液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料

1、一種以絕對真空作為基準(zhǔn)所表示的壓力，稱為絕對壓力；另一種以大氣壓力作為基準(zhǔn)所表示 的壓力，稱為相對壓力。由于大多數(shù)測壓儀表所測得的壓力都是相對壓力，故相對壓力也稱表壓力。絕對壓力=相對壓力+大氣壓力真空度=大氣壓力-絕對壓力層流和紊流P31當(dāng)液體在圓管內(nèi)低速流動(dòng)時(shí)，液體的線條在注入點(diǎn)下游很長距離，當(dāng)液體受到干擾，擾動(dòng)衰 退后流體還能保持穩(wěn)定這種狀態(tài)叫做層流，在層流時(shí)，液體質(zhì)量互相不干擾，液體的流動(dòng)呈現(xiàn)線性或?qū)訝?，且平?于管道軸線。當(dāng)液體在圓管內(nèi)流速大時(shí)，由于流動(dòng)是不規(guī)則的，故使液體迅速擴(kuò)散和混合。這種狀態(tài)叫做湍流（紊流），在紊流時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)雜亂無章，除了平行于管道軸線的 運(yùn)動(dòng)外，還存在

2、著強(qiáng)烈的橫向運(yùn)動(dòng)。雷諾數(shù)Re=v （平均流速）d（管道直徑）/V （液體粘度）液體流動(dòng)時(shí)若雷諾數(shù)相同，則它的流動(dòng)狀態(tài)也相同。層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯睦字Z數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯睦字Z數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)（數(shù)值不同）液體在直管中流動(dòng)時(shí)的壓力損失稱為沿程壓力損失。液體流經(jīng)如閥口，彎管，流通界面變化所局部阻力處所產(chǎn)生的壓力損失稱為局部壓力損（角 度或截面變化）流動(dòng)的液體，因某點(diǎn)處的壓力低于空氣分離壓而產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象，稱之為空穴現(xiàn)象。（也稱氣穴）減小空穴的方法：1）減小流經(jīng)節(jié)流小孔前后的壓差。2）正確設(shè)計(jì)液壓泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)，適當(dāng)加大吸油管內(nèi)徑，使吸油管中液體流速不致太高，盡量 避免急劇轉(zhuǎn)彎或存在局部狹長處。3

3、）提高零件的抗氣蝕能力。增加零件的機(jī)械強(qiáng)度在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因，液體壓力在瞬間會(huì)突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn) 象稱為液壓沖擊。一、動(dòng)力元件（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）液壓泵：齒輪泵；葉片泵；柱塞泵；損失：機(jī)械損失（轉(zhuǎn)矩上的損失）；容積損失（流量上的損失）齒輪泵（低壓泵，定量泵）：外嚙合齒輪泵應(yīng)用最廣泛優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，制造方便，工作可靠，自吸能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：泄油、困油，徑向液壓力不平衡。1）泄油部位：齒輪緞面和端蓋間（占泄油總量的7580%）；齒輪外圓和殼體內(nèi)孔間；兩個(gè) 齒輪的齒面嚙合處；2）消除困油的方法：在齒輪泵端蓋上銑兩條卸荷槽當(dāng)封閉容積減小時(shí)，使其與壓油腔相通當(dāng)封閉容積增大

4、時(shí)，使其與吸油腔相通3）徑向不平衡力很大時(shí)：會(huì)使軸彎曲，齒頂與殼體接觸，加速軸承磨損，減少壽命。解決方法：縮小壓油口，適當(dāng)增大徑向間隙。葉片泵（壓力較高，變量泵）：單作用葉片泵；雙作用葉片泵變量：流量通過偏心距的調(diào)整來改變1）單作用葉片泵：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)工作空間完成一次吸油和壓油。轉(zhuǎn)子不停地旋轉(zhuǎn)，泵 就會(huì)不斷地吸液和排液（不適于用于高壓）2）雙聯(lián)葉片泵：常用于有快進(jìn)和工進(jìn)進(jìn)給要求的機(jī)械加工專用機(jī)床。3）限壓式變量葉片泵：能夠借助輸出壓力的大小自動(dòng)改變偏心距e的大小來改變輸出流量柱塞泵（高壓泵，大流量，變量泵）：徑向柱塞泵；軸向柱塞泵變量：改變柱塞的工作行程就可以改變流量、執(zhí)行元件（液壓能轉(zhuǎn)

