液壓與氣動復(fù)習(xí)44

液壓與氣壓傳動(第4版)左健民主編主講:

葉俊杰教學(xué)安排緒論（2學(xué)時）第一章流體力學(xué)基礎(chǔ)（10學(xué)時）第二章液壓動力元件（6學(xué)時）第三章液壓執(zhí)行元件（4學(xué)時）第四章液壓控制元件（8學(xué)時）第五章液壓輔助元件（2學(xué)時）第六章液壓基本回路（6學(xué)時）第七章典型液壓傳動系統(tǒng)（2學(xué)時）第十章氣壓傳動基礎(chǔ)知識

（2學(xué)時）

液壓傳動所用的工作介質(zhì)為液壓油或其它合成液體，氣壓傳動所用的工作介質(zhì)為空氣由于這兩種流體的性質(zhì)不同，所以液壓傳動和氣壓傳動又各有其特點。

液壓傳動傳遞動力大，運動平穩(wěn)，但由于液體粘性大，在流動過程中阻力損失大，因而不宜作遠(yuǎn)距離傳動和控制；

氣壓傳動由于空氣的可壓縮性大，且工作壓力低（通常在1.0MPa以下），所以傳遞動力不大，運動也不如液壓傳動平穩(wěn)，但空氣粘性小，傳遞過程中阻力小、速度快、反應(yīng)靈敏，因而氣壓傳動能用于遠(yuǎn)距離的傳動和控制。

空氣的可壓縮性大，氣壓傳動系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性差，位置和速度控制精度不高。

液壓傳動以液體的壓力能傳遞動力

液壓傳動以液體的流量傳遞運動

液壓傳動過程中經(jīng)過能量轉(zhuǎn)換液壓傳動工作過程分析：

液壓傳動以液體為工作介質(zhì)兩次三.液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)的工作原理圖液壓動力元件：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵液壓執(zhí)行元件；液壓馬達(dá)，液壓缸液壓控制元件：方向控制閥芯，壓力控制閥、流量控制閥液壓輔助元件：管路、郵箱、過濾器、密封裝置、蓄能器第一節(jié)液壓傳動的工作介質(zhì)第二節(jié)液體靜力學(xué)第三節(jié)液體動力學(xué)第四節(jié)定常管流的壓力損失計算第五節(jié)孔口和縫隙流量第六節(jié)空穴現(xiàn)象和液壓沖擊第一章流體力學(xué)基礎(chǔ)體積壓縮系數(shù)κ，即單位壓力變化下的體積相對變化量來表示

κ＝－１△p－△VV0液體體積壓縮系數(shù)的倒數(shù)，稱為體積彈性模量Ｋ，簡稱體積模量。即Ｋ=１／κ

。2．可壓縮性－3.粘性液體在外力作用下流動（或有流動趨勢）時，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對運動而產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象就叫粘性。Ft=μAdu—dy式中μ稱為粘性系數(shù)或粘度，是衡量液體粘性的標(biāo)準(zhǔn)。粘度μ稱動力粘度，單位Pas（帕秒）。以前沿用的單位為P（泊，dynes/cm）即μ=—dyduFt—/A=—dyduτ/液體流動時相鄰液層間的內(nèi)摩擦力Ft

與液層接觸面積A﹑液層間的速度梯度du/dy成正比即第二節(jié)

液體靜力學(xué)一、液體靜壓力及其特性二、液體靜壓力基本方程三、壓力的表示方法及單位四、帕斯卡原理五、液體靜壓力對固體壁面的作用力§1-2.1液體靜壓力及其特性（一）液體的靜壓力

作用在液體上的力有兩種類型：質(zhì)量力和表面力。質(zhì)量力：作用在液體的所有質(zhì)點上（重力、慣性力）表面力：作用在液體的表面上，如切向力和法向?！?-2.3壓力的表示方法及單位１．壓力的表示方法

絕對壓力：以絕對真空作為基準(zhǔn)所表示的壓力相對壓力：以大氣壓力作為基準(zhǔn)所表示的壓力（表壓）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。絕對壓力相對壓力關(guān)系絕對壓力與相對壓力的關(guān)系為：絕對壓力=相對壓力+大氣壓力

