液壓與氣壓傳動課件.ppt

液壓與氣壓傳動,課件制作人： 北京聯(lián)合大學 田宏宇 劉建,液壓與氣壓傳動是以流體（液壓油或氣體）為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動形式。,課程內容,液壓傳動,流體力學基礎,液壓元件及輔件,基本回路,氣壓傳動,氣體基礎知識,氣動元件及輔件,基本回路,第一章 緒 論,目 錄,第二章 液壓流體力學基礎,第三章 液壓泵與液壓馬達,第四章 液壓缸,第五章 液壓控制閥,第六章 液壓輔助裝置,第七章 液壓基本回路,第八章 液壓系統(tǒng)實例,第九章 液壓系統(tǒng)的設計計算,第十章 氣動基礎及元件,第十一章 氣動基本回路及氣動系統(tǒng),1.1 液壓與氣壓傳動的應用與發(fā)展,1.2 液壓與氣壓傳動的工作原理,1.3 液壓與氣壓傳動的組成,1.4 液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點,第1章 緒論,液壓與氣壓傳動簡介,第1章 緒論,研究對象：研究的是以有壓流體（液壓液或壓縮空氣）作為傳動介質來實現(xiàn)機械傳動和自動控制的一門學科。其實質研究的是能量轉換。 即：機械能-壓力能-機械能 學習方法：類比 電器設備：電子元件電路系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)：液壓和氣動元件回路系統(tǒng),制造設備常見的傳動方式,機械傳動：通過齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿等機件直接把動力傳送到執(zhí)行機構的傳遞方式。 （最早出現(xiàn)在17世紀） 電氣傳動：利用電力設備，通過調節(jié)電參數來傳遞或控制動力的傳動方式。 （出現(xiàn)在100年前） 流體傳動：（液壓與氣壓傳動大力發(fā)展于1945年，二戰(zhàn)后期） 液體傳動： 液壓傳動利用液體靜壓力傳遞動力。 液力傳動利用液體流動動能傳遞動力。 氣體傳動：氣壓傳動、氣力傳動,液壓傳動的工作原理：利用液體壓力能實現(xiàn)運動和動力的傳動方式（動畫）。,第1章 緒論,由帕斯卡原理可知，受力平衡時（動畫）：,P,液壓系統(tǒng)的壓力,分析：當兩液壓缸活塞的面積不變時，負載F2變化，將引 起P 變化，即液壓系統(tǒng)的壓力取決于外負載。,第一個特征：液壓系統(tǒng)的壓力取決于外負載。,設：大、小液壓缸活塞面積分別為A2和A1 大液壓缸所受負載為F2，作用于小液壓缸上的力為F1。,1動力傳遞,第1章 緒論,2運動的傳遞,若設：大、小液壓缸活塞位移平均速度分別為 v2和v1 。,由于從小液壓缸排出液體的體積等于進入大液壓缸液體的體積，則有:,q,分析：液壓傳動是靠密閉工作容積變化相等的原則實現(xiàn)運 動傳遞的，改變進入大液壓缸的流量q ，即可改變 其活塞的運動速度v2。,第二個特征：液壓傳動的速度大小取決于流量。,流量,第1章 緒論,第1章 緒論,由上述分析可知： 系統(tǒng)的工作壓力取決于負載，而與流量大小無關。 當A2 A1，只要施加很小的力F，就可舉起很重的物體，這就是液壓千斤頂的原理。 壓力和流量是液壓系統(tǒng)中兩個最基本的參數。,1.3 液壓與氣壓傳動的組成（以圖示磨床工作臺為例）,第1章 緒論,1.3 液壓與氣壓系統(tǒng)組成,能源裝置機械能轉換成液壓能（液壓泵或空氣壓縮機）； 執(zhí)行元件壓力能轉換成機械能輸出（液壓缸、馬達）； 控制元件對流體的壓力、流量和流動方向進行控制和 調節(jié)(各種的閥)； 輔助元件如油箱、管件等。,第1章 緒論,第1章 緒論,歷史：1650年的帕斯卡原理 1795年第一臺水壓機（英國）,發(fā)展：第二次世界大戰(zhàn)及戰(zhàn)后,目前：液壓技術與傳感技術、微電子技術的結合，出現(xiàn)諸如電液比例 閥、數字閥、電液伺服液壓缸等機（液）電一體化的元器件， 從而使液壓與氣壓傳動在眾多工業(yè)領域廣泛應用，例如發(fā)達國 家95的工程機械、90的數控加工中心、95以上的自動 線。,未來：液壓與計算機的結合，如CAD、CAT和計算機實時控制等。,液壓與氣壓系統(tǒng)的應用及發(fā)展,液壓系統(tǒng)的職能符號,“氣動與液壓”圖形符號標準已制定國家標準GB/T786-93,第1章 緒論,1.4 液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點,優(yōu)點： 1）體積小、重量輕、結構緊湊（指液壓傳動）。 2）沖擊小。 3）實現(xiàn)大范圍無級調速。 4）操縱方便、省力。 5) 易實現(xiàn)過載保護。 6）自潤滑，壽命長。 7）易實現(xiàn)標準化、系列化、通用化。,第1章 緒論,第1章 緒論,缺點： 1）不能保證準確的傳動比(泄漏和可壓縮性引起）。 2）傳動效率低，不適合遠距離傳動。 3）對溫度敏感。 4）制造精度高，價格貴。 5) 要有單獨的能源。 6）易泄漏污染（指液壓系統(tǒng)）。 7）故障不易排除。,1.4 液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點,液壓氣壓傳動的應用,工程機械,機器人,隧道工程,采礦,道路交通工程機械領域,壓路機,挖掘機,鏟運車,液壓氣壓傳動的應用,第2章 液壓流體力學基礎,2.1 液壓油液,本章重點： 流體的粘性的意義與度量、理解帕斯卡原理、連續(xù)性方程意義與應用、薄壁孔口流量壓力關系。 本章難點： 管路液阻特性、動量方程、孔口流動?？卓谑橇黧w控制的基本單元，為了深入理解各種孔口的流量壓力關系，安排液阻特性實驗。