5、化為機(jī)械能）液壓缸：活塞式液壓缸；柱塞缸;計(jì)算為主三、控制元件三種分類方式：按用途分類；按操縱方式分類；按連接方式分類按用途方式分類：壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥方向閥：單向閥、液控單向閥、換向閥 （1）壓力控制閥溢流閥作用：維持定壓。常用語節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和流量控制閥配合使用。當(dāng)進(jìn)口壓力小于調(diào)定壓力，溢流閥常閉。當(dāng)進(jìn)口壓力大于調(diào)定壓力，閥芯打開。此時(shí)進(jìn)口壓力穩(wěn)定在調(diào)定壓力上。理由：由于液壓泵的流量大于液壓缸所需的流量，所以當(dāng)油壓升高時(shí)，溢流閥打開，多于的 油液經(jīng)過溢流閥回到油箱。對溢流閥的要求：1）定壓精度高（靜態(tài)壓力超調(diào)要?。?）靈敏度要高3）工作平穩(wěn)無振動(dòng)和噪

6、聲4）閥關(guān)閉時(shí)密封要好，泄露要小通常連接在液壓泵的出口處，正常情況下常閉。直動(dòng)式溢流閥（P103）工作原理：當(dāng)油壓較小時(shí)，溢流閥的進(jìn)出口被彈簧及下端阻尼孔隔開。當(dāng)油壓較大時(shí)，彈簧 被油壓上壓升起，進(jìn)出油口相通，多余的油液排回油箱。注：閥芯上的阻尼孔用來對閥芯的動(dòng)作產(chǎn)生阻力，以提高閥的工作平衡。先導(dǎo)式溢流閥（P104）:用于中高壓環(huán)境工作原理：當(dāng)進(jìn)油口壓力較小時(shí)油壓通過阻尼孔作用到導(dǎo)閥上不足以推開導(dǎo)發(fā)，此時(shí)閥芯兩 端壓力相同，進(jìn)出油口隔斷，故常閉。當(dāng)進(jìn)油口壓力增大時(shí)，通過阻尼孔上的油壓推開導(dǎo)發(fā)流入閥芯。由于阻尼孔作用造成沿程壓 力損失后下端壓力大于上端壓力閥芯上的力等于或超過主閥彈簧力被推起，則

7、油液從出油口 溢出，視線溢流。注：閥體中左上部包含與主通道想通的K為遠(yuǎn)程控制口。當(dāng)遠(yuǎn)程控制口 K通過二位二通閥 連接油箱時(shí)，主閥芯上端的壓力接近于零，主閥芯上移到最高位置，閥口開得更大。使得主 閥直接打開，實(shí)現(xiàn)卸荷。減壓閥作用：使得觸控壓力（二次壓力）低于進(jìn)口壓力（一次壓力）的一種壓力控制閥當(dāng)進(jìn)口壓力小于調(diào)定壓力時(shí)，減壓閥直通（常開）當(dāng)進(jìn)口壓力大于調(diào)定壓力時(shí)，減壓閥閥口變小出油口壓力穩(wěn)定于調(diào)定壓力上。直動(dòng)式減壓閥（P106）工作原理：當(dāng)進(jìn)油口壓力小時(shí)，直接繞過彈簧從通道進(jìn)入出油口。當(dāng)進(jìn)油口壓力大時(shí)，下端 壓力大于上端彈簧上移，減小出油口大小，以此控制出油口的油壓。先導(dǎo)式減壓閥：工作原理：（同導(dǎo)

