NO3 模塊三 液壓基礎(chǔ) 《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》教學(xué)課件

1、 液 壓 與 氣 動(dòng) 技 術(shù) 模塊三 液壓基礎(chǔ)學(xué)習(xí)單元一液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)常用液壓元件介紹學(xué)習(xí)單元二模塊導(dǎo)讀 液壓傳動(dòng)技術(shù)是依靠被封閉于密封容腔內(nèi)介質(zhì)的壓力能來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。目前，液壓系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的傳動(dòng)設(shè)備中。 本模塊結(jié)合帕斯卡定律介紹液壓系統(tǒng)的工作原理，液壓系統(tǒng)的組成，流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，液壓技術(shù)中常用參數(shù)，液壓元件的結(jié)構(gòu)、原理、職能符號(hào)等，掌握各類液壓元件在液壓系統(tǒng)中的作用及其應(yīng)用場(chǎng)合，為下一模塊電氣液壓裝調(diào)及典型回路分析的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。模塊三 液壓基礎(chǔ)學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ) 如圖3-1所示為液壓千斤頂工作示意圖，理解圖中液壓系統(tǒng)的組成；各部件在液壓系統(tǒng)中屬于哪個(gè)類型的元件，各起

2、什么作用；液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟?，分析?dāng)千斤頂不能正常舉升時(shí)的維修方法。 任務(wù)介紹圖3-1 液壓千斤頂工作示意圖 要想完成關(guān)于液壓千斤頂工作原理的任務(wù)，首先需了解帕斯卡原理，根據(jù)液壓傳動(dòng)的力比關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系等，分析圖3-1中各元件的作用，了解液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成，因此有必要對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并提高識(shí)別能力。 任務(wù)分析學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ) 知識(shí)目標(biāo) (1）了解液壓技術(shù)的起源、發(fā)展和應(yīng)用； (2）了解液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)； (3）掌握液壓系統(tǒng)的組成以及各液壓元件在液壓回路中的作用； (4）熟悉液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，即連續(xù)性方程、伯努利方程及液體流經(jīng)管路的壓力損失； (5）熟悉液體的黏性、黏度以及影響?zhàn)?/p>

3、度的主要因素。 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ) 能力目標(biāo) (1)了解液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在各行業(yè)中的應(yīng)用； (2)能對(duì)千斤頂進(jìn)行簡(jiǎn)單維護(hù)； (3)了解壓力損失對(duì)液壓系統(tǒng)的影響與危害。 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ) 一、液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況、應(yīng)用、工作原理及組成 有文字記載的歷史表明，公元前200多年，古埃及人就使用阿基米德輸水螺桿（如圖3-2a所示）將水從低位提高到高位；中國(guó)古代人們發(fā)明的水車（如圖3-2b所示）同樣是通過對(duì)水進(jìn)行做功，將水由低位提升到高位。17世紀(jì)中葉，人們發(fā)明了壓把式滅火器，該滅火器可以視為現(xiàn)代液壓泵的前身。如今液壓傳動(dòng)正朝著高壓、集成、大功率、高效率、長(zhǎng)壽命和低噪聲方向發(fā)展。

4、學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)圖2-2 水位從低位提高到高位傳動(dòng)機(jī)械學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2液壓傳動(dòng)應(yīng)用1）液壓傳動(dòng)在機(jī)床（如圖3-3所示）中的應(yīng)用（1）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置。（5）靜壓支承。（2）往復(fù)主體運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置。（4）輔助裝置。（3）仿形裝置。Text學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2）液壓傳動(dòng)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用圖3-3 機(jī)床圖3-4 航天飛機(jī)輸送車學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)3）液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械中的應(yīng)用 液壓系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械挖掘機(jī)、裝載機(jī)（如圖35所示）、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等。液壓系統(tǒng)在裝載機(jī)上能完成裝載機(jī)履帶的驅(qū)動(dòng)、方向控制等，上裝系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)、

5、各關(guān)節(jié)臂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等。液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在裝載機(jī)上得到充分體現(xiàn)，液壓油箱、散熱器安裝于利于散熱的位置，液壓泵安裝在取力器出口，液壓閥安裝在操作室，液壓缸、液壓馬達(dá)安裝在需要驅(qū)動(dòng)的部位，經(jīng)管路連接后構(gòu)成液壓系統(tǒng)，體現(xiàn)了液壓系統(tǒng)的布置靈活性和輸出扭矩大的優(yōu)勢(shì)。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)4）液壓傳動(dòng)在冶金機(jī)械中的應(yīng)用 液壓系統(tǒng)在冶金行業(yè)也得到廣泛引用。例如剪床、起重行車、連軋軋鋼機(jī)（如圖3-6所示）等。液壓系統(tǒng)在連軋機(jī)中能完成上、下軋輥的運(yùn)動(dòng)，輥縫尺寸控制等。尤其是對(duì)于冷軋薄板軋機(jī)，因?yàn)槔滠埍“逡蟀搴窬群芨?，所以一般采用液壓伺服系統(tǒng)控制輥縫尺寸。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2）液壓傳動(dòng)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

6、圖3-5 裝載機(jī)圖3-6 連軋軋鋼機(jī) 如圖3-7所示為手動(dòng)行走式電瓶液壓叉車液壓系統(tǒng)原理圖。此機(jī)械用于代替人力搬運(yùn)貨物。由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵1，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，溢流閥5用來調(diào)整系統(tǒng)的最高工作壓力；二位二通電磁換向閥3用來控制液壓缸的升降；調(diào)速閥4用于控制液壓缸的下降速度。該車液壓缸為單作用液壓缸。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)3液壓傳動(dòng)系統(tǒng)1）液壓傳動(dòng)實(shí)例圖3-7 手動(dòng)行走式電瓶液壓叉車系統(tǒng)原理圖1液壓泵；2液壓缸； 3二位二通電磁換向閥；4調(diào)速閥；5溢流閥 如圖3-8所示，齒輪泵作為該液壓系統(tǒng)動(dòng)力元件，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力；經(jīng)過控制元件的控制，如流量閥控制液壓缸伸出速度，壓

7、力閥（溢流閥）控制系統(tǒng)最高壓力，方向閥（二位二通手動(dòng)換向閥及單向閥）控制油液流動(dòng)方向；最后將可控的液壓能傳遞給執(zhí)行元件液壓缸，液壓缸將液壓能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能（上、下運(yùn)動(dòng)），對(duì)外做功。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖3-8 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖 通過上述兩個(gè)例子可以看出，兩個(gè)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單，但已反映出液壓系統(tǒng)的基本組成部分。如圖3-9所示，一般液壓系統(tǒng)主要是由以下幾個(gè)部分組成的。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)3）液壓系統(tǒng)組成圖3-9 液壓系統(tǒng)組成1液壓泵； 2油箱； 3單向閥；4溢流閥； 5液壓缸；6三位四通手動(dòng)換向閥； 7節(jié)流閥 二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) （1）重量輕、體積小

