單元八 液壓傳動-001-001

單元八

液壓傳動引言課題一液壓傳動基本概念1234567液壓傳動圖形符號及組成液壓傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動的發(fā)展歷史液壓傳動的應用下一章7液壓傳動的工作原理電子技術控制技術傳動技術傳感與檢測技術計算機技術機械技術機電一體化技術課題一液壓傳動基本概念1.引言電氣傳動……流體傳動機械傳動傳動技術傳動技術傳動技術1.引言課題一液壓傳動基本概念機械傳動機械傳動mechanicaldrive

利用機械作用力傳遞動力和運動的傳動。主要形式：

①靠機件間的摩擦力傳遞動力和運動的摩擦傳動如：帶傳動、繩傳動和摩擦輪傳動等。易實現(xiàn)無級變速、適應軸間距較大的傳動場合。過載打滑有緩沖和保護作用，但一般不能用于大功率的場合，也不能保證準確的傳動比。

②靠主動件與從動件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動力或運動的嚙合傳動如：齒輪傳動、鏈傳動、螺旋傳動和諧波傳動等。能用于大功率的場合，傳動比準確，但一般要求較高的制造精度和安裝精度。

典型產品：減速機、制動器、離合器、連軸器、無級變速機、絲杠、滑軌牛頭刨床

1.引言課題一液壓傳動基本概念電氣傳動電氣傳動electricdrive利用電或磁作用力傳遞運動與動力的傳動。電或磁作用力：電場作用力、磁場作用力、電磁場作用力

典型產品：電動機、電磁鐵、磁懸浮列車1.引言課題一液壓傳動基本概念流體傳動臺風山洪

風力發(fā)電

水車利用流體動能液力傳動1.引言課題一液壓傳動基本概念液壓挖掘機液壓傳動油壓機1.引言液壓滑臺更多視頻返回課題一液壓傳動基本概念2.液壓傳動的優(yōu)缺點1)功率體積比大2)液壓傳動能在大范圍內實現(xiàn)無級變速3)液壓傳動系統(tǒng)容易實現(xiàn)自動化其它優(yōu)點主要優(yōu)點4)液壓裝置的工作比較平穩(wěn)5)液壓傳動系統(tǒng)易于實現(xiàn)過載保護6)液壓執(zhí)行元件的布置比較靈活，易于實現(xiàn)直線運動7)液壓元件已實現(xiàn)標準化、系列化和通用化其它優(yōu)點主要優(yōu)點課題一液壓傳動基本概念2.液壓傳動的優(yōu)缺點1)液壓傳動介質多采用石油基液壓油2)液壓傳動不能保證嚴格的傳動比3)液壓元件制造精度要求比較高4)液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失5)液壓傳動容易造成環(huán)境污染6)每臺設備一般均需設立獨立的液壓站返回主要缺點課題一液壓傳動基本概念機械、電子（計算機）、液壓

三者相結合的機電液一體化技術

電子是神經，

液壓是肌肉，

機械是骨頭。3.液壓傳動的發(fā)展歷史曹沖稱象阿基米德1795年英國第一臺水壓機一戰(zhàn)及戰(zhàn)后壓力平衡式葉片泵二戰(zhàn)及戰(zhàn)后美、日、德領先

中國仿蘇

仿日引進日本（榆次）、德國（上?！┓祷卣n題一液壓傳動基本概念4.液壓傳動的應用1)一般工業(yè)塑料加工機械、壓力機械、機床等；2)行走機械工程機械、建筑機械、農業(yè)機械、運梁車等；3)鋼鐵礦山冶金機械、液壓支架、掘進機、軋輥調整裝置等；4)土木水利工程防洪閘門及堤壩裝置、橋梁操縱機構等；5)發(fā)電廠渦輪機調速裝置、核發(fā)電廠等等；6)船舶甲板起重機械、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；7)特殊技術巨型天線控制裝置、大型游戲機、升降旋轉舞臺等；8)軍事工業(yè)火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛機起落架、方向舵控制裝置、飛行仿真器等。

