第二篇第十章液壓傳動基本知識

1、引引 言言液壓與氣壓傳動：是液壓與氣壓傳動：是以有壓流體為工作介質(zhì)，進以有壓流體為工作介質(zhì)，進行運動和動力傳遞的一種傳動方式。行運動和動力傳遞的一種傳動方式。 壓流體：壓力油或壓縮空氣。壓流體：壓力油或壓縮空氣。液壓液壓與氣壓與氣壓傳動技術(shù)傳動技術(shù)-廣泛地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的廣泛地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的各個方面，如各類自動、半自動生產(chǎn)線；焊接、各個方面，如各類自動、半自動生產(chǎn)線；焊接、裝配、數(shù)控設(shè)備等。裝配、數(shù)控設(shè)備等。液壓傳動基本知液壓傳動基本知識識舵手輕而易舉地轉(zhuǎn)動萬噸輪上的方向舵掌握航向舵手輕而易舉地轉(zhuǎn)動萬噸輪上的方向舵掌握航向自卸載重汽車在卸貨自卸載重汽車在卸貨 萬噸水壓機產(chǎn)生的萬噸壓力萬噸水壓

2、機產(chǎn)生的萬噸壓力靈活的機械手按照人們的意志完成各種動作靈活的機械手按照人們的意志完成各種動作 10.1 10.1 液壓傳動的基本概念液壓傳動的基本概念液壓傳動與傳統(tǒng)的機械傳動有原則區(qū)別液壓傳動與傳統(tǒng)的機械傳動有原則區(qū)別 工程實例：工程實例：Machinery Foundation液壓技術(shù)已成為一門獨立的系統(tǒng)科學(xué)，作為一般的工程技液壓技術(shù)已成為一門獨立的系統(tǒng)科學(xué)，作為一般的工程技術(shù)人員必須具備液壓傳動的基本知識。術(shù)人員必須具備液壓傳動的基本知識。10.1 10.1 液壓傳動的基本概念液壓傳動的基本概念10.1.2 液壓傳動的工作過程液壓傳動的工作過程以液壓千斤頂為例說明液壓傳動的工作過程以液壓千

3、斤頂為例說明液壓傳動的工作過程p 1 杠桿p 2 缸體p 3 小活塞p 4 單向閥p 5 單向閥p 6 管道p 7 油箱p 8 截止閥p 9 缸體p 10 大活塞10.1.3 液壓傳動裝置的組成液壓傳動裝置的組成液壓泵液壓泵 ，它供給液壓系統(tǒng)壓力油，是將電動機輸它供給液壓系統(tǒng)壓力油，是將電動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為油液的液壓能的元件。出的機械能轉(zhuǎn)換為油液的液壓能的元件。一個完整的液壓傳動裝置由四部分組成：一個完整的液壓傳動裝置由四部分組成： 動力元件動力元件 執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸或液壓馬達(dá)，是將油液的液壓能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動工作液壓缸或液壓馬達(dá)，是將油液的液壓能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動工作部件的機械能的元件。實現(xiàn)直線

4、運動的執(zhí)行元件叫液壓部件的機械能的元件。實現(xiàn)直線運動的執(zhí)行元件叫液壓缸；實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件叫做液壓馬達(dá)。缸；實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件叫做液壓馬達(dá)。各種控制閥，如方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥等，用各種控制閥，如方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥等，用以控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)油液的流動方向、壓力和流量，以滿足執(zhí)以控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)油液的流動方向、壓力和流量，以滿足執(zhí)行元件運動的要求。行元件運動的要求。 控制調(diào)節(jié)元件控制調(diào)節(jié)元件 輔助元件輔助元件輔助裝置包括油箱、濾油器、蓄能器、熱交換器、壓力表、管輔助裝置包括油箱、濾油器、蓄能器、熱交換器、壓力表、管件和密封裝置等。件和密封裝置等。 10.1.4