8、、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快，耐壓高。 （2）操縱簡(jiǎn)單、控制靈敏并且可以無級(jí)調(diào)速，可以實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作控制和程序控制。 （3）產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，元件相對(duì)簡(jiǎn)單，布置靈活。 （4）通過溢流閥可以很方便地實(shí)現(xiàn)過載自動(dòng)保護(hù)。 （5）方便地實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。 （6）一般采用礦物油為工作介質(zhì)，壽命長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑，在很大程度上可以免維護(hù)。 （7）傳遞的功率和力大，并且容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)1.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) （1）泄漏會(huì)引起容積損失，使傳動(dòng)效率下降。 （2）油液中滲入空氣會(huì)產(chǎn)生氣蝕、噪聲、振動(dòng)或爬行等。 （3）由于液體具有可壓縮性，因此液壓傳動(dòng)一般不宜用應(yīng)用于傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。 （4）

9、由于液體流過閥口、管路等均會(huì)產(chǎn)生壓力損失，所以不宜用于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 （5）液體的黏度性能對(duì)溫度比較敏感，因此液壓傳動(dòng)性能會(huì)隨溫度的變化而改變。 （6）液壓元件的制造精度要求較高，制造成本較高，價(jià)格較貴。 （7）液壓系統(tǒng)故障查尋和排除比較困難，對(duì)系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù)的技術(shù)要求較高。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn) 三、液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 如圖3-10所示，不同外形的容器注入同一種液體，如底面積相等A1=A2=A3,且所裝液體的高度h相同，則作用在此表面積上的壓力相等p1=p2=p3。由于壓力和面積相等，所以作用力也相等F1=F2=F3。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)1.流體靜力學(xué)基礎(chǔ) 1

10、）壓力圖3-10 液體靜力學(xué)演示圖形 由外力產(chǎn)生的液體壓力p如圖3-11所示。液體靜力學(xué)的基本原理是帕斯卡定律：作用于靜止液體中的作用力，在液體中會(huì)向各個(gè)方向傳遞，大小等于單位面積上的外力大小，方向與作用面垂直。壓力在各個(gè)方向相等，如忽略重力因素，在容器內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的壓力均相等。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2）外力產(chǎn)生的液壓力圖3-11 由外力產(chǎn)生的液體壓力p 如圖3-12所示，有兩個(gè)直徑不同的充滿油液且底部連通的液壓缸，缸內(nèi)各有一個(gè)小活塞1和大活塞2，假設(shè)活塞能在缸內(nèi)無摩擦地滑動(dòng)，活塞的自重忽略不計(jì)，并且無泄漏。要想阻止大活塞2上的重物W下降，就必須在小活塞1上施加一個(gè)力F。當(dāng)小活塞1在F力作用下向

11、下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物W將隨之上升。這說明密封容器中的液體不但可以傳遞力，還可以傳遞運(yùn)動(dòng)。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)3）力的傳遞1小活塞； 2大活塞； A1小活塞面積； A2大活塞面積；s1小活塞位移； s2大活塞位移圖3-12 液壓力傳遞示意圖 如圖3-13所示，因?yàn)閜1=F1/A1，p2=F2/A2。兩個(gè)活塞是剛性連接在一起的，在不考慮摩擦的情況下，F(xiàn)1=F2。由此可以得出p1A1=p2A2或p1/p2=A2/A1 即作用在活塞面積上的壓力與其作用面積成反比。增壓缸就是基于此原理而制造的。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)4）壓力的傳遞圖3-13 壓力的傳遞 流體(氣體、液體)流動(dòng)時(shí),若流體中任何一點(diǎn)的壓

12、力、速度和密度等物理量都不隨時(shí)間變化,則這種流動(dòng)就稱為定常流動(dòng)。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2.流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)1）定常流動(dòng) 相同體積的液體流經(jīng)不同直徑的管道，所經(jīng)歷的時(shí)間相等。如圖3-14所示，流量q等于單位時(shí)間內(nèi)流過的液體的體積，即q=V/t。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2）流量連續(xù)性定律圖3-14 體積流量 如果液體在管道中做連續(xù)穩(wěn)定的流動(dòng)，則在管道中的任何截面，流量均相等。如圖3-15所示，管道有兩個(gè)截面A1和A2，則在相應(yīng)截面有相應(yīng)速度。由此得到流量連續(xù)性方程：A1v1=A2v2=q。即直徑小的管道流速快。在定常流動(dòng)中，流過各截面的不可壓縮液體的流量是相等的，而且液體的平均流速與管道的過流截面

13、積成反比。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)圖3-15 流速學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)3）流體能量守恒方程（伯努利方程） 只要不從外界補(bǔ)充能量，也沒有能量流失到外界，則運(yùn)動(dòng)液體的總能量保持不變。這就是液體運(yùn)動(dòng)的能量守恒定律，即伯努利方程。對(duì)于靜止的液體來講，任意一點(diǎn)的總能量為單位重量液體的壓力能p/g和勢(shì)能h。對(duì)于流動(dòng)的液體來講，總能量除上述兩項(xiàng)之外，還有單位重量液體的動(dòng)能v2/2g。根據(jù)能量守恒定律，有下式成立，即伯努利方程為 伯努利方程的物理意義：在管內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)的理想液體具有壓能、位能和動(dòng)能這三種形式的能量。在任意通流面積上這三種能量可以互相轉(zhuǎn)換，但其總和保持不變。 如圖3-17所示，實(shí)際的液體具有黏

14、性，在管路中流動(dòng)時(shí)為了克服黏性造成的阻力就需要消耗一定的能量，由此會(huì)產(chǎn)生能量損失。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)4）壓力損失圖3-17 壓力損失 如圖3-18所示，液體流速在到達(dá)某一流速之前，流體在管道內(nèi)分層流動(dòng)。液體質(zhì)點(diǎn)互不干擾，平行于管路的軸線做互不混雜的層狀流動(dòng)即為層流。流動(dòng)呈線性或?qū)訝?，平行于管道軸線，沒有橫向運(yùn)動(dòng)。隨著流速的繼續(xù)增大，在某一臨界速度下，流動(dòng)形態(tài)會(huì)發(fā)生根本改變。如圖3-19所示，液體質(zhì)點(diǎn)除了沿著管路軸線運(yùn)動(dòng)之外，還有劇烈的橫向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)雜亂無章，這種流態(tài)為紊流。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)5）液體的兩種流態(tài)圖3-19 紊流圖3-18 層流學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)3.孔口及縫

15、隙流動(dòng)1）薄壁小孔 如圖3-20所示，在液壓系統(tǒng)中，薄壁小孔定義為小孔的長(zhǎng)度l和小孔直徑d之比l/d0.5的孔。 流經(jīng)薄壁小孔的流量為 圖3-20 薄壁孔學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ) 2）細(xì)長(zhǎng)孔圖3-21 細(xì)長(zhǎng)孔 如圖3-21所示，細(xì)長(zhǎng)孔定義為小孔的長(zhǎng)度l和小孔直徑d之比l/d 4的孔。 四、液壓沖擊、氣穴和氣蝕現(xiàn)象 在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因，液體壓力在一瞬間突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。 液壓沖擊會(huì)造成密封損壞、設(shè)備震動(dòng)、噪聲增大，壓力繼電器或順序閥誤動(dòng)作等問題。可通過限制管道內(nèi)的流速、適當(dāng)加大管徑、采用軟管來降低沖擊效果。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)1.液壓沖擊 在液體中因