8、式溢流閥）與溢流閥的區(qū)別：1）減壓閥為保持出口壓力不變。溢流閥保持進(jìn)口壓力不變2）不工作時(shí)，減壓閥常開，溢流閥常閉3）由于調(diào)定值恒定，減壓閥的導(dǎo)閥彈簧需要通過泄油口單獨(dú)外接油箱。溢流閥直接出油口 連接油箱順序閥作用：控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動(dòng)作的先后順序。根據(jù)控制壓力不同可分為內(nèi)控制和外控制兩種。內(nèi)控制為進(jìn)油口壓力控制閥芯啟閉。外控制為外來的控制壓力油控制閥芯的啟閉（即液控順序閥）注：順序閥可以代替溢流閥，反之溢流閥不可代替順序閥進(jìn)油口壓力大于調(diào)定壓力時(shí)，閥口打開，進(jìn)出油口壓力穩(wěn)定在調(diào)定壓力上。進(jìn)油口壓力小于調(diào)定壓力時(shí)，閥口常閉。直動(dòng)式順序閥（P108）工作原理：當(dāng)進(jìn)油口壓力較小時(shí)，出口位置被

9、彈簧阻隔，進(jìn)出油口不相通。當(dāng)進(jìn)油口位置較 大時(shí)，彈簧被上推，閥口打開，液壓油通過出油口流出，以此操作另一個(gè)執(zhí)行元件或其他液 壓元件。注：由于順序閥進(jìn)出均為壓力油，所以它的泄油口必須單獨(dú)外接油箱。外控直動(dòng)式順序閥區(qū)別：和直動(dòng)式順序閥的區(qū)別在于其下部（底部）有一控油0K，閥芯的啟閉是利用控油口 K的外部控制油來控制。（2）流量控制閥節(jié)流閥三種節(jié)流調(diào)速回路計(jì)算為主P109和P1451）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路2）出油節(jié)流調(diào)速回路3）旁路節(jié)流調(diào)速回路缺點(diǎn)：F變化，v變化，F(xiàn)變化越大，v變化越大，導(dǎo)致速度不穩(wěn)定因此不用用在要求精確加工和控制的設(shè)備上。普通節(jié)流閥（P112）工作原理：進(jìn)出油口通過手柄調(diào)節(jié)使得推桿進(jìn)

10、行軸向運(yùn)動(dòng)增加或減小進(jìn)出油口的通流截面 積。這種節(jié)流閥的進(jìn)出油口可互換。缺點(diǎn)：剛性差，通過它的工作流量受工作負(fù)載的影響，不能保持執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定， 因此只適合做變化不大和速度穩(wěn)定性要求不高的液壓控制。改善：采取措施使節(jié)流閥前后的壓力差在伏在變化是始終保持不變，即壓力補(bǔ)償壓力補(bǔ)償方式：（1）將定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)起來，組成調(diào)速閥。（2）將穩(wěn)壓溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)起來，組成溢流節(jié)流閥。調(diào)速閥計(jì)算為主（P113）（在節(jié)流閥基礎(chǔ)上增加了穩(wěn)定壓差的設(shè)備）I1注：調(diào)速閥在工程圖中常與節(jié)流閥的簡圖相同，因此若未指明是調(diào)速閥，一般都看做節(jié)流閥。 工作原理：一般情況下：壓油在經(jīng)過調(diào)速閥前會(huì)先經(jīng)由溢流閥調(diào)定

11、出口壓力，因此進(jìn)入調(diào)速閥的壓力基 本保持恒定。而調(diào)速閥出口處的壓力一般直通液壓缸，即由液壓缸的負(fù)載F決定。則進(jìn)油口壓力先經(jīng)由減壓閥降低到二次壓力后，節(jié)流閥出口壓力又經(jīng)過反饋通道作用到減壓 閥的上腔。當(dāng)解壓閥閥芯在彈簧力，進(jìn)出油口作用下達(dá)到某一平衡時(shí)有P2A1+P2A2=P3A+Fs注：A1，A2為減壓閥下端圓環(huán)截面積，A為減壓閥上端（即Fs所在）的截面積。P2為通 過減壓閥阻尼孔的壓力，P3為出油口壓力。（3）方向閥單向閥流動(dòng)方向?yàn)椤白饔茫嚎刂朴鸵旱膯蜗蛄鲃?dòng)。性能要求：正向流動(dòng)阻力損失小，反向密封性能好，動(dòng)作靈敏。工作原理：當(dāng)壓油通過進(jìn)油口時(shí)克服彈簧阻力作用在閥芯上使得閥芯右移，打開閥口。并通

