液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù) 第2版 課件全套 韓玉勇 項(xiàng)目1-8 系統(tǒng)概述 -分析氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)

液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)“十三五”職業(yè)教育規(guī)劃教材項(xiàng)目一液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)概述知識(shí)鏈接液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理及系統(tǒng)組成液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)0102知識(shí)點(diǎn)睛一部完整的機(jī)器通常是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)三部分組成。1、原動(dòng)機(jī)包括電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。工作機(jī)即完成該機(jī)器工作任務(wù)的直接工作部分，如剪板機(jī)的剪刀，車床的刀架、車刀、卡盤等。2、由于原動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速變化范圍有限，為了適應(yīng)工作機(jī)的負(fù)載力和工作速度變化范圍較寬，以及其他操縱性能的要求，在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間設(shè)置了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其作用是把原動(dòng)機(jī)輸出功率經(jīng)過變換后傳遞給工作機(jī)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多種多樣。1、通常分為機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和流體傳動(dòng)。2、流體傳動(dòng)，包括液體傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)。項(xiàng)目一液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)概述知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)1.掌握液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本原理和組成。2.了解液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。3.了解液壓傳動(dòng)的應(yīng)用與發(fā)展。1.能掌握液壓與氣壓傳動(dòng)的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)。2.能掌握液壓與氣壓系統(tǒng)各組成部分的作用。3.掌握液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)。4.通過觀摩液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作過程，能夠敘述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及各部分的作用。0102項(xiàng)目一液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)概述它由手動(dòng)液壓泵和液壓缸兩部分組成。其中杠桿1、活塞2、液壓缸3和單向閥4、5組成手動(dòng)液壓泵，液壓缸6和活塞7組成升降液壓缸。需要千斤頂工作時(shí)，向上提起杠桿1則活塞2被提起，液壓缸3下腔中壓力減小，單向閥5關(guān)閉，單向閥4導(dǎo)通，油箱里的油液被吸入到液壓缸3中，這是吸油過程；隨后，壓下杠桿1，活塞2下移，液壓缸3下腔中壓力增大，迫使單向閥4關(guān)閉，單向閥5導(dǎo)通，高壓油液經(jīng)油管11流入液壓缸6的下腔中，推動(dòng)活塞7向上移動(dòng)，這是壓油過程。液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟硪簤号c氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成它是將原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī))供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w或者氣體的壓力能的裝置，為各類液(氣)壓設(shè)備提供動(dòng)力。最常見的形式是液壓泵或空氣壓縮機(jī)。它是將液體或氣體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。包括做直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸和作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)、擺動(dòng)缸，它們又稱為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。它們的作用是控制執(zhí)行元件的壓力、流量和方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作運(yùn)動(dòng)。如壓力閥、流量閥、方向閥等。動(dòng)力裝置執(zhí)行裝置控制調(diào)節(jié)裝置項(xiàng)目一液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)概述輔助裝置工作介質(zhì)是使工作介質(zhì)(油或氣)貯存、輸送、凈化、潤(rùn)滑、測(cè)量以及用于元件間連接的裝置，如過濾器、油管、壓力計(jì)、流量計(jì)、油箱、油霧器、消聲器等。用它進(jìn)行能量和信號(hào)的傳遞。在液壓系統(tǒng)中通常用液壓油液為工作介質(zhì)，同時(shí)還可起潤(rùn)滑、冷卻和防銹的作用，氣動(dòng)系統(tǒng)則以壓縮空氣作為工作介質(zhì)。0102030405質(zhì)量輕、體積小、反應(yīng)快。無論是液壓傳動(dòng)元件還是氣壓傳動(dòng)元件，在輸出相同的功率條件下，體積和質(zhì)量相對(duì)較小，因此慣性力小，動(dòng)作靈敏。這對(duì)制造自動(dòng)控制系統(tǒng)很重要。實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大，可在系統(tǒng)運(yùn)行中調(diào)速，還可獲得很低的速度。操作簡(jiǎn)單，調(diào)整控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。特別是和機(jī)、電聯(lián)合使用，能方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。便于實(shí)現(xiàn)“三化”，即系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。便于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，使用安全、可靠。項(xiàng)目一液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)概述液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)元件制作精度要求高，系統(tǒng)要求封閉、不泄氣、不泄油，因而加工和裝配的難度較大，使用和維護(hù)的要求較高。實(shí)現(xiàn)定比傳動(dòng)困難，因此不適用于傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)。系統(tǒng)出現(xiàn)故障不易查出原因。平時(shí)維護(hù)要求高，潔凈度好。010203項(xiàng)目一液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)概述機(jī)械工業(yè)出版社Thanks液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)“十三五”職業(yè)教育規(guī)劃教材項(xiàng)目二液壓油的選用知識(shí)鏈接液壓油的性質(zhì)液壓油的選用液體靜力學(xué)基礎(chǔ)液體動(dòng)力學(xué)方程01020304管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失05知識(shí)點(diǎn)睛液壓油是液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)介質(zhì)。1、液壓油是液壓系統(tǒng)中的傳動(dòng)介質(zhì)，而且還對(duì)液壓裝置的機(jī)構(gòu)、零件起著潤(rùn)滑、冷卻和防銹作用。2、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力、溫度和流速在很大的范圍內(nèi)變化，因此液壓油的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。液體是液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)。因此，了解液體的基本性質(zhì)，掌握液體平衡和運(yùn)動(dòng)的主要力學(xué)規(guī)律，對(duì)于正確理解液壓傳動(dòng)原理以及合理使用液壓系統(tǒng)都是十分重要的。項(xiàng)目二液壓油的選用知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)1.了解液壓油的物理性質(zhì)。2.了解液壓油的使用要求與應(yīng)用場(chǎng)合。3.掌握液壓傳動(dòng)基本理論的靈活應(yīng)用。1.能正確選擇和使用液壓油。2.能掌握伯努利方程的分析應(yīng)用。0102（一）液壓油的密度單位體積液體的質(zhì)量稱為該液體的密度，用ρ表示，單位為kg/m3。式中m——體積為V的液體的質(zhì)量；

V——液體的體積；

ρ——液體的密度。項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)（二）液壓油的可壓縮性液體受壓力作用而發(fā)生體積減小的性質(zhì)稱為液體的可壓縮性?？蓧嚎s性的大小用體積壓縮系數(shù)k來表示，其定義為：液體在單位壓力變化下的體積相對(duì)變化量。即式中V——增壓前液體的體積；

ΔV——壓力變化Δp時(shí)液體體積的變化量；

Δp——液體壓力的變化量。項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)（三）液壓油的黏性—物理意義液體流動(dòng)時(shí)，相鄰液層間的內(nèi)摩擦力F與液層間的接觸面積A和液層間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度du成正比，而與液層間的距離dy成反比。即若用單位面積上的摩擦力τ(切應(yīng)力)來表示，則上式可以改寫成項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)液體黏性示意圖想一想，液體是不是只有在流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)才會(huì)呈現(xiàn)出黏性，靜止液體是不呈現(xiàn)黏性的？式中μ——比例系數(shù)，稱為動(dòng)力黏度；du/dy——速度梯度，即相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度對(duì)液層距離的變化率。這就是牛頓液體內(nèi)摩擦定律。（三）液壓油的黏性—黏度液體黏性的大小用黏度表示。常用的黏度有三種，即動(dòng)力黏度、運(yùn)動(dòng)黏度和相對(duì)黏度。（1）動(dòng)力黏度μ動(dòng)力黏度又稱絕對(duì)黏度，它表征液體黏性的內(nèi)摩擦系數(shù)，由關(guān)系可得：項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)由此可知，液體動(dòng)力黏度的物理意義是：當(dāng)速度梯度等于1時(shí)，流動(dòng)液體液層間單位面積上的內(nèi)摩擦力，即為動(dòng)力黏度。動(dòng)力黏度μ的法定計(jì)量單位是N·s/m2或用Pa·s表示。（三）液壓油的黏性—黏度（2）運(yùn)動(dòng)黏度υ動(dòng)力黏度μ和液體密度ρ之比值稱為運(yùn)動(dòng)黏度，用υ表示。

即：項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)運(yùn)動(dòng)黏度υ，沒有明確的物理意義。因?yàn)樵谄鋯挝恢兄挥虚L(zhǎng)度和時(shí)間的量綱，所以稱為運(yùn)動(dòng)黏度，它在液壓分析和計(jì)算中是一個(gè)經(jīng)常遇到的物理量。運(yùn)動(dòng)黏度υ的法定計(jì)量單位是mm2/s。想一想，運(yùn)動(dòng)黏度大，說明黏性大嗎？（三）液壓油的黏性—黏度（2）運(yùn)動(dòng)黏度υ

項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)

就物理意義來說，運(yùn)動(dòng)黏度υ并不是一個(gè)黏度的量，但工程中常用它來標(biāo)志液體的黏度。如液壓油的牌號(hào)，就是這種油液在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度υ(mm2/s)的平均值。例如N32號(hào)液壓油就是指這種液壓油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度υ的平均值為32mm2/s。我國(guó)的液壓油舊牌號(hào)則是采用50℃時(shí)運(yùn)動(dòng)黏度的平均值表示的。（三）液壓油的黏性—黏度（2）運(yùn)動(dòng)黏度υ