絕對壓力小于大氣壓時,負(fù)相對壓力數(shù)值部分叫做真空度。即真空度=大氣壓-絕對壓力

由此可知，當(dāng)以大氣壓為基準(zhǔn)計算壓力時，基準(zhǔn)以上的正值是表壓力，基準(zhǔn)以下的負(fù)值就是真空度?！?-2.5液體靜壓力對固體壁面的作用力

活塞上的力：F=PA=πD2——4p圖b和圖c作用力為d

為承受部分曲面投影圓的直徑F=PA=p2——4dπ

當(dāng)固體壁面是曲面時，作用在曲面各點的液體靜壓力是不平行的，曲面上液壓作用力在某一方向上的分力等于液體靜壓力和曲面在該方向的垂直面內(nèi)投影面積的乘積。第三節(jié)液體動力學(xué)基本概念理想液體、定常流動、一維流動、跡線、流線、流管、流束、通流截面、流量、平均流速、層流、紊流、雷諾數(shù)液體流動基本方程

流量連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒）伯努利方程（能量守恒）動量方程§1-3.2液體流動基本方程一.流量連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）

圖1-5連續(xù)性方程推導(dǎo)簡圖設(shè)液體作定常流動，且不可壓縮，在微小截面上各點的速度可以認(rèn)為是相等的。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在dt時間內(nèi)流入此微小流束的質(zhì)量應(yīng)等于從此微小流束流出的質(zhì)量，故有由于兩通流截面是任意取的，故有

上式稱為不可壓縮液體作定常流動時的連續(xù)性方程。它說明通過流管任一通流截面的流量相等。此外還說明當(dāng)流量一定時，流速和通流截面面積成反比。如用平均速度表示，得二.伯努利方程（能量守恒定律）

伯努利方程就是能量守恒定律在流動液體中的表現(xiàn)形式。要說明流動液體的能量問題，必須先講述液流的受力平衡方程，亦即它的運動微分方程。實際液體總流的伯努力方程例液壓泵裝置如圖所示,油箱和大氣相通.試試分析吸油高度h對泵工作性能的影響.以油箱液面為基準(zhǔn)面，對油箱液面1--1和泵進(jìn)口處截面2---2列伯努利方程解：吸油口真空度為：1把油液提升到一定高度所需壓力2產(chǎn)生一定流速所需壓力3吸油管內(nèi)壓力損失吸油口真空度包括：初始條件：三、動量方程

液體作用在固體壁面上的力，用動量定理來求解比較方便。動量定理指出：作用在物體上的力的大小等于物體在力作用方向上的動量的變化率，即在定常流動下，上式可表示為：第四節(jié)

定常管流的壓力損失計算

實際液體具有粘性，在流動時就有阻力，為了克服阻力，就必然要消耗能量，這樣就有能量損失。就是伯努力方程中的損耗項。沿程壓力損失:

油液沿等直徑直管流動時由于內(nèi)外摩擦力引起的損失。局部壓力損失：油液流經(jīng)局部障礙(如彎管、接頭、管道截面突然擴(kuò)大或收縮)，油液與固體壁面碰撞和摩擦。一、流態(tài)、雷諾數(shù)1．層流和紊流（湍流）2．雷諾數(shù)（與流速、管徑運動粘度有關(guān)）圓管道：非圓截面管道：雷諾數(shù)相同則液體流動狀態(tài)相同。第五節(jié)

孔口和縫隙流量一、孔口液流特性：

在液壓系統(tǒng)的管路中，裝有截面突然收縮的裝置，稱為節(jié)流裝置(如節(jié)流閥)。當(dāng)小孔的通流長度與孔徑之比l/d≤0．5時稱之為薄壁小孔，如圖1-10所示。收縮現(xiàn)象：1-1截面處流速較低，流過小孔時液體質(zhì)點突然加速，慣性力作用下形成收縮面2-2.這一過程造成能力損傷，使油液發(fā)熱。收縮系數(shù)：收縮截面面積與孔口截面面積之比。1．流經(jīng)薄壁小孔的流量

圖1-10由伯努力方程推出液流通過薄壁小孔的流量：式中Cd=CvCc為小孔流量系數(shù)（Cc為收縮系數(shù)，A為孔口面積）。二．流經(jīng)細(xì)長小孔的流量計算：