返回課題一液壓傳動基本概念5.液壓傳動的工作原理課題一液壓傳動基本概念帕斯卡定律：

盛放在密閉容器內的靜止液體上的任一點的壓力變化，將以等值傳遞到液體中的各點。流體傳動利用流體壓力液壓傳動氣壓傳動5.液壓傳動的工作原理課題一液壓傳動基本概念液壓泵液壓缸油箱截止閥單向閥單向閥負荷液壓千斤頂杠桿增力比為200，小活塞直徑為10mm，行程20mm，大活塞直徑為40mm，重物為50000N。問：1)杠桿端施加多大的作用力才能舉起重物？2)此時密封容積中的液體壓力等于多少？3)杠桿上下動作一次，重物的上升量為多少？

通過此題演算，體會得之于力，失之于速的道理，正所謂省力不省功。6.液壓傳動圖形符號及組成（1）國家標準或國際標準（2）每一個細節(jié)都是必備的和不可更改的（3）具有一定的象形性（4）均應按原始位置或零位置來繪制液壓滑臺返回課題一液壓傳動基本概念（5）

液壓傳動系統(tǒng)的組成部分1)能源裝置把機械能轉換成液壓能的裝置。如液壓滑臺中的齒輪泵，負責向液壓系統(tǒng)提供壓力油。2)執(zhí)行裝置把液壓能轉換成機械能的裝置。如液壓滑臺中的液壓缸，負責驅動外部負載。3)控制調節(jié)裝置系統(tǒng)中實現(xiàn)對油流壓力、方向及速度等進行控制與調節(jié)的裝置。如液壓滑臺中的換向閥、節(jié)流閥、溢流閥等。4)輔助裝置液壓系統(tǒng)所必需的，但不屬于上述三部分的其它裝置。如油池、管路、油液、濾油器等。返回課題一液壓傳動基本概念7.液壓傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)課題一液壓傳動基本概念壓力液體或氣體在單位面積上所承受的內法線方向的法向應力。壓力的方向性靜止流體中任意點處的壓力在各個方向上都相等。壓力的單位國際單位制：N/m2，或寫作Pa帕

1×106Pa=1MPa兆帕

1×105

Pa=1bar巴工程單位:kgf/mm2，又稱為工程大氣壓

有時候，也可以用：mmH2O毫米水柱

mmHg毫米汞柱6.液壓傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)課題一液壓傳動基本概念壓力的性質

靜止的液體在重力場中的壓力分布與深度相關：等壓面

液壓系統(tǒng)中經常不需顧慮深度或高度的影響。但也有例外，而且很經典：油泵吸油過程。壓力的表示方法

絕對壓力相對壓力真空度標準大氣壓1×105Pa

絕對壓力真空度相對壓力絕對壓力絕對零氣壓6.液壓傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)課題一液壓傳動基本概念

流動產生運動

什么是流動？

當液壓系統(tǒng)的兩點上有不同的壓力時，流體流動至壓力較低的一點上。這種流體運動叫做流動。

這里舉一些流動的例子。

城市水廠在我們的水管中形成壓力或水位差。我們打開龍頭時，壓力差異將水壓出。6.液壓傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)課題一液壓傳動基本概念速率：m/min

流量：liter/min

速率和流量是測量流動的兩個參數(shù)。6.液壓傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)課題一液壓傳動基本概念速率：m/min

流量：liter/min

流量是指在規(guī)定的時間內有多少液體流經某一點。液壓系統(tǒng)中的泵產生流量。

這一裝置連續(xù)推出液壓油。

流量和速度在液壓油缸中，可以很容易地看到流量和速度之間的關系。6.液壓傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)課題一液壓傳動基本概念

我們必須首先考慮需要加注的油缸容量，然后再考慮活塞的運動距離。

這里油缸A為兩米長，容量10升，油缸B只有1米長，但是容量也是10升。如果我們每分鐘將10升液體泵入每一個油缸，兩活塞將在一分鐘內完成它們的全部行程；在這種情況下，油缸A中的活塞運動速度快是油缸B的兩倍。這是因為在相同時間內它有兩倍于B油缸的距離移動。這告訴我們，當兩者流量相同時，小筒徑油缸運動速