16、某處的壓力低于空氣分離壓力而使液體產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象。 液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生氣穴后，氣泡隨油液流至高壓區(qū)，在高壓作用下迅速破裂，于是產(chǎn)生局部液壓沖擊，壓力和溫度均急劇升高，出現(xiàn)強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)。降低液壓泵的吸油高度、加大吸油管徑、確保吸油管有良好的密封，可避免出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2.氣穴現(xiàn)象 當(dāng)附著在金屬表面上的氣泡破裂時(shí)，所產(chǎn)生的局部高溫和高壓會(huì)使金屬剝落，造成金屬表面粗糙，使元件的工作壽命降低，這一現(xiàn)象稱為氣蝕。 氣蝕易造成液壓元件內(nèi)部腐蝕、縮短元件壽命。通過防止出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象，可控制氣蝕的產(chǎn)生。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)3.氣蝕現(xiàn)象 五、液壓油主要的物理性質(zhì) 液體在外力作用下流動(dòng)（或

17、有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，它使液體各層間的運(yùn)動(dòng)速度不等，這種現(xiàn)象為液體的黏性。靜止液體不呈現(xiàn)黏性，只有流動(dòng)時(shí)呈現(xiàn)出來。如圖3-22所示，在兩平行平板A、B間充滿油液。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)1.黏性與黏度的概念圖3-22 液體黏性的作用 黏性的大小用黏度來表示。黏度是選擇油液的主要指標(biāo)，它對(duì)油液流動(dòng)時(shí)的特性影響很大。根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通常用40 時(shí)油液的運(yùn)動(dòng)黏度來表示液壓油的牌號(hào)。常用液壓油的牌號(hào)和黏度見表3-1。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)表3-1 常用液壓油的牌號(hào)和黏度 油液黏度對(duì)溫度十分敏感。隨著溫度的增加，油液的黏度會(huì)下降。油液黏度與溫度之間的

18、關(guān)系被稱之為油的黏-溫特性。不同的油液有不同的黏溫特性。由圖3-23可以看出，當(dāng)液壓油的溫度升高時(shí)，其黏度在下降，這種特性在低溫時(shí)尤為突出。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)2.黏度與溫度及壓力的關(guān)系學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)圖2-23 液壓油黏度溫度關(guān)系曲線 一般情況下，油液的可壓縮性可以忽略不計(jì)。當(dāng)油液受到壓力時(shí)，分子間的距離變小，油液的密度增加，體積減小，這種性質(zhì)被稱為油液的可壓縮性。其可壓縮性隨含氣量的增加而增加，隨壓力的升高而增加。當(dāng)液壓系統(tǒng)要求較高的響應(yīng)頻率，或閉環(huán)控制要求很高的定位精度時(shí)，必須考慮油液的可壓縮性影響。 學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)3.油液的可壓縮性 根據(jù)液壓系統(tǒng)工作特性，其對(duì)液壓

19、油有以下幾方面要求。良好的潤(rùn)滑與抗磨損特性，合適的黏度及良好的黏溫特性，與不同材料的相容性（尤其是密封件材料），良好的抗剪切穩(wěn)定性和熱負(fù)荷穩(wěn)定性、抗氧化穩(wěn)定性及小的可壓縮性與膨脹性，低發(fā)泡性，空氣吸入量低、排出性好，沸點(diǎn)高、蒸汽壓力低，密度大，熱傳導(dǎo)性好，絕緣性好，無吸濕性，燃點(diǎn)高，揮發(fā)和分解后無毒性，耐腐蝕性好，過濾性好，生態(tài)環(huán)保性等。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)4.液壓系統(tǒng)對(duì)油液的要求 （1）黏度適當(dāng)，黏溫特性好，壓縮性小。 （2）抗氧化性好，長(zhǎng)期工作不變質(zhì)。 (3）潤(rùn)滑性能好，防銹蝕能力強(qiáng)。 (4）抗泡沫性和抗乳化性好。 (5）無雜質(zhì)和沉淀物。 (6）燃點(diǎn)高，低溫用油要求凝點(diǎn)低。 (7）不含

20、有水溶性的酸堿，對(duì)液壓元件和密封件無侵入。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)5.液壓油的選擇 液壓系統(tǒng)的故障80%以上都是因?yàn)橛鸵何廴驹斐傻?。如圖3-24所示，污染物的來源主要有：外部的污染物，系統(tǒng)裝配時(shí)造成的污染，啟動(dòng)造成的污染，內(nèi)部污染，磨損造成的污染，新油帶來的污染，維修時(shí)可能造成的污染等。學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)6.液壓介質(zhì)的污染與控制學(xué)習(xí)單元一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)1外部的污染物； 2系統(tǒng)裝配時(shí)造成的污染； 3啟動(dòng)造成的污染； 4內(nèi)部污染；5磨損造成的污染； 6新油帶來的污染； 7維修時(shí)可能造成的污染圖2-24 油液污染任務(wù)實(shí)踐 液壓千斤頂?shù)慕M成如圖3-25所示，其工作原理為：首先關(guān)閉手動(dòng)閥7，當(dāng)手動(dòng)

21、杠桿4向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小油缸3的無桿腔容積增加，其內(nèi)部壓力下降（即小于一個(gè)大氣壓），這時(shí)大氣壓將油箱中的油液通過吸油單向閥2壓入小油缸無桿腔，因?yàn)榕庞蛦蜗蜷y8的存在，大油缸6中的油液不會(huì)回流；當(dāng)手動(dòng)杠桿4向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小油缸無桿腔的容積減小，其內(nèi)部壓力上升（高于一個(gè)大氣壓），這時(shí)油液在吸油單向閥作用下不能回流油箱，只能通過排油單向閥8排入大油缸無桿腔。如此循環(huán)往復(fù)，負(fù)載會(huì)因?yàn)榇笥透谉o桿腔油液不斷增加而升高。當(dāng)完成任務(wù)后，開啟手動(dòng)閥，大油缸無桿腔的油液在負(fù)載的作用下回流至油箱，完成一個(gè)完整工作循環(huán)。完成理論任務(wù)任務(wù)實(shí)踐1油箱； 2吸油單向閥； 3小油缸（手動(dòng)泵）； 4手動(dòng)杠桿；5負(fù)載； 6大油缸； 7

22、手動(dòng)閥； 8排油單向閥圖2-25 液壓千斤頂?shù)慕M成任務(wù)實(shí)踐完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)表3-2 千斤頂液壓系統(tǒng)所用元件及功效學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 如圖3-27所示為鉆床示意圖，圖中鉆床的鉆頭垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和夾緊裝置均采用液壓驅(qū)動(dòng)，該液壓控制系統(tǒng)含有兩個(gè)液壓缸（夾緊缸A和鉆孔缸B）。圖328為其液壓系統(tǒng)圖，試分析此液壓回路工作原理及液壓缸的工作特點(diǎn)，在圖中標(biāo)注出所涉及的液壓元件的名稱并說明各液壓元件在回路中作用。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上搭接出液壓回路，運(yùn)行并調(diào)試此液壓系統(tǒng)。 任務(wù)介紹學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹A夾緊缸； B鉆孔缸圖2-27 鉆床示意圖圖2-28 鉆床液壓系統(tǒng)圖 要想完成此任務(wù)，首先要明白鉆床液壓系統(tǒng)圖

