缸伸縮式液壓缸雙作用液壓缸雙作用雙桿缸固定雙作用雙桿桿固定1）雙作用雙活塞桿式液壓缸 液壓缸固定式工作原理 壓力油p1 流量為q 從a 口進(jìn)入缸左腔，當(dāng)液壓油的作

37、用力克服阻力后，活塞和與之相連的工作臺(tái)一起從左向右運(yùn)動(dòng)，缸右腔的油液(p2)則從b 口流出，若改變進(jìn)油方向， 液壓油從b口流入缸右腔，工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)反向。p1qap2b 活塞桿固定式工作原理 壓力p1 的液壓油從孔口a 流入缸左腔，缸筒和工作臺(tái) 從右向左運(yùn)動(dòng)，缸右腔的油液(p2)則從孔口b 流出，改變進(jìn)油方向，液壓油從b口流入缸右腔，缸體向右運(yùn)動(dòng)。abp1qp2速度計(jì)算 雙桿活塞缸的兩個(gè)活塞桿的直徑通常是相等的(直徑用d 表示)，故其左右兩腔的有效工作面積也是相等的(缸筒直徑用D 表示)。當(dāng)進(jìn)入液壓缸的流量相同時(shí)，其往返(正反)速度相等；4工作臺(tái)(不屬于液壓缸組成部分)4vFvF1缸筒2活塞桿3

38、活塞雙作用雙桿液壓缸固定工作臺(tái)的最大活動(dòng)范圍是活塞有效行程L 的3 倍。vvFF缸筒活塞桿活塞工作臺(tái)雙作用雙桿活塞桿固定工作臺(tái)的最大活動(dòng)范圍是缸有效行程L 的2 倍 雙作用雙活塞桿式液壓缸的圖形符號(hào)應(yīng)用： 缸固定安裝方式占地面積大，常用于小型機(jī)床(設(shè)備)。 桿固定占地面積較小，適用于中型及大型機(jī)床(設(shè)備) 。2) 雙作用單活塞桿式液壓缸 如圖所示，單桿活塞缸也有缸固定式和桿固定式兩種安裝方式，無論是缸固定式還是桿固定式，其工作臺(tái)的最大活動(dòng)范圍都是活塞(缸筒)有效行程L 的2 倍。 單桿活塞缸由于左右兩腔的有效工作面積不相等，所以兩腔所產(chǎn)生的推力和左右方向的速度不相等。雙作用單桿活塞缸缸固定式缸

39、筒活塞桿3活塞工作臺(tái)工作臺(tái)的最大活動(dòng)范圍是有效行程L 的2 倍雙作用單桿活塞缸桿固定式缸筒活塞桿3活塞4工作臺(tái)工作臺(tái)的最大活動(dòng)范圍是有效行程L 的2 倍若輸入的油液流量為q，則速度v1為：壓力油進(jìn)入無桿腔(以無桿腔作為工作油腔) 壓力油進(jìn)入有桿腔(以有桿腔作為工作油腔)速度v2為： 雙作用單活塞桿式液壓缸的圖形符號(hào) 3、差動(dòng)油缸1）差動(dòng)連接當(dāng)雙作用單桿液壓缸左右兩腔同時(shí) 通壓力油時(shí)，由于油缸左、右兩腔的有 效工作面積不相等，兩腔的推力也不相 等，從而產(chǎn)生差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，這種油路的連 接形式稱差動(dòng)連接。 （簡(jiǎn)單定義差動(dòng)連接雙作用單桿油缸左右兩腔相互接通并同時(shí)輸入壓力油時(shí)，稱為差動(dòng)連接。) 雙作用單桿液

40、壓缸的差動(dòng)連接qqq+ qA1A2v3F3 差動(dòng)連接時(shí)的速度v3，推力F3 解得 差動(dòng)連接的意義： 采用差動(dòng)連接時(shí)，不增大油泵的供油量卻可得到較大的速度。 活塞反向運(yùn)動(dòng)，其速度v2 從上面推導(dǎo)可知，差動(dòng)連接不能使運(yùn)動(dòng)反向.要活塞反向運(yùn)動(dòng)必須進(jìn)行如下油路設(shè)計(jì)這種的油路設(shè)計(jì)既可以差動(dòng)連接，又可以反向運(yùn)動(dòng)。 A1A2Dd反向運(yùn)動(dòng)的速度v2在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及其元件中，安置密封裝置和密封元件的作用，在于防止工作介質(zhì)的泄漏及外界塵埃和異物的侵入。設(shè)置于密封裝置中、起密封作用的元件稱為密封件。液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)，在系統(tǒng)及元件的容腔內(nèi)流動(dòng)或暫存時(shí)，由于壓力、間歇、粘度等因素的變化，而導(dǎo)致少量工作介質(zhì)越過容腔邊界