度比大筒徑油缸更快。如果我們把流量提高到20升/

分鐘，將可以用一半的時間加注油缸室?；钊俣纫?/p>

將快兩倍。

因此，我們有兩種方法加快油缸速度。一是減小油缸

尺寸，二是增大油缸流量。

這樣，油缸速度和流量成正比例，而和活塞面積成反

比例。液壓傳動介質的作用12345液壓傳動介質的性質液壓傳動介質的品牌液壓傳動介質的選用液壓傳動介質的污染與控制下一章上一章四、液壓傳動介質（液壓油）課題一液壓傳動基本概念四液壓傳動介質1.液壓傳動介質的作用

1）傳遞運動與動力2）潤滑3）密封4）冷卻返回2.液壓傳動介質的性質※

密度描述單位體積液體的質量。即

(kg/m3)

一般來講，液壓油的密度略輕于水，也會受到溫度的影響。四液壓傳動介質2.液壓傳動介質的性質※

可壓縮性衡量①一般地，液體的可壓縮性可忽略不計。例外：液壓伺服系統(tǒng)、液體彈簧等②不同的液壓介質的Ｋ值相差不大。

如石油基的液壓油的K值為（1.4－2.0）×109N/m2，水－二元醇基液壓油的K值為3.15×109N/m2。③溫度升高時，K值會有所下降（約為5－25%）。④當液壓油中混入氣泡時，K值將下降一個甚至幾個數(shù)量級，嚴重時甚至會破壞系統(tǒng)正常工作。

體積壓縮系數(shù)或體積彈性模量K＝1/k四液壓傳動介質2.液壓傳動介質的性質※

粘性定義

液體在單位速度梯度下流動時，接觸液層間單位面積上的內摩擦力，稱為粘滯力。粘度是用來衡量粘滯力大小的一個物性數(shù)據(jù)。其大小由物質種類、溫度、濃度等因素決定。

四液壓傳動介質粘度一般是動力粘度的簡稱，其單位是帕·秒(Pa·s)或毫帕·秒(mPa·s)。

粘度分為絕對粘度（動力粘度、運動粘度）、相對粘度（恩氏粘度、賽氏粘度和雷氏粘度）二者有區(qū)別，不能混淆。（1）動力粘度

符號是μ,單位是帕斯卡秒(Pa·s)

μ在流體中取兩面積各為1m2，相距1m，相對移動速度為1m/s時所產生的阻力稱為動力粘度。單位Pa.s（帕.秒）。過去使用的動力粘度單位為泊或厘泊，泊（Poise）或厘泊為非法定計量單位。圖2-1速度梯度與粘性動力粘度又稱絕對粘度國際單位：Pa·s即：N·s/m2工程單位：泊（P）或厘泊（cP）換算關系：1Pa·s=10P=103cP(2)運動粘度v

流體的動力粘度μ與同溫度下該流體的密度ρ的比值稱為運動粘度。

它是這種流體在重力作用下流動阻力的度量。在國際單位制（SI）中，運動粘度的單位是m2/s。過去通常使用厘斯（cSt）作運動粘度的單位，它等于10-6m2/s，（即1cSt=1mm2/s）

國際單位：m2/s工程單位：St（沲）、cSt（厘沲）換算關系：1m2/s＝104St＝106cSt

運動粘度老牌號——20號液壓油指這種油在50°C時的平均運動粘度為20

cst。新牌號——L—HL32號液壓油指這種油在40°C時的平均運動粘度為32

cst。(3)、恩氏粘度0E

我國的國家標準為石油產品恩氏粘度測定法GB/T266-88。這是一種過去常用的相對粘度，其定義是在規(guī)定溫度下，200ml液體流經恩氏粘度計所需時間s，與同體積的蒸餾水在20℃事流經恩氏粘度計所需時間（s）之比稱為恩氏粘度。