,2.2 液壓靜力學,2.3 液體動力學,2.4 管道流動,2.5 孔口流動,2.6 縫隙流動,2.7 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象,第2章 液壓流體力學基礎,各類液壓泵適用的粘度范圍,第2章 液壓流體力學基礎,2.2 液體靜力學,靜壓力及其特性； 靜壓力基本方程式； 帕斯卡原理； 靜壓力對固體壁面的作用力。,主要內容,第2章 液壓流體力學基礎,1.靜壓力及其特性,1)液體的靜壓力,靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。 （A 0） 若在液體的面積A上所受的作用力F為均勻分布時，靜 壓力可表示為： 液體靜壓力在物理學上稱為壓強，工程實際應用中習 慣稱為壓力。,第2章 液壓流體力學基礎,2)液體靜壓力的特性 液體靜壓力垂直于承壓面，方向為該面內法線方向。 液體內任一點所受的靜壓力在各個方向上都相等。,第2章 液壓流體力學基礎,2. 靜壓力基本方程式,圖2-2 靜壓力的分布規(guī)律,重力作用下靜止液體壓力分布特點：,靜止液體中任一質點的總能量 p/g+h 保持不變，即能量守恒。,任意一點壓力由兩部分組成：液面壓力p0，自重形 成的壓力gh。,離液面深度相同處各點的壓力相等，壓力相等的所 有點組成等壓面，重力作用下靜止液體的等壓面為 水平面。,第2章 液壓流體力學基礎,液體內的壓力與液體深度h成正比。,第2章 液壓流體力學基礎,3. 壓力的表示法及單位,絕對壓力：以絕對真空為基準進行度量。 相對壓力或表壓力：以大氣壓為基準進 行度量。 真空度：絕對壓力不足于大氣壓力的壓 力值。 絕對壓力大氣壓力+表壓力 表壓力絕對壓力-大氣壓力 真空度大氣壓力-絕對壓力 壓力的單位： 帕 Pa ( N / m2)，兆帕 Mpa,第2章 液壓流體力學基礎,圖示是應用帕斯卡原理的實例： 作用在大活塞上的負載F1形成液體壓力： p = F1 / A1 為防止大活塞下降，在小活塞上應施加的力： F2 = pA2 = F1A2 / A1,在密閉容器內，施加于靜止液體的壓力可以等值地傳遞到液體各點，這就是帕斯卡原理，也稱為靜壓傳遞原理。,由此可得知： 液壓傳動可使力放大，可使力縮小，也可以改變力的方向。 液體內的壓力是由負載決定的。,4. 帕斯卡原理,第2章 液壓流體力學基礎,當固體壁面為一平面時，液體壓力在該平面的總作力等于液體壓力與該平面面積的乘積，如液壓缸受力：,5. 靜壓力對固體壁面的作用力,液體對固體壁面的作用力,當固體壁面為一曲面時，液體壓力在該曲面某方向上的總作用力等于液體壓力與曲面在該方向投影面積的乘積。,例：求液壓力作用在半圓筒內壁沿 x 方向作用力。 解：過 取d 的一段微弧，沿圓筒長度方向 則可認為是矩形：,（半圓筒內壁在 x 方向上投影面積）,沿 x 方向力為：,第2章 液壓流體力學基礎,基本概念 流量連續(xù)性方程 伯努利方程 動量方程,研究液體流動時流速和壓力的變化規(guī)律。,2.3 液體動力學,第2章 液壓流體力學基礎,恒定流動：液體流動時，液體中任一點處的壓力、速度和密度 都不隨時間而變化的流動，稱為恒定流動。亦稱為 定常流動或非時變流動。（恒定流動演示）,平均流速：假設通流截面上各點的流速均勻分布，則平均流速 為v =q / A。,理想液體: 假設的既無粘性又不可壓縮的流體稱為理想液體。,通流截面：垂直于流動方向的截面，也稱為過流截面。,流 量：單位時間內流過某一通流截面的液體體積。 流量以q表示，單位為： m3 / s 或 L/min。,1. 液體動力學基本概念,2.流量連續(xù)性方程,流量連續(xù)性方程是質量守恒定律在流體力學中的表達方式。,任取1、2兩個通流截面，根據質量守恒定律有： 1v1 A1 = 2v2 A2 不考慮液體的壓縮性，則： 1 = 2 故得 ：q = v A = 常量,流量連續(xù)性方程說明了恒定流動中，流過各截面的不可壓縮流體的流量是不變的。因而流速與通流截面的面積成反比。,假設：液體在管內作恒定流動,第2章 液壓流體力學基礎,第2章 液壓流體力學基礎,1)理想流體的伯努利方程,伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的表達方式。,3.伯努利方程,說明壓力能，勢能和動能可以互相轉換，但其總和不變，即能量守恒。,第2章 液壓流體力學基礎,2)實際流體的伯努利方程,實際流體存在粘性，流動時存在能量損失hw ; 用平均流速替代實際流速，為動能修正系數，在紊流時取=1.1，在層流時取=2。實際計算時常取=1。,第2章 液壓流體力學基礎,例1.如圖示簡易熱水器，左端接冷水管，右端接淋浴蓮蓬 頭。已知 A1=A2/4和A1、h值，問冷水管內流量達到多少時 才能抽吸熱水？,解：沿冷水流動方向列A1、A2截面的伯努利方程 p1/g + v12/2g = p2/g + v22/2g 欲將熱水吸入則有： p1 +gh= pa 又 p2=pa v1A1=v2A2 代入得 h+v12/2g = (v1/4)2/2g v1 = (32gh/15)1/2 q = v1A1= (32gh/15)1/2 A1,3) 伯努利方程應用舉例,第2章 液壓流體力學基礎,列出11，22面伯努利方程,式中p1為大氣壓pa，v1液面流速為零，v2吸油管流速，hw吸油管損失。,例2 應用伯努利方程分析油泵正常吸油條件,則：,第2章 液壓流體力學基礎,泵吸油口真空度由三部分組成： 1）提升H高度所需壓力； 2）達到速度v所需壓力； 3）吸油管的壓力損失。,為減少泵口真空度措施： 1）增大吸油管徑，降低v； 2）縮短吸油管長度，減少彎頭，降低p； 3）降低安裝高度，降低H。,第2章 液壓流體力學基礎,作用在液體控制體積上的外力總和等于單位時間內流出控 制表面與流入控制表面的液體的動量之差。 