41、，由高壓腔向低壓腔或外界流出，這種“越界流出”現(xiàn)象稱為泄漏。 1. 密封的作用及其意義1243、液壓缸的密封、緩沖和排氣泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏兩類。在液壓系統(tǒng)中, 液壓元件各零件之間如有相對(duì)的運(yùn)動(dòng),就必須有一定的配合間隙。 壓力油就會(huì)由配合間隙從高壓區(qū)流向低壓區(qū), 產(chǎn)生泄漏。 泄漏可使液壓系統(tǒng)的功能下降, 嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)失效。 在實(shí)際中, 泄漏是無法避免的, 完全達(dá)到“零泄漏”是不可能的。 我們只有設(shè)法盡量減小液壓系統(tǒng)的泄漏量, 以提高液壓系統(tǒng)的功效。內(nèi)泄漏指在系統(tǒng)或元件內(nèi)部工作介質(zhì)由高壓腔向低壓腔的泄漏；外泄漏則是由系統(tǒng)或元件內(nèi)部向外界的泄漏。 單位時(shí)間內(nèi)泄漏的工作介質(zhì)的體積稱為泄漏量

42、。1252. 液壓缸泄漏的原因及預(yù)防措施1.正確選用和裝配密封件。（1）安裝 O 形圈時(shí),不要將其拉到永久變形的位置。（2）安裝 Y 形和 V 形密封圈時(shí), 注意安裝方向,避免因裝反而漏油。 2. 活塞桿或密封導(dǎo)向套的磨損及解決方法。（1）如果活塞桿和密封導(dǎo)向套互相偏心, 就會(huì)對(duì)導(dǎo)向套形成側(cè)向負(fù)載, 導(dǎo)致導(dǎo)向套表面的過度磨損, 進(jìn)而損壞密封并產(chǎn)生泄漏。（2） 對(duì)于行程較長(zhǎng), 活塞桿直徑過小的液壓缸,由于剛性不足, 在推力的作用下, 活塞桿易發(fā)生撓曲而造成導(dǎo)向套承受側(cè)向力。 3. 合理設(shè)計(jì)和加工密封溝槽。 （1）密封溝槽的設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行,合理設(shè)計(jì)密封槽尺寸及公差, 使安裝后的靜密封件

43、變形后能填塞配合表面的微觀凹坑。4. 液壓油的污染及其控制。（1）液壓系統(tǒng)中的油液一旦被污染, 將會(huì)導(dǎo)致液壓缸中的元件磨損,密封性能下降,效率降低,產(chǎn)生泄漏。5. 防止液壓系統(tǒng)油溫過高。（1）油溫過高,會(huì)使液壓油粘度下降,潤滑油膜變薄并易損壞,潤滑性能變差,從而導(dǎo)致液壓油泄漏增加, O形密封圈良好的密封效果很大程度上取決于O形密封圈尺寸與溝槽盡寸匹配的正確性，世界各國的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此都有較嚴(yán)格的規(guī)定。密封裝置設(shè)計(jì)時(shí)若O形密封圈的壓縮量選擇過小，或加工溝槽時(shí)公差波動(dòng)使壓縮量趨小，裝配后就會(huì)引起泄漏；如果壓縮量選擇過大，或加工溝槽時(shí)公差波動(dòng)使壓縮量趨大，則會(huì)導(dǎo)致O形密封圈橡膠應(yīng)力松弛而形成泄漏。同樣，若

44、裝配后O形密封圈拉伸過度，也會(huì)因其過早老化而引起密封裝置泄漏。 O形密封圈127Y形密封圈 安裝Y形密封圈時(shí)，唇口一定要對(duì)著壓力高的一側(cè)，才能起密封作用。 為了防止在高壓狀態(tài)下，Y型密封圈的根部因材質(zhì)塑性變形而被擠入密封耦合面的間歇，故應(yīng)控制滑移耦合件間的配合間隙的大小，使其不超過規(guī)定的最大值c，見圖5-9a。對(duì)于工作壓力大于16MPa的Y形密封圈，為保證其使用壽命，防止密封圈的根部被擠入配合間隙，應(yīng)在密封圈根部處安裝擋圈，如圖5-9b所示 。 液壓控制元件主要是各種控制閥，在液壓系統(tǒng)中控制液體流動(dòng)方向、流量大小和壓力的高低，以滿足執(zhí)行元件的工作要求。 控制閥應(yīng)滿足的基本要求： （1）動(dòng)作準(zhǔn)確