23、（圖3-28）中各液壓元件的工作原理、作用及應(yīng)用場(chǎng)合，識(shí)讀由液壓元件組成的系統(tǒng)工作原理等知識(shí)，掌握安裝調(diào)試液壓系統(tǒng)的能力。 任務(wù)分析學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 知識(shí)目標(biāo) （1）掌握常用液壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理及職能符號(hào)； （2）掌握各類液壓元件在液壓系統(tǒng)中的作用及應(yīng)用場(chǎng)合； （3）了解液壓元件的連接方式、控制方式及各自特點(diǎn)； （4）能夠?qū)?jiǎn)單工況要求的液壓回路進(jìn)行設(shè)計(jì)。 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 能力目標(biāo) （1）能夠識(shí)別所學(xué)液壓元件，熟練使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)； （2）具備正確安裝管路和使用專業(yè)工具的能力； （3）能夠根據(jù)工作要求合理選擇和使用液壓元件及相應(yīng)的附件； （4）能夠按照液壓回路圖

24、進(jìn)行安裝，能正確調(diào)節(jié)相應(yīng)液壓元件來滿足液壓系統(tǒng)要求； （5）能夠利用所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及回路出現(xiàn)的問題； （6）學(xué)會(huì)按工況要求對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行全面的調(diào)試。 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 一、液壓泵 按液壓泵中運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)方式來分，有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵等。按其排量能否調(diào)節(jié)來劃分，有定量泵和變量泵。液壓泵的職能符號(hào)見表3-3。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹1.液壓泵的分類表3-3 液壓泵的職能符號(hào)學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2.液壓泵的主要性能參數(shù)1）壓力2）排量和流量3）效率學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-29 泵的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系圖3-30 定量泵的壓力-流量

25、特性曲線學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹3.容積式液壓泵1）容積式泵的特征（1）具有周期性變化的密封容腔。（2）具有配流裝置。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2）容積式泵的工作原理 如圖3-31所示，當(dāng)柱塞2向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封容腔4增大，密封容腔出現(xiàn)局部真空，油箱中的油液在液面大氣壓的作用下從單向閥5進(jìn)入，即完成泵的吸油。當(dāng)柱塞2向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封容腔4減小，密封容腔4中的油液受壓，打開單向閥6，將油液排到液壓泵的出口進(jìn)入到液壓系統(tǒng)，而此時(shí)液壓泵的輸出壓力取決于外界負(fù)載。圖3-31 容積式泵的工作原理圖1凸輪； 2柱塞； 3彈簧； 4密封容腔； 5、6單向閥學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹4.齒輪泵1）齒輪泵

26、的分類 齒輪泵按照齒輪的嚙合形式可分為外嚙合式和內(nèi)嚙合式兩種，按照齒形曲線有漸開線形、圓弧齒形和擺線齒形。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2）外嚙合齒輪泵 （1）外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)。如圖3-32所示為外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)，主要由主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、殼體、前后泵體、密封圈和軸承等組成。圖3-32 外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)1從動(dòng)齒輪； 2軸承套； 3密封圈； 4前端蓋； 5密封；6傳動(dòng)軸； 7主動(dòng)齒輪；8殼體； 9后端蓋學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2）外嚙合齒輪泵的工作原理。密封容腔由殼體、端蓋和兩對(duì)齒輪的嚙合部位組成。配流裝置由齒輪嚙合線將吸油區(qū)和壓油區(qū)隔開，起配流作用。工作原理如圖3-33所示。圖3-

27、33 外嚙合齒輪泵工作原理圖學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （3）外嚙合齒輪泵的幾個(gè)問題。泄漏問題。減小端面泄漏的方法：采用端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償。其工作原理如圖3-34所示。圖3-34 軸向間隙補(bǔ)償原理圖1軸承套； 2軸承套外端面；3齒輪端面； 4壓力油作用面積學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 徑向不平衡力。泵內(nèi)壓力腔的油液經(jīng)過徑向間隙逐漸滲漏到吸油腔，其壓力逐漸減小，如圖3-35所示，液壓力作用在齒輪上的合力大致為圖中力F的方向，此力由軸承來承受，因而影響了軸承的壽命，往往成為提高泵工作壓力的限制因素。圖3-35 徑向力的分布圖學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 流量脈動(dòng)。隨著嚙合點(diǎn)位置的不斷變化，吸、壓油

28、腔在每一瞬間的容積變化率是不均勻的，因此齒輪泵的瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的。 qmax、qmin分別為最大、最小瞬時(shí)流量，q為平均流量，為流量脈動(dòng)率，可用下式表示。=（qmax-qmin）/q 齒數(shù)越少，流量脈動(dòng)率越大。 學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 困油現(xiàn)象及消除措施。由圖3-36（a）旋轉(zhuǎn)到圖3-36（b）所示位置時(shí)，閉死容積由大變到?。挥蓤D3-36（b）旋轉(zhuǎn)到圖3-36（c）所示位置時(shí)，閉死容積從小變到大。這種現(xiàn)象稱之為困油現(xiàn)象。 消除措施：在軸承套上開卸荷槽（見圖3-36中的虛線部分），當(dāng)閉死容積由大變小時(shí)，借助卸荷槽與壓油腔相通。當(dāng)閉死容積由小變大時(shí)，借助卸荷槽與吸油腔相通。圖3-36 齒輪泵

29、中的困油現(xiàn)象學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹5.葉片泵1）葉片泵的分類 葉片泵根據(jù)每轉(zhuǎn)作用次數(shù)的不同，可分為雙作用式和單作用式兩大類。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2）雙作用葉片泵 （1)雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)。如圖3-37所示為YB型雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)圖，主要由葉片、轉(zhuǎn)子、定子、配流盤、泵體、端蓋等組成。圖3-37 YB型雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)圖1左配流盤； 2圓柱銷； 3傳動(dòng)軸； 4、12轉(zhuǎn)子； 5定子； 6左泵體； 7右配流盤；8滾珠軸承； 9右泵體； 10端蓋； 11葉片學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2)雙作用葉片泵的工作原理。圖3-38為雙作用葉片泵工作原理圖。當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力

30、的作用下甩出，同時(shí)葉片根部油液來自相應(yīng)的工作油區(qū)，將葉片緊貼在定子的內(nèi)表面上。圖3-38 雙作用葉片泵工作原理圖a、c吸油； b、d壓油學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹3）限壓式單作用葉片泵 （1）限壓式單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)。如圖3-39所示為限壓式單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)，主要由葉片、轉(zhuǎn)子、定子環(huán)、配流盤、泵體和流量、噪聲調(diào)節(jié)螺釘、壓力調(diào)節(jié)螺釘?shù)冉M成。圖3-39 限壓式單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)1轉(zhuǎn)子； 2流量調(diào)節(jié)螺釘； 3定子環(huán)； 4葉片； 5噪聲調(diào)節(jié)螺釘； 6泵體； 7彈簧；8壓力調(diào)節(jié)螺釘； S吸油口； P壓油口； L泄漏油口學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2）限壓式單作用葉片泵工作原理。如圖3-39所示，