應用動量方程注意：F、u 是矢量；流動液體作用在固體壁面上的力與作用在液體上的力大小相等、方向相反。,動量方程是動量定理在流體力學中的具體應用，用來計算流動液體作用在限制其流動的固體壁面上的總作用力。,4.動量方程,F = q（v2 cos2 - v1cos1） 2 90 F =qv1cos1 【閥芯對液體】 F =-F =qv1cos1 【液體對閥芯】,例：求液流通過滑閥時，對閥芯的軸向作用力的大小。,第2章 液壓流體力學基礎,顯然，液流有一個力圖使閥口關 閉的力，這個力稱為液動力。,第2章 液壓流體力學基礎,研究液體在管道流動時的能量損失問題。,主要內容：,流態(tài)與雷諾數 沿程壓力損失 局部壓力損失,2.4 液體流動中的壓力損失,第2章 液壓流體力學基礎,1. 流態(tài)、雷諾數（動畫）,第2章 液壓流體力學基礎,1) 流態(tài) 通過實驗發(fā)現(xiàn)液體在管道中流動時存在兩種流動狀態(tài)。 層流流速較低、粘性力起主導作用 紊流流速較高、慣性力起主導作用 液體的流動狀態(tài)用雷諾數Re來判斷。,第2章 液壓流體力學基礎,2)雷諾數 實驗表明： 雷諾數為無量綱數, 如果液流的雷諾數相同，它的流動狀態(tài)亦相同。 3)臨界雷諾數 一般以液體由紊流轉變?yōu)閷恿鞯睦字Z數作為判斷液體流態(tài)的依據，稱為臨界雷諾數，記為Recr。 當ReRecr，為層流； 當ReRecr，為紊流。 4)常見液流管道的臨界雷諾數（見表21）,第2章 液壓流體力學基礎,2.沿程壓力損失p,液體在等直徑管中流動時因摩擦而產生的損失，稱為沿程壓力損失。 因液體的流動狀態(tài)不同，沿程壓力損失的計算有所區(qū)別。,第2章 液壓流體力學基礎,1)層流時的沿程壓力損失,1. 通流截面上的流速分布規(guī)律,第2章 液壓流體力學基礎,2. 通過管道的流量,第2章 液壓流體力學基礎,3. 管道內的平均流速,4. 沿程壓力損失,第2章 液壓流體力學基礎,沿程壓力損失也可寫成：,第2章 液壓流體力學基礎,沿程阻力系數除了與雷諾數有關外，還與管道的粗糙度有關。 即, 為管壁的絕對粗糙度，/d 為相對粗糙度。 紊流時的沿程阻力系數 的具體數值，可查相關手冊。,2）紊流時的沿程壓力損失,第2章 液壓流體力學基礎,3.局部壓力損失p,液體流經管道的彎頭、接頭、閥口等處時，液體流速的大小和方向發(fā)生變化，會產生漩渦并發(fā)生紊動現(xiàn)象，由此造成的壓力損失稱為局部壓力損失p 。,局部壓力損失表達式:,式中: 為局部阻力系數，具體數值可查有關手冊。,第2章 液壓流體力學基礎,整個液壓系統(tǒng)的總壓力損失應為所有沿程壓力損失和所 有的局部壓力損失之和。,2.5 液體流經小孔及縫隙的流量,“孔口流動”主要介紹孔口的流量公式及液阻特性。,第2章 液壓流體力學基礎,一般孔口邊緣都做成刃口形式。,當液流經過管道由小孔流出時，由于液體慣性作用，使 通過小孔后的液流形成一個收縮斷面，然后再擴散，這一收 縮和擴散過程產生很大的能量損失,1.薄壁小孔,第2章 液壓流體力學基礎,完全收縮: D/d7,液流收縮不受孔前通道的影響,稱完全收縮. 不完全收縮: D/d7,孔前通道對液流進入小孔起導向作用,稱不完全收縮.,第2章 液壓流體力學基礎,對孔前、孔后通道斷面11、 22列伯努利方程，并設=1,1)流經薄壁小孔流量,其中的壓力損失包括突然收縮和突然擴大兩項損失。,第2章 液壓流體力學基礎,A0小孔截面積； Cd流量系數；Cd=0.60 0.61 流量系數Cd的大小一般由實驗確定.具體見相關手冊。,2）流經薄壁小孔流量公式:,薄壁小孔因沿程阻力損失小，q 對油溫變化不敏感，因此多被用作調節(jié)流量的節(jié)流器。,第2章 液壓流體力學基礎,1)短孔 流經短孔的流量 Cd=0.82，短孔常用作固定節(jié)流器。,2.短孔和細長孔,第2章 液壓流體力學基礎,液流經過細長孔的流量和孔前后壓差成正比，和液體粘度成反比。流量受液體溫度影響較大。,2）細長孔,流經細長孔的流量：,第2章 液壓流體力學基礎,3.平板縫隙,存在壓差流動和剪切流動。,通過平板縫隙的流量可由下式計算：,在壓差作用下，流量q 與 縫隙值h 的三次方成正比，這說明液壓元件內縫隙的大小對泄漏量的影響非常大。,第2章 液壓流體力學基礎,4.環(huán)形縫隙,注意： 當圓柱體移動方向和壓差方向相同時取正號，方向相反時取負號。,同心圓柱環(huán)形間隙 偏心環(huán)形間隙,通過同心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式：,第2章 液壓流體力學基礎,流經偏心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式：,當偏心量e=ho， 即1 時（最大偏心狀態(tài)），其通過的流量是同心環(huán)形間隙流量的2.5 倍。因此在液壓元件中應盡量使配合零件同心。,為相對偏心率： e / ho e為偏心量，h0= R - r,第2章 液壓流體力學基礎,5.圓錐環(huán)形間隙,順錐： 閥芯小端為高壓，液流由小端流向大端。,倒錐： 閥芯大端為高壓，液流由大端流向小端。,閥芯存在錐度不僅影響流經間隙的流量，而且影響縫隙中的 壓力分布。 如果閥芯在閥體孔內出現(xiàn)偏心，作用在閥芯一側的壓力將大 于另一側的壓力，使閥芯受到一個液壓側向力的作用。,第2章 液壓流體力學基礎,6.液壓卡緊現(xiàn)象（動畫） 倒錐的液壓側向力使偏心距加大，當液壓側向力足夠大時， 閥芯將緊貼孔的壁面，產生所謂液壓卡緊現(xiàn)象； 順錐的液壓側向力則力圖使偏心距減小，不會出現(xiàn)液壓卡緊 現(xiàn)象。 為減少液壓側向力，一般在閥芯或柱塞的圓柱面開徑向均壓 槽，使槽內液體壓力在圓周方向處處相等，槽深和寬為0.3 1.0mm。