所謂細(xì)長小孔，一般指小孔的長徑比l／d>4時的情況。液體流經(jīng)細(xì)長孔時，一般都是層流狀態(tài)?？捎蓪恿髁髁坑嬎愎将@得細(xì)長小孔流量：薄壁小孔的流量:影響流量的因素：粘度（油溫）壓力差節(jié)流閥等元件做成薄壁孔形式例：如圖液壓系統(tǒng)中，已知泵的流量，液壓缸內(nèi)徑100mm，負(fù)載F=30KN,回油腔壓力近似為零，液壓缸的進(jìn)油管d=20mm，總長即為管的垂直高度H=5m，進(jìn)油路總的局部阻力系數(shù)，油液密度為，工作溫度下的運動粘度求：泵的供油壓力。解題思路：1.多兩截面需要用到伯努力方程2.求出兩個截面的速度3.求出兩截面的動能系數(shù)4.分析層流還是紊流5.確定壓力損失系數(shù)，沿程壓力損失，局部壓力損失。（本題中局部壓力損失已知）在截面1-1和截面2-2之間列伯努力方程：1-1面為層流：2-2面為層流：第六節(jié)

空穴現(xiàn)象和液壓沖擊空穴現(xiàn)象:流動的液體，如果壓力低于其空氣分離壓時，原先溶解在液體中的空氣就會分離出來，從而導(dǎo)致液體中充滿大量的氣泡，這種現(xiàn)象稱為空穴現(xiàn)象。

氣蝕現(xiàn)象:由于空穴現(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡隨液體流到較高壓力處，氣泡承受不了高壓而破裂，產(chǎn)生局部液壓沖擊。當(dāng)附著在金屬表面的氣泡破滅，它所產(chǎn)生的局部高溫高壓會使金屬剝落。液壓沖擊

在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因使液體壓力突然產(chǎn)生很高的峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。

產(chǎn)生原因：閥門突然關(guān)閉或運動部件快速制動的場合

第二章液壓動力元件液壓系統(tǒng)組成：液壓執(zhí)行元件液壓動力元件液壓控制元件液壓輔助元件液壓系統(tǒng)是以液壓泵作為向系統(tǒng)提供一定的流量和壓力的動力元件，液壓泵將原動機(jī)（電動機(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。第一節(jié)液壓泵概述第二節(jié)齒輪泵第三節(jié)葉片泵第四節(jié)柱塞泵第五節(jié)液壓泵的噪聲第六節(jié)液壓泵的選用本章目錄

常用的液壓泵及液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)形式可分為三大類：齒輪式葉片式柱塞式齒輪式液壓泵齒輪式液壓馬達(dá)葉片式液壓泵葉片式液壓馬達(dá)柱塞式液壓泵柱塞式液壓馬達(dá)第一節(jié)液壓泵概述

一.液壓泵的工作原理及特點

1.液壓泵的工作原理液壓泵是靠密封容腔容積的變化來工作的。一般稱為容積式液壓泵。當(dāng)凸輪1由原動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)1－凸輪；2－柱塞；3－泵體

4－彈簧；5.6－單向閥2.液壓泵的特點（1)具有若干密封而又可以周期性變化的的空間容積由小變大-----吸油；容積由大變小----壓油（2）油箱內(nèi)液體的絕對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，或采用封閉的充壓油箱。

（3）具有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)（單向閥、油箱）將吸液腔和排液腔隔開，保證液壓泵有規(guī)律地連續(xù)吸排液體。液壓泵地結(jié)構(gòu)原理不同，其配流機(jī)構(gòu)也不相同。二.液壓泵的主要性能參數(shù)流量與排量（1）

排量V

指在無泄漏情況下，液壓泵轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能排出的油液體積?？梢?，排量的大小只與液壓泵中密封工作容腔的幾何尺寸和個數(shù)有關(guān)。（2）

理論流量qt

指在無泄漏情況下，液壓泵單位時間內(nèi)輸出的油液體積。其值等于泵的排量V

和泵軸轉(zhuǎn)數(shù)n的乘積，即

液壓泵的功率1）輸入功率Pi

驅(qū)動液壓泵的機(jī)械功率，由電動機(jī)或柴油機(jī)給出，即

2）輸出功率po

液壓泵輸出的液壓功率，即泵的實際流量q與泵的進(jìn)、出口壓差Δp的乘積。第二節(jié)齒輪泵液壓泵分為定量泵和變量泵。齒輪泵是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的一種液壓泵，結(jié)構(gòu)上分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。外嚙合齒輪泵應(yīng)用廣泛。一.外嚙合齒輪泵（一）外嚙合齒輪泵的工作原理右側(cè)的齒輪逐漸脫離嚙合，密封容腔的體積逐漸增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓力的作用下經(jīng)泵的吸油口進(jìn)入這個腔體，因此這個容腔稱為吸油腔。（三）外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)缺點外嚙合齒輪泵的泄漏、困油和徑向液壓力不平衡是影響齒輪泵性能指標(biāo)和壽命的三大問題。1.泄漏外嚙合齒輪泵的泄漏存在著三個可能產(chǎn)生泄漏的部位：齒輪端面和端蓋間（泄漏量75%－80%）