45、，靈敏，可靠，工作平穩(wěn)，無沖擊和振動(dòng)。 （2）密封性能好，泄漏少。 （3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，通用性好。 根據(jù)用途和工作特點(diǎn)的不同，控制閥分為三大類： （1）方向控制閥：?jiǎn)蜗蜷y、換向閥等； （2）壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、卸壓閥等； （3）流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流閥等。 三、液壓控制元件 方向控制閥是通過控制液體流動(dòng)的方向來操縱執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)，如液壓缸的前進(jìn)、后退與停止，液壓馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)與停止等。 1 單向閥 單向閥只允許經(jīng)過閥的液流單方向流動(dòng)，而不許 反向流動(dòng)。單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。 1、方向控制閥普通單向閥 上圖所示的閥屬于管式連接閥，此類閥的油口可通過管接

46、頭和油管相連，閥體的重量靠管路支承，因此閥的體積不能太大太重。321ABAB3211閥 體； 2閥芯；3 彈簧；直通式單向閥中的油流方向和閥的軸線方向相同。 直角式單向閥的進(jìn)出油口A(P1)、B(P2)的軸線均和閥體軸線垂直。ABAB(2)對(duì)單向閥的要求 開啟壓力要小。 能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要小。 正向?qū)〞r(shí)，閥的阻力損失要小。 閥芯運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無振動(dòng)、沖擊或噪聲。(3)單向閥的符號(hào) 單向閥和其它閥組合后， 成為組合閥，例如單向順序 閥、單向節(jié)流閥等。AB圖5.10（C） 單向閥的職能符號(hào)液控單向閥2-主閥芯;3-卸荷閥芯;5-控制活塞 A-正向進(jìn)油口;B-正向出油口;K-控制口KL

47、123456ABABK25134圖中，用單向閥 5將系統(tǒng)和泵隔 斷，泵開機(jī)時(shí)泵 排出的油可經(jīng)單 向閥5進(jìn)入系統(tǒng); 泵停機(jī)時(shí)，單向 閥5可阻止系統(tǒng) 中的油倒流。 普通單向閥和 液控單向閥的應(yīng)用（1）用單向閥 將系統(tǒng)和泵隔斷 (2)用單向閥將兩個(gè)泵隔斷 在下圖中，1是低壓大流量泵，2是高壓小流量泵。低壓時(shí)兩個(gè)泵排出的油合流，共同向系統(tǒng)供油。高壓時(shí)，單向閥的反向壓力為高壓，單向閥關(guān)閉，泵2排出的高壓油經(jīng)過虛線表示的控制油路將閥3打開，使泵1排出的油經(jīng)閥3回油箱，由高壓泵2單獨(dú)往系統(tǒng)供油，其壓力決定于閥4。這樣，單向閥將兩個(gè)壓力不同的泵隔斷，不互相影響。2143(3) 用單向閥產(chǎn)生背壓 在右圖中，高壓

48、油進(jìn)入缸的無桿腔，活塞右行，有桿腔中的低壓油經(jīng)單向閥后回油箱。單向閥有一定壓力降，故在單向閥上游總保持一定壓力，此壓力也就是有桿腔中的壓力，叫做背壓，其數(shù)值不高一般約為0.5MPa。在缸的回油路上保持一定背壓，可防止活塞的沖擊，使活塞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。此種用途的單向閥也叫背壓閥。背壓閥pb(4)用單向閥和其它閥組成復(fù)合閥 由單向閥和節(jié)流閥組成復(fù)合閥，叫單向節(jié)流閥。用單向 閥組成的復(fù)合閥還有單向順序閥、單向減壓閥等。在單向節(jié) 流閥中，單向閥和節(jié)流閥共用一閥體。當(dāng)液流沿箭頭所示方 向流動(dòng)時(shí)，因單向閥關(guān)閉，液流只能經(jīng)過節(jié)流閥從閥體流出。 若液流沿箭頭所示相反的方向流動(dòng)時(shí)，因單向閥的阻力遠(yuǎn)比 節(jié)流閥為小，所以