12、 過閥芯上孔徑和軸向孔從閥體右端流出。但反之彈簧會(huì)牢牢貼住閥座上，閥口關(guān)閉。液控單向閥（由控制口K控制）工作原理：當(dāng)控制口 K關(guān)閉時(shí)，作為普通單向閥使用（即單向不可逆），原理同單向閥。當(dāng) 控制口 K打開時(shí)，壓油進(jìn)入控制口推動(dòng)壓力桿做軸向盈動(dòng)，此時(shí)進(jìn)出油口均可連通，壓油 可從出油口流入進(jìn)油口，流向可逆轉(zhuǎn)。換向閥作用：利用閥芯對閥體的相對運(yùn)動(dòng)，使油路接通，關(guān)斷或變換油流的方向，從而實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí) 行元件及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)，停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。主要要求：（1）油液流經(jīng)換向閥時(shí)壓力損失要?。?）互不相同的有油口間的泄露要?。?）互換要平穩(wěn)，迅速，可靠分類：操作方法（手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)）位置（二

13、位、三位）通路（二通、三通、 常見類型：（詳見P94） 1.電磁換向閥位數(shù)根據(jù)框格數(shù)量決定四通和五通等）通數(shù)根據(jù)每一個(gè)通點(diǎn)是否可以導(dǎo)通決定2.彈簧換向閥3.電液換向閥具體內(nèi)容：手動(dòng)換向閥：復(fù)位式手動(dòng)換向閥，適用于動(dòng)作頻繁，工作持續(xù)時(shí)間短的場合，操作安全。機(jī)動(dòng)換向閥：又稱行程閥，通常為二位，其中二位二通分常閉和常開兩種。電磁換向閥：利用電磁鐵的通電吸合與斷電釋放直接推動(dòng)發(fā)信控制液流方向。力量小，控制 性能好。液動(dòng)換向閥：利用控制油路的壓力油來改變閥芯位置的換向閥。力量大，但控制性差。電液換向閥：結(jié)合了電磁和液動(dòng)的雙向優(yōu)點(diǎn)（詳見P98）共通點(diǎn)：閥體不變，閥芯改變，功能改變中位機(jī)能（三位四通）：當(dāng)中

14、位均不通時(shí)，不卸荷不浮動(dòng)；當(dāng)中位雙直線且兩直線中間導(dǎo)通時(shí)即卸荷又浮動(dòng)；當(dāng)兩個(gè) 上位并聯(lián)接入右下位，另一個(gè)閉合時(shí)不卸荷能浮動(dòng)，反之接入左下位的話不存在浮動(dòng)或卸荷 問題（回油路和進(jìn)油路相同，一般不能作為中位機(jī)能，差動(dòng)連接切換，僅限于電液換向閥） 當(dāng)上位均閉合，下位連同時(shí)，不浮動(dòng)，卸荷，反之上位連通，下位閉合時(shí)，能浮動(dòng)不卸荷。四、液壓基本回路（1）壓力控制回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)整體或某一部分的壓力，以滿足液壓執(zhí)行元件對 力或扭矩要求的回路。包括：調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、平衡。二級調(diào)壓回路擁有兩個(gè)溢流閥，通過二位二通電磁閥來控制。當(dāng)電磁閥關(guān)閉時(shí)，僅連接液壓泵的溢流閥作 用，當(dāng)電磁閥

15、聯(lián)通是，由未和液壓泵直接連接的溢流閥控制。注：二級調(diào)壓（即第二個(gè)溢流閥）回路的調(diào)定壓力要小于連接液壓泵的溢流閥的調(diào)定壓力。多級調(diào)壓回路調(diào)壓方式同二級調(diào)壓回路。且其余溢流閥的調(diào)定壓力均不可超過與液壓泵相連的溢流閥的調(diào) 定壓力。而其余溢流閥之間并未有直接聯(lián)系。減壓回路功能：使系統(tǒng)中的某一部分油路具有較低的穩(wěn)定壓力。最常見的減壓回路是減壓閥與主軸相連。減壓回路的多級是同樣是通過溢流閥限制其額定壓 力再經(jīng)由減壓閥進(jìn)行調(diào)壓處理。注：通常會(huì)在減壓閥后安置單向閥，為的是在進(jìn)入減壓閥的油壓低于減壓閥的調(diào)定壓力時(shí)不 讓油液倒流，起到保壓作用。4.卸荷回路功能：在液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不平凡啟閉時(shí)，使液壓泵的功率損耗接

