液壓復(fù)習(xí)資料

1、緒論：1液壓傳動系統(tǒng)組成：能源裝置 液壓泵執(zhí)行元件一一有作直線運動的液壓缸，或作回轉(zhuǎn)運動的液壓馬達?？刂普{(diào)節(jié)元件一一溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥。輔助元件油箱、過濾器、油管。2液壓傳動優(yōu)點：在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動力。液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向。液壓裝置能在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速范圍可達2000）,它還可以在運行的過程中進行調(diào)速。液壓傳動易于自動化， 它對液體壓力、流量或流動方向易于進行調(diào)節(jié)或控制。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動控制結(jié)合起來使用時，整個傳動裝置能實現(xiàn)很復(fù)雜的順序動作，也能方

2、便地實現(xiàn)遠程控制。液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護。液壓缸和液壓馬達都能長期在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作而不會過熱，這是電氣傳動裝置和機械傳動裝置無法辦到的。由于液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。用液壓傳動實現(xiàn)直線運動比用機械傳動簡單。第一章：流體力學(xué)基礎(chǔ)P 二 Pogh1液體靜壓力基本方程意義靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。靜壓力基本方程的物理意義是：靜止液體內(nèi)任何一點具有壓力能和位能兩種能量形式，且其總和保持不變，即能量守恒。但是兩種能量形式之間可以相互轉(zhuǎn)換。2真空度表示方法：如果液體中某點處的絕對壓力小于大氣壓力，這時該點的絕對壓力比大氣壓力小的那部分

3、壓力值，稱為真空度。真空度 =大氣壓力-絕對壓力3連續(xù)方程含義：連續(xù)方程是流量連續(xù)性方程的簡稱，它是流體運動學(xué)方程，其實質(zhì)是質(zhì)量守恒定律的另一種表示形式，即將質(zhì)量守恒轉(zhuǎn)化為理想液體作恒定流動時的體積守恒。q = vA = 常量這就是液流的流量連續(xù)性方程，它說明在恒定流動中，通過流管各截面的不可壓縮流體的流量是相等的。換句話說，液體是以同一個流量在流管中連續(xù)地流動著；而液體的流速則與流通截面面積成反比 。4能量方程含義:能量方程又常稱伯努利方程，它實際上是流動液體的能量守恒定律。理想液體能量方程的物理意義是：理想液體作恒定流動時具有壓力能、位能和動能三種能量形成，在任一截面上這三種能量形式之間可

4、以相互轉(zhuǎn)換，但三者之和為一定值，即能量守恒5液流的兩種流態(tài)，判別方法:層流和湍流。層流時，液體流速較低，質(zhì)點受粘性制約,不能隨意運動，粘性力起主導(dǎo)作用;湍流時，液體流速較高，粘性的制約作用減弱，慣性力起主導(dǎo)作用。判別方法：液體的流動狀態(tài)可用雷諾數(shù)來判別當(dāng)雷諾數(shù)Re小于臨界雷諾數(shù) Recr時，液流為層流；反之，液流大多為湍流。6兩種壓力損失，如何產(chǎn)生的，液流流經(jīng)閥的損失是哪一種？沿程壓力損失和局部壓力損失沿程壓力損失：液體在等徑直管內(nèi)流動時因摩擦而產(chǎn)生的壓力損 失。局部壓力損失：液體流經(jīng)管道的彎頭、 接頭、閥口以及突然變化的RevdvlPv2心P入兒Td2v2Ap=HAp_ +工也p匚=H扎丄p

5、v2-+ H L.pV2總壓力損失：2上d2截面等處時，因流速或流向發(fā)生急劇變化而在局部區(qū)域產(chǎn)生流動阻力所造成的壓力損失。通常情況下，液壓系統(tǒng)的管路并不長，所以沿程壓力損失比較小，而閥等元件的局部壓力損失卻較大。因此管路總的壓力損失一般以局部損失為主。第二章：能源裝置1液壓泵的作用，液壓泵工作的基本條件是什么？液壓泵的壓力取決于什么？作用：將電動機或其它原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能的能量轉(zhuǎn)換裝置。其為液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的液壓液，是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。其性能好壞直接影響液壓系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性?；緱l件：1）形成密封工作腔；2）密封工作腔容積大小交替變化。變大時與吸油口相通