5、液壓傳動系統(tǒng)的圖示方法液壓傳動系統(tǒng)的圖示方法液壓傳動系統(tǒng)的圖示方法有兩種：液壓傳動系統(tǒng)的圖示方法有兩種： 圖a )結(jié)構(gòu)原理圖 圖c )職能符號圖 圖b )換向閥圖形符號 Machinery Foundation10.1.4 液壓傳動系統(tǒng)的圖示方法液壓傳動系統(tǒng)的圖示方法直觀性強，容易理解，但圖形比較復(fù)雜，特別是當(dāng)系統(tǒng)中元件較多時，繪制很不方便。結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖職能符號圖職能符號圖利用圖形符號繪制結(jié)構(gòu)原理可以使液壓系統(tǒng)簡單明了，便于繪制；但圖形符號不表示系統(tǒng)管道布置的具體位置或元件在機器中的實際安裝位置。 10.1.5 液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比優(yōu)缺點如下

6、：液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比優(yōu)缺點如下：p 1 從結(jié)構(gòu)上看，傳遞同樣載荷，其體積小、重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，便于和其它傳動方式聯(lián)用并實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。p 2 從工作性能上看，速度、扭距、功率均可作無級調(diào)節(jié)，能迅速換向和變速，調(diào)速范圍寬，動作快速性好。l 優(yōu)點優(yōu)點p 3 從維護使用上看，元件的自潤滑性好，能實現(xiàn)系統(tǒng)的過載保護，壽命長；元件易實現(xiàn)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，便于設(shè)計、制造、維修和推廣使用。l 缺點缺點p 1 存在油液的漏損和阻力損失，系統(tǒng)的效率較低。p 2 元件的加工及裝配精度要求較高，成本較高。p 3 受溫度的影響較大。不宜在高溫和低溫下使用。p 4 系統(tǒng)的故障原因有時不易查

7、明。 動力元件動力元件液壓泵的圖形符號：液壓泵的圖形符號： 動力元件動力元件齒輪泵齒輪泵其他泵其他泵內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵單作用式葉片泵單作用式葉片泵軸向柱塞的工作原理軸向柱塞的工作原理1 1- -斜盤斜盤2 2- -配油盤配油盤3 3- -壓油窗壓油窗4 4- -吸油窗吸油窗5 5- -缸體缸體6 6- -柱塞柱塞活塞式液壓缸活塞式液壓缸QGB系列有緩沖普通氣缸結(jié)構(gòu)圖二位二通、二位三通、二位四通、二位五通二位二通、二位三通、二位四通、二位五通等等二位四通電磁換向閥二位四通電磁換向閥液動換向閥液動換向閥 液控單向閥1 1- -調(diào)壓螺母調(diào)壓螺母2 2- -彈簧彈簧3 3- -閥心閥

8、心直動式溢流閥直動式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥1-吸油管 2-濾網(wǎng)3-蓋 4-回油管5-蓋板 6-油標(biāo)7、9-隔板 8-放油塞1、4-端蓋 2-骨架3-濾網(wǎng)減壓閥減壓閥調(diào)速閥10.2 液壓油液壓油10.2.1 液壓油的物理性質(zhì)液壓油的物理性質(zhì)v 液體的密度：液體的密度： 單位體積液體內(nèi)所含有的質(zhì)量稱為密度，用符號表示，單位為kg/m3。 =m / v一般情況下可視液體的密度為一常數(shù)。礦物油的密度= 850960kgm3。10.2 液壓油液壓油Machinery Foundation10.2.1 液壓油的物理性質(zhì)液壓油的物理性質(zhì)v 液體的可壓縮性：液體的可壓縮性： 液體受壓力作用其體積會減小