項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)常用液壓油的牌號(hào)和黏度（三）液壓油的黏性—黏度（2）相對(duì)黏度項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)

相對(duì)黏度又稱條件黏度。因動(dòng)力黏度與運(yùn)動(dòng)黏度都難以直接測(cè)量，工程上常用一些簡(jiǎn)便方法測(cè)定液體的相對(duì)黏度。根據(jù)測(cè)量條件不同，各國(guó)采用的相對(duì)黏度的單位也不同。如美國(guó)采用賽氏黏度SSU，英國(guó)采用雷氏黏度R，法國(guó)采用巴氏黏度°B，我國(guó)和德國(guó)等歐洲一些國(guó)家采用恩氏黏度°E。（三）液壓油的黏性—黏度（2）相對(duì)黏度項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)恩氏黏度由恩氏黏度計(jì)測(cè)定，即將200cm3的被測(cè)液體裝入底部有φ2.8mm小孔的恩氏黏度計(jì)的容器中，在某一特定溫度t(℃)時(shí)，測(cè)定全部液體在自重作用下流過小孔所需的時(shí)間t1與同體積的蒸餾水在20℃時(shí)流過同一小孔所需的時(shí)間t2(t2＝50～52s)之比值，便是該液體在t(℃)時(shí)的恩氏黏度。恩氏黏度用符號(hào)°Et表示，即：恩氏黏度和運(yùn)動(dòng)黏度之間可用下面經(jīng)驗(yàn)公式換算：（一）液壓傳動(dòng)對(duì)工作介質(zhì)的要求液壓油既是液壓傳動(dòng)與控制的工作介質(zhì)，又是各種液壓元件的潤(rùn)滑劑，因此液壓油的性能會(huì)直接影響液壓系統(tǒng)的性能，如工作可靠性、靈敏性、穩(wěn)定性、系統(tǒng)效率和零件壽命等。項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的選用選用液壓油時(shí)應(yīng)滿足下列要求：（1）粘溫性好（2）潤(rùn)滑性能好（3）化學(xué)穩(wěn)定性好（4）質(zhì)地純凈，抗泡沫性好（5）閃點(diǎn)要高，凝固點(diǎn)要低（二）工作介質(zhì)的分類液壓油的品種很多，主要可分為三大類型：礦物油型、合成形和乳化型。項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的選用

種

類

性

能可燃性液壓油抗燃性液壓油礦

物

油

型合

成

型乳

化

型通用液壓油抗磨液壓油低溫液壓油磷酸脂液水—乙二醇液油包水液水包油液密度/（kg·m-3）850～9001100～15001040～1100920～9401000黏度小～大小～大小～大小～大小～大小小黏度指數(shù)Ⅵ不小于9095130130～180140～170103～150極高潤(rùn)滑性優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)良良可防銹蝕性優(yōu)優(yōu)優(yōu)良良良可閃點(diǎn)(℃)不低于170～200170150～170難燃難燃難燃不燃凝點(diǎn)(℃)不高于-10-25-35～-45-20～-50-50-25-5液壓油的主要品種及其性質(zhì)（三）工作介質(zhì)的選用選擇液壓用油首先要考慮的是黏度問題。在一定條件下，選用的油液黏度太高或太低都會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作。黏度高的油液流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力較大，克服阻力所消耗的功率較大，而此功率損耗又將轉(zhuǎn)換成熱量使油溫上升。黏度太低，會(huì)使泄漏量加大，使系統(tǒng)的容積效率下降。一般液壓系統(tǒng)的油液黏度在υ40=(10～60)×10?6m2/s，更高黏度的油液應(yīng)用較少。項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)（三）工作介質(zhì)的選用選擇時(shí)一般考慮以下幾個(gè)方面：（1）液壓系統(tǒng)的工作壓力（2）環(huán)境溫度（3）運(yùn)動(dòng)速度（4）液壓泵的項(xiàng)目二液壓油的選用—液壓油的性質(zhì)液壓泵類型環(huán)境溫度5～40℃υ×10-6（m2/s）（40℃）環(huán)境溫度40～80℃υ×10-6（m2/s）（40℃）葉片泵P＜7MPa30～5040～75P≥7MPa50～7055～90齒

輪

泵30～7095～165軸向柱塞泵40～7570～150徑向柱塞泵30～8065～240液壓泵采用油液的黏度表（一）液壓的壓力1、阿基米德定律項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。即：F=ρgV式中ρ——液體的密度；g——重力加速度；V——被排開的液體的體積。（一）液壓的壓力2、液體靜壓力項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力，如果在液體內(nèi)某點(diǎn)處微小面積ΔA上作用有法向力ΔF，則ΔF/ΔA的極限就是該點(diǎn)的靜壓力，用P表示。即：若在液體的面積上，所受的為均勻分布的作用力F時(shí)，則靜壓力可表示為：液體的靜壓力在物理學(xué)上稱為壓強(qiáng)，但在液壓傳動(dòng)中習(xí)慣稱為壓力。（一）液壓的壓力2、液體靜壓力項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)液體的靜壓力有如下特性：1)液體靜壓力垂直于作用面，其方向與該面的內(nèi)法線方向一致。2)靜止液體內(nèi)，任意點(diǎn)處的靜壓力在各個(gè)方向上都相等。（一）液壓的壓力3、靜壓力基本方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)在重力作用下的靜止液體，其受力情況如圖a所示，除了液體重力、液面上的外加壓力之外，還有容器壁面作用在液體上的反壓力。靜止液體內(nèi)的壓力分布規(guī)律（一）液壓的壓力3、靜壓力基本方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)如要計(jì)算離液面深度為h處某一點(diǎn)的壓力時(shí)，可以取出底面包含該點(diǎn)的一個(gè)微小垂直液柱來研究，如圖b所示。液柱頂面受外加壓力P0作用，底面上所受的壓力為P，微小液柱的端面積為ΔA，高為h，其體積為hΔA，則液柱的重力為ρghΔA，并作用于液柱的重心上。作用于液柱側(cè)面上的力，因?yàn)閷?duì)稱分布而相互抵消。靜止液體內(nèi)的壓力分布規(guī)律（一）液壓的壓力3、靜壓力基本方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)由于液體處于平衡狀態(tài)，在垂直方向上的力存在如下關(guān)系：靜止液體內(nèi)的壓力分布規(guī)律等式兩邊同除以ΔA，則得：（一）液壓的壓力3、靜壓力基本方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)上式即為液體靜壓基本方程，由上式可知：靜止液體內(nèi)的壓力分布規(guī)律1)靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處的壓力由兩部分組成：一部分是液面上的壓力P0，另一部分是該點(diǎn)以上液體的自重所產(chǎn)生的壓力ρgh。當(dāng)液面上只受大氣壓力Pa時(shí)，式可改寫為：2)靜止液體內(nèi)的壓力沿液深呈線性規(guī)律分布，如圖c所示3)離液面深度相同處各點(diǎn)的壓力相等。壓力相等的所有點(diǎn)組成的面稱為等壓面。在重力作用下靜止液體中的等壓面是一個(gè)水平面。（一）液壓的壓力3、靜壓力基本方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)靜止液體內(nèi)的壓力分布規(guī)律4)對(duì)靜止液體，若液面壓力為P0，液面與基準(zhǔn)水平面的距離為h0；液體內(nèi)任一點(diǎn)的壓力為P，與基準(zhǔn)水平的距離為h，則由靜壓力基本方程式可得式中P0/ρg——靜止液體中單位重量液體的壓力能；h——單位重量液體的勢(shì)能。上式的物理意義為靜止液體中任一質(zhì)點(diǎn)的總能量保持不變，即能量守恒。常數(shù)（一）液壓的壓力4.壓力的表示方法及單位項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)根據(jù)度量基準(zhǔn)的不同，液體壓力分為絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力兩種。絕對(duì)壓力是以絕對(duì)零壓力作為基準(zhǔn)來進(jìn)行度量，相對(duì)壓力是以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽榛鶞?zhǔn)來進(jìn)行度量。顯然絕對(duì)壓力＝大氣壓力＋相對(duì)壓力（一）液壓的壓力4.壓力的表示方法及單位項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)因大氣中的物體受大氣壓的作用是自相平衡的，所以大多數(shù)壓力表測(cè)得的壓力值是相對(duì)壓力，故相對(duì)壓力又稱表壓力。在液壓技術(shù)中所提到的壓力，如不特別指明，均為相對(duì)壓力。當(dāng)絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí)，絕對(duì)壓力不足于大氣壓力的那部分壓力值稱為真空度。真空度就是大氣壓力和絕對(duì)壓力之差，即：真空度＝大氣壓力－絕對(duì)壓力（一）液壓的壓力4.壓力的表示方法及單位項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)壓力的單位Pa為(帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕)，1Pa＝1N/m2，由于Pa的單位量值太小，在工程上常采用它的倍數(shù)單位kPa(千帕)和MPa(兆帕)表示。它們之間的換算關(guān)系是：1MPa＝103kPa＝106Pa壓力的單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)以及以前沿用的單位bar(巴)、工程大氣壓at(即kgf/cm2)，水柱高或汞柱高等，各壓力的換算關(guān)系為1atm=0.101325×106Pa1bar=105Pa1ar=0.981×105Pa1mH2O=9.8×103Pa1mHg（毫米汞柱）=1.33×102Pa二、壓力的傳遞項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)由靜力學(xué)基本方程可知，靜止液體中任意一點(diǎn)處的壓力都包含了液面上的壓力P0。這說明在密閉的容器中，由外力作用所產(chǎn)生的壓力可以等值地傳遞到液體內(nèi)部的所有各點(diǎn)。這就是帕斯卡原理。通常在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，由外力產(chǎn)生的壓力P0要比由液體自重所產(chǎn)生的壓力ρgh大很多。例如液壓缸、管道的配置高度一般不超過10m，如取油液的密度為900kg/m3，則由油液自重所產(chǎn)生的壓力pgh＝900×9.8×10＝0.0882×106Pa＝0.882MPa，而液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力常常在幾MPa到幾十MPa之間。因此，為使問題簡(jiǎn)化，在液壓系統(tǒng)中，由液體自重所產(chǎn)生的壓力常忽略不計(jì)，一般認(rèn)為靜止液體內(nèi)壓力處處相等。二、壓力的傳遞項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)圖2-4為兩個(gè)面積分別為A1、A2的液壓缸，缸內(nèi)充滿液體并用連通管使兩缸相通。作用在大活塞上的負(fù)載為F1，缸內(nèi)液體壓力為P1，P1＝F1/A1；小活塞上作用一個(gè)推力F2，缸內(nèi)的壓力為P2，P2＝F2/A2。根據(jù)帕斯卡原理P1＝P2＝P，則或由上式可知，由于(A1/A2)＞1，因此可用一個(gè)很小的推力F2，就可以推動(dòng)一個(gè)比較大的負(fù)載F1。液壓千斤頂就是根據(jù)此原理制成的。二、壓力的傳遞項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)由上式還可知，若負(fù)載F1增大，系統(tǒng)壓力P也增大；反之，系統(tǒng)壓力P減?。蝗糌?fù)載F1＝0；當(dāng)忽略活塞重量及其他阻力時(shí)，不論怎樣推動(dòng)小液壓缸活塞，也不能在液體中形成壓力。這說明壓力P是液體在外力作用下，受到擠壓而形成和傳遞的。由此，可得出一個(gè)很重要的概念：液壓系統(tǒng)中，液體的壓力是由外負(fù)載決定。三、液體作用于容器壁面上的力項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)液體和固體壁面相接觸時(shí)，固體壁面將受到液體靜壓力的作用。由于靜壓力近似處處相等，所以可認(rèn)為作用于固體壁面上的壓力是均勻分布的。當(dāng)固體壁面為一平面時(shí)，作用在該面上靜壓力的方向與該平面垂直，是相互平行的。作用力F為液體的壓力P與該平面面積的乘積。即