6、，變小時與壓油口相通；3）吸壓油腔隔開（配流裝置）。壓力取決：工作壓力是指液壓泵出口處的實際壓力，其大小取決于負載。額定壓力pS是指液壓泵在連續(xù)使用中允許達到的最高壓力。2齒輪泵的困油現(xiàn)象及解決措施，限制齒輪泵壓力提高的主要因素是什么？現(xiàn)象：為了使齒輪泵能連續(xù)平穩(wěn)地供油，必須使齒輪嚙合的重疊系數(shù)&大于1。這樣，齒輪在嚙合過程中，前一對輪齒尚未脫離嚙合， 后一對輪齒已進入嚙合。因為兩對輪齒同時嚙合所以就有一部分油液被圍困在兩對輪齒所形成的獨立的封閉腔內(nèi)，這一封閉腔和泵的吸、 壓油腔相互間不連通。當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時，此封閉腔容積發(fā)生變化，使油液受壓縮或膨脹，這種現(xiàn) 象稱為困油現(xiàn)象。方法：在兩側(cè)端

7、蓋上分別開卸荷槽以消除困油。主要因素：泄漏。外嚙合齒輪泵高壓腔的壓力油可通過齒輪兩側(cè)面和兩端蓋間軸向間隙、泵體內(nèi)孔和齒頂圓間的徑向間隙及齒輪嚙合線處的間隙泄漏到低壓腔中去。其中對泄漏影響最大的是軸向間隙，可占總泄漏量的75%80%。它是影響齒輪泵壓力提高的首要因素。3哪些是變量泵，哪些用于高壓第三章執(zhí)行元件1液壓執(zhí)行元件的輸入和輸出參數(shù)是哪些輸入為壓力和流量，輸出為力和速度，或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。2液壓缸的類型，液壓缸的推力及速度計算式液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式，可以分為活塞缸、柱塞缸和伸縮缸等1.活塞式液壓缸1）雙桿活塞缸iF2 = (PP2)Am = (PP2)n(D2-d2) mViV24q vn(D

8、2 - d 2)A 活塞的有效面積;D、d 活塞和活塞桿的直Fi -(PAPzA) m 二 Pi；D2P2n(D2d2) m徑;二一22 二 D24F2 =(PlA2 - P2A1) m=Pi-'(D-d)-p2IL 4q輸入流量；pi、P2 缸的進、出口壓力;卩371（人*九71卞叫V3 =黑 ” VndV2 = q 4q2A 2n ( D- d )n m、n V 缸的機械效率、容積效率。2）單桿活塞缸V3 =qAi - A2冗 J 243）差動液壓缸2柱塞式液壓缸3.伸縮式液壓缸1-n2 nF i-PDim i44 qvivin2nDi3液壓馬達的作用，主要性能參數(shù)排量的定義液壓馬

9、達是實現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)或擺動的執(zhí)行元件排量V是指液壓馬達軸轉(zhuǎn)一周由其各密封工作腔容積變化的幾何尺寸計算得到的油液體積；效率和功率容積效率：由于有泄漏損失，為了達到液壓馬達要求的轉(zhuǎn)速，實際輸入的流量q須大于理論流量qt。容積效率Pi =pq液壓馬達的總效率為:Tt 1- l pV2 n液壓馬達輸入功率Pi為:T 二 1-：pV m2冗液壓馬達輸出功率Po為：機械效率：由于有摩擦損失，液壓馬達的實際輸出轉(zhuǎn)矩 T一定小于理論轉(zhuǎn)矩Tt。因此機械效率為2 nT轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速液壓馬達能產(chǎn)生的理論轉(zhuǎn)矩Tt為: 液壓馬達輸出的實際轉(zhuǎn)矩 T為:液壓馬達的實際輸入流量為 q時，馬達的轉(zhuǎn)速為:第四章控制元件1控制元件分類分英