,第2章 液壓流體力學基礎,2.6 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象,1.液壓沖擊 液壓沖擊的類型： 管道閥門突然關閉時的液壓沖擊 運動部件制動時產生的液壓沖擊,第2章 液壓流體力學基礎,減少液壓沖擊的措施： 延長閥門關閉和運動部件制動換向的時間; 限制管道流速及運動部件的速度; 適當增大管徑，以減小沖擊波的傳播速度; 盡量縮短管道長度，減小壓力波的傳播時間； 用橡膠軟管或設置蓄能器吸收沖擊的能量。,第2章 液壓流體力學基礎,2.氣穴現(xiàn)象,氣穴現(xiàn)象的產生 氣穴現(xiàn)象多發(fā)生在閥口和泵的吸油口 氣穴現(xiàn)象的危害,減少氣穴現(xiàn)象的措施： 1、減小閥孔前后的壓力降，一般使壓力比p1/p23.5。 2、盡量降低泵的吸油高度，減少吸油管道阻力。 3、各元件聯(lián)接處要密封可靠，防止空氣進入。 4、增強容易產生氣蝕的元件的機械強度。,第3章 液壓泵和液壓馬達,3.1 概述,3.2 齒輪泵與齒輪馬達,3.3 葉片泵與葉片馬達,3.4 柱塞泵與柱塞馬達,本章介紹液壓泵和液壓馬達 原理、結構及在液壓系統(tǒng)中的作 用。 本章重點： 液壓泵和液壓馬達功率和效 率計算的基本方法。液壓泵和液 壓馬達工作原理、結構、參數以 及選用。,3.5 柱塞式液壓泵的合理使用,第3章 液壓泵和液壓馬達,液壓泵作為液壓系統(tǒng)的動力元件，將原動機輸入的機 械能轉換為液壓能輸出，為液壓系統(tǒng)提供足夠流量的壓力 油。而液壓馬達是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，是將液壓泵提 供的液壓能轉變?yōu)闄C械能的能量轉換裝置。,3.1 液壓泵概述,1）以單柱塞泵為例（動畫） 偏心輪旋轉一轉，柱塞上下往復運動一次，向下運動吸油，向上運動排油。 泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量。,第3章 液壓泵和液壓馬達,1.液壓泵基本工作原理,第3章 液壓泵和液壓馬達,2）液壓泵正常工作的三個必備條件,必須具有一個由運動件和非運動件所構成的密閉容積； 密閉容積的大小隨運動件的運動作周期性的變化，實現(xiàn)吸油和壓油； 吸油腔與排油腔隔開。,第3章 液壓泵和液壓馬達,1）液壓泵和液壓馬達的壓力 工作壓力：液壓泵實際工作時的出口壓力pp或液壓馬達的進口壓力pm 額定壓力 ps ：正常工作條件下連續(xù)運轉的最高壓力。,2）液壓泵和液壓馬達的排量 液壓泵排量Vp：油泵每轉所排出的油液體積； 液壓馬達排量Vm： 馬達每轉所需油液體積； 常用單位為 cm3/r (ml/r)。,2.液壓泵的基本參數,第3章 液壓泵和液壓馬達,3）液壓泵和液壓馬達理論流量： 液 壓 泵q pt ：單位時間內理論上排出的油液體積； 液壓馬達q mt ：空載無流量損失下運轉所需流量； q t= n v ，單位為 m3/s 或 L/min 。,4）液壓泵和液壓馬達實際流量 q ： 液 壓 泵qp：單位時間內實際排出的油液體積； 若泄漏流量為qp，則：,第3章 液壓泵和液壓馬達,液壓馬達qm：液壓馬達實際運轉所需輸入的流量； 若泄漏流量為 ，則:,第3章 液壓泵和液壓馬達,5）液壓泵或液壓馬達的轉速： 額定轉速 n s： 額定壓力下能連續(xù)長時間正常運轉的最高轉速。 最高轉速 n max： 額定壓力下允許短時間運行的最高轉速。 最低轉速 n min： 正常運轉允許的最低轉速。 轉速范圍： 最低轉速和最高轉速之間的轉速。,第3章 液壓泵和液壓馬達,液壓泵： 輸入功率 ：P pi= Tpp 輸出功率 ：Ppo = ppqp 若不考慮能量損失： 2npTpt = ppVpnp 則TptppVp/2 液壓馬達： 輸入功率 ：P mi = pmqm 輸出功率 ：Pmo = Tmm 若不考慮能量損失： pmVmnm = 2nmTmt 則TmtpmVm/2,6）液壓泵和液壓馬達的功率,7) 液壓泵和液壓馬達的效率：,第3章 液壓泵和液壓馬達,容積效率v： 用以衡量液壓泵或液壓馬達的泄漏大小。,液 壓 泵：泵的實際流量qp與理論流量qpt之比。,液壓馬達：液壓馬達的理論流量qmt與實際輸入流量qm之比。,機械效率m： 用以衡量液壓泵或液壓馬達因摩擦引起的扭矩損失。,第3章 液壓泵和液壓馬達,液 壓 泵：理論扭矩與實際輸入扭矩之比。,液壓馬達：實際輸出扭矩與理論扭矩之比。,第3章 液壓泵和液壓馬達,總效率 ： 液壓泵或液壓馬達均為輸出功率 P o與輸入功率 P i之比,液 壓 泵：,液壓馬達：,第3章 液壓泵和液壓馬達,液壓泵的特性曲線,第3章 液壓泵和液壓馬達,3.液壓泵的分類和選用,1)分類,外嚙合齒輪泵,內嚙合齒輪泵,雙作用葉片泵,單作用葉片泵,軸向柱塞泵,徑向柱塞泵,單作用葉片泵，徑向柱 塞泵和軸向柱塞泵可以作變 量泵,第3章 液壓泵和液壓馬達,2)選用原則： 是否要求變量： 要求變量選用變量泵。 工 作 壓 力: 柱塞泵的額定壓力最高。 工 作 環(huán) 境: 齒輪泵的抗污能力最好。 噪 聲 指 標: 雙作用葉片泵和螺桿泵屬低噪聲泵。 效 率: 軸向柱塞泵的總效率最高。,第3章 液壓泵和液壓馬達,3.2 齒輪泵,齒輪泵根據嚙合形式不同分為兩種：,外嚙合齒輪泵,內嚙合齒輪泵,第3章 液壓泵和液壓馬達,1. 外嚙合齒輪泵,1)結構組成 一對齒輪 泵體 前后蓋板 長短軸,第3章 液壓泵和液壓馬達,2）工作原理（動畫）,第3章 液壓泵和液壓馬達,3）外嚙合齒輪泵的排量公式,近似計算時可認為其排量等于 它的兩個齒輪的齒槽容積之和。 