項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)當(dāng)固體壁面為一曲面時(shí)，作用在曲面上各點(diǎn)靜壓力的方向均垂直于曲面，互相是不平行的。在工程上通常只需計(jì)算作用于曲面上的力在某一指定方向上的分力。例如圖2-5所示液壓缸缸體，其半徑為r，長(zhǎng)度為l。如需求出液壓油對(duì)缸體右半壁內(nèi)表面的水平作用力FX時(shí)，可在缸體上取一微小窄條，寬為ds，其面積dA＝lds＝lrdθ，則液壓油作用于這塊面積上的力dF的水平分力dFx為：三、液體作用于容器壁面上的力項(xiàng)目二液壓油的選用—液體靜力學(xué)基礎(chǔ)對(duì)上式積分，得缸體右側(cè)內(nèi)壁面上所受的x方向的作用力為：式中2rl即為曲面在受力方向上的投影面積Ax。三、液體作用于容器壁面上的力由此可得出：液壓力在曲面某方向上的分力Fx，等于液體壓力P與曲面在該方向上投影面積Ax的乘積。即流動(dòng)液體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能量轉(zhuǎn)換以及流動(dòng)液體與限制其流動(dòng)的固體壁面間的相互作用力等內(nèi)容，是液壓技術(shù)中分析問題和設(shè)計(jì)計(jì)算的理論依據(jù)。項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

液流的連續(xù)性方程、伯努利方程和動(dòng)量方程是液體動(dòng)力學(xué)的三個(gè)基本方程，它們是剛體力學(xué)中的質(zhì)量守恒、能量守恒及動(dòng)量守恒原理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用。一、基本概念項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程1.理想液體和恒定流動(dòng)把既無黏性也不可壓縮的假想液體稱為理想液體，而把事實(shí)上既有黏性又可壓縮的液體稱為實(shí)際液體。

液體流動(dòng)時(shí)，若液體中任何一點(diǎn)的壓力、流速和密度都不隨時(shí)間而變化，這種流動(dòng)就稱為恒定流動(dòng)（也稱定常流動(dòng)或穩(wěn)定流動(dòng)）。反之，如流動(dòng)時(shí)壓力、流速和密度中任何一個(gè)參數(shù)會(huì)隨時(shí)間而變化，則稱為非恒定流動(dòng)。一、基本概念項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程2.通流截面、流量和平均流速液體在管道中流動(dòng)時(shí)，垂直于流動(dòng)方向的截面稱為通流截面。

單位時(shí)間內(nèi)流過通流截面的液體體積為體積流量，簡(jiǎn)稱流量，用qV表示，單位為m3/s，工程上也常用L/min。一、基本概念項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程2.通流截面、流量和平均流速

設(shè)在液體中取一微小通流截面dA(圖2-6)，可以認(rèn)為截面上各點(diǎn)流速u是相等的，即流過該通流截面dA的流量為一、基本概念項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程2.通流截面、流量和平均流速

流過整個(gè)通流截面A的流量為一、基本概念項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程2.通流截面、流量和平均流速

假想流經(jīng)通流截面的流速是均勻分布的，液體按平均流速流動(dòng)通過通流截面的流量等于以實(shí)際流速流過的流量。即由此得出通流截面上的平均流速為：一、基本概念項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程3．層流、紊流、雷諾數(shù)

液體的流動(dòng)有兩種狀態(tài)，即層流和紊流。紅線與管軸線平行，紅色線條與周圍液體沒有任何混雜現(xiàn)象，表明管中的水流是分層的，層與層之間互不干擾，液體的這種流動(dòng)狀態(tài)稱為層流。紅線成紊亂狀態(tài)，完全與水混合，如圖d所示，這種無規(guī)律的流動(dòng)狀態(tài)稱紊流。在層流與紊流之間的中間過渡狀態(tài)是一種不穩(wěn)定的流態(tài)，一般按紊流處理一、基本概念項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程3．層流、紊流、雷諾數(shù)

實(shí)驗(yàn)證明，液體在管中流動(dòng)時(shí)是層流還是紊流，不僅與管內(nèi)平均流速有關(guān)，還和管徑d、液體的運(yùn)動(dòng)黏度υ有關(guān)。而決定流動(dòng)狀態(tài)的，是這三個(gè)參數(shù)所組成的一個(gè)稱為雷諾數(shù)Re的無因次量，即液體流動(dòng)時(shí)雷諾數(shù)相同，則其流動(dòng)狀態(tài)也相同。液體的流態(tài)由臨界雷諾數(shù)Recr決定。當(dāng)只Re＜Recr時(shí)為層流；當(dāng)Re＞Recr時(shí)為紊流。臨界雷諾數(shù)一般可由實(shí)驗(yàn)求得。二、連續(xù)性方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

圖2-8所示為液體在管道中作恒定流動(dòng)，任意取截面1和2，其通流截面分別為A1和A2，液體流經(jīng)兩截面時(shí)的平均流速和液體密度分別為V1、ρ1和V2和ρ2。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在單位時(shí)間流過兩個(gè)斷面的液體質(zhì)量相等，即常數(shù)當(dāng)忽略液體的可壓縮性時(shí)，ρ1＝ρ2，則得常數(shù)或常數(shù)由于通流截面是任意選取的，故常數(shù)二、連續(xù)性方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

這就是液流的流量連續(xù)性方程。該方程說明：

在管道中作恒定流動(dòng)的不可壓縮液體，流過各截面的流量是相等的，因而流速與通流面積成反比。三、伯努利方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

外力所作的總功W為：1.理想液體的伯努利方程根據(jù)液流的連續(xù)性原理有：或?qū)墒秸淼萌?、伯努利方程?xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

再來考察1-2段液體流到1′-2′時(shí)的能量變化。因?yàn)槭呛愣鲃?dòng)，1′-2′這段液體任一點(diǎn)處的壓力和流速均不隨時(shí)間變化，所以這段液體的能量不會(huì)增減，而有變化的僅是微段液流1-1′移到2-2′的位置高度和流速改變了，從而引起勢(shì)能和動(dòng)能的變化，其總變化量ΔE為1.理想液體的伯努利方程式中

m——1—1′或2—2′微段液體的質(zhì)量；g——重力加速度。三、伯努利方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

因假設(shè)為理想液體，沒有粘滯能量損耗，故1—2段液體流到1′—2′后所增加的能量應(yīng)等于外力對(duì)其所作的功，即1.理想液體的伯努利方程將兩式整理得或因?yàn)?、2兩通流截面位置是任意取的，故上式所表示的關(guān)系適用于流束內(nèi)任意兩個(gè)通流截面，所以上式可改寫為常數(shù)三、伯努利方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