31、當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力的作用下甩出，同時(shí)葉片根部也受到來自相應(yīng)工作口油液的作用，將葉片緊貼在定子的內(nèi)表面上。限壓式單作用葉片泵的特性曲線如圖3-40所示。圖3-40 限壓式單作用葉片泵的特性曲線學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （3）調(diào)節(jié)螺釘?shù)淖饔谩Ａ髁空{(diào)節(jié)螺釘2可以調(diào)節(jié)定子的位置，即調(diào)節(jié)偏心距的大小，從而調(diào)節(jié)最大輸出流量。噪聲調(diào)節(jié)螺釘5可調(diào)節(jié)定子環(huán)和轉(zhuǎn)子是否在同一水平線上，且通過聽泵的噪音來判斷是否同心。壓力調(diào)節(jié)螺釘8可以調(diào)節(jié)泵輸出的最高工作壓力。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹6.柱塞泵1）柱塞泵的分類 依轉(zhuǎn)子中心線和柱塞中心線的空間位置關(guān)系，柱塞泵可分為兩類，若轉(zhuǎn)子的中心線和柱塞的

32、中心線是垂直的即為徑向柱塞泵，平行的為軸向柱塞泵。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （1）徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)。徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)如圖3-41所示，主要由凸輪軸、泵體、單向閥、柱塞等組成。圖3-41 徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)1傳動(dòng)軸； 2凸輪軸； 3滑靴；4柱塞； 5球面柱塞； 6彈簧；7、8單向閥； 9泵體； S吸油口； P壓油口學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2）徑向柱塞泵工作原理。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)凸輪軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑靴向下運(yùn)動(dòng)，密封容腔逐漸由小變大（從圖3-42位置1向位置2、3的變化過程），形成局部真空，油液在大氣壓力的作用下自泵的進(jìn)口S通過單向閥7來填充擴(kuò)大了的密封容腔，這就是泵的吸油過程；當(dāng)凸輪軸由圖3

33、42中3位置轉(zhuǎn)到4位置時(shí)，密封容腔逐漸由大到小，受壓的油液經(jīng)單向閥8流向泵的出口，這就是泵的排油過程。圖3-42 徑向柱塞泵的工作過程學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （1）斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)。如圖3-43所示為手動(dòng)變量的斜盤式軸向柱塞泵的典型結(jié)構(gòu)，主要由傳動(dòng)軸、斜盤、柱塞、配流盤、回程盤和手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)等組成。3）斜盤式軸向柱塞泵圖3-43 手動(dòng)變量的斜盤式軸向柱塞泵的典型結(jié)構(gòu)1變量調(diào)節(jié)手輪； 2斜盤； 3回程盤； 4中心彈簧； 5柱塞；6缸體； 7配流盤； 8傳動(dòng)軸； 斜盤角度學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2）斜盤式軸向柱塞泵的工作原理。如圖3-44所示，斜盤的中心線與缸體的中心線的夾角為

34、斜盤角度，斜盤1和配流盤5固定不轉(zhuǎn)，電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸6、缸體3及柱塞2一起旋轉(zhuǎn)。柱塞底部或缸體內(nèi)部有彈簧，用以保證柱塞頭部始終緊貼在斜盤1的端面。圖3-44 手動(dòng)變量的斜盤式軸向柱塞泵的工作原理圖1斜盤； 2柱塞； 3缸體； 4密封容腔； 5配流盤； 6傳動(dòng)軸； 斜盤角度； a吸油窗口； b壓油窗口學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹7.液壓泵的選用表3-4 常用液壓泵的性能比較 二、液壓執(zhí)行元件學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹1.液壓缸1）液壓缸的類型表3-5 常用液壓缸的職能符號(hào)學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2）單作用液壓缸 （1）彈簧復(fù)位的單作用液壓缸。工作原理如圖3-45所示，當(dāng)A（B）口通壓力油時(shí)，

35、油壓克服彈簧力將活塞桿推出（推進(jìn)），當(dāng)將A（B）口的壓力油撤掉后，活塞桿在彈簧力的作用下復(fù)位。圖3-45 彈簧復(fù)位的單作用液壓缸工作原理圖學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2）柱塞式單作用液壓缸。如圖3-46所示柱塞式液壓缸，利用液壓油它只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，回程靠重力或其他力來推動(dòng)。為了得到雙向運(yùn)動(dòng)，通常成對(duì)、反向布置使用。圖3-46 柱塞式液壓缸學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹3）雙作用液壓缸 （1）單活塞桿液壓缸。單活塞桿液壓缸的結(jié)構(gòu)如圖3-47所示，單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿，當(dāng)無桿腔（右端）進(jìn)油，有桿腔（左端）出油，則液壓缸的活塞桿伸出，反之活塞桿退回。圖3-47 單活塞桿液壓缸的結(jié)

36、構(gòu)1防塵圈； 2導(dǎo)向套； 3壓蓋； 4活塞桿密封； 5、8O型密封圈； 6、15前、后端蓋； 7支撐環(huán)；9活塞桿； 10缸筒； 11、14緩沖柱塞； 12活塞； 13活塞密封； 16螺母； 17螺栓；18螺紋襯套； 19節(jié)流閥； 20支撐環(huán)； 21單向閥學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2）雙活塞桿液壓缸。雙活塞桿液壓缸的兩端都有活塞桿，如圖3-48所示。其組成與單活塞桿液壓缸基本相同。雙活塞桿液壓缸的活塞桿直徑通常相等，活塞兩端的有效面積相同。如果供油壓力和流量不變，那么活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的作用力和速度均相等。圖3-48 雙活塞桿缸的工作原理圖學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹4）伸縮式液壓缸 伸縮式液

37、壓缸有二級(jí)或多級(jí)活塞。圖3-49（a）為單作用伸縮式液壓缸，活塞桿的伸出順序是作用面積大的活塞最早伸出，縮回時(shí)與伸出的順序相反，即面積小的先收回；圖3-49（b）為雙作用伸縮式液壓缸，活塞桿的伸出順序是作用面積大的活塞最早伸出，縮回時(shí)環(huán)型作用面積大的先收回。圖3-49 單、雙作用伸縮式液壓缸的工作原理圖學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹5）液壓缸的緩沖 為了避免活塞在行程兩端撞擊缸蓋產(chǎn)生噪音，影響工作精度以至損壞機(jī)件，常在液壓缸兩端設(shè)置緩沖裝置。如圖3-50所示為液壓缸的緩沖結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)緩沖柱塞進(jìn)入緩沖腔時(shí)，液壓油必須經(jīng)節(jié)流通道從節(jié)流閥排出，由于節(jié)流閥是可調(diào)的，緩沖作用也是可調(diào)的。壓力油經(jīng)單向閥作用在