10、方法I 神夬方向控制閥換問閥、單問閥、液控單問閥、梭閥、雙壓閥、快速排氣閥。按用燼分類壓力控制閥謚流閥、減壓酈順序閥、壓力繼電器。流量控制閥甫流閥*單向節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流集流閥、排氣梢聲節(jié)流酈按結(jié)構(gòu)分類涓閥圓柱滑閥、齪轉(zhuǎn)閥、平板滑閥。座閥錐閥、球閥、噴嘴擋板閥*射流管閥機動閥攔鐵、凸輪按操縱方式分類液控*氣揑閥插裝閥，兩級閥°電動閥電磁鍬伺服電機、歩進電機。手動閥手把、手輪“踏板、杠桿令按連接方式分類管式螺紋連按、祛蘭連按。板式及疊加式單層板*雙層板、整休板塊式*養(yǎng)加閥式*多路閥式。插裝式插裝亂按輸出鱈數(shù)可調(diào)節(jié) 性分類開關(guān)控制方向挖制閥、邏輯兀件。連續(xù)可調(diào)輸出參數(shù)鎰流閥、減壓閥、調(diào)

11、速閥”比例閥、伺般閥"電液比例閥電液比例方向閥、電襪比例壓力閥、電液比例流量閥。電液伺服閥毓量伺服閥.壓力伺般閥等3技控制方式分類氣液伺服閥機液伺服閥數(shù)字控制閥數(shù)字控制方向閥、數(shù)字控制壓力閥、數(shù)字控制流量閥。2方向控制閥種類，什么是三位換向閥的中位機能。一些典型的三位四通換向閥中位機能:0、H、Y、J、P 等工作位置機能：滑閥處于某個工作位置時，其各個油口的連通關(guān)系過渡狀態(tài)機能：滑閥從一個工作位置變換到另一個工作位置的過渡過程中，各個油口的瞬時連通關(guān)系0各油口全封閉，系統(tǒng)不卸載，缸封閉H各油口全連通，系統(tǒng)卸荷 Y系統(tǒng)不卸荷，缸兩腔與回油相通J系統(tǒng)不卸載，缸一腔封閉，另一腔與回油連通P

12、壓力油與缸兩腔連通，回油封閉3壓力控制閥種類，溢流閥功用，常態(tài)，二節(jié)同心式先導(dǎo)溢流閥如何調(diào)壓，主閥阻尼孔的作用：有的需要限制液壓系統(tǒng)的最高壓力，如安全閥；有的需要穩(wěn)定液壓系統(tǒng)中某處的壓力值（或者壓力差，壓力比等），如溢流閥、減壓閥等定壓閥；還有的是利用液壓力作為信號控制其 動作，如順序閥、壓力繼電器等。溢流閥功用：溢流閥的主要作用是對液壓系統(tǒng)定壓或進行安全保護。幾乎在所有的液壓系統(tǒng)中都需要用到它，其性能好壞對整個液壓系統(tǒng)的正常工作有很大影響。如何調(diào)壓：將遠程控制口用油管接到另一個遠程調(diào)壓閥，調(diào)節(jié)遠程調(diào)壓閥的彈簧力， 即可調(diào)節(jié)溢流閥主閥芯上端的液壓力，從而對溢流閥的溢流壓力實現(xiàn)遠程調(diào)壓。阻尼孔的

13、作用：阻尼孔用來對閥芯的動作產(chǎn)生阻尼，以提高閥的工作平衡性；4減壓閥的作用，順序閥的作用，溢流閥、減壓閥和順序閥的區(qū)別減壓閥的作用是降低液壓系統(tǒng)中某一回路的油液壓力，使用一個油源能同時提供兩個或幾個不同壓力的輸出。順序閥是用壓力信號控制多個執(zhí)行元件的順序動作的一種壓力閥。區(qū)別：1溢流閥是維持閥前的壓力恒定的壓力控制閥；2減壓閥是用節(jié)流的方法使出口低于進口壓力并保持出口壓力恒定的壓力控制閥；3順序閥是進油壓力達到預(yù)調(diào)值時，閥門開放使液流暢通。5流量控制閥定義，種類，調(diào)速閥圖形符號和簡化符號，作用流量控制閥就是通過改變閥的通流截面積來實現(xiàn)流量控制的元件。氣動流量控制閥主要包括兩種：設(shè)置在回路中，對