因假設(shè)為理想液體，沒有粘滯能量損耗，故1—2段液體流到1′—2′后所增加的能量應(yīng)等于外力對(duì)其所作的功，即1.理想液體的伯努利方程將兩式整理得或因?yàn)?、2兩通流截面位置是任意取的，故上式所表示的關(guān)系適用于流束內(nèi)任意兩個(gè)通流截面，所以上式可改寫為常數(shù)三、伯努利方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

1.理想液體的伯努利方程常數(shù)將上式各項(xiàng)除以mg，得常數(shù)上式就是理想液體作恒定流動(dòng)的能量方程，也稱伯努利方程。它說明單位重力液體具有的三種能量之和是常數(shù)。式中，P/ρg稱為比壓能，V2/2g稱為比動(dòng)能，h稱為比勢(shì)能。伯努利方程的物理意義是：

在流束內(nèi)作恒定流動(dòng)的理想液體具有三種形式的比能，即比壓能、比動(dòng)能和比勢(shì)能，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化，但在流束的任一處，這三種比能的總和是一定的。三、伯努利方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

2.實(shí)際液體的伯努利方程式中hW——液體從一個(gè)截面運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)截面時(shí)，單位重量液體因克服內(nèi)摩擦而損失的能量；α1、α2——?jiǎng)幽苄拚禂?shù)，層流時(shí)取α＝2，紊流時(shí)取α＝1。液壓傳動(dòng)中使用的液壓油都具有黏性，流動(dòng)時(shí)必須考慮因黏性而損失一部分能量。另外，實(shí)際液體的黏性使流束的通流截面上各點(diǎn)的真實(shí)流速并不相同，精確計(jì)算時(shí)必須引進(jìn)動(dòng)能修正系數(shù)。因此，實(shí)際液體的伯努利方程可寫成三、伯努利方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

2.實(shí)際液體的伯努利方程1)截面1和2需順流向選取，且應(yīng)選在緩變的過流斷面上，否則hW為負(fù)值。2)選取的截面，一個(gè)在所求參數(shù)的截面上，另一個(gè)在已知截面上。3）截面中心在基準(zhǔn)以上時(shí)，h取正值；反之取負(fù)值。通常選取特殊位置的水平面作為基準(zhǔn)面。4)常需同時(shí)運(yùn)用連續(xù)方程、靜壓力方程，以減少未知量。5）方程中的參數(shù)必須取相同標(biāo)準(zhǔn)。比如兩通流截面壓力的表示應(yīng)相同，P1選相對(duì)壓力時(shí)，P2也應(yīng)是相對(duì)壓力。應(yīng)用伯努利方程時(shí)須注意四、動(dòng)量方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

動(dòng)量方程是動(dòng)量定律在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用。在液壓傳動(dòng)中，經(jīng)常需要計(jì)算液流作用在固體壁面上的力，這個(gè)問題用動(dòng)量定律來解決比較方便。動(dòng)量定律指出：作用在物體上的力等于物體的動(dòng)量變化率，即將此定律應(yīng)用于圖2-11所示作恒定流動(dòng)的液體。取截面1和截面2所圍的控制體積進(jìn)行分析。由于液流為恒定流動(dòng)，控制體積內(nèi)液體在dt時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量變化，實(shí)際上是兩微小單元2-2′和1-1′液體的動(dòng)量之差，而在1′-2之間所圍液體的動(dòng)量沒有變化。四、動(dòng)量方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

若忽略液體的可壓縮性，則m22＝m11＝ρqdt。由此得所以式中ρ——流動(dòng)液體的密度；

qV——液體的流量；

v1、v2——液流流經(jīng)截面1-1和2-2的平均流速。上式即為理想液體作恒定流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程。四、動(dòng)量方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程在應(yīng)用動(dòng)量方程時(shí)應(yīng)注意：1）實(shí)際液體有黏性，用平均流速計(jì)算動(dòng)量時(shí)，會(huì)產(chǎn)生誤差，為了修正誤差，需引入動(dòng)量修正系數(shù)β。式(2-36)可寫成層流時(shí)β＝1.33，紊流時(shí)β＝12）式中，F(xiàn)、v1和v2均為矢量，在具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將該矢量向某指定方向投影，列出在該方向上的動(dòng)量方程。如在x方向，則有3）式(2-34)中是液體所受到固體壁面的作用力，而液體對(duì)固體壁面的作用力與F相同，但方向則與F相反。四、動(dòng)量方程項(xiàng)目二液壓油的選用—液體動(dòng)力學(xué)方程

下面以常用的滑閥為例，分析液體對(duì)滑閥閥心的作用力(即液動(dòng)力)。如圖2-12所示。油液進(jìn)入閥口的速度為v1，油液以一射流角θ流出閥口，速度為v2。取進(jìn)、出口之間的液體體積為控制液體，根據(jù)動(dòng)量方程，可求出作用在控制液體上的軸向力Fr。即滑閥閥心上所受的液動(dòng)力F′為F′的方向與v2cosθ的方向相反，即閥芯上所受的液動(dòng)力，是使滑閥閥口趨于關(guān)閉。當(dāng)液流反方向通過該閥時(shí)，同理可得相同的結(jié)果。由此可見，作用在滑閥閥芯上的液動(dòng)力總是使閥口趨于關(guān)閉。項(xiàng)目二液壓油的選用—管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失

實(shí)際液體具有黏性，流動(dòng)時(shí)會(huì)有阻力產(chǎn)生。為了克服阻力，流動(dòng)液體需要損耗一部分能量，具體表現(xiàn)為液體的壓力損失。在液壓系統(tǒng)中，壓力損失使液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，將?dǎo)致系統(tǒng)的溫度升高。因此，在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，要盡量減少壓力損失。壓力損失可分為沿程壓力損失和局部壓力損失。項(xiàng)目二液壓油的選用—管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失

一、沿程壓力損失液體在直徑不變的直管中流動(dòng)時(shí)，由于液體內(nèi)摩擦力的作用而產(chǎn)生的能量損失，稱為沿程壓力損失。液體的流動(dòng)狀態(tài)不同，所產(chǎn)生的沿程壓力損失也有所不同。如圖a所示，假定液體在直徑為d的管道中流動(dòng)，狀態(tài)為層流。在液流中取一微小圓柱體，其內(nèi)徑為2r，長(zhǎng)度為l，圓柱體左端的液壓力為P1，右端的液壓力為P2。側(cè)面的切應(yīng)力為τ。項(xiàng)目二液壓油的選用—管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失

一、沿程壓力損失1．流速的分布規(guī)律由圖2-13可知，微小液柱的受力方程為式中Ff——液柱側(cè)面的內(nèi)摩擦力。(負(fù)號(hào)表示流速u隨τ的增大而減小)。項(xiàng)目二液壓油的選用—管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失

一、沿程壓力損失1．流速的分布規(guī)律若令ΔP＝P1－P2，將Ff代人上式整理可得對(duì)上式積分，并應(yīng)用邊界條件，當(dāng)r＝R時(shí)，u＝0，得上式表明，液體在直管中作層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度對(duì)稱于圓管中心線并按拋物線規(guī)律分布。項(xiàng)目二液壓油的選用—管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失

一、沿程壓力損失1．流速的分布規(guī)律當(dāng)r＝0時(shí)流速為最大，其值為項(xiàng)目二液壓油的選用—管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失

一、沿程壓力損失3．管道內(nèi)的平均流速2．通過管道的流量根據(jù)平均流速的定義，可得將上式與umax值比較可知，平均流速v為最大流速umax的1/2。項(xiàng)目二液壓油的選用—管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失

一、沿程壓力損失沿程壓力損失Δpλ為4．沿程壓力損失式中

λ——沿程阻力系數(shù)；

Re——雷諾數(shù)；

v——液體的運(yùn)動(dòng)黏度；

d——管道的內(nèi)徑；

v——液體的平均速度；

l——管道的長(zhǎng)度；

ρ——液體的密度。從上式可知，當(dāng)直管中的液流為層流時(shí)，其壓力損失與管長(zhǎng)、流速和液體黏性成正比，而與管徑的平方成反比。將上式適當(dāng)變換后，沿程壓力損失公式可改寫成如下形式項(xiàng)目二液壓油的選用—管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失

4．沿程壓力損失局部壓力損失是當(dāng)液流流過彎頭、突然擴(kuò)大或突然縮小的管道斷面以及各種控制閥時(shí)，液流將被迫改變其流速大小，或者改變其流動(dòng)方向，有時(shí)兩者兼而有之，因而使液流發(fā)生撞擊、分離、脫流、旋渦等現(xiàn)象，于是產(chǎn)生了液體流動(dòng)阻力，造成能量損失。式中