38、整個(gè)活塞面積上，推動(dòng)液壓缸的活塞桿伸出。圖3-50 液壓缸的緩沖結(jié)構(gòu)圖1活塞； 2緩沖柱塞； 3阻尼通道； 4節(jié)流閥閥套；5螺母； 6節(jié)流閥； 7缸底；8排氣閥；9單向閥； 10液壓油學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹6）液壓缸的排氣裝置 一般利用空氣較輕的特點(diǎn)，在液壓缸的最高處設(shè)置進(jìn)、出油口以便把氣體帶走。如不能在最高處設(shè)置油口時(shí)，可在最高處設(shè)置放氣孔或?qū)ｉT的放氣閥、放氣螺塞等排氣裝置，如圖3-51所示。圖3-51 液壓缸的放氣螺塞學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹7）液壓缸的連接方式圖3-52 單活塞桿液壓缸的普通連接學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-53 液壓刨床學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-5

39、4 單活塞桿液壓缸的差動(dòng)連接學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2.擺動(dòng)液壓缸（擺動(dòng)馬達(dá)）1）單葉片式擺動(dòng)液壓缸 如圖3-55（a）所示為單葉片式擺動(dòng)液壓動(dòng)缸。單葉片式擺動(dòng)液壓缸主要由葉片、缸體、輸出軸和隔板等組成。兩個(gè)工作腔之間的密封靠葉片和隔板外緣所嵌的密封件來保證。當(dāng)左腔進(jìn)油而右腔回油時(shí)，葉片帶動(dòng)輸出軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；反之，則順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2）雙葉片式擺動(dòng)液壓缸 如圖3-55（b）所示為雙葉片擺動(dòng)式液壓缸的結(jié)構(gòu)圖。雙葉片式擺動(dòng)液壓缸工作原理與單葉片式擺動(dòng)液壓缸相同，這里不再贅述。雙葉片擺動(dòng)式液壓缸的擺角180，轉(zhuǎn)矩是單葉片式的兩倍，角速度是單葉片式的一半。學(xué)習(xí)單元二 常用液

40、壓元件介紹圖3-55 葉片式擺動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)1輸出軸； 2密封圈； 3隔板； 4葉片； 5缸體學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹3）活塞式擺動(dòng)液壓缸 如圖3-56所示的為活塞式擺動(dòng)液壓缸的主要結(jié)構(gòu)。當(dāng)左腔進(jìn)油時(shí)，左腔的活塞在壓力油的作用下帶動(dòng)連桿向下運(yùn)動(dòng)，右腔的活塞在曲柄的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，將右腔的油液排回油箱。帶動(dòng)曲柄和輸出軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3-56 活塞式擺動(dòng)液壓缸的主要結(jié)構(gòu)1缸體； 2輸出軸； 3連桿； 4活塞； 5密封圈； 6曲柄學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹4）齒輪齒條式擺動(dòng)液壓缸 如圖3-57所示齒輪齒條式擺動(dòng)液壓缸，當(dāng)液壓油從左腔進(jìn)入、右腔排出時(shí)，齒條在壓力油的作用下向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)齒輪和

41、輸出軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖3-57 齒輪齒條式擺動(dòng)液壓缸1缸體； 2齒條； 3齒輪； 4輸出軸； 5密封圈； 6缸蓋 學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹3.液壓馬達(dá)1）液壓馬達(dá)的分類及其與液壓泵的區(qū)別 （1）液壓馬達(dá)的分類。 按速度劃分液壓馬達(dá)可分為高速和低速液壓馬達(dá)。通常高速液壓馬達(dá)的輸出扭矩不大，所以又稱為高速小扭矩液壓馬達(dá)；低速馬達(dá)的輸出扭矩大，又稱為低速大扭矩液壓馬達(dá)。 液壓馬達(dá)按結(jié)構(gòu)劃分與泵相似，常用的液壓馬達(dá)有齒輪式、葉片式和柱塞式等。 依據(jù)排量能否調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)可劃分為定量馬達(dá)和變量馬達(dá)。它們的職能符號(hào)見表3-6。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹表3-6 液壓馬達(dá)的職

42、能符號(hào)學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2）液壓馬達(dá)與液壓泵的區(qū)別。液壓泵和液壓馬達(dá)在原理上可逆，結(jié)構(gòu)上類似，但由于它們的功能不同，液壓泵是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成壓力能，液壓馬達(dá)是將壓力能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，這就導(dǎo)致了它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有一定的差別。 液壓泵的吸油口一般為真空。 液壓馬達(dá)需要正、反轉(zhuǎn)，所以在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上具有對(duì)稱性；而液壓泵一般是單向旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以不對(duì)稱。 在確定液壓馬達(dá)的軸承結(jié)構(gòu)形式及其潤(rùn)滑方式時(shí)，應(yīng)保證在很寬的速度范圍內(nèi)都能正常地工作；而液壓泵的轉(zhuǎn)速高且一般變化很小，就沒有這一苛刻要求。 液壓馬達(dá)應(yīng)有較大的起動(dòng)扭矩（即馬達(dá)由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，其軸上所能輸出的扭矩）。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2

43、）外嚙合齒輪馬達(dá) 如圖3-58所示為外嚙合齒輪馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)油液從進(jìn)口5進(jìn)入（齒輪嚙合左側(cè)深色區(qū)域密封容腔變大，吸入壓力油），另一側(cè)出口7接通回油箱（齒輪嚙合右側(cè)淺色區(qū)域密封容腔變小，排回油箱），在壓力油的作用下，輸出的合力矩推動(dòng)齒輪6帶動(dòng)輸出軸2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即齒輪馬達(dá)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3-58 外嚙合齒輪馬達(dá)結(jié)構(gòu)1軸承； 2輸出軸； 3端蓋； 4殼體； 5進(jìn)口； 6齒輪； 7出口學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹3）雙作用葉片馬達(dá) 雙作用葉片馬達(dá)體積小、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，可高頻換向，但其內(nèi)泄漏大，低速穩(wěn)定性差。一般適于用高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩以及高頻換向的場(chǎng)合。如圖3-59所示為雙作用葉片馬達(dá)的工作原理圖，a、c與

44、進(jìn)油口（壓力油口）相通，b、d與排油口（低壓油口）相通。圖3-59 雙作用葉片馬達(dá)的工作原理圖110葉片； 11輸出軸； 12輸出力矩 三、液壓控制元件 （1）單向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖3-60（a）所示為單向閥實(shí)物圖，圖3-60（c）為單向閥結(jié)構(gòu)原理圖，單向閥主要由閥芯、閥體、閥座和彈簧組成。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹1方向控制閥1）單向閥圖3-60 錐閥式單向閥1閥體； 2錐閥芯； 3彈簧； 4閥座學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2）對(duì)單向閥的性能要求。導(dǎo)通時(shí)壓力損失小，反向截止時(shí)密封性能好；動(dòng)作靈敏；工作時(shí)無撞擊和噪聲。 （3）職能符號(hào)（見圖3-60b）。 （4）單向閥應(yīng)用。單向閥應(yīng)