；齒輪外圓和殼體內(nèi)孔間以及兩個齒輪的齒面嚙合處。2.困油為了使齒輪平穩(wěn)地嚙合運轉(zhuǎn)，根據(jù)齒輪嚙合原理，齒輪的重疊系數(shù)應(yīng)該大于1,即存在兩對輪齒同時進(jìn)入嚙合的時候。封閉容腔先隨齒輪轉(zhuǎn)動逐漸減小以后又逐漸增大。容腔減?。喝萸辉龃螅菏贡焕в鸵菏軘D壓而產(chǎn)生高壓，并從縫隙中流出，導(dǎo)致油液發(fā)熱，同時也使軸承受到不平衡負(fù)載的作用；會造成局部真空，使溶于油液中的氣體分離出來，產(chǎn)生氣穴。消除困油方法開槽原則：封閉容腔減小，讓卸荷槽與泵的壓油腔相通，這樣可使封閉容腔中的高壓油排到壓油腔中去；

封閉容腔增大，使卸荷槽與泵的吸油腔相通，使吸油腔的油及時補(bǔ)入到封閉容腔中，從而避免產(chǎn)生真空，這樣使困油現(xiàn)象得以消除。兩端蓋板上開一對矩形卸荷槽卸荷槽消除困油現(xiàn)象的方法注意事項：在開卸荷槽時，必須保證齒輪泵吸、壓油腔任何時候不能通過卸荷槽直接相通，否則將使泵的容積效率降低很多。若卸荷槽間距過大則困油現(xiàn)象不能徹底消除。3.徑向不平衡力原因：1.壓油腔壓力高

，

吸油腔壓力低2.壓力油沿齒頂圓周泄漏使壓力沿齒輪旋轉(zhuǎn)方向遞增工作壓力越大，徑向不平衡力越大。后果：軸彎曲，齒頂接觸泵體。解決辦法：減小壓油口，單向旋轉(zhuǎn)。第三節(jié)葉片泵葉片泵按結(jié)構(gòu)可分為單作用式(完成一次吸、排油液)和雙作用式（完成兩次吸、排油液）兩大類。單作用葉片泵多用于變量泵，雙作用葉片泵均為定量泵。一.單作用葉片泵密封容腔：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，于離心力作用，葉片頂部始終壓在定子內(nèi)圓表面上。1.單作用葉片泵工作原理（密封容積和變化）吸油腔和壓油腔：

2.特點：1.

變量泵：改變定子和轉(zhuǎn)子的偏心。2.葉片底部通油3。由于轉(zhuǎn)子受到不平衡力的作用，所以單作用葉片泵不適合用于高壓工況。二.雙作用葉片泵(定量泵)定子配油盤工作原理：密封容積和變化

葉片數(shù)：當(dāng)葉片數(shù)為4的整數(shù)倍并且大于8。定子曲線：葉片傾角：為保證葉片所受合理與運動方向一致，減少葉片受彎的力，葉片前傾一定角度。徑向力：轉(zhuǎn)軸所受徑向力平衡，無徑向不平衡力。根部通油：定量泵：雙作用葉片泵轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸。壓油各兩次，為定量泵泵。結(jié)構(gòu)特點：三.限壓式變量葉片泵1.工作原理及特點：轉(zhuǎn)子軸向固定不動，定子隨著出油口壓力與彈簧壓力差左右擺動。定子左邊控制活塞作用著泵的出口壓力油，右邊作用著調(diào)壓彈簧力。當(dāng)壓力進(jìn)一步增大，泄漏量增加。偏心距所產(chǎn)生的流量剛好能補(bǔ)償泵的內(nèi)部泄漏時，泵的輸出流量為零。這意味著不論外負(fù)載如何增加，泵的輸出壓力不會再增高。這也是“限壓”的由來。既是定量泵又是變量泵外反饋式：液壓泵出口壓力油引到柱塞上，再加到定子上第四節(jié)柱塞泵