ξ——局部阻力系數(shù)(由實(shí)驗(yàn)求得，具體數(shù)值可查閱有關(guān)手冊(cè))；

ρ——液體的密度；v——液體的平均流速。項(xiàng)目二液壓油的選用—管道內(nèi)流動(dòng)液體的壓力損失

三、管道系統(tǒng)中的總壓力損失液壓系統(tǒng)的管道通常由若干段管道和一些彎頭、管接頭、控制閥等組成。管道系統(tǒng)總的壓力損失∑ΔP等于所有管道的沿程壓力損失∑ΔPλ和所有局部壓力損失∑ΔPξ之總和。即或利用上式計(jì)算時(shí)，只有在產(chǎn)生各局部阻力處之間有足夠的距離時(shí)才是正確的。因?yàn)楫?dāng)液流經(jīng)過一個(gè)局部阻力處后，要在直管中流經(jīng)一段距離，液流才能穩(wěn)定；否則，如液流尚未穩(wěn)定就又經(jīng)過第二個(gè)局部阻力處，將使情況復(fù)雜化，有時(shí)阻力系數(shù)可能比正常情況下大2倍～3倍。一般希望在兩個(gè)局部阻力處之間的直管長(zhǎng)度l＞(10～20)d，d為管道內(nèi)徑。項(xiàng)目二液壓油的選用—任務(wù)實(shí)施

項(xiàng)目二液壓油的選用—知識(shí)拓展

在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，常常由于一些原因而使液體壓力突然急劇上升，形成很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。1.液壓沖擊的危害系統(tǒng)中出現(xiàn)液壓沖擊時(shí)，液體瞬時(shí)壓力峰值可以比正常工作壓力大好幾倍。液壓沖擊會(huì)損壞密封裝置、管道或液壓元件，還會(huì)引起設(shè)備振動(dòng)，產(chǎn)生很大噪聲。有時(shí)沖擊會(huì)使某些液壓元件，如壓力繼電器、順序閥等產(chǎn)生誤動(dòng)作，影響系統(tǒng)正常工作。一、液壓沖擊項(xiàng)目二液壓油的選用—知識(shí)拓展

2．液壓沖擊產(chǎn)生的原因在閥門突然關(guān)閉或運(yùn)動(dòng)部件快速制動(dòng)等情況下，液體在系統(tǒng)中的流動(dòng)會(huì)突然受阻，這時(shí)，由于液流的慣性作用，液體就從受阻端開始，迅速將動(dòng)能逐層轉(zhuǎn)換為液壓能，因而產(chǎn)生了壓力沖擊波。此后，這個(gè)壓力波又從該端開始反向傳遞，將壓力能逐層轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，這使得液體又反向流動(dòng)，然后在另一端又再次將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，如此反復(fù)地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。由于這種壓力波的迅速往復(fù)傳播，便在系統(tǒng)內(nèi)形成壓力振蕩。這一振蕩過程，由于液體受到摩擦力以及液體和管壁的彈性作用不斷消耗能量，才使振蕩過程逐漸衰減而趨向穩(wěn)定，產(chǎn)生液壓沖擊的本質(zhì)是動(dòng)量變化。一、液壓沖擊項(xiàng)目二液壓油的選用—知識(shí)拓展

3.減小壓力沖擊的措施液壓沖擊危害極大，根據(jù)其產(chǎn)生的原因，可以采取適當(dāng)措施來減小液壓沖擊。減小液壓沖擊的主要措施如下。1）盡可能延長(zhǎng)閥門關(guān)閉和運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)換向的時(shí)間。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中采用換向時(shí)間可調(diào)的換向閥。2）正確設(shè)計(jì)閥口，限制管道流速及運(yùn)動(dòng)部件速度，使運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)時(shí)速度變化比較均勻。例如，在機(jī)床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，通常將管道流速限制在4.5m/s以下，液壓缸驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件速度一般不宜超過10m/min等。一、液壓沖擊項(xiàng)目二液壓油的選用—知識(shí)拓展

3.減小壓力沖擊的措施3）在某些精度要求不高的工作機(jī)械上，使液壓缸兩腔油路在換向閥回到中位時(shí)瞬時(shí)互通。4）適當(dāng)加大管道直徑，盡量縮短管道長(zhǎng)度。必要時(shí)，還可在沖擊區(qū)附近設(shè)置卸荷閥和安裝蓄能器等緩沖裝置來達(dá)到此目的。5）采用軟管，增加系統(tǒng)的彈性，以減少壓力沖擊。一、液壓沖擊項(xiàng)目二液壓油的選用—知識(shí)拓展

1.氣穴現(xiàn)象在流動(dòng)的液體中，由于壓力過分降低（低于其空氣分離壓）而有氣泡形成的現(xiàn)象稱為氣穴現(xiàn)象。二、氣穴現(xiàn)象2.產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象的原因液壓油中總含有一定量的空氣，對(duì)于礦物油型液壓油（常溫時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）一般有6%～12%（體積比）的溶解空氣（不包括以氣泡形式混含在油液中的空氣）。當(dāng)液體流動(dòng)中某處壓力下降到低于空氣分離壓時(shí)，溶解到油液中的空氣將突然從油液中分離出來而產(chǎn)生大量氣泡。因此產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象的原因是壓力的過度下降。項(xiàng)目二液壓油的選用—知識(shí)拓展

3.氣穴對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的危害氣穴的產(chǎn)生破壞了油液的連續(xù)狀態(tài)。當(dāng)所形成的氣泡隨著液流進(jìn)入高壓區(qū)時(shí)，氣穴體積將急速縮小或潰滅。這一過程瞬時(shí)發(fā)生，從而產(chǎn)生局部液壓沖擊，其動(dòng)能迅速轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ芗盁崮埽咕植繅毫皽囟燃眲∩仙ň植繅毫蛇_(dá)數(shù)百甚至上千大氣壓，局部溫度可達(dá)1000℃），并引起強(qiáng)烈的振動(dòng)及噪聲。過高的溫度將加速工作液的氧化變質(zhì)。如果這個(gè)局部液壓沖擊作用在金屬表面上，金屬壁面在反復(fù)液壓沖擊、高溫及游離出來的空氣中氧的侵蝕下將產(chǎn)生剝蝕，這種現(xiàn)象通常稱為氣蝕。有時(shí)，在氣穴現(xiàn)象中分離出來的氣泡并不潰滅，它們會(huì)隨著液流聚集在管道的最高處或流道狹窄處而形成氣塞，破壞系統(tǒng)的正常工作。二、氣穴現(xiàn)象項(xiàng)目二液壓油的選用—知識(shí)拓展

4.預(yù)防氣穴及氣蝕所采取的措施1）減小孔口或縫隙前后壓力差，使孔口或縫隙前后壓力差之比p1/p2＜3.5。2）限制泵吸油口至油箱油面的安裝高度，盡量減少吸油管道中的壓力損失（如及時(shí)清洗濾油器或更換濾芯）。3）提高各元件接合處管道的密封性，盡量防止空氣滲入到液壓系統(tǒng)中。4）對(duì)于易產(chǎn)生氣蝕的零件采用抗腐蝕性強(qiáng)的材料，增加零件的力學(xué)強(qiáng)度，并降低其表面粗糙度。5）當(dāng)拖動(dòng)大負(fù)載運(yùn)動(dòng)的液壓執(zhí)行元件，因換向或制動(dòng)在回油腔產(chǎn)生液壓沖擊的同時(shí)，會(huì)使原進(jìn)油腔壓力下降而產(chǎn)生真空。為防止氣穴，應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)置補(bǔ)油回路。二、氣穴現(xiàn)象項(xiàng)目二液壓油的選用—知識(shí)拓展

三、液壓油的污染和防治措施污

染

源控制措施有污染物液壓元件加工裝配殘留污染物元件在裝配前要進(jìn)行徹底清洗，達(dá)到規(guī)定的清潔度；對(duì)受污染的元件在裝入系統(tǒng)前應(yīng)進(jìn)行清洗管件、油箱殘留污染物及銹蝕物系統(tǒng)組裝前要對(duì)管件和油箱進(jìn)行清洗（包括酸洗和表面處理），使其達(dá)到規(guī)定的清潔度系統(tǒng)組裝過程中殘留污染物系統(tǒng)組裝后進(jìn)行循環(huán)清洗，使其達(dá)到規(guī)定的清潔度要求外界侵入污染物更換和補(bǔ)充油液時(shí)對(duì)新油過濾凈化處理經(jīng)油箱呼吸孔侵入采用密封式油箱（或帶有饒性隔離器的油箱），安裝空氣濾清器和干燥器經(jīng)油缸活塞桿侵入采用可靠的活塞桿防塵密封，加強(qiáng)對(duì)密封的維護(hù)維護(hù)和檢修時(shí)保持工作環(huán)境和工具的清潔；徹底清除與工作油液不相容的清洗液或脫脂劑；維修后循環(huán)過濾，清洗整個(gè)系統(tǒng)水侵入對(duì)油液進(jìn)行除水處理（干燥過濾）空氣侵入排放空氣，防止油箱內(nèi)油液中氣泡吸入泵內(nèi)（如油箱內(nèi)油量不足時(shí)），提高各元件接合處的密封性內(nèi)部生成污染物元件磨損產(chǎn)物定期檢查清洗或更換油液過濾器，過濾凈化，濾除尺寸與元件關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)副油膜厚度相當(dāng)?shù)念w粒污染物，制止磨損的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)油液氧化產(chǎn)物清除油液中的水空氣和金屬微粒；控制油溫，抑制油液氧化；定期檢查及更換液壓油項(xiàng)目二液壓油的選用—知識(shí)拓展