45、用如圖3-61所示。圖3-61（a）用于泵出口，防止系統(tǒng)中的壓力沖擊對(duì)泵造成影響。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-61 單向閥的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2）液控單向閥 （1）液控單向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。不帶卸荷閥芯、內(nèi)泄式液控單向閥。如圖3-62所示，當(dāng)油液從A口流入時(shí)，克服彈簧力將錐閥芯3頂開，油液從B口流出；當(dāng)油液反向流動(dòng)時(shí)（B進(jìn)A出）時(shí)，控制口X必須通入壓力油，作用在控制閥芯3上的液壓力必須克服彈簧力和B腔油液對(duì)錐閥芯3的液壓力即可推動(dòng)錐閥芯，油液才能由B口流到A口。圖3-62 不帶卸荷閥芯、內(nèi)泄式液控單向閥1控制閥芯； 2閥體； 3錐閥芯； 4彈簧學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹

46、 帶卸荷閥芯、內(nèi)泄式液控單向閥。如圖3-63所示。圖3-63 帶卸荷閥芯、內(nèi)泄式液控單向閥1控制閥芯； 2閥體； 3錐閥芯； 4彈簧學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 帶卸荷閥芯、外泄式液控單向閥。如圖3-64所示，帶卸荷閥芯、外泄式液控單向閥與帶卸荷閥芯、內(nèi)泄式液控單向閥結(jié)構(gòu)基本相同，唯一的區(qū)別是控制閥芯右側(cè)的油口與A口相通（即為內(nèi)泄），單獨(dú)回油箱（即為外泄）。圖3-64 帶卸荷閥芯、外泄式液控單向閥1控制閥芯； 2閥體； 3錐閥芯； 4彈簧學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （2）不同結(jié)構(gòu)液控單向閥的區(qū)別。 內(nèi)泄和外泄的區(qū)別。外泄式液控單向閥的外泄口Y（圖3-64）單獨(dú)接回油箱；而內(nèi)泄式液控單向閥（圖

47、3-62、3-63）控制閥芯右側(cè)的油口和A相通，即與A口壓力相同，A口壓力的大小會(huì)影響錐閥芯的開啟。 是否帶卸荷閥芯的區(qū)別。當(dāng)油液從B口流向A口時(shí)，必須在X口通入控制油。帶卸荷閥芯的液控單向閥控制口X需要的控制壓力低，而不帶卸荷閥芯的液控單向閥控制口X需要的控制壓力高。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （3）液控單向閥的職能符號(hào)（如圖3-65所示）。圖3-65 液控單向閥的職能符號(hào)學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹3）雙向液壓鎖 （1）雙向液壓鎖的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖3-66所示，雙向液壓鎖是由兩個(gè)液控單向閥組合而成的。圖3-66 雙向液壓鎖結(jié)構(gòu)1、3單向閥閥芯； 2控制閥芯學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹

48、 （2）雙向液壓鎖的職能符號(hào)（如圖3-67所示）。 （2）雙向液壓鎖的職能符號(hào)（如圖3-67所示）。 （3）液控單向閥和液壓鎖的應(yīng)用鎖緊回路。圖3-67 雙向液壓鎖的職能符號(hào)學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 如圖3-68（a）所示為液控單向閥的鎖緊回路圖，當(dāng)垂直放置的液壓缸在任意位置停止時(shí)，液控單向閥的作用是鎖緊液壓缸的有桿腔，即便有拉力F作用時(shí)，也不會(huì)被拉動(dòng)（因?yàn)橐簤焊子袟U腔的油液已經(jīng)被液控單向閥封住）。圖3-68 鎖緊回路學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 4）換向閥表3-7 換向閥的分類學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹表3-8 三位換向閥的五種常用滑閥機(jī)能學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹表3-9 常用滑閥

49、式換向閥的職能符號(hào)表3-10 五種操縱形式的職能符號(hào)學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 （3）換向閥的工作原理。按照五種操縱形式，分析換向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。下面只講述手動(dòng)、機(jī)動(dòng)和液動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理，電磁和電液換向閥在電氣液壓部分進(jìn)行討論，在此不再贅述。 手動(dòng)換向閥。如圖3-69所示為彈簧自動(dòng)復(fù)位式三位五通換向閥。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-69 彈簧自動(dòng)復(fù)位式三位五通換向閥1手柄； 2操作位置； 3對(duì)中復(fù)位彈簧； 4閥體； 5閥芯； P進(jìn)油口； A、B工作口； T1、T2回油口學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 機(jī)動(dòng)換向閥。如圖3-70所示為彈簧自動(dòng)復(fù)位式二位四通換向閥，換向閥處于當(dāng)前位置

50、（常態(tài)位），進(jìn)油口P與工作口A相通，工作口B與回油口T相通；當(dāng)滾輪1被機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件撞動(dòng)后，閥芯4向右移動(dòng)，進(jìn)油口P和工作口B相通，工作口A與回油口T相通；當(dāng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件離開后，在復(fù)位彈簧5的作用下，閥芯回至初始位置。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-70 機(jī)動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1滾輪； 2連桿； 3閥體； 4閥芯； 5復(fù)位彈簧；P進(jìn)油口； A、B工作口； T回油口學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 液動(dòng)換向閥。液動(dòng)換向閥是利用控制油路的壓力油來改變閥芯位置的換向閥。如圖3-71所示的液動(dòng)換向閥為彈簧自動(dòng)復(fù)位式三位五通換向閥，換向閥處于當(dāng)前位置，進(jìn)油口、回油口以及工作口各不相通；當(dāng)控制油口1通壓

51、力油、控制油口6接回油箱時(shí)，控制閥芯2推動(dòng)主閥芯4向右移動(dòng)，進(jìn)油口P和工作口B相通，工作口A與回油口TA相通；當(dāng)控制油口6通壓力油、控制油口1接回油箱時(shí)，接通狀況與之相反；當(dāng)兩控制口壓力相等時(shí)，閥芯在復(fù)位對(duì)中彈簧5的作用下回至中位。 電磁換向閥和電液換向閥。此閥的結(jié)構(gòu)、工作原理和職能符號(hào)見模塊四圖4-3、圖4-4和圖4-5。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-71 液動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1、6控制油口； 2控制閥芯； 3主閥體； 4閥芯； 5復(fù)位對(duì)中彈簧； P進(jìn)油口；A、B工作口； TA、TB回油口 如圖3-72所示，溢流閥的主要作用有兩點(diǎn)：一是定壓溢流作用（常開），在定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中

52、，用來保持液壓泵出口壓力恒定，將液壓泵多余的油液溢流回油箱；二是安全保護(hù)作用（常閉），即在系統(tǒng)工作時(shí)，溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)，只是在系統(tǒng)壓力大于或等于其開啟壓力時(shí)溢流才打開，對(duì)系統(tǒng)起過載保護(hù)作用。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹2.壓力控制閥 1）溢流閥圖3-60 錐閥式單向閥 （1）溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。 直動(dòng)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖3-73所示，通過調(diào)節(jié)手輪1可調(diào)節(jié)彈簧力的大小，從而可無級(jí)設(shè)定系統(tǒng)壓力。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-73 直動(dòng)式溢流閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1調(diào)節(jié)手輪； 2閥體閥套； 3調(diào)壓彈簧； 4錐閥芯； 5閥座； 6阻尼孔 先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖3-74所示