假設齒槽容積等于輪齒體積，則： V =2dhb2zm2b 考慮到，齒槽容積略大于輪齒 體積通常按下式計算 V =6.66zm2b,思考一下，流量如何計算？,第3章 液壓泵和液壓馬達,齒輪嚙合過程中，壓油腔容積變化率是不均勻的，齒輪泵的瞬時理論流量呈脈動現(xiàn)象。脈動的大小由流量脈動率p來衡量。,由圖可見，外嚙合齒輪泵齒數越多，脈動越小，且從該指標看內嚙合優(yōu)于外嚙合。,4）流量脈動,5）外嚙合齒輪泵的結構特點,第3章 液壓泵和液壓馬達,泄漏與間隙補償措施 齒輪泵存在端面泄漏； 徑向泄漏； 輪齒嚙合處泄漏。 端面泄漏占8085。,由于端面泄漏占8085，因此端面泄漏限制了齒輪泵壓力的提高，一方面工藝限制，使間隙不可能很小，另一方面，由于磨損，間隙會越來越大，如何解決這一問題，成為提高齒輪泵壓力的重要課題之一。,第3章 液壓泵和液壓馬達,6)間隙補償措施（提高壓力的措施） 采用靜壓平衡措施： 在齒輪和蓋板之間增加一個補償零件，如浮動軸套或浮動側板，在浮動零件的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面的液壓力，其差值由一層很薄的油膜承受。,第3章 液壓泵和液壓馬達,7）液壓徑向力及平衡措施,解決措施： 通過在蓋板上開設平衡槽，使它們分別與低、高壓腔相通，產生一個與液壓徑向力平衡的作用。 平衡徑向力的措施都是以增加徑向泄漏為代價。,產生原因： 液壓徑向力見左圖,第3章 液壓泵和液壓馬達,8）困油現(xiàn)象與卸荷措施,困油現(xiàn)象產生的原因: 當齒輪重迭系數1，在兩 對輪齒同時嚙合時，它們之 間將形成一個與吸、壓油腔 均不相通的閉死容積，稱為 “困油容積”。此“困油容 積”隨齒輪轉動其大小發(fā)生 變化，先由大變小，后由小 變大，形成困油。,(困油現(xiàn)象動畫),第3章 液壓泵和液壓馬達,困油現(xiàn)象的危害 困油容積由大變小時油液受擠壓，導致壓力沖擊和油液發(fā)熱，困油 容積由小變大時，會引起汽蝕和噪聲。 卸荷措施 在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽 開設卸荷槽的原則 困油容積由大變小時，與壓油腔相通；困油容積由小變大時，與吸油腔相通；困油容積最小時，與吸、壓油腔都不相通。,第3章 液壓泵和液壓馬達,2.內嚙合齒輪泵,1)工作原理（動畫） 2)特點 無困油現(xiàn)象。 流量脈動小，噪聲低。,第3章 液壓泵和液壓馬達,3.3 葉片泵,雙作用葉片泵 雙作用葉片泵因轉子旋轉一周，葉片在轉子葉片槽內 滑動兩次，每個工作容積完成吸油和壓油各兩次，并且只 能做定量泵用。 單作用葉片泵 單作用葉片泵轉子每轉一周，每個工作容積完成吸、壓油各一次，故稱為單作用泵，且既可做定量泵，由可做變量泵用。,第3章 液壓泵和液壓馬達,葉片泵與齒輪泵相比,優(yōu)點：1）噪音低、流量均勻、體積?。?2）壓力脈動小、密封性好、容積效率高； 3）工作壽命長。 缺點：對油液污染敏感、自吸性較差。 用途：機床設備、中小型工程機械、冶金機械。,第3章 液壓泵和液壓馬達,1)結構組成,定子、轉子、葉片、左（右）配流盤、傳動軸,1.雙作用葉片泵,第3章 液壓泵和液壓馬達,2)雙作用葉片泵工作原理（動畫）,第3章 液壓泵和液壓馬達,3)作用葉片泵的定子曲線,組成： 兩段大小半徑R、r的圓弧及四段過渡曲線。 過渡曲線作用： 產生密閉工作容積變化。,對過渡曲線的要求： (1)在該段上葉片與定子表面只發(fā)生“柔性沖擊”，減小磨損； (2)使葉片外伸時的最小離心加速度 所需外伸加速度，不產生葉片“ 脫空”。 (3)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，為了 獲得更好的性能，有些泵采用了三次以上的高次曲線。,第3章 液壓泵和液壓馬達,4)排量公式 為葉片傾角；z為葉片數；b為葉片寬；S為葉片厚。,一般在雙作用葉片泵中,葉片底部全部接通壓力油腔,因而葉片在槽中作往復運動時,葉片槽底部的吸油和壓油不能補償由于葉片厚度所造成的排量減小 ,所以排量公式中的第二項反映了這一影響。,第3章 液壓泵和液壓馬達,5)雙作用葉片泵的結構特點,徑向力平衡：這種葉片泵由于有兩個吸油腔和兩個壓油腔,并且各自對稱布置，所以作用在轉子上的液體壓力相互平衡 。 為保證葉片自由滑動且始終緊貼定子內表面，葉片槽根部全部通壓力油。 合理設計過渡曲線形狀和葉片數（z8，一般為12或16片），可使理論流量均勻，噪聲低。 定子曲線圓弧段圓心角 配流窗口的間距角 葉片間夾角（= 2/ z ）。 為減少兩葉片間的密閉容積在吸壓油腔轉換時因壓力突變而引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽。,第3章 液壓泵和液壓馬達,第3章 液壓泵和液壓馬達,由于一般雙作用葉片泵的葉片底部通壓力油，使得處于吸油區(qū)的葉片頂部和底部的液壓作用力不平衡，葉片頂部以很大的壓緊力抵在定子吸油區(qū)的內表面上,，使磨損加劇，影響葉片泵的使用壽命，尤其是工作壓力較高時，磨損更嚴重，因此吸油區(qū)葉片兩端壓力不平衡,限制了雙作用葉片泵工作壓力的提高。所以在高壓葉片泵的結構上必須采取措施，使葉片壓向定子的作用力減小。,葉片槽根部全部通壓力油會帶來以下副作用：,第3章 液壓泵和液壓馬達,6)提高雙作用葉片泵額定壓力的措施,采用浮動配流盤實現(xiàn)端面間隙補償 減小通往吸油區(qū)葉片根部的油液壓力（p） 減小吸油區(qū)葉片根部的有效作用面積 階梯式葉片（s ） 子母葉片（b ） 柱銷式葉片（b ）,第3章 液壓泵和液壓馬達,2.單作用葉片泵,1）組成： 定子 轉子 葉片 左、右配流盤 傳動軸,第3章 液壓泵和液壓馬達,2)單作用葉片泵工作原理（動畫） 葉片泵在轉子每轉一周，每個工作空間完成一次吸油和壓油，因此稱為單作用葉片泵。