柱塞泵是依靠柱塞在缸體中往復(fù)運動，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油的。

工作壓力高：主要零件均受壓力

易于變流量：僅需要改變柱塞行程

徑向柱塞泵：

配流軸式徑向柱塞泵

閥配流徑向柱塞泵軸向柱塞泵：斜盤式軸向柱塞泵

斜軸式無鉸軸向柱塞泵分類：柱塞泵按柱塞的排列和運動方向不同第三章液壓執(zhí)行元件第一節(jié)液壓馬達(dá)第二節(jié)液壓缸液壓泵、馬達(dá)的圖形符號第一節(jié)液壓馬達(dá)液壓執(zhí)行元件是將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，它包括液壓缸和液壓馬達(dá)。從能量轉(zhuǎn)換的觀點來看，液壓泵與液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件，因為它們具有同樣的基本結(jié)構(gòu)要素--密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。但實際是不可逆的。馬達(dá)要求可以正反轉(zhuǎn)馬達(dá)在輸入壓力油條件下工作，因而不必具備自吸能力。二、液壓馬達(dá)的工作原理1.葉片式液壓馬達(dá)工作原理：壓力油與壓油腔相通，按“差動面積”原理工作。優(yōu)點：體積小、重量輕、慣性小，缺點：泄漏量較大，低速工作時不平穩(wěn)。。液壓馬達(dá)要求可以正反轉(zhuǎn)，葉片徑向放置；為了使葉片根部始終通有壓力油，吸、壓油腔通入葉片根部的通路上設(shè)置單向閥；在葉片根部設(shè)置預(yù)緊彈簧；工作壓力和額定壓力工作壓力是指馬達(dá)實際工作時的壓力。

額定壓力是指馬達(dá)在正常工作條件下，按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力。排量和理論流量排量是指在沒有泄漏的情況下，馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)一周所需輸入的液體體積。

理論流量是指在沒有泄漏的情況下，達(dá)到要求轉(zhuǎn)速所需輸入液體的流量。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)所要求的轉(zhuǎn)速，實際輸入的流量q必須大于理論輸入流量qt，容積效率為

機(jī)械效率：由于有磨擦損失，液壓馬達(dá)的實際輸出轉(zhuǎn)矩T一定小于理論轉(zhuǎn)矩Tt。機(jī)械效率為

液壓馬達(dá)的總效率為

液壓馬達(dá)的輸入功率為

液壓馬達(dá)的輸出功率為

轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速是液壓馬達(dá)輸出的兩個最重要物理量，是輸出機(jī)械能的表現(xiàn)形式。

液壓馬達(dá)產(chǎn)生的理論轉(zhuǎn)矩為

液壓馬達(dá)輸出的實際轉(zhuǎn)矩為三、液壓馬達(dá)的性能參數(shù)式中，Δp—液壓馬達(dá)進(jìn)、出口的壓力差；w，n—液壓馬達(dá)的角速度和轉(zhuǎn)速。ηm

=TTt—η=ηvηmPi=△pq=△pVnPo=Tw=2πnTTt=Tt=—1△pV2π—1△pVηm2π第二節(jié)液壓缸供油作用方式單作用（單方向進(jìn)油）:壓力油只通向缸的一腔,反方向必須依靠外力來實現(xiàn).雙作用:液壓缸兩個方向的運動都由壓力油的控制來實現(xiàn).液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它的職能是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。雙桿式單桿式固定方式缸體固定活塞桿固定1dD1.雙桿式活塞缸雙桿式活塞缸的活塞兩端都有一根直徑相等的活塞桿伸出，它根據(jù)安裝方式不同又可以分為缸筒固定式和活塞桿固定式兩種。

運動部件移動范圍較大，安裝形式占地面積大，適用于較大型機(jī)械。安裝形式占地面積小，適用于小型機(jī)械。

由于雙桿活塞缸兩端的活塞桿直徑通常是相等的，因此它左、右兩腔的有效面積也相等。當(dāng)分別向左、右腔輸入相同壓力和相同流量的油液時，液壓缸左、右兩個方向的推力和速度相等。式中Ａ為活塞的有效工作面積。