53、，先導(dǎo)式溢流閥是由先導(dǎo)閥6和主閥3組成。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-74 先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1、5阻尼孔； 2、4、14控制油路；3主閥； 6先導(dǎo)閥； 7進(jìn)油口； 8外泄通道； 9先導(dǎo)閥閥芯（球閥芯）；10彈簧腔； 11調(diào)壓彈簧； 12內(nèi)泄通道； 13主閥芯； 15外（遙）控口 溢流閥工作過程也可參照3-75先導(dǎo)式溢流閥的工作原理簡(jiǎn)圖來分析。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-75 先導(dǎo)式溢流閥工作原理簡(jiǎn)圖學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-76 先導(dǎo)式溢流閥的職能符號(hào) （2）溢流閥的作用及應(yīng)用。定壓溢流作用（見圖3-72）。安全保護(hù)作用（見圖3-72）。遠(yuǎn)程調(diào)壓作用（利用先導(dǎo)式

54、溢流閥的遙控口），如圖3-77所示。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-77 先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程調(diào)壓作用 實(shí)現(xiàn)泵的大流量卸荷（利用先導(dǎo)式溢流閥的遙控口），如圖3-78所示。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-78 實(shí)現(xiàn)泵的大流量卸荷 作背壓閥。溢流閥作背壓閥時(shí)一般將其接在回油路上，建立回油壓力，以改善執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，如圖3-79所示。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-79 溢流閥作背壓閥 （1）減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。直動(dòng)式減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖3-80所示為直動(dòng)式三通減壓閥，它在次級(jí)壓力A側(cè)有溢流功能。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹 2）減壓閥圖3-80 直動(dòng)式三通減壓閥的結(jié)構(gòu)及工作原理

55、圖1調(diào)節(jié)元件； 2壓縮彈簧； 3彈簧腔； 4控制閥芯； 5單向閥； 6臺(tái)肩； 7壓力表接口； 8油道 先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖3-81所示，初始狀態(tài)為常開，即進(jìn)口B和出口A相通。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-81 先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1彈簧腔； 2彈簧； 3先導(dǎo)閥； 4、6、8孔道； 5單向閥；7主閥芯； 9阻尼孔； 10外泄口 （2）減壓閥作用及應(yīng)用。減壓閥用來降低液壓系統(tǒng)中某一回路的油液壓力，并保持穩(wěn)定，從而用一個(gè)油源就能同時(shí)提供兩個(gè)或幾個(gè)不同壓力的輸出。減壓閥應(yīng)用如圖3-82所示，減壓閥2使B缸具有較低的穩(wěn)定壓力。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-82 減壓閥應(yīng)用

56、1溢流閥； 2減壓閥； 3單向閥 （1）順序閥的結(jié)構(gòu)、工作原理和職能符號(hào)。 直動(dòng)式順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖3-83所示，學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹3）順序閥圖3-83 直動(dòng)式順序閥的結(jié)構(gòu)圖1調(diào)節(jié)元件； 2彈簧； 3閥芯； 4單向閥； 5控制通路；6內(nèi)外控轉(zhuǎn)換螺釘； 7壓力表接口 直動(dòng)式順序閥的職能符號(hào)。直動(dòng)式順序閥有四種類型，其職能符號(hào)如圖3-84所示。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-84 直動(dòng)式順序閥的職能符號(hào) 先導(dǎo)式順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖3-85所示，當(dāng)控制油路18、4、16打開，控制油路1、13封閉時(shí)（即為內(nèi)控外泄式順序閥）分析此閥工作原理。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3

57、-85 先導(dǎo)式順序閥的結(jié)構(gòu)圖1、2、4、6、13、16、18控制油路； 3主閥； 5、14阻尼孔； 7先導(dǎo)閥； 8先導(dǎo)閥芯；9控制臺(tái)肩； 10彈簧； 11彈簧腔； 12調(diào)節(jié)手輪； 15主閥芯； 17單向閥； A進(jìn)油口； B出油口； X外控口； Y外泄口 先導(dǎo)式順序閥的職能符號(hào)（如圖3-86所示）。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-86 先導(dǎo)式順序閥的職能符號(hào) （2）順序閥應(yīng)用。完成液壓缸的順序動(dòng)作。如圖3-87所示，當(dāng)三位四通換向閥處于左位工作時(shí)，壓力油首先進(jìn)入A缸使其伸出，系統(tǒng)壓力達(dá)到順序閥調(diào)定的壓力時(shí)，B缸伸出；當(dāng)三位四通換向閥處于右位工作時(shí)，兩缸同時(shí)退回。因此，順序閥完成了由壓力控制兩個(gè)

58、液壓缸的順序動(dòng)作。如圖3-88所示為一液壓彎曲裝置的液壓系統(tǒng)圖。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-87 內(nèi)控順序閥控制的順序動(dòng)作學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-88 液壓彎曲裝置的液壓系統(tǒng)圖 作背壓閥用（同溢流閥）。單向順序閥可作平衡閥用。如圖3-89所示，為了防止立式液壓缸及其工作部件因自重而自行下落，或在下行運(yùn)動(dòng)中由于自重而造成失控的不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，在執(zhí)行元件的回油路上放置順序閥來平衡重物。液控順序閥可作卸荷閥用。見圖3-61（b）隔開高低壓油路。保證油路的最低壓力。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-89 作平衡閥用 （1）節(jié)流閥的特性。如圖3-90所示，當(dāng)節(jié)流閥的開口（A）大小不變、而液壓

59、缸所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致節(jié)流閥兩端的壓差p1-p2（式中）發(fā)生變化，依上式可知，通過節(jié)流閥的流量也會(huì)發(fā)生變化，因此液壓缸的速度也隨之變化。導(dǎo)致節(jié)流閥流量變化的因素主要有兩個(gè)：一個(gè)是節(jié)流閥的開口大?。涣硪粋€(gè)是負(fù)載的變化。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹3.流量控制閥1）節(jié)流閥和單向節(jié)流閥圖3-90 節(jié)流閥壓力-流量特性曲線 （2）節(jié)流閥和單向節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖3-91（a）所示為節(jié)流閥結(jié)構(gòu)，當(dāng)逆時(shí)針（按開口指示增大方向）旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪6時(shí)，帶動(dòng)軸7使閥芯2增大節(jié)流口1的開口量；順時(shí)針（按開口指示減小方向）旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，則減小節(jié)流口的開口量直至關(guān)閉而無流量。在閥芯上設(shè)有能夠顯示開口量大小

60、的刻度4，流量設(shè)定值靠鎖緊裝置3來鎖定。無論油液是從A口流入，還是B口流入，通過節(jié)流口的流量均可調(diào)節(jié)。 如圖3-91（b）所示為單向節(jié)流閥部分的結(jié)構(gòu)，當(dāng)油液從B口流入時(shí)，油液直接打開單向閥9流到A口，反之當(dāng)油液從A口流入時(shí)，單向閥9不通。流到B口的流量大小取決于閥芯2上節(jié)流口1的大小。只有當(dāng)油液從A口流入時(shí)，節(jié)流閥才起作用，故稱之為單向節(jié)流閥。學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹圖3-91 節(jié)流閥和單向節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)1節(jié)流口； 2閥芯； 3鎖緊裝置； 4刻度； 5開口大小指示； 6調(diào)節(jié)手輪； 7軸； 8閥體； 9單向閥 （1）調(diào)速閥的特性。如圖3-92所示，無論A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