9、的性質(zhì)稱為壓縮性。液體壓縮性的大小用體積壓縮系數(shù)k，即單位壓力變化下液體體積的相對變化量，單位為m2N。 體積壓縮系數(shù)的倒數(shù)稱為體積彈性模量K，即K =1k，單位為Pa。 在一般液壓傳動中，油液可壓縮性可以忽略不計。當(dāng)油液容積較大、壓力變化較大、傳動精度要求較高時，則必須考慮油液可壓縮性的影響。 Machinery Foundation10.2.1 液壓油的物理性質(zhì)液壓油的物理性質(zhì)v 液體的粘性：液體的粘性： 液體在外力作用下流動時，液體分子間的內(nèi)聚力阻礙分子間的相對運動而產(chǎn)生內(nèi)摩擦力。液體的這種性質(zhì)，稱為液體的粘性粘性。 粘度是表示液體粘性大小的物理量，液壓油的黏度大，粘性就大。粘度是選擇液

10、壓油的重要依據(jù)，其大小直接影響液壓系統(tǒng)的正常工作、工作效率和靈敏度。 Machinery Foundation液壓油的物理性質(zhì)液壓油的物理性質(zhì)常用的三種粘度常用的三種粘度： 動力粘度動力粘度是用液體流動時所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力大小來表示的粘度，用符號表示。 物理意義是：面積各為1cm2，相距為1cm的兩層液體，以1cms的速度相對運動，此時所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。 的單位在法定計量單位中，用“帕（斯卡）秒”表示，簡稱帕秒(Pas)。 Machinery Foundation10.2.1 液壓油的物理性質(zhì)液壓油的物理性質(zhì)運動粘度運動粘度在相同溫度下，液體的動力粘度與它的密度之比，稱為運動粘度，用表示。即=/

11、 工程上，常用運動粘度表示油的牌號。 液壓油的牌號，是用它在某一溫度下的運動粘度平均值來表示。 例如：N32號液壓油，就是指這種油在40C時的運動粘度平均值為32mm2s。 Machinery Foundation10.2.1 液壓油的物理性質(zhì)液壓油的物理性質(zhì)l 液壓油新舊牌號說明：液壓油新舊牌號說明：p 我國液壓油舊牌號過去是按50C運動粘度來劃分的。 p 例如：舊牌號20號液壓油，就是指其在50C時的運動粘度平均值為20mm2s。 p 新牌號是按40C運動粘度劃分。 p 液壓油新、舊牌號對照表見書。 p 例如：舊牌號是10號液壓油，對應(yīng)的新牌號是N15號液壓油。 Machinery Fou

12、ndation10.2.1 液壓油的物理性質(zhì)液壓油的物理性質(zhì)相對粘度相對粘度相對粘度又稱條件粘度。我國用恩氏粘度計進行測量，故又稱恩氏粘度。 工程中常采用先測出液體的恩氏粘度，再根據(jù)關(guān)系式或用查表法，換算出粘度或運動粘度（見機械出版社出版的機械設(shè)計手冊）。 0Et= = t油油t水水 Machinery Foundation10.2.1 液壓油的物理性質(zhì)液壓油的物理性質(zhì)l 粘度和溫度的關(guān)系粘度和溫度的關(guān)系：油的粘度隨溫度變化的性質(zhì)稱為油液的粘溫特性。 油液粘度對溫度變化極為敏感，溫度升高，油的粘度下降。 幾種國產(chǎn)油的粘溫特性 Machinery Foundation10.2.2 對液壓油的基本要求及選用對液壓油的基本要求及選用v液壓油液的要求：液壓油液的要求： p 1合適的粘度，良好的黏溫特性。p 2良好的抗泡性和空氣釋放性。p 3低凝點，油液有良好的低溫流動性。 p 4良好的氧化安全性(抗氧化性)。 p 5良好的抗磨性。 p 6良好的防腐、防銹性。 Machinery Foundationl壓力單位：壓力單位： 10.3 液壓傳動的基本參數(shù)及壓力損失液壓傳動的基本參數(shù)及壓力損失10.3.3 壓力的