作用力和運動速度2.單桿式活塞缸（無桿腔進(jìn)油、有桿腔進(jìn)油）12pAqvp1A2F11F1v2p1q2pdd1)無桿腔進(jìn)油推力和速度2)有桿腔進(jìn)油推力和速度3)差動連接特點：兩腔同時通入壓力油由于A1>A2.產(chǎn)生推力差,活塞向右運動有桿腔排出的油液進(jìn)入無桿腔,加快活塞的速度12pAqvp1A2F331pqq2p=2p=p3dD推力和速度差動缸隨度快，推力小，該結(jié)構(gòu)常被用于機(jī)械設(shè)備的快速運動中。第四章液壓控制元件

在液壓系統(tǒng)中，通常利用液壓控制閥來對液流的流動方向、壓力的高低以及流量的大小進(jìn)行預(yù)期的控制，以滿足負(fù)載的工作要求。

概述

方向控制閥壓力控制閥

流量控制閥第一節(jié)概述液壓閥工作原理：利用閥芯和閥體內(nèi)作相對運動來控制閥口的大小，實現(xiàn)壓力、流量和方向的控制。流經(jīng)閥口的流量q與壓力差和閥口面積有關(guān)，始終滿足壓力流量方程。流量計算符合孔口流量公式。通過薄壁小孔的流量：按用途分類：壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥

方向控制閥：單向閥、液控單向閥、換向閥、比例換向閥壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、比例壓力控制閥流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、比例流量控制閥第二節(jié)方向控制閥一、作用控制液流方向，從而改變執(zhí)行元件的運動方向。二、分類單向閥換向閥1.單向閥

職能符號

作用：只許油液單向流動，反向不通。背壓閥：(單向閥的變形)彈簧較硬2、液控單向閥

職能符號組成：普通單向閥+小活塞缸§4-2.2換向閥一、換向閥的工作原理：利用閥芯對閥體的相對運動，使油路接通、關(guān)斷或變換油流的方向，從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)的啟動、停止或變換運動方向。按閥芯工作時在閥體中所處的位置：二位和三位等

按換向閥所控制的通路數(shù)不同：二通、三通、四通和五通等。三位五通換向閥1）手動換向閥二、換向閥結(jié)構(gòu)2）機(jī)動換向閥

機(jī)動換向閥又稱行程閥，主要用來控制機(jī)械運動部件的行程，借助于安裝在工作臺上的檔鐵或凸輪迫使閥芯運動，從而控制液流方向.

3）電磁換向閥

利用電磁鐵的通電吸合與斷電釋放而直接推動閥芯來控制液流方向。它是電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)之間的信號轉(zhuǎn)換元件。1.推桿；2.閥芯；3.彈簧4）液動換向閥（液體操縱，彈簧復(fù)位）

利用控制油路的壓力油來改變閥芯位置的換向閥。左圖中閥芯是由其兩端密封腔中油液的壓差來移動的。

1.中位機(jī)能閥芯在中間位置時，各油口的連通情況稱為換向閥的中位機(jī)能。對于三位閥有中位機(jī)能、左位機(jī)能和右位機(jī)能,三.換向閥的性能和特點兩個方向換向時性能不同P、A、B、O全通，執(zhí)行元件處于浮動狀態(tài)，外力作用下可移動，液壓泵卸荷。制動時油口互通，較O型平穩(wěn)；換向精度不高。滑閥式換向閥的中位機(jī)能A﹑O口連通，P﹑B口封閉，執(zhí)行元件處于閉鎖狀態(tài)，液壓泵不卸荷P﹑A﹑B﹑O全閉，執(zhí)行元件停止運動。系統(tǒng)不卸荷，液壓缸充滿油液，啟動平穩(wěn)；制動時突然關(guān)閉兩個油口，運動慣性引起液壓沖擊大，換向精度高（油口同時關(guān)閉）。P﹑A﹑B口連通，O口封閉，可形成差動回路。兩腔均有壓力油，啟、制動平穩(wěn)。A﹑B口連通，P﹑O口封閉，執(zhí)行元件處于閉鎖狀態(tài)，液壓泵不卸荷A/B關(guān)閉，啟動、制動性能好3）液壓卡緊現(xiàn)象