49、液流經(jīng)過單向閥流出閥體。此法常用來快 速回油。從而可以改變缸的運(yùn)動(dòng)速度。 在右圖中，通過液控單 向閥往立式缸的下腔供袖， 活塞上行。停止供油時(shí)，因 有液控單向閥，活塞靠自重 不能下行，于是可在任一位 置懸浮。將液控單向閥的控 制口加壓后，活塞即可靠自 重下行。 若此立式缸下行 為工作行程，可同時(shí)往缸的 上腔和液控單向閥的控制口 加壓，則活塞下行，完成工 作行程。ABKG(5) 用液控單向閥使立式缸活塞懸浮 2 換向閥 換向閥是利用閥芯對(duì)閥體的相對(duì)位置改變來控制油路接通、關(guān)斷或改變油液流動(dòng)方向。一般以下述方法分類。 （ 1） 按接口數(shù)及切換位置數(shù)分類 接口是指閥上各種接油管的進(jìn)、出口，進(jìn)油口通常

50、標(biāo)為P，回油口則標(biāo)為R或T，出油口則以A、B來表示。閥內(nèi)閥芯可移動(dòng)的位置數(shù)稱為切換位置數(shù),通常我們將接口稱為“通”，將閥芯的位置稱為“位”，例如：圖43所示的手動(dòng)換向閥有三個(gè)切換位置，4個(gè)接口，我們稱該閥為三位四通換向閥。該閥的三個(gè)工作位置與閥芯在閥體中的對(duì)應(yīng)位置如圖44所示，各種位和通的換向閥符號(hào)見圖45所示。 換向閥的圖形符號(hào)方格數(shù)即“位”數(shù)，三格即三位 箭頭表示兩油路連通，但不表示流向。“”表示油路不通。在一個(gè)方格內(nèi)，箭頭或“”符號(hào)與方格的交點(diǎn)數(shù)為油路的通路數(shù)，即“通”數(shù) 每個(gè)換向閥都有一個(gè)常態(tài)位（即閥芯在未受到外力作用時(shí)的位置）。在液壓系統(tǒng)圖中，換向閥的符號(hào)與油路的連接一般應(yīng)畫在常態(tài)位

51、上。 換向閥 = 操縱方式 + 位和通路換向閥主體結(jié)構(gòu)的工位和通路符號(hào)大框表示閥體；小框表示工位；小框中箭頭線或形符號(hào)與框邊的交點(diǎn)表示通油口；號(hào) 表示油路連通 （ 不一定表示流向）；號(hào)表示油路不通；三位四通換向閥ABPO符號(hào)出頭 表示常態(tài)位 （閥心不受力狀態(tài)）；A、B表示接入油缸的通油口；P 、O表示進(jìn)油口和回油口；如果電磁閥通電，則電磁閥相應(yīng)的走向是，如果不通電，則電磁閥相應(yīng)的走向是， 換向閥主體結(jié)構(gòu)的原理及類型符號(hào)APABPOAPBO1O2ABPPOABPO1O2AB（四）三位換向閥的中位機(jī)能P、A、B、O 四口全封閉；液壓缸閉鎖，液壓泵不卸荷；P、A、B、O 四口全串通；液壓缸活塞處于浮

52、動(dòng)狀態(tài)，液壓泵卸荷；P 口封閉，A、B、O 三油口相通；液壓缸活塞浮動(dòng)，液壓泵不卸荷；P、A、B、三口串通，O 油口封閉；泵與液壓缸兩腔相通，可構(gòu)成差動(dòng)連接進(jìn)油方式P、O 相通，A 與B 均封閉；液壓缸活塞閉鎖，液壓泵卸荷，P、A、O 相通 B 口封閉； 活塞處于閉鎖狀態(tài)，液壓泵卸荷；例：二位二通換向閥，作為旁通閥該圖示說明二位二通換向閥作為旁通閥的情況。當(dāng)驅(qū)動(dòng)二位二通換向閥動(dòng)作時(shí)，流量閥0V3旁通，從而使液壓缸活塞桿以最大速度伸出。這里二位二通換向閥以剖視圖表示。例：二位二通換向閥，直接控制液壓缸當(dāng)二位二通換向閥處于靜止位置時(shí)，液壓缸活塞桿伸出。如果驅(qū)動(dòng)二位二通換向閥0V1動(dòng)作，則工作油液直