轉子不停地旋轉，泵就不斷地吸油和排油。,3.排量公式,第3章 液壓泵和液壓馬達,4.單作用葉片泵的特點,可以通過改變定子的偏心距 e 來調節(jié)泵的排量和流量。 葉片槽根部分別通油，在高壓區(qū)通高壓油，低壓區(qū)通低壓油，減小了葉片磨損。 轉子受有不平衡的液壓徑向力，所以一般不用于高壓。 單作用葉片泵瞬時理論流量是脈動的，可以證明葉片數越多并取奇數時流量脈動小，因此單作用葉片泵葉片數取為奇數，以減小流量的脈動，葉片數多為13或15片。,第3章 液壓泵和液壓馬達,5.限壓式變量葉片泵（以外反饋式為例）,第3章 液壓泵和液壓馬達,1）變量原理,若負載增大，使p升高，但只要F Ft，泵的輸出流量就不變化。,右側為調壓彈簧，彈簧力Ft=kx0 左側為控制活塞，油壓力F=pA,當F Ft時，定子處于右極限位置 且：e=emax，泵輸出最大流量；,第3章 液壓泵和液壓馬達,泵的出口 壓力越高，定子的偏心越小，泵的輸出流量越小。,若負載繼續(xù)增大，使p繼續(xù)升高至F Ft時，定子將向偏心減小的方向移動，泵的輸出流量減小，由于彈簧受到進一步的壓縮，彈簧力也增大為Ft=k (x0+x)，當液壓力和彈簧力相等時，定子 在新的平衡位置。（e=emaxx）下工作，泵輸出流量為該位置所確定的流量。,第3章 液壓泵和液壓馬達,2) 特性曲線,調節(jié)彈簧的預壓縮量，即改變特性曲線中拐點B 的壓力大小 pB，曲線 BC段沿水平方向平移。 調節(jié)定子右邊柱塞處的最大流量調節(jié)螺釘，可以改變定子的最大偏心距emax，即改變泵的最大流量，曲線 AB段上下移動。,第3章 液壓泵和液壓馬達,更換不同剛度的彈簧，即改變了BC 的斜率，泵的最高壓力 pc也就不同。 當泵的出口壓力升至c點的壓力pc時，泵的流量等于零，壓 力不在增加，把泵的壓力限定為pc ，因此此泵命名為限壓 式變量泵。,第3章 液壓泵和液壓馬達,3.4 柱塞泵,按柱塞排列方向的不同進行分類： 軸向柱塞泵 徑向柱塞泵,分類：,柱塞泵是靠柱塞在缸體內作往復運動，使密封容積交替變化來實現(xiàn)吸油和壓油的。,第3章 液壓泵和液壓馬達,優(yōu)點：結構緊湊、單位功率體積小，壓力高、效率高（容積 效率可達99、總效率可達97以上）、易于實現(xiàn)變 量。 目前產品額定壓力已達35MPa, 排量已達500ml/r。 應用：廣泛應用于高壓、大流量、大功率和流量需要調節(jié)的 場合，如龍門刨、工程機械、礦山機械等。,特點及應用,第3章 液壓泵和液壓馬達,1.斜盤式軸向柱塞泵,1)結構及組成(動畫) 缸體 在直徑為D園上均布Z 個柱塞孔。 柱塞滑履組 柱塞直徑為d，在缸體內均勻分布。 斜盤 相對傳動軸傾角為 配流盤 傳動軸,2）工作原理 3）排量公式,第3章 液壓泵和液壓馬達,變量方式：通過改變斜盤傾角實現(xiàn)，有手動和伺服兩種方式。,第3章 液壓泵和液壓馬達,4）結構特點,（1）三對磨擦副 柱塞與缸體孔 缸體與配流盤 滑履與斜盤,（2）柱塞數為奇數 為減小瞬時流量的 脈動，通常柱塞個 數取為奇數，一般 為：5、7、9,第3章 液壓泵和液壓馬達,（3）開減振槽或減振孔 為防止密閉容積在吸、壓油轉換時因壓力突變引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽或減振孔。只適用于單向旋轉。,第3章 液壓泵和液壓馬達,2.斜盤式軸向柱塞泵（通軸式）,第3章 液壓泵和液壓馬達,3.斜軸式無鉸軸向柱塞泵,第3章 液壓泵和液壓馬達,4.徑向柱塞泵(配流軸式動畫),第3章 液壓泵和液壓馬達,5.選擇液壓泵的原則,1）是否要求變量 徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。 2）工作壓力 柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后 可達16MPa；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達21MPa 3）工作環(huán)境 齒輪泵的抗污染能力最好。,第3章 液壓泵和液壓馬達,3）噪聲指標 低噪聲泵有內嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙 作用葉片泵和螺桿泵的瞬時流量均勻。 4）效率 軸向柱塞泵的總效率最高；同一結構的泵，排量大的泵 總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。,6.各類液壓泵性能及應用,第3章 液壓泵和液壓馬達,3.5 液壓馬達,馬達與泵在原理上有可逆性，但因用途不同結構上 有些差別：馬達要求正反轉，其結構具有對稱性；而泵 為了保證其自吸性能，結構上采取了某些措施。 馬達的分類： ns500r/min 為高速液壓馬達：齒輪馬達，葉片馬達，軸向柱塞馬達 ns 500r/min 為低速液壓馬達：徑向柱塞馬達（單作用連桿型徑向柱塞馬達，多作用內曲線徑向柱塞馬達）,第3章 液壓泵和液壓馬達,1.齒輪馬達,1）齒輪馬達工作原理（動畫）,2）結構特點 進出油口相等，有單獨的泄油口； 為減少摩擦力矩，采用滾動軸承； 為減少轉矩脈動，齒數較泵齒數多,3）應用 由于密封性能差，容積效率較低，不能產生較大的轉矩，且瞬時轉速和轉矩隨嚙合點而變化，因此僅用于高速小轉矩的場合，如工程機械、農業(yè)機械及對轉矩均勻性要求不高的設備。,第3章 液壓泵和液壓馬達,2.葉片馬達,2）結構特點 進出油口相等，有單獨的 泄油口； 葉片無傾角，葉片底部設 置有燕式彈簧； 在高低壓油腔通入葉片底 部的通路上裝有梭閥。,3）應用 轉動慣量小，反應靈敏，能適應較高頻率的換向。但泄漏大，低速時不夠穩(wěn)定。適用于轉矩小、轉速高、機械性能要求不嚴格的場合。