在中、高壓系統(tǒng)中，當(dāng)閥芯停止運動一段時間后（一般約5分鐘以后），這個阻力可以大到幾百牛頓，使閥芯重新移動十分費力，這就是所謂的液壓卡緊現(xiàn)象。卡緊原因：臟物進(jìn)入縫隙；溫度升高，閥芯膨脹；但主要原因是滑閥副幾何形狀和同心度變化引起的徑向不平衡力的作用，其主要包括：

a閥芯和閥體間無幾何形狀誤差，軸心線平行但不重合

b閥芯因加工誤差而帶有倒錐，軸心線平行但不重合

c閥芯表面有局部突起減小徑向不平衡力措施：

1）提高制造和裝配精度

2）閥芯上開環(huán)形均壓槽原則：3-5個，寬度0.3-0.5mm，深度0.8-1mm第三節(jié)壓力控制閥在液壓傳動系統(tǒng)中,控制油液壓力高低的液壓閥稱之為壓力控制閥，簡稱壓力閥。這類閥的共同點是利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理工作的。分類按用途：溢流閥減壓閥順序閥平衡閥卸荷閥按閥芯結(jié)構(gòu)：滑閥球閥錐閥按工作原理：直動式先導(dǎo)式

§4-3.1溢流閥（一）溢流閥的作用和性能要求

1．溢流閥的作用

在液壓系統(tǒng)中用來維持定壓是溢流閥的主要用途。它常用于節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，和流量控制閥配合使用，調(diào)節(jié)進(jìn)入系統(tǒng)的流量，并保持系統(tǒng)的壓力基本恒定。用于過載保護(hù)的溢流閥一般稱為安全閥。溢流閥按其結(jié)構(gòu)形式和基本動作方式可歸結(jié)為：

圖11-調(diào)節(jié)螺釘

2-螺帽

3-彈簧

4-螺母

5-閥體

6-閥座7-閥心

8-螺堵圖2先導(dǎo)式溢流閥2.先導(dǎo)式溢流閥遠(yuǎn)程控制口K，調(diào)整主閥上端油液壓力：主閥彈簧閥芯阻尼孔導(dǎo)閥彈簧遠(yuǎn)程控制口工作原理：K口打開，遠(yuǎn)程控制調(diào)壓閥壓力小于溢流閥先導(dǎo)壓力時，p由遠(yuǎn)程控制油壓決定；K口堵上，p由先導(dǎo)閥ps

決定。K接油箱，主閥芯上端壓力為0，主閥芯開啟很大。當(dāng)進(jìn)油口壓力較低，導(dǎo)閥上壓力不足以克服彈簧5，導(dǎo)閥關(guān)閉，閥芯2關(guān)閉。壓力增加，導(dǎo)閥開啟，油液經(jīng)阻尼孔3經(jīng)導(dǎo)閥回油箱。由于阻尼孔作用，閥芯上端壓力小于下端壓力，主閥芯開啟。由于阻尼孔產(chǎn)生的壓力差較小，彈簧5應(yīng)該較軟。職能符號減壓閥是使出口壓力（二次壓力）低于進(jìn)口壓力（一次壓力）的一種壓力控制閥?！?-3.2

減壓閥●p2↑→閥芯上移→閥口減小→Δp↑，

p2=p1-Δp，

p1一定，Δp↑

，

p2↓；●

p2↓→閥芯下移→閥口開大→Δp↓，

Δp↓，

p2↑=ps。工作原理圖直動式減壓閥閥不工作，閥芯位于最下端，進(jìn)、出油口常開。進(jìn)油口出油口1.直動式減壓閥溢流閥減壓閥減壓閥和溢流閥區(qū)別：減壓閥出油口接負(fù)載，控制出油口壓力，導(dǎo)閥要接油箱（卸荷口要單獨接油箱）；溢流閥出油口接油箱，控制進(jìn)油口壓力；是否常開§4-3.3順序閥作用：順序閥利用壓力控制閥口通斷的壓力閥，用來控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動作的先后順序。直動式順序閥進(jìn)油口P較小，進(jìn)出油口不通。P增加能夠克服彈簧預(yù)緊力，閥芯上移。直動式順序閥工作原理：直動式順序閥溢流閥1.順序閥出油口接負(fù)載，溢流閥出口接郵箱。2.順序閥進(jìn)出油口均為壓力油，出油口通向系統(tǒng)另一路壓力油，所以泄油口必須單獨接郵箱。減壓閥順序閥和溢流閥不同：§4-3.4壓力繼電器

壓力繼電器是一種將油液的壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的電液控制元件。1—柱塞2---杠桿3---彈簧4---開關(guān)進(jìn)油口23