16、近于零的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，減 少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長液壓泵和電動(dòng)機(jī)的壽命1）換向閥卸荷回路使中位機(jī)能連接液壓缸的出口閉合，中位下端兩個(gè)端口相接（M型），一端連接液壓泵，另 一端連接油箱。其中，連接液壓泵的回路中必須連接單向閥，以使系統(tǒng)保持在0.3MPa左右 的壓力，供操縱控油回路之用。2）先導(dǎo)型溢流閥卸荷的卸荷回路用兩位兩通電磁換向閥串聯(lián)兩個(gè)先導(dǎo)式溢流閥直接構(gòu)成液壓泵的卸荷回路。（2）速度控制回路調(diào)速回路定量泵和流量閥節(jié)流調(diào)速變量泵和流量閥的排量調(diào)速一一容積調(diào)速變量泵和流量閥容積節(jié)流調(diào)速快速運(yùn)動(dòng)回路1）液壓缸差動(dòng)連接回路差動(dòng)連接做快進(jìn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)液壓缸的出油口的油管直接接在進(jìn)油口油管處。差動(dòng)回

17、路：運(yùn)動(dòng)速度較快，但推力較小，有效作用面積是活塞桿的橫截面積； 當(dāng)進(jìn)油和出油分別通過中間機(jī)能兩個(gè)端口實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)為工進(jìn)快退為液壓泵進(jìn)油路線進(jìn)入液壓缸的有桿腔，而出油路線通過液壓缸的無干腔回至油箱。速度換接回路一般快進(jìn)為P型連接（差動(dòng)）但當(dāng)回路中沒有差動(dòng)連接時(shí)，最快的油路也可以被稱為快進(jìn)。五、氣源裝置及氣動(dòng)輔助元件空氣壓縮機(jī)：機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣壓能輸送給氣動(dòng)系統(tǒng)。后冷卻器：冷凝出水并排除除油器：奮力壓縮空氣中所含的油份和水分儲氣罐：消除壓力波動(dòng)，保證書櫥氣體的連續(xù)性；儲存一定數(shù)量的壓縮空氣，調(diào)節(jié)用氣量或 以備發(fā)生故障和臨時(shí)需要的應(yīng)急使用，進(jìn)一步分離壓縮氣體中的水分和油份?？諝飧稍飫何蘸团懦龎嚎s空氣

18、中的水分和部分油份和雜志，使?jié)窨諝庾兂筛煽諝饪諝膺^濾器：過濾所含的灰塵和雜質(zhì)三種類型：一次過濾器，二次過濾器，高效過濾器區(qū)別：濾灰效率不同，一次為5070%，二次為7090%，且在空氣壓縮器輸出端使用二次。其中后冷卻器，除油器，儲氣罐有屬于壓力容器，可作為三者一體的結(jié)構(gòu)形式使用。其他：油霧器、消聲器、轉(zhuǎn)換器（氣電轉(zhuǎn)換器電氣轉(zhuǎn)換器氣液轉(zhuǎn)換器）、程序器、延時(shí)器。氣動(dòng)執(zhí)行元件：汽缸分類：按氣缸結(jié)構(gòu)分：活塞式，薄膜式，伸縮式按安裝形式分：固定式，軸銷式，回轉(zhuǎn)式，嵌入式按氣缸功能分：普通氣缸，緩沖氣缸，氣-液阻尼缸，擺動(dòng)氣缸，沖擊氣缸，步進(jìn)氣缸 緩沖氣缸:氣缸一端或兩端帶有緩沖裝置，以防止和減輕活塞運(yùn)動(dòng)到斷點(diǎn)時(shí)對氣缸蓋的撞擊。注：氣壓最大壓差在行程末端（即將碰到端蓋）。解決辦法：設(shè)置緩沖腔視線