53、接回油箱，液壓缸活塞桿在外負(fù)載作用下回縮；如果二位二通換向閥0V1不動(dòng)作，則系統(tǒng)工作壓力由溢流閥0V2設(shè)定，液壓缸活塞桿伸出。例：回路圖：液壓泵卸荷該回路圖說明二位二通換向閥作為旁通閥，以對(duì)液壓泵卸荷的情況。如果驅(qū)動(dòng)二位二通換向閥動(dòng)作，則液壓泵處于卸荷狀態(tài)。例：回路圖：壓力選擇回路該回路圖說明二位二通換向閥作為選擇開關(guān)，以使系統(tǒng)具有兩種不同的設(shè)定壓力。如果驅(qū)動(dòng)二位二通換向閥動(dòng)作，則系統(tǒng)工作壓力取決于第二個(gè)溢流閥的設(shè)定壓力。二位三通換向閥（開關(guān)閥原理）（1）二位三通換向閥具有三個(gè)油口，即工作油口A、進(jìn)油口P和回油口T。工作油液可從進(jìn)油口P流向工作油口A，或者從工作油口A流向回油口T，在上述兩種情

54、況下，未接通的油口處于關(guān)閉狀態(tài)。在圖示靜止位置，進(jìn)油口P關(guān)閉，而工作油口A與回油口T接通。當(dāng)驅(qū)動(dòng)二位三通換向閥動(dòng)作時(shí)，進(jìn)油口P與工作油口接通，而回油口T關(guān)閉。二位三通換向閥也可以為常開式，即在靜止位置時(shí)，進(jìn)油口P與工作口A接通，而回油口T則關(guān)閉。二位三通換向閥（開關(guān)閥原理）（2）例：二位三通換向閥，直接控制液壓缸該圖示表示二位三通換向閥直接控制單作用液壓缸，這里二位三通換向閥以剖視圖表示。當(dāng)驅(qū)動(dòng)二位三通換向閥動(dòng)作時(shí)，液壓缸活塞桿伸出，此時(shí)單向閥用于保護(hù)液壓泵。方向控制回路PTABABPT溢流閥液壓泵方向控制回路ABPT溢流閥液壓泵PTAB壓力控制閥壓力控制閥：控制油液壓力高低或利用壓力變化實(shí)現(xiàn)

55、某種動(dòng)作的閥。常見的壓力控制閥按功用分為溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等 共同特點(diǎn)：利用作用于閥芯上的液體壓力和彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作溢流閥減壓閥順序閥一、溢流閥 類型： 直動(dòng)式、先導(dǎo)式 作用： （1）在不斷溢流過程中保持系統(tǒng)壓力恒定，起穩(wěn)壓和溢流作用（py=p系統(tǒng)，閥口常開）； （2）防止液壓系統(tǒng)過載，起安全保護(hù)作用（py=1.11.2pmax，閥口常閉）。 （一）溢流閥的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理 1、直動(dòng)式溢流閥 直接利用液壓力與彈簧力相平衡，以控制閥芯的啟閉動(dòng)作，從而保證進(jìn)油口壓力基本恒定。 pAFs=kx0時(shí)，閥芯不動(dòng)，溢流閥關(guān)閉；因?yàn)?qpq節(jié)，故節(jié)流閥前的壓力p，當(dāng)pA=Fs，

56、閥芯上移，溢流閥打開溢流。此時(shí) qpq節(jié)phqyp phqyp使壓力p穩(wěn)定在調(diào)定值附近。 如圖所示：1、油從入口進(jìn)入到主閥活塞下腔，對(duì)活塞產(chǎn)生一個(gè)向上的力；2、油通過阻尼孔進(jìn)入到活塞上腔，對(duì)活塞產(chǎn)生一個(gè)向下的力。當(dāng)先導(dǎo)閥芯沒有被打開前，活塞上下面積相同，壓強(qiáng)也相等，因此對(duì)活塞產(chǎn)生的力平衡，加上主閥芯彈簧對(duì)活塞有向下的力，所以主閥關(guān)閉。入口先導(dǎo)閥芯彈簧主閥心溢流閥關(guān)閉時(shí)阻尼孔2、先導(dǎo)式溢流閥工作原理如圖所示：1、溢流閥入口壓力不斷增大，當(dāng)油壓力大于先導(dǎo)閥芯設(shè)定的壓力時(shí)，先導(dǎo)閥芯打開。主閥上腔的壓力油通過先導(dǎo)閥排走，上腔壓力變?yōu)?。2、由于上腔壓力0，在下腔油壓力的作用下，主閥向上移動(dòng)，打開閥芯，