,1）工作原理（動畫）,第3章 液壓泵和液壓馬達,3. 軸向柱塞馬達,2）結構特點 配流盤為對稱結構。 軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達是互逆的。,3）應用 作變量馬達。改變斜盤傾角，不僅影響馬達的轉矩，而 且影響它的轉速和轉向。斜盤傾角越大，產生的轉矩越大， 轉速越低。,1）工作原理（動畫）,第3章 液壓泵和液壓馬達,4. 低速大扭矩馬達-多作用內曲線徑向柱塞馬達,第4章 液壓缸,4.1 液壓缸的類型和特點,4.2 液壓缸的結構,本章介紹常見液壓缸的原 理、結構及在液壓系統(tǒng)中的作 用。 本章重點： 單、雙桿活塞缸和柱塞缸的基 本輸出、輸入計算。 本章難點： 液壓缸典型結構。,4.3 液壓缸的設計與計算,4.4 液壓缸常見故障及分析,第4章 液壓缸,4.1 液壓缸的類型和特點,1.液壓缸的分類 按結構形式分： 活塞缸 又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸 柱塞缸 擺動缸 又分單葉片擺動缸、雙葉片擺動缸 按作用方式分： 單作用液壓缸 雙作用液壓缸 復合式缸,第4章 液壓缸,第4章 液壓缸,2. 雙桿活塞缸,缸筒固定式： 運動部件移動范圍是活塞有效行 程的三倍，該安裝方式站地面積大， 僅適用于小型機床。 活塞桿固定： 運動部件移動范圍是活塞有效行 程的兩倍站地面積小，適用于大中型 型機床。,第4章 液壓缸,特點：,兩腔面積相等， A1 = A2 當輸入流量相同時，v1 = v2 當輸入壓力相同時，F(xiàn)1 = F2,第4章 液壓缸,推力特性：,缸在左右兩個方向上輸出的推力相等，m為缸的機械效率。,缸在左右兩個方向上輸出的速度相等，v為缸的容積效。,速度特性:,第4章 液壓缸,特點：,安裝方式： 單桿活塞缸只有一端帶活塞桿， 它也有缸筒固定和活塞桿固定兩種安 裝方式，兩種方式的運動部件移動范 圍均為活塞有效行程的兩倍。,3.單桿活塞缸,兩腔面積不等，A1 A2 當輸入流量相同時，v1 v2 當輸入壓力相同時，F(xiàn)1 F2,第4章 液壓缸,1）單桿活塞缸速度推力特性,無桿腔進油：,第4章 液壓缸,有桿腔進油：,第4章 液壓缸,工程上將速度v2 與v1的比值稱為往返速比，用v表示,由上式可知，已知D和v 可求得d,2)往返速比,第4章 液壓缸,3）單桿活塞缸的差動連接,單桿活塞缸的一種聯(lián)接方式。它把右 腔的回油管和左腔的進油管接通。這 種聯(lián)接方式稱為差動聯(lián)接。,故：,活塞前進的速度：,第4章 液壓缸,顯然，差動聯(lián)接時活塞運動速度較快，產生的推力較小。所以差動聯(lián)接常用于空載快進場合。,推力為：,如果要求： 快進差動v3無差動快退v2 ，則 ：,第4章 液壓缸,4. 其它液壓缸,1）柱塞缸 柱塞與缸筒無配合關系， 缸筒內孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導向套有配合關系。 為減輕重量，減少彎曲變 形，柱塞常做成空心。,柱塞缸只能作單作用缸，要求往復運動時，需成對使用。 柱塞缸能承受一定的徑向力。,第4章 液壓缸,柱塞缸的速度推力特性： 柱塞運動速度： 柱塞推力：,第4章 液壓缸,2）伸縮液壓缸,由兩個或多個活塞式缸套裝而成。 各級活塞依次伸出可獲得很長的 行程，當依次縮回時缸的軸向尺 寸很小。,各級壓力和速度可按活塞缸的有關公式計算。 特別適用于工程機械及自動線步進式輸送裝置。,除雙作用伸縮缸（動畫）外，還有單作用伸縮缸（動畫） ，它與雙作用不同點是回程靠外力，而雙作用靠液壓作 用力。,第4章 液壓缸,3）齒條活塞缸,齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機構組成的復合式缸。它將活塞的直線往復運動轉變?yōu)辇X輪的旋轉運動，用在機床的進刀機構、回轉工作臺轉位、液壓機械手等。,4）增壓缸（動畫）,增壓缸是活塞缸與柱塞缸組成的復合缸，不是能量轉換裝置，只是一個增壓器件,分為單作用和雙作用。,在某些短時或局部需要高壓的液壓系統(tǒng)中，常用增壓缸與低壓大流量泵配合作用，增大壓力關系為：,第4章 液壓缸,第4章 液壓缸,5）擺動式液壓缸(動畫),分為雙葉片式和單葉片式，雙葉片式擺動角度一般小于150，單葉片式可達300。在相同條件下，雙葉片式輸出轉矩是單葉片擺動缸的兩倍，輸出角速度則是單葉片缸的一半。,擺動式液壓缸。常用于輔助裝置，如送料和轉位裝置、液壓機械手及間歇進給機構。,第4章 液壓缸,4.2 液壓缸的結構,第4章 液壓缸,1）缸筒：主要是由鋼材制成，缸筒內要經過精細加工，表面粗糙度Ra0.08um，以減少密封件的摩擦。 2）蓋板：通常由鋼材制成，有前端蓋和后端蓋，安裝在缸筒的前后兩端，蓋板和缸筒的連接方法有焊接、拉桿、法蘭、羅紋連接等。 3）活塞：的材料通常用鋼或鑄鐵，也可采用鋁合金?；钊透淄矁缺陂g需要密封，采用的密封件有O形環(huán)、V形油封、U形油封、X形油封和活塞環(huán)等。而活塞應有一定的導向長度，一般取活塞長度為缸 筒內徑的（0.61.0）倍。,液壓缸的組成,第4章 液壓缸,4）活 塞 桿：是由鋼材做成實心桿或空心桿，表面經淬火 再鍍鉻處理并拋光。 5）緩沖裝置：為了防止活塞在行程的終點與前后端蓋板發(fā) 生碰撞，引起噪音，影響工件精度或使液壓 缸損壞，常在液壓缸前后端蓋上設有緩沖裝 置，以使活塞移到快接近行程終點時速度減 慢下來終至停止。,液壓缸的組成,第4章 液壓缸,6）放氣裝置：在液壓缸結構上能及時排除缸內留存的氣體 而設計的裝置。一般雙作用式液壓缸不設專 門的放氣孔，而是將液壓油出入口布置在前 后蓋板的最高處。而大型雙作用式液壓缸則 必須在前后端蓋板設放氣栓塞。