小

結(jié)（1）液壓傳動(dòng)中采用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)來傳遞力和運(yùn)動(dòng)。在傳遞力時(shí)，利用了帕斯卡定律；而在傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，則利用了密封容積中主動(dòng)件（泵）擠出的液體體積與從動(dòng)件（液動(dòng)機(jī)）接受的液體體積相等的原理（質(zhì)量守恒定律）。（2）液壓傳動(dòng)中壓力和流量是兩個(gè)最重要的參數(shù)。其中壓力取決于負(fù)載；流量決定執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。壓力與機(jī)械傳動(dòng)中的力相當(dāng)；而流量與機(jī)械傳動(dòng)中的速度相當(dāng)。（3）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中必須含有泵、執(zhí)行元件、各種控制閥、輔助元件以及油液等幾部分。要注意合理選擇液壓用油的品種和黏度。黏度實(shí)質(zhì)上就是液體的內(nèi)摩擦系數(shù)，它影響液體流動(dòng)時(shí)的阻力和運(yùn)動(dòng)副間摩擦力的大小以及通過隙縫的泄漏量。合適的黏度對(duì)保證液壓系統(tǒng)正常工作有很重要的意義。機(jī)械工業(yè)出版社Thanks液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)“十三五”職業(yè)教育規(guī)劃教材項(xiàng)目三解析液壓泵站知識(shí)鏈接認(rèn)識(shí)液壓泵站液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析液壓輔助元件010203知識(shí)點(diǎn)睛液壓泵站又稱液壓站，是獨(dú)立的液壓裝置。1、它按逐級(jí)要求供油，并控制液壓油流動(dòng)方向、壓力和流量，適用于主機(jī)與液壓裝置可分離的各種液壓機(jī)械。2、用戶只要將液壓站與主機(jī)上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓缸或液壓馬達(dá)）用油管相連，液壓機(jī)械即可實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的動(dòng)作和工作循環(huán)。項(xiàng)目三解析液壓泵站知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)1.了解液壓泵站的工作原理，熟知液壓泵站典型元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.掌握液壓泵站的正常工作條件,熟知組成元件的性能參數(shù)及特點(diǎn)、圖形符號(hào)。3.能夠進(jìn)行液壓泵站的安裝調(diào)試與維護(hù)。1.能夠根據(jù)系統(tǒng)工況選擇適當(dāng)?shù)囊簤罕谜靖鹘M成元件。2.能夠規(guī)范拆裝齒輪泵、葉片泵和柱塞泵等動(dòng)力元件，掌握常見液壓泵的結(jié)構(gòu)和工作原理。3.能正確排除液壓泵站的常見故障。0102（一）液壓泵站的組成液壓泵站一般是由液壓泵裝置、集成塊或閥組合、油箱、電氣盒組合構(gòu)成：項(xiàng)目三解析液壓泵站—了解液壓泵站（二）液壓泵站的工作原理電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓泵從油箱中吸油、供油，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，液壓油通過集成塊（或閥組合）實(shí)現(xiàn)方向、壓力和流量的調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路至液壓機(jī)械的液壓缸或液壓馬達(dá)中，從而控制液動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動(dòng)各種液壓機(jī)械做功。項(xiàng)目三解析液壓泵站—了解液壓泵站（三）液壓泵站的使用與維護(hù)1.工作條件環(huán)境溫度范圍為-20℃～80℃，連續(xù)工作最高溫度最好不超過60℃，使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查油溫，用手摸及查看液位溫度計(jì)，若油溫異常上升，可能由以下情況造成：1）油質(zhì)變壞，阻力增大；2）郵箱容積小，熱量散發(fā)慢，無冷卻裝置；3）元件內(nèi)部污垢堵塞，壓力損失過大。項(xiàng)目三解析液壓泵站—了解液壓泵站（三）液壓泵站的使用與維護(hù)2.維護(hù)保養(yǎng)郵箱中的液壓油應(yīng)保持正常液面，郵箱應(yīng)經(jīng)常清潔，注油時(shí)應(yīng)從空氣過濾器注油口注入。液壓站正式運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月后，應(yīng)清洗一次郵箱，更換液壓油；運(yùn)轉(zhuǎn)半年后，再更換一次液壓油；以后每年更換一次液壓油。項(xiàng)目三解析液壓泵站—了解液壓泵站（三）液壓泵站的使用與維護(hù)3.定期清洗泵吸油過濾器、壓油過濾器根據(jù)使用情況，定期清洗。若其堵塞，易使泵發(fā)生污濁現(xiàn)象，造成損壞。項(xiàng)目三解析液壓泵站—了解液壓泵站（三）液壓泵站的使用與維護(hù)4.更換元件發(fā)現(xiàn)某液壓件損壞時(shí)可隨時(shí)更換，對(duì)于液壓閥更換時(shí)應(yīng)注意不同的滑閥機(jī)能，不可搞錯(cuò)。5.注意事項(xiàng)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，嚴(yán)禁在工作狀態(tài)下檢查。項(xiàng)目三解析液壓泵站—了解液壓泵站（一）初識(shí)液壓動(dòng)力元件1.液壓泵的工作原理和分類項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析1-凸輪2-柱塞3-彈簧4-缸體5-吸油閥6-壓油閥液壓泵是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力元件。圖3-2所示的是一單柱塞液壓泵（容積式）的工作原理圖，圖中缸體4和柱塞2構(gòu)成一個(gè)密封的容積（密封工作腔，即柱塞與缸體孔之間形成的空間），凸輪1由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)偏心向下轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞在彈簧3的作用下向下移動(dòng)，容積逐漸增大，形成局部真空，油箱內(nèi)的油液在大氣壓力作用下，頂開吸油閥5進(jìn)入密封油腔中，實(shí)現(xiàn)吸油。（一）初識(shí)液壓動(dòng)力元件1.液壓泵的工作原理和分類項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析1-凸輪2-柱塞3-彈簧4-缸體5-吸油閥6-壓油閥當(dāng)偏心向上轉(zhuǎn)時(shí)，推動(dòng)柱塞向上移動(dòng)，密封容積逐漸減小，油液受柱塞擠壓而產(chǎn)生壓力，使吸油閥5關(guān)閉，油液頂開壓油閥6而輸入系統(tǒng)，這就是壓油。這樣液壓泵就把原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液流的液壓能。由上可知，液壓泵是通過密封容積的變化來完成吸油和壓油的，其排油量的大小取決于密封腔的容積變化，故稱為容積式的泵。（一）初識(shí)液壓動(dòng)力元件1.液壓泵的工作原理和分類項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析想一想，這兩個(gè)職能符號(hào)有什么區(qū)別呢？為什么？（一）初識(shí)液壓動(dòng)力元件2.液壓泵的主要性能參數(shù)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析液壓泵的主要性能參數(shù)有壓力、排量、流量、功率和效率等。（1）液壓泵的壓力

液壓泵的工作壓力是指泵工作時(shí)輸出油液的實(shí)際壓力，其數(shù)值取決于負(fù)載的大小。液壓泵的額定壓力是泵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)的最高壓力，它受泵本身的泄漏和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所制約。由于液壓傳動(dòng)的用途不同，系統(tǒng)所需要的壓力也不相同，液壓泵的壓力分為幾個(gè)等級(jí)。見表3-1。壓力等級(jí)低壓中壓中高壓高壓超高壓壓力（MPa）≤2.5＞2.5～8＞8～16＞16～32＞32表3-1壓力分級(jí)（一）初識(shí)液壓動(dòng)力元件2.液壓泵的主要性能參數(shù)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（1）排量

是指在沒有泄露的情況下，泵軸每轉(zhuǎn)一周由其密封容積幾何尺寸變化計(jì)算而得到的排出的液體體積，用V表示，常用單位為cm3/r。排量的大小取決于泵的密封工作腔的幾何尺寸(而與轉(zhuǎn)速無關(guān))。2）流量

有理論流量和實(shí)際流量之分。理論流量qt。泵在單位時(shí)間內(nèi)由密封容腔幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出的液體體積，它等于排量V和轉(zhuǎn)速n的乘積，即實(shí)際流量qV。指泵在某工作壓力下實(shí)際排出的流量。由于泵存在內(nèi)泄漏，所以泵的實(shí)際流量小于理論流量。在泵的正常工作條件下，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量稱為泵的額定流量。（一）初識(shí)液壓動(dòng)力元件2.液壓泵的主要性能參數(shù)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（3）液壓泵的功率功率是指單位時(shí)間內(nèi)所做的功，用P表示。由物理學(xué)可知，功率等于力和速度的乘積，現(xiàn)以圖3-4為例，當(dāng)液壓缸內(nèi)油液對(duì)活塞的作用力與負(fù)載相等時(shí)，能推動(dòng)活塞以速度v運(yùn)動(dòng)，則液壓缸的輸出功率為因，將其代人式(3-2)中得（一）初識(shí)液壓動(dòng)力元件項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（4）液壓泵的效率