14、所通過的空氣流量進行控制，如節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、柔性節(jié)流閥、行程 節(jié)流閥等；連接在換向閥的排氣口處,，這類閥稱為排氣節(jié)流閥。調(diào)速閥的作用是由定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成的組合閥。節(jié)流閥用來調(diào)節(jié)通過的流量，定差減壓閥則自動補償負載變化的影 響，使節(jié)流閥前后的壓差為定值，消除了負載變化對流量的影響響。側(cè)篙化符號習(xí)題P222 4-11回路中液壓缸由順序閥、溢流閥調(diào)定壓力時，各點壓力計算。習(xí)題P223 4-14 (b)回路中液壓缸由順序閥、溢流閥調(diào)定壓力時，各點壓力計算。第六章基本回路1壓力回路：一級、二級調(diào)壓回路，分析二級調(diào)壓原理。單級調(diào)壓回路如圖6-1a所示，在液壓泵出口處設(shè)置并聯(lián)的溢流閥1，電磁閥

15、4不通電時，即為單級調(diào)壓回路，壓力由溢流閥1的調(diào)壓彈簧調(diào)定。二級調(diào)壓回路圖6-1a也可實現(xiàn)兩種不同的壓力控制，由先導(dǎo)式溢流閥1和遠程調(diào)壓閥5分別調(diào)整工作壓力。當(dāng)二位二通電磁閥 4處于圖示位置時，系統(tǒng)壓力由閥1調(diào)定；當(dāng)閥4通電后右位接入時， 系統(tǒng)壓力由閥5調(diào)定。但要注意，閥5的調(diào)定壓力一定要低于閥 1的調(diào)定壓力，否則不能實現(xiàn)二級調(diào)壓；當(dāng)系統(tǒng)壓力由閥 5調(diào)定時，先導(dǎo)式溢流閥1的先導(dǎo)閥口關(guān)閉，但主閥開啟，液 壓泵的溢流流量經(jīng)主閥流回油箱。2速度控制回路（1）節(jié)流調(diào)速：進油、回油、旁路及調(diào)速閥調(diào)速特點（2 ）容積調(diào)速（3）容積節(jié)流調(diào)速以上三種調(diào)速回路哪種效率高，那種是輸出恒轉(zhuǎn)矩或恒功率要求有節(jié)流閥的液

16、壓回路, 會建立各點壓力計算式。節(jié)流調(diào)速工作原理：通過改變回路中流量控制兀件（節(jié)流閥或調(diào)速閥） 通流截面積的大小來控制流入執(zhí)行元件或自執(zhí)行元件流出的流量，以調(diào)節(jié)其運動速度。進油節(jié)流調(diào)速回路：節(jié)流閥串聯(lián)在液壓泵和液壓缸之間。液壓泵輸出的油液一部分經(jīng)節(jié)流閥進入液壓缸工作腔，推動活塞運動，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。由于溢流閥有溢流，泵 的出口壓力pp就是溢流閥的調(diào)整壓力并基本保持恒定。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積，即可調(diào)節(jié) 通過節(jié)流閥的流量，從而調(diào)節(jié)液壓缸的運動速度。有溢流是這種調(diào)速回路能夠正常工作的必 要條件。這種調(diào)速回路的功率損失由兩部分組成，即溢流損失 Py=ppqy和節(jié)流損失 PT= pq1 ,故

17、這種調(diào)速回路的效率較低?；赜凸?jié)流調(diào)速回路：節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，禾U用節(jié)流閥控制液壓缸的排油量q2來實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。由于進入液壓缸的流量q1受到回油路上q2的限制。因此調(diào)節(jié) q2,也就調(diào)節(jié)了進油量q1，定量泵輸出的多余油液仍經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥調(diào)整壓力（pp）基本保持穩(wěn)定。它與進油節(jié)流調(diào)速回路的功率損失相似。在回油節(jié)流調(diào)速回路中，液壓缸工作腔和回油腔的壓力都比進油節(jié)流調(diào)速回路的高，特別是負載變化大，尤其是當(dāng)F接近于零時，回油腔的背壓有可能比液壓泵的供油壓力還要高，這樣會使節(jié)流功率損失大大提高，且加大泄漏，因而其效率實際上比進油節(jié)流調(diào)速回路的要低。旁路節(jié)流調(diào)速回路 ：采用節(jié)流閥的旁路節(jié)