單作用式液 壓缸液壓油出入口一般設在缸筒底部，在最 高處設放氣栓塞。 7）密封裝置：液壓缸的密封裝置用以防止油液的泄漏。 液壓缸的密封主要是指活塞、活塞桿處的動 密封和缸蓋等處的靜密封。常采用O形密封圈 和Y形密封圈。,液壓缸的組成,第5章 液壓控制閥,5.1 方向控制閥,5.2 壓力控制閥,5.3 流量控制閥,5.4 插裝閥,5.5 電液伺服閥和電液比例閥,本章介紹常見液壓控制閥的原理、結構及在液壓系統(tǒng)中的作用。 本章重點： 方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。 本章難點： 先導式溢流閥的工作原理及應用。,第5章 液壓控制閥,5.1 方向控制閥,方向控制閥控制和改變液體流動的方向的閥類,常見的有單向閥和換向閥,液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中被用來控制液體的壓力、流量和流動方向，保證執(zhí)行元件按照要求進行工作，屬控制元件。,第5章 液壓控制閥,作用:只允許液流向一個方向流動，反向截止。,1.單向閥,1）普通單向閥（動畫）,第5章 液壓控制閥,普通單向閥的應用,安裝在泵的出口，防止壓力沖擊影響泵的正常工作或防止泵不工作時液壓系統(tǒng)油液經泵倒流回油箱。 被用來分隔油路以防止高低壓干擾。 與其他的閥組成單向節(jié)流閥、單向減壓閥、單向順序閥等。 安裝在執(zhí)行元件的回油路作背壓閥。,第5章 液壓控制閥,2）液控單向閥,作用：使油液可以單向或雙向流動,第5章 液壓控制閥,液控單向閥的應用,需要指出： 控制壓力油油口不工作時，應使其通回油箱，否則控制活塞難以復位，單向閥反向不能截止液流。,對液壓缸進行閉鎖； 作為豎直使用液壓缸的支撐防 止自由下落。,第5章 液壓控制閥,換向閥作用是利用閥芯和閥體間相對位置的變化來接通、斷開或改變系統(tǒng)中油液的流動方向。,2.換向閥,第5章 液壓控制閥,1）分類,第5章 液壓控制閥,2) 換向閥的工作原理,第5章 液壓控制閥,3）換向閥的結構型式,第5章 液壓控制閥,第5章 液壓控制閥,第5章 液壓控制閥,4）換向閥的操縱方式,第5章 液壓控制閥,第5章 液壓控制閥,5）常用換向閥的中位機能,三位換向閥在中間位置各油口的連通方式稱為中位機能。中位機能不同，對系統(tǒng)的控制性能也不同。,第5章 液壓控制閥,第5章 液壓控制閥,舉例：,欲保持P口的壓力：選O、Y機能,欲使系統(tǒng)卸荷：選H、M機能,要求負載處于浮動：選H、Y機能,要求換向精度高：選O、M機能,既要系統(tǒng)卸荷又換向精度高：選M機能,既保持系統(tǒng)壓力又負載浮動： 選Y機能,第5章 液壓控制閥,6）典型換向閥,三位四通電磁換向閥,優(yōu)點： 與電氣結合，操作簡 便、易于實現(xiàn)自動控 制。,對流量較大時應選用液動換向閥或電液換向閥。,缺點： 受電磁鐵吸力較小的限制，通流量一般在100L/min以內。,第5章 液壓控制閥,三位四通電液換向閥（左位，右位）,電液換向閥是由電磁換向閥與液動換向閥組合，集合了電磁閥操作簡便、易于實現(xiàn)自動控制和液動閥通量大的優(yōu)點。,液動換向閥實現(xiàn)主油路的換 向，稱為主閥。,電磁換向閥改變液動閥控 制油路的方向，稱為先導閥。,第5章 液壓控制閥,液動閥兩端控制油路上的節(jié)流閥可以調節(jié)主閥的換向速度。 為保證液動閥回復中位，電磁閥的中位必須是A、B、T油口互通。 控制油可以取自主油路（內控） 也可以取獨立油源（外控） 思考題：執(zhí)能符號中六個油口分別接何處？,第5章 液壓控制閥,5.2 壓力控制閥,壓力控制閥是用來控制液壓系統(tǒng)中油液壓力或通過壓力信號實現(xiàn)控制的閥類。它包括溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器。,第5章 液壓控制閥,保持系統(tǒng)壓力恒定；（溢流閥作定壓閥用） 限制系統(tǒng)最高壓力，保證系統(tǒng)安全；（溢流閥做安全閥用） 利用回路壓力來控制多個執(zhí)行元件的先后動作順序，（順序閥） 穩(wěn)定或降低回路的壓力。（減壓閥） 還有的是利用液壓力作為信號控制其動作，（壓力繼電器）,壓力控制閥的基本工作原理: 通過液壓作用力與彈簧力進行比較來實現(xiàn)對油液壓力的控制。,作用：,第5章 液壓控制閥,溢流閥的通常旁接在液壓泵的出口，保持系統(tǒng)壓力恒定或限制系統(tǒng)的 最高壓力，保證系統(tǒng)安全。前者稱為定壓閥（或穩(wěn)壓閥），主要用于 定量泵進、出油節(jié)流調速系統(tǒng)，用于保證系統(tǒng)壓力為恒定值；后者稱 為安全閥，限制系統(tǒng)的最高壓力，保證系統(tǒng)安全。,限壓閥,安全閥,1.溢流閥,作用,第5章 液壓控制閥,分類： 直動式和先導式兩種。,直動式,先導式,第5章 液壓控制閥,性能要求：,啟閉性好； 靈敏度高； 工作穩(wěn)定、噪聲低； 密封性好； 閥口壓力降小。,第5章 液壓控制閥,1）直動型溢流閥（動畫）,系統(tǒng)壓力低于溢流閥調壓彈簧調定的 壓力時，溢流閥不開啟溢流，系統(tǒng)壓 力隨負載變化而變化。 系統(tǒng)壓力等于溢流閥調壓彈簧調定的 壓力時，溢流閥開啟溢流，使其基本 保持恒定。,注：溢流閥調節(jié)和控制的是進口壓力,第5章 液壓控制閥,a）直動型溢流閥的調定壓力是直接與彈簧力比較而 得到的，欲提高控制壓力，就要加大彈簧剛度K ，閥芯因溢流量變化波動時，調壓偏差加大。因 此，直動溢流閥不適宜用于高壓系統(tǒng)。,幾點分析,結論：該閥只限于低壓場合， 一般ps 2.5MPa,b）彈簧腔的泄漏油經閥內泄油通道至