液壓泵在能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程中，必然存在能量損失，如泵的泄漏造成的流量損失，機(jī)械運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦引起的機(jī)械能損失等。液壓泵的容積效率。液壓泵由于存在泄漏，因此，它輸出的實(shí)際流量q，總是小于理論流量qt，即Δq為泄漏量，它與泵的工作壓力p有關(guān)，隨壓力p的增高而加大，而實(shí)際流量則隨壓力p的增高而相應(yīng)減小，它們之間的關(guān)系見圖3-5。液壓泵的容積效率ηV可用下式表示由此得出泵輸出實(shí)際流量的公式（一）初識(shí)液壓動(dòng)力元件項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析液壓泵的機(jī)械效率。由于存在機(jī)械損耗和液體粘性引起的摩擦損失，因此，液壓泵的實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩Ti，必然大于泵的所需的理論轉(zhuǎn)矩Tt，其機(jī)械效率液壓泵的總效率η。液壓泵的總效率為泵的輸出功率P0和輸入功率Pi之比項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（二）解析齒輪泵1.外嚙合齒輪泵

1）外嚙合齒輪泵的工作原理及結(jié)構(gòu)圖項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（二）解析齒輪泵1.外嚙合齒輪泵

2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（二）解析齒輪泵1.外嚙合齒輪泵齒輪——泵的困油現(xiàn)象項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（二）解析齒輪泵1.外嚙合齒輪泵齒輪——泄露項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（二）解析齒輪泵1.外嚙合齒輪泵齒輪——徑向不平衡力

齒輪泵工作時(shí)，壓油腔的壓力高，吸油腔的壓力很低，這樣對(duì)齒輪產(chǎn)生不平衡徑向力，使軸彎曲變形，軸承磨損加快，嚴(yán)重時(shí)齒輪頂圓擦殼，為了減小徑向力對(duì)泵帶來的不良影響，CB型齒輪泵采取了縮小壓油口的辦法，使壓油腔的油壓僅作用在一至兩個(gè)齒的范圍內(nèi)，并適當(dāng)增大齒頂圓與泵體內(nèi)孔的間隙(0.13mm～0.16mm)。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（二）解析齒輪泵2.內(nèi)嚙合齒輪泵項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵1.雙作用式葉片泵——工作原理項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵1.雙作用式葉片泵——YB1型雙作用式葉片泵的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵1.雙作用式葉片泵——YB1型雙作用式葉片泵的結(jié)構(gòu)1）吸油口與壓油口有四個(gè)相對(duì)位置

前后泵體的四個(gè)連接螺釘布置成正方形，所以前泵體的壓油口可變換四個(gè)相對(duì)位置裝配，方便使用。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵1.雙作用式葉片泵——YB1型雙作用式葉片泵的結(jié)構(gòu)2）采用組合裝配和壓力補(bǔ)償配油盤項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵3）配油盤配油盤上的上、下兩缺口b為吸油窗口，兩個(gè)腰形孔a為壓油窗口，相隔部分為封油區(qū)域(圖3-14)。在腰形孔端開有三角槽，它的作用是使葉片間的密封容積逐步地和高壓腔相通以避免產(chǎn)生液壓沖擊，且可減少振動(dòng)和噪聲。在配油盤上對(duì)應(yīng)于葉片根部位置處開有一環(huán)形槽c(圖3-14)在環(huán)形槽內(nèi)有兩個(gè)小孔d與排油孔道相通，引進(jìn)壓力油作用于葉片底部，保證葉片緊貼定于內(nèi)表面能可靠密封，f為泄漏孔，將泵體間的泄漏油引入吸油腔。1.雙作用式葉片泵——YB1型雙作用式葉片泵的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵4）定子內(nèi)曲線定子的內(nèi)曲線由四段圓弧和四段過渡曲線組成。理想的過渡曲線能使葉片頂緊定子內(nèi)表面，又能使葉片在轉(zhuǎn)子槽滑動(dòng)速度和加速度變化均勻，在過渡曲線和弧線交接點(diǎn)處應(yīng)圓滑過渡，這樣加速度突變變小，減小了沖擊、噪聲及磨損。目前雙作用葉片泵一般都使用綜合性能較好的等加速、等減速曲線作為過渡曲線。1.雙作用式葉片泵——YB1型雙作用式葉片泵的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵5）葉片傾角目前國(guó)產(chǎn)雙作用葉片泵，葉片在轉(zhuǎn)子槽放置不采用徑向安裝，而是有一個(gè)順轉(zhuǎn)向的前傾角，如圖3-15所示，理由是在壓油區(qū)，如葉片徑向安放，葉片和定子曲線有壓力角β，定子對(duì)葉片的反力F在垂直葉片方向上的分力

使葉片產(chǎn)生彎曲，將葉片壓緊在葉片槽的側(cè)壁上。這樣摩擦力增大，使葉片內(nèi)縮不靈活，會(huì)使磨損增大，所以將葉片順轉(zhuǎn)向傾斜一角度θ(通常θ＝13°)。這樣使壓力角減為α＝β－θ。壓力角減小有利于葉片在槽內(nèi)滑動(dòng)。1.雙作用式葉片泵——YB1型雙作用式葉片泵的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵1.雙作用式葉片泵——雙聯(lián)葉片泵雙聯(lián)葉片泵是由兩套雙作用葉片泵的定子、轉(zhuǎn)子、配油盤在一個(gè)泵體內(nèi)組成，通過一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)兩個(gè)泵同時(shí)工作，它有一個(gè)共同的進(jìn)油口和兩個(gè)獨(dú)立的出油口。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵1.雙作用式葉片泵——高壓葉片泵的特點(diǎn)

①雙葉片結(jié)構(gòu)：如圖3-17所示，在轉(zhuǎn)子的葉片槽內(nèi)裝有兩個(gè)葉片1、2，兩葉片間可以相對(duì)滑動(dòng)，葉片頂端倒角部分形成油室。，經(jīng)葉片中間小孔c與葉片底部b油室相通，使葉片上、下油壓作用力基本平衡，這種葉片泵壓力可以達(dá)17MPa。1）高壓葉片泵采用措施是：項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵1.雙作用式葉片泵——高壓葉片泵的特點(diǎn)

②子母葉片式結(jié)構(gòu)：又稱為復(fù)合葉片，如圖3-18，葉片分母片1和子片2兩部分，通過配油盤使母子葉片間的小腔a內(nèi)總是和壓力油相通。而母葉片根部c腔，則經(jīng)轉(zhuǎn)子體3上的虛線油孔b始終與頂部油壓相通。當(dāng)葉片在吸油區(qū)工作時(shí)，使葉片根部不受高壓油作用，只受a腔的高壓油作用而壓向定子。由于a腔面積不大，所以定子表面所受的作用力也不大，但能使葉片與定子接觸良好，保證密封，這種高壓葉片泵壓力可達(dá)20MPa。1）高壓葉片泵采用措施是：項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵2.限壓式變量泵變量葉片泵在吸油區(qū)的葉片根部不通壓力油，否則葉片給定子內(nèi)壁摩擦力較大，會(huì)削弱泵的壓力反饋?zhàn)饔?。因而，為了能使葉片在慣性力作用下能順利甩出，葉片采用后傾一個(gè)角度(α＝24°)安放。單作用式葉片泵多為變量泵，工作壓力最大為7.0MPa。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵2.限壓式變量泵泵的工作壓力越高偏心量就越小，泵的流量也越小。當(dāng)泵的壓力增加使定子與轉(zhuǎn)子偏心量近似為零(微小偏心量所排出流量只補(bǔ)償內(nèi)泄漏)時(shí)，泵的輸出流量為零。此時(shí)泵的壓力pC稱為泵的極限工作壓力。pB稱為限定壓力(即保持原偏心量e0不變時(shí)的最大工作壓力)。限壓式變量泵的流量壓力特性曲線如圖3-20所示。調(diào)節(jié)螺釘7，可改變偏心量e0,輸出流量隨之變化，AB曲線上下平移。調(diào)節(jié)限壓螺釘4時(shí)，改變x0可使BC曲線左右平移。1）外反饋式變量葉片泵項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵2.限壓式變量泵其結(jié)構(gòu)與外反饋基本相同，只是沒有“外”反饋的柱塞缸；“內(nèi)”反饋力的產(chǎn)生，是配油盤上吸、壓油窗口偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ(圖3-21)，致使壓油區(qū)的液壓力作用在定子上的徑向不平衡力F的水平分力Fx與kx0方向相反。2）內(nèi)反饋式變量葉片泵項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵2.限壓式變量泵由限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線可知，它很適用于機(jī)床有“快進(jìn)、慢進(jìn)”以及“保壓系統(tǒng)”的場(chǎng)合?？焖贂r(shí)負(fù)載小，壓力低，流量大，泵處于特性曲線AB段。慢速進(jìn)給時(shí)，負(fù)載大，壓力高，流量小，泵自動(dòng)轉(zhuǎn)換到特性曲線BC段某點(diǎn)工作。3）限壓式變量葉片泵的調(diào)整和應(yīng)用項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（三）解析葉片泵2.限壓式變量泵由限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線可知，它很適用于機(jī)床有“快進(jìn)、慢進(jìn)”以及“保壓系統(tǒng)”的場(chǎng)合。快速時(shí)負(fù)載小，壓力低，流量大，泵處于特性曲線AB段。慢速進(jìn)給時(shí)，負(fù)載大，壓力高，流量小，泵自動(dòng)轉(zhuǎn)換到特性曲線BC段某點(diǎn)工作。4）限壓式變量葉片泵的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（四）解析柱塞泵1.徑向柱塞泵徑向柱塞泵由定子4、轉(zhuǎn)子(缸體)2、配油軸5、襯套3和柱塞1等主要零件組成。1）徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（四）解析柱塞泵1.徑向柱塞泵徑向柱塞泵的襯套3緊配在轉(zhuǎn)子2的孔內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，而配油軸則是不動(dòng)的。當(dāng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞在離心力，或在低壓油作用下，壓緊在定子內(nèi)壁上。由于轉(zhuǎn)子和定子間有偏心e，故轉(zhuǎn)子在上半周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)柱塞向外伸出，徑向孔內(nèi)的密封工作容積逐漸增大，形成局部真空，將油箱中的油經(jīng)配油軸上的b腔吸入；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到下半周時(shí)，柱塞向里推入，密封工作容積逐漸減小，將油液從配油軸上的c腔向外排出。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周各柱孔吸油和壓油各一次。移動(dòng)定子以改變偏心e，可以改變泵的排量2）徑向柱塞泵的工作原理項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（四）解析柱塞泵1.徑向柱塞泵徑向柱塞泵徑向尺寸大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，自吸能力差，且配油軸受到徑向不平衡液壓力的作用，易于磨損，這些都限制了它的轉(zhuǎn)速和壓力的提高。因此，目前應(yīng)用不多，有被軸向柱塞泵所代替趨勢(shì)。3）徑向柱塞泵的特點(diǎn)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（四）解析柱塞泵2.軸向柱塞泵1）軸向柱塞泵的工作原理項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓動(dòng)力元件的拆裝與結(jié)構(gòu)分析（四）解析柱塞泵2.軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)由圖3-25可見，使缸體緊壓配油盤端面的作用力，除彈簧6的推力外，還有柱塞孔底部的液壓力。此液壓力比彈簧力大得多，而且隨泵的工作壓力增大而增大。由于缸體始終受力緊貼著配油盤，就使端面得到了自動(dòng)補(bǔ)償，提高了泵的容積效率。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（一）蓄能器1.蓄能器的功用圖3-27SCY14-1型軸塞泵1-泵體2-內(nèi)套3-定心彈簧4-鋼套5-缸體6-配油盤7-前泵體8-軸9-柱塞10-套筒11-軸承12-滑屐13-銷軸14-壓盤15-傾斜盤16-變量柱塞17-絲桿18-手輪19-螺母（1）作輔助動(dòng)力源