57、入口的壓力油通過主閥芯流入排油口，降低入口油的壓力。3、當(dāng)入口油壓力下降到低于先導(dǎo)閥設(shè)定的壓力時(shí)，先導(dǎo)閥芯關(guān)閉，在主閥上腔重新建立了壓力，推動(dòng)主閥芯向下移動(dòng)，關(guān)閉主閥。排油口阻尼孔入口溢流閥開啟時(shí)1、作溢流閥用 在采用定量泵節(jié)流調(diào)速中，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小可調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量，而定量泵多余的油液則從溢流閥溢回油箱。在工作過程中閥是常開的，液壓泵的工作壓力決定于溢流閥的調(diào)整壓力且基本保持恒定。見下圖。 溢流閥的應(yīng)用和調(diào)壓回路 此時(shí)閥是常閉的。只有當(dāng)系統(tǒng)壓力超過溢流閥調(diào)整壓力時(shí)，閥才打開，油液經(jīng)閥流回油箱，系統(tǒng)壓力不再增高，因而可以防止系統(tǒng)過載，起安全作用。見右圖。2、作安全閥用3、作背壓閥用

58、 將溢流閥裝在回油路上，調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)壓彈簧即能調(diào)節(jié)背壓力的大小。見下圖。4、遠(yuǎn)程調(diào)壓回路 將先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口K接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥進(jìn)油口，而遠(yuǎn)程調(diào)壓閥出油口接油箱，即構(gòu)成了遠(yuǎn)程調(diào)壓回路。見右圖。遠(yuǎn)程調(diào)壓閥結(jié)構(gòu)見左圖，其結(jié)構(gòu)類似溢流閥中的先導(dǎo)閥。調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的調(diào)壓彈簧即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。二、減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理 利用進(jìn)口壓力油流經(jīng)縫隙時(shí)產(chǎn)生壓力損失的原理使出口油液的壓力低于進(jìn)口壓力，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)縫隙大小，從而保持出口壓力恒定。 減壓閥又可分為定壓減壓閥、定比減壓閥和定差減壓閥三種。 其中定壓減壓閥應(yīng)用最廣，簡(jiǎn)稱為減壓閥。 減壓閥也分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。1、直動(dòng)式定值減壓閥當(dāng)p2時(shí)當(dāng)p2時(shí)閥

59、芯上移h壓力損失pp2=（p1- p）=常數(shù)。閥芯下移h壓力損失pp2=（p1- p）=常數(shù)。思考：如果入口壓力p1變化時(shí)，如何保證P2為定值？特點(diǎn)：應(yīng)用：必須接外泄油口；調(diào)壓困難；壓力波動(dòng)大等。很少單獨(dú)應(yīng)用。2先導(dǎo)式減壓閥減壓閥可以用來減壓、穩(wěn)壓，將較高的進(jìn)口油壓降為較低而穩(wěn)定的出口油壓。 減壓閥的工作原理是依靠壓力油通過縫隙（液阻）降壓，使出口壓力低于進(jìn)口壓力，并保持出口壓力為一定值，縫隙越小，壓力損失越大，減壓作用就越強(qiáng)。 圖所示為先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)構(gòu)原理及符號(hào)。壓力為p1的壓力油從閥的進(jìn)油口A流入，經(jīng)過縫隙減壓以后，壓力降為p2，再從出油口B流出。而當(dāng)出油口壓力p2大于調(diào)整壓力時(shí)，錐閥就

60、被頂開，主滑閥右端油腔中的部分壓力，便經(jīng)錐閥開口及泄油孔Y孔流入油箱。由于主滑閥閥芯內(nèi)部阻尼小孔R(shí)的作用，滑閥右端油腔中的油壓降低，閥芯失去平衡而向右移動(dòng)，因而縫隙減小，減壓作用增強(qiáng)，使出口壓力p2降低至調(diào)整的數(shù)值。3、先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式溢流閥的不同之處： 為保證減壓閥出口壓力調(diào)定值恒定，先導(dǎo)閥彈簧腔需通過泄油口單獨(dú)外接油箱；而溢流閥的出油口是通油箱的，所以它的導(dǎo)閥彈簧腔和泄漏油可通過閥體上的通道和出油口相通，不必單獨(dú)外接油箱。減壓閥保持出口壓力基本不變，而溢流閥保持進(jìn)口處壓力基本不變。在不工作時(shí)，減壓閥進(jìn)、出油口互通，而溢流閥進(jìn)出油口不通。3、順序閥順序閥是用來控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動(dòng)作