（4）雷氏粘度（Redwood）此粘度主要在英國和日本沿用。其定義是以50ml試油在規(guī)定溫度60℃或98.9℃下流過雷氏粘度計所需時間，單位為秒。

（

5）賽氏通用粘度（Saybolt

Universal

Viscosity）

美國多習慣用這種粘度單位，其定義是在某規(guī)定溫度下從賽氏粘度計流出60ml液體所需時間，單位為秒。美國標準方法為ASTM

D88

絕對粘度的測定是很困難的?？梢栽谝欢ǖ臈l件下測出液體的相對粘度，再按一定的關系式換算為動力粘度或運動粘度。相對粘度又稱為條件粘度。2.液壓傳動介質的性質※

粘性衡量國際上有幾種典型的條件粘度：中國、俄國、德國：采用恩氏粘度0E美國：采用賽氏粘度SSU英國：采用雷氏粘度R換算關系：四液壓傳動介質2.液壓傳動介質的性質※粘性粘溫特性粘度對液體中的溫度變化十分敏感。隨著溫度的升高，粘度將急劇下降。粘溫特性常用于描述這種粘度下降的劇烈程度。粘溫特性好，表示粘度隨溫度升高而下降的量相對少一些。壓力作用下，粘度也有增大的趨勢，但在一般液壓系統(tǒng)中影響較小，可忽略不計。

四液壓傳動介質2.液壓傳動介質的性質※

其它特性飽和蒸氣壓空氣分離壓（熱、水解、剪切）穩(wěn)定性抗泡沫性抗乳化性防銹性潤滑性相容性等……返回四液壓傳動介質3.液壓傳動介質的品牌類型名稱ISO代號特性和用途礦油型普通液壓油L-HL精制礦油加添加劑，提高抗氧化和防銹性能，適用于室內一般設備的中低壓系統(tǒng)抗磨液壓油L-HML-HL油加添加劑，改善抗磨性能，適用于工程機械、車輛液壓系統(tǒng)低溫液壓油L-HVL-HM油加添加劑，改善粘溫特性，可用于環(huán)境溫度-20~-40℃的高壓系統(tǒng)高粘度指數(shù)液壓油L-HRL-HL油加添加劑，改善粘溫特性，VI值達175以上，適用于對粘溫特性有特殊要求的低壓系統(tǒng)，如數(shù)控機床系統(tǒng)液壓導軌油L-HGL-HM油加添加劑，改善粘滑性能，適用于機床中液壓和導軌潤滑合用的系統(tǒng)全損耗系統(tǒng)用油L-HH淺度精制礦油，抗氧化性、抗泡沫性較差，主要用于機械潤滑，可作液壓代用油，用于要求不高的低壓系統(tǒng)汽輪機油L-TSA深度精制礦油加添加劑，改善抗氧化、抗泡沫等性能，為汽輪機專用油，可作液壓代用油，用于一般液壓系統(tǒng)四液壓傳動介質類型名稱ISO代號特性和用途乳化型水包油乳化液L-HFA又稱高水基液，特點是難燃、黏溫特性好，有一定的防銹能力，潤滑性差，易泄漏。適用于有抗燃要求，油液用量大且泄漏嚴重的系統(tǒng)油包水乳化液L-HFB既具有礦油型液壓油的抗磨、防銹性能，又具有抗燃性，適用于有抗燃要求的中壓系統(tǒng)合成型

水-乙二醇液L-HFC難燃，黏溫特性和抗蝕性好，能在-30℃～60℃溫度下使用，適用于有抗燃要求的中低壓系統(tǒng)磷酸酯液L-HFDR難燃，潤滑抗磨性能和抗氧化性能良好，能在-54℃～135℃溫度范圍內使用，缺點是有毒。適用于有抗燃要求的高壓精密液壓系統(tǒng)3.液壓傳動介質的品牌四液壓傳動介質返回4.液壓傳動介質的選用基本原則：1)嚴格遵守產品說明書中關于選用液壓油的規(guī)定。2)連續(xù)運轉或經常使用及消耗油量較大的液壓裝置，還應考慮市場供應情況，以能長久供應和質量優(yōu)良為原則。四液壓傳動介質4.液壓傳動介質的選用基本原則：3)液壓介質與系統(tǒng)壓力、流量、溫度等基本參數(shù)要配合好壓力較高、運動速度較慢時，可適當選擇粘度較大的油，以減小泄漏；高速、大流量系統(tǒng)宜選擇粘度較小的油，以減小阻力；系統(tǒng)工作溫度在60℃以上的系統(tǒng)，宜選擇氧化穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較好的專用液壓油；低溫起動或低溫作業(yè)的系統(tǒng)，以低凝液壓油最為適宜；四液壓傳動介質4.液壓傳動介質的選用基本原則：4)注意經濟效益經驗表明，機床液壓系統(tǒng)采用機械油為工作介質時，3~6個月應考慮換油一次，若用液壓油則換油期可延長至1~2年。同時，還應將能否充分保證元件與系統(tǒng)性能及延長元件壽命的間接成本計算在內。四液壓傳動介質返回5.液壓傳動介質的污染與控制液壓油污染指液壓油中含有水、微小金屬或非金屬固態(tài)顆粒、粘稠糊狀物及混入空氣等。液壓油污染的評價