（2）保壓和補(bǔ)充泄漏

（3）吸收壓力沖擊和消除壓力脈動(dòng)項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（一）蓄能器2.蓄能器的類型和結(jié)構(gòu)（1）活塞式蓄能器（2）氣囊式蓄能器（a)（b)圖3-28氣體式蓄能器（a）活塞式蓄能器（b）皮囊式蓄能器1-活塞2-缸筒3-充氣閥4-殼體5-氣囊6-限位閥項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（一）蓄能器3.蓄能器的使用和安裝蓄能器在液壓回路中的安放位置，隨其功用的不同而異。在安裝蓄能器時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）氣囊式蓄能器原則上應(yīng)垂直安裝(油口向下)，只有在空間位置受到限制時(shí)才考慮傾斜或水平安裝。2）吸收沖擊壓力和脈動(dòng)壓力的蓄能器應(yīng)盡可能裝在振源附近。3）裝在管道上的蓄能器，要承受一個(gè)相當(dāng)于其入口面積與油液壓力乘積的力，因而必須用支持板或支持架固定。4）蓄能器與管道系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥，供充氣、檢修時(shí)使用。蓄能器與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，以防止停泵時(shí)壓力油倒流。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（二）過濾器1.過濾器的功用保持液壓油清潔是液壓系統(tǒng)正常工作的必要條件。當(dāng)液壓油中存在雜質(zhì)時(shí)，這些雜質(zhì)輕則會(huì)加速元件的磨損、擦傷密封件，影響元件及系統(tǒng)的性能和使用壽命，重則堵塞節(jié)流孔，卡住閥類元件，使元件動(dòng)作失靈以至損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，液壓系統(tǒng)的故障中，至少有70％～80％以上是由于液壓油被污染而造成的。系統(tǒng)濾油器的作用就在于不斷凈化油液，使其污染程度控制在允許范圍內(nèi)。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（二）過濾器2.濾油器的主要性能指標(biāo)1）過濾精度。2）通油能力。3）濾芯應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。4）濾芯抗腐蝕性好。5）便于清洗、更換、成本低項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（二）過濾器3.濾油器類型和結(jié)構(gòu)（1）網(wǎng)式濾油器如圖3-29所示，網(wǎng)式濾油器由筒形骨架上包一層或兩層銅絲網(wǎng)組成。其過濾精度與網(wǎng)孔大小及網(wǎng)的層數(shù)有關(guān)，過濾精度有80μm、100μm、180μm三個(gè)等級(jí)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力大，清洗方便，但過濾精度較低。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（二）過濾器3.濾油器類型和結(jié)構(gòu)（2）線隙式濾油器圖3-30所示為線隙式濾油器，濾芯由銅線或鋁線繞成，依靠線間縫隙過濾。它分為吸油管用和壓油管用兩種，前者過濾精度為0.05mm～0.1mm，通過額定流量時(shí)壓力損失小于0.02MPa；后者過濾精度為0.03mm～0.08mm，壓力損失小于0.06MPa。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力大，過濾精度比網(wǎng)式的高，但不易清洗，濾芯強(qiáng)度較低。這種濾油器多用于中、低壓系統(tǒng)。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（二）過濾器3.濾油器類型和結(jié)構(gòu)（3）紙芯式濾油器

圖3-31所示為紙芯式濾油器，濾心由0.35mm～0.7mm厚的平紋或波紋的酚醛樹脂或木漿的微孔濾紙組成。濾紙制成折疊式，以增加過濾面積。濾紙用骨架支撐，以增大濾芯強(qiáng)度。其特點(diǎn)是過濾精度高(0.005mm～0.03mm)，壓力損失小(0.04MPa)，重量輕，成本低，但不能清洗，需定期更換濾芯項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（二）過濾器3.濾油器類型和結(jié)構(gòu)（4）燒結(jié)式濾油器圖3-32所示為燒結(jié)式濾油器，濾芯3由顆粒狀金屬(青銅、碳鋼、鎳鉻鋼等)燒結(jié)而成。它通過顆粒間的微孔進(jìn)行過濾。粉末粒度越細(xì)、間隙越小，過濾精度越高。其特點(diǎn)是過濾精度高，抗腐蝕，濾芯強(qiáng)度大，能在較高油溫下工作，但易堵塞，難于清洗，顆粒易脫落。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（二）過濾器3.濾油器類型和結(jié)構(gòu)（5）磁性濾油器

磁性濾油器的工作原理就是利用磁鐵吸附油液中的鐵質(zhì)微粒。它常與其他形式濾芯一起制成復(fù)合式濾油器，對(duì)加工金屬的機(jī)床液壓系統(tǒng)特別適用。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（二）過濾器4.濾油器的選用與安裝選用濾油器時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1）具有足夠大的通油能力，壓力損失小。2）過濾精度滿足使用要求。3）濾芯具有足夠的強(qiáng)度，不因壓力作用而損壞。4）濾芯抗腐蝕性好，能在規(guī)定溫度下持久地工作。5）濾芯的清洗和維護(hù)要方便。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（三）油箱1.油箱的作用油箱的作用是儲(chǔ)存油液，使?jié)B入油液中的空氣逸出，沉淀油液中的污物和散熱。油箱分總體式和分離式兩種?？傮w式油箱是利用機(jī)床床身內(nèi)腔作為油箱，其結(jié)構(gòu)緊湊，各處漏油易于回收，但增加了床身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，因而維修不便，散熱性能不好，同時(shí)還會(huì)使鄰近的機(jī)件產(chǎn)生熱變形。分離式油箱則是采用一個(gè)與機(jī)床床身分開的單獨(dú)的油箱，它可以減少溫升和液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)對(duì)機(jī)床工作精度的影響，精密機(jī)床一般都采用這種形式。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（三）油箱2.油箱的結(jié)構(gòu)圖3-33是一個(gè)分離式油箱的結(jié)構(gòu)，它是由箱體10和兩個(gè)端蓋11組成。箱體內(nèi)裝有隔板7，將液壓泵吸油管4、濾油器9與泄油管2及回油管3分隔開來；油箱的一個(gè)側(cè)蓋上裝有注油器1和油位器12，油箱頂部有空氣濾清器(圖上未表示出)的通氣孔5，底部裝有排放污油的堵塞8，安裝液壓泵和電動(dòng)機(jī)的安裝板6固定在油箱的頂面上。項(xiàng)目三解析液壓泵站—液壓輔助元件（三）油箱3.油箱的容量油箱的容量必須保證液壓設(shè)備停止工作時(shí)，系統(tǒng)中的全部油液流回油箱時(shí)不會(huì)溢出，而且還有一定的預(yù)備空間，即油箱液面不超過油箱高度的80%。液壓