流量控制閥就是依靠改變閥口通流面積（節(jié)流口局部阻力）的大小或通流通道的長短來控制流量的液壓閥。

第四節(jié)流量控制閥定差減壓閥節(jié)流閥（P3A）（P2A1）（P2A2）調(diào)速閥=節(jié)流閥+定差減壓閥工作原理（減壓、穩(wěn)壓）p1一定p3↑→閥芯下移→開口h↑→液阻減小p2↑

，Δp

=p3-p2=C;p3↓→閥芯上移→開口h↓→液阻增加

p2↓，Δp

=p3-p2=C。管路和管接頭油箱過濾器密封裝置蓄能器冷卻器分水濾氣器油霧器消聲器第五章液壓輔助元件在液壓與氣壓傳動系統(tǒng)中，輔助元件用來保證系統(tǒng)正常工作。液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的輔助元件和其它元件一樣，都是系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。對系統(tǒng)的性能、溫升、噪聲和壽命等的影響很大。因此，對它們的設(shè)計（主要是油箱）和選用應(yīng)予以足夠的重視。第二節(jié)油箱一.功用和結(jié)構(gòu)油箱的功用主要是儲存油液，此外還起著散發(fā)油液中的熱量、逸出混在油液中的氣體、沉淀油中的污物等作用。防止油液易于散熱和維護(hù)。油箱要進(jìn)行油溫控。油箱內(nèi)壁要二.過濾器過濾器按過濾精度來分可分為粗過濾器和精過濾器兩大類；按濾芯的結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)式、線隙式、磁式、燒結(jié)式、和紙質(zhì)等；按過濾的方式可分為表面型、深度型和中間型過濾器，下面分別敘述之。三.蓄能器蓄能器用來儲存和釋放流體的壓力能。第六章液壓基本回路BasicHydraulicCircuit

液壓基本回路就是能夠完成某種特定控制功能的液壓元件和管道的組合。

壓力控制回路速度控制回路多缸工作控制回路其他回路第一節(jié)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)行元件對力或轉(zhuǎn)距要求的回路，這類回路包括調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、平衡和鎖緊等多種回路。（3）多級調(diào)壓回路調(diào)壓回路

當(dāng)液壓系統(tǒng)中的某一支油路需要油路較高但流量又不大的壓力油，若采用高壓泵又不經(jīng)濟(jì)，或者根本就沒有這樣高壓力的液壓泵時，就要采用增壓回路。三、增壓回路的作用第一節(jié)壓力控制回路單作用增壓缸的增壓回路（只能間歇增壓）雙作用增壓缸的增壓回路（可實現(xiàn)連續(xù)增壓）按增壓方式分類：四、卸荷回路的作用卸荷回路的功用是在液壓泵驅(qū)動電動機(jī)不頻繁啟閉的情況下，使液壓泵在功率損耗接近于零的情況下運轉(zhuǎn)。二、速度控制回路速度控制回路調(diào)速回路快速回路速度換接回路節(jié)流調(diào)速回路：進(jìn)油、回油、旁路節(jié)流調(diào)速回路容積調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路液壓缸差動連接回路雙泵供油回路快速與慢速的換接回路兩種慢速的換接回路

根據(jù)流量閥在回路中的位置不同，分為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路（供油壓力不隨負(fù)載變化）和旁路節(jié)流調(diào)速回路（供油壓力隨負(fù)載變化）三種回路。二、速度控制回路節(jié)流調(diào)速回路三大指標(biāo)：速度負(fù)載特性，最大承載能力，功率和效率。工作時溢流閥常開工作時溢流閥常閉

容積調(diào)速回路是用改變泵或馬達(dá)的排量來實現(xiàn)調(diào)速的。主要優(yōu)點：是沒有節(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)。缺點是變量泵和變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。

二、速度控制回路（二）容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路通常有三種基本形式：變量泵和定量液壓執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路（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（恒功率調(diào)速）；變量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路。1.限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路（三）容積節(jié)流調(diào)速回路變量泵穩(wěn)壓工作原理：增大調(diào)速閥間：關(guān)小調(diào)速閥瞬間：

快速運動回路又稱為增速回路，其功用在于使液壓執(zhí)行元件獲得所需的高速，以提高系統(tǒng)的工作效率或充分利用功率。二、快速運動回路實現(xiàn)快速運動根據(jù)方法不同有多種方案：液壓缸差動連接回路采用蓄能器的快速運動回路雙泵供油回路