1)稱重法2)顆粒計數(shù)法四液壓傳動介質5.液壓傳動介質的污染與控制液壓油污染后的不良影響1)堵塞液壓元件的微小孔隙，使元件動作遲滯或失靈；2)破壞配合副，引起液壓卡緊、加速磨損、增大泄漏；3)擦傷密封件；4)堵塞濾油器，增大吸油阻力，引起吸空，降低流量，產生氣穴噪聲和氣蝕，縮短液壓元件與管路的壽命，使執(zhí)行元件出現(xiàn)振動與爬行，破壞低速穩(wěn)定性。5)空氣與水分混入液壓油，會降低潤滑性和防銹性能，加速介質氧化變質，使液壓油變稀或變稠，酸性增大，腐蝕液壓元件。四液壓傳動介質5.液壓傳動介質的污染與控制造成污染的原因

介質的污染源是多種多樣的。一般來說，環(huán)境條件惡劣等客觀原因會得到更多的強調，但事實上，設計、制造，尤其是使用不當?shù)?，在液壓油污染事故中往往占有更大的比例。設計制造的原因如油箱密封、管路油箱除銹、遺留物…使用維護的原因如密封件破損、氣蝕、高溫變質…四液壓傳動介質5.液壓傳動介質的污染與控制污染控制預防治理過濾、沉淀換油廢油再生操作規(guī)范管理制度返回四液壓傳動介質基本概念123連續(xù)性方程伯努利方程課題一液壓傳動基本概念五、液體動力學4液體的流動狀態(tài)5

沿程壓力損失（粘性損失）局部壓力損失6液體動力學目的任務：了解流動液體特性、傳遞規(guī)律

掌握動力學三大方程、流量和結論重點難點：流量與流速關系及結論三大方程

及結論、物理意義3

液體動力學

研究內容:研究液體運動和引起運動的原

因，即研究液體流動時流速和

壓力之間的關系（或液壓傳動

兩個基本參數(shù)的變化規(guī)律）

主要討論:

動力學三個基本方程1、基本概念理想液體、恒定流動1，理想液體：既無粘性又不可壓縮的液體2，恒定流動（穩(wěn)定流動、定常流動）：

流動液體中任一點的p、u和ρ

都不隨時間而變化流動.基本概念流線、流管和流束1）流線：某一瞬時液流中各處質點運動狀態(tài)的一

條條曲線2）流束：通過某截面上所有各點作出的流線集合構成流束3）通流截面：流束中所有與流線正交的截面（垂直于液體流動方向的截面）1、基本概念流量和平均流速流量：單位時間內流過某通流截面液體體積qdq=v/t=udA

整個過流斷面的流量：

q=∫AudA平均流速：通流截面上各點均勻分布假想流速

q=vA=∫AudAv=q/A液壓缸的運動速度

A

v

v=q/Aq=0v=0q

q↑v↑q↓v↓

結論：液壓缸的運動速度取決于進入液壓缸的流量，并且隨著流量的變化而變化。2連續(xù)性方程質量守恒定律在流體力學中的應用

1連續(xù)性原理:

理想液體在管道中恒定流動時，根據(jù)質量守恒定律，液體在管道內既不能增多，也不能減少，因此單位時間內流入液體的質量應恒等于流出液體的質量。連續(xù)性方程2連續(xù)性方程:m1=m2

ρ1u1dA1dt=ρ2u2dA2dt

若忽略液體可壓縮性ρ1=ρ2=ρ

u1dA1=u2dA2

∫Au1dA1=∫Au2dA2

則v1A1=v2A2

或q

=vA=

常數(shù)

結論：液體在管道中流動時，流過各個斷面的流量是相等的，因而流速和過流斷面成反比。3伯努利方程能量守恒定律在流體力學中的應用

能量守恒定律：理想液體在管道中穩(wěn)定流動時，根據(jù)能量守恒定律，同一管道內任一截面上的總能量應該相等。

或：外力對物體所做的功應該等于該物體機械能的變化量。理想液體伯努利方程的推導理想液體伯努利方程

1外力對液體所做的功（壓力能）W=p1A1v1dt-p2A2v2dt=(p1-p2)?V2機械能的變化量

位能的變化量：?Ep=mg?h=ρg?V(h2-h1)

動能的變化量：?Ek=m?v2/2=ρ?V(v22-v21)/2

根據(jù)能量守恒定律，則有：W=?Ep+?Ek

(p1-p2)?V=ρg?V(h2-h1)+ρ?V(v22-v21)/2

整理后得單位重量理想液體伯努利方程為：

p1+ρgh1+ρv12/2=p2+ρgh2+ρv22/2

或p/ρg

+h+v2/2g=C（c為常數(shù)）理想液體伯努利方程的物理意義

在密閉管道內作恒定流動的理想液體具有三種形式的能量，即壓力能、位能和動能。在流動過程中，三種能量之間可以互相轉化，但各個過流斷面上三種能量之和恒為定值。實際液體伯努利方程

∵實際液體具有粘性∴液體流動時會產生內摩擦力，從而損耗能量故應考慮能量損失hw，并考慮動能修正系數(shù)則實際液體伯努利方程為：

p1/ρg

+Z1+α1v12/2g=p2/ρg

+Z2+α2v22/2g+hw

層流α=2α｛

紊流α=1p1-

p2=△p=ρghw4、液體的流動狀態(tài)層流和紊流層流：液體的流動是分層的，層與層之間互不干擾。紊流（湍流）：液體流動不分層，做混雜紊亂流動。5沿程壓力損失（粘性損失）定義:液體沿等徑直管流動時，由于液體的粘性摩擦和質點的相互擾動作用，而產生的壓力損失。沿程壓力損失產生原因

內摩擦—因粘性，液體分子間摩擦摩擦｛外摩擦—液體與管壁間

沿程壓力損失（粘性損失）流速分布規(guī)律

圓管層流的流量

圓管的平均流速

圓管沿程壓力損失

圓管紊流的壓力損失

流速分布規(guī)律液體在等徑水平直管中作層流運動，沿管軸線取一半徑為r，長度為l的小圓柱體兩端面壓力為p1、p2

，側面的內摩擦力為F，勻速運動時，其受力平衡方程為：

(p1-p2)πr2=F∵F=-2πrlμdu/dr△p=p1-p2

∴du=-rdr△p/2μl對上式積分，并應用邊界條件r=R時，u=0,得

u=(R2-r2)△p/4μl

物流工程學院流速分布規(guī)律

結論：液體在圓管中作層流運動時，速度對稱于圓管中心線并按拋物線規(guī)律分布。

umin=0(r=R)umē=R2△p/4μl=d2△p/16μl(r=0)圓管層流的流量

∵dA=2πrdr∴dq

=udA=2πurdr=2π(R2-r2)△p/4μl

故q

=∫0R2π△p/4μl·(R2-r2)rdr=△pπR4/8μl=△pπd4/128μl

圓管的平均流速

v=q

/A=pπd4/128μl)πd2/4=△pd2/32μlv=umax/2圓管沿程壓力損失

△pf=128μlq/πd4=8μlq/πR4

將q=πR2v，μ=ρν代入上式并簡化得：△pf=△p=32μlv/d2結論：液流沿圓管作層流運動時，其沿程壓力損失與管長、流速、粘度成正比，而與管徑的平方成反比。圓管沿程壓力損失∵μ=ρνRe=dv/ν