18、流調(diào)速回路。節(jié)流閥調(diào)節(jié)液壓泵溢回油箱的流量，從而控制了進入液壓缸的流量。改變節(jié)流閥的通流面積，即可實現(xiàn)調(diào)速。由于溢流已由節(jié)流閥承擔(dān)，故溢流閥實際上是安全閥，常態(tài)時關(guān)閉，過載時打開，其調(diào)定壓力為最大工作壓力的 1.11.2 倍。旁路節(jié)流調(diào)速回路只有節(jié)流損失而無溢流損失，液壓泵的輸出壓力隨負載而變化，即節(jié)流損失和輸入功率隨負載而變化，所以比前兩種調(diào)速回路效率高。特點：由于旁路節(jié)流調(diào)速回路負載特性很軟，低速承載能力又差，故其應(yīng)用比前兩種回路少，只用于高速、負載變化較小、對速度平穩(wěn)性要求不高而要求功率損失較小的系統(tǒng)中。調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路： 旁路節(jié)流調(diào)速回路的承載能力亦不因活塞速度降低而減小，在負載增

19、加時，液壓泵的泄漏使活塞速度有小量的降低。但所有性能上的改進都是以加大流量控制閥的工作壓差，也即增加液壓泵的壓力為代價的，調(diào)速閥的工作壓差一般最小需0.5MPa，高壓調(diào)速閥則需1.0MPa左右。采用比例流量閥的節(jié)流調(diào)速回路使用比例節(jié)流閥或比例調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路，可以實現(xiàn)輸入電信號對于輸出流量的比例控制。同樣它也可分為進油、回油、旁路節(jié)流調(diào)速幾種，各基本回路的特性與上述相應(yīng)回路相 似。容積調(diào)速回路：容積調(diào)速回路是用改變液壓泵或液壓馬達的排量來實現(xiàn)調(diào)速的。優(yōu)點：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：變量泵和變量馬達的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。根據(jù)油路的循

20、環(huán)方式，容積調(diào)速回路分為開式回路或閉式回路。閉式回路：執(zhí)行元件的回油直接與泵的吸油腔相連。結(jié)構(gòu)緊湊，只需很小的補油箱，空氣和臟物不易進入回路，但油液的冷卻條件差，需附設(shè)輔助泵補油、冷卻和換油。補油泵的流量一般為主泵流量的10%15%，壓力通常為0.31.0MPa左右。變量泵-定量液壓馬達的調(diào)速回路中，若不計損失，馬達的轉(zhuǎn)速nM=qp/VM。因液壓馬達排量為定值，故調(diào)節(jié)變量泵的流量qp,即可對馬達的轉(zhuǎn)速 nM進行調(diào)節(jié)。當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩恒定時，馬達的輸出轉(zhuǎn)矩(T= pMVM/2 n )和回路工作壓力 p都恒定不變，馬達的輸出功率( P= pMVMnM )與轉(zhuǎn)速nM成正比，故本回路的調(diào)速方式又稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。定量泵和變量馬達組成的容積調(diào)速回路。定量泵1輸出流量不變，改變變量馬達 3的排量VM就可以改變液壓馬達的轉(zhuǎn)速。2是安全閥，4是補油泵，5為調(diào)節(jié)補油壓力的溢流閥。在這種調(diào)速回路中，由于液壓泵的轉(zhuǎn)速和排量為常值，當(dāng)負載功率恒定時，馬達輸出功率PM和回路工作壓力p都恒定不變，而馬達的輸出轉(zhuǎn)矩與 VM成正比，輸出轉(zhuǎn)速與VM成反 比。所以這種回路稱為恒功率調(diào)速回路。容積節(jié)流調(diào)速回路：容積節(jié)流調(diào)速回路采用壓力補償型變量泵供油，用流量控制