λ=64/Re∴△pf=64ν/dv·l/d·ρv2/2=64/Re··l/d·ρv2/2故△pf=λ·l/d·ρv2/2

理論值64/Reλ<

實際值75/Re圓管紊流的壓力損失△pλ

=λ·l/d·ρv2/2λ=0.3164Re-0.25

（105>Re>4000）λ=0、032+0.221Re-0.237

（3*106>Re>105）λ=[1、74+2lg（d/△）]-2（Re>3*106或Re>900d/△）

∵紊流運動時，△pλ比層流大∴液壓系統(tǒng)中液體在管道內應盡量作層流運動

6局部壓力損失定義:液體流經管道的彎頭、接頭、突變截面以及閥口濾網等局部裝置時，液流會產生旋渦，并發(fā)生強烈的紊動現(xiàn)象，由此而產生的損失稱為局部損失。局部壓力損失產生原因

產生原因：碰撞、旋渦（突變管、彎管)

產生附加摩擦

附加摩擦：只有紊流時才有，是由于分子作橫向運動時產生的摩擦，即速度分布規(guī)律改變，造成液體的附加摩擦。局部壓力損失公式△pv=ζ·ρv2/2

標準閥類元件局部壓力損失△pv=△pn(qv/qvn)2

2、4、4管路系統(tǒng)的總壓力損失∑△p=∑△pλ+∑△pv

=∑λ·l/d·ρv/2+∑ζρv2/2

△p→熱能→T↑→△q↑→η↓

↓

↓

散逸污染

減小△p的措施

1）

盡量↓L，↓突變2)↑加工質量，力求光滑，ν合適3

)

↑A，↓v

過高△p↑∵△p∝v2

其中v的影響最大<

過低尺寸↑成本↑∴一般有推薦流速可供參考，見有關手冊。一般在液壓傳動中，可將壓力損失寫成如下形式：

∑△p=p1-p2

液壓泵概述123液壓泵的工作原理及分類液壓泵的圖形符號課題二液壓元件一、液壓泵4齒輪泵5

葉片泵柱塞泵6課題二液壓泵液壓泵液壓馬達目的任務：了解液壓泵主要性能參數(shù)分類掌握泵原理、必要條件、排流量、齒輪泵原理、困油課題二液壓泵課題二液壓泵重點難點:容積式泵工作原理、必要條件,

泵工作原理、排流量計算容積式泵的共同弊病、困油現(xiàn)象的實質及解決方法。1.液壓泵概述功用液壓泵:

將電動機或其它原動機輸入的機械能轉換為液體的壓力能,向系統(tǒng)供油。物流工程學院2.

液壓泵的工作原理及分類液壓泵的基本原理

吸油：密封容積增大，產生真空容積式｛

壓油：密封容積減小，油液被迫壓出

物流工程學院液壓泵基本工作條件（必要條件）1）

形成密封容積2）密封容積變化3）

吸壓油腔隔開（配流裝置）液壓泵分類按輸出流量能否調節(jié)：定量變量按結構形式：齒輪式葉片式柱塞式按輸油方向能否改變：單向雙向按使用壓力：低壓中壓中高壓高壓物流工程學院3.液壓泵的圖形符號液壓泵圖形符號（摘自GB/T786.1-1993)名稱符號說明液壓泵一般符號單向定量液壓泵單向旋轉、單向流動、定排量雙向定量液壓泵雙向旋轉、雙向流動、定排量單向變量液壓泵單向旋轉、單向流動、變排量雙向變量液壓泵雙向旋轉、雙向流動、變排量4.齒輪泵分類、組成、工作原理、結構特點齒輪泵的分類內嚙合外嚙合4.1

外嚙合齒輪泵的工作原理

組成:

前、后泵蓋，泵體，一對齒數(shù)、模數(shù)、齒形完全相同的漸開線外嚙合。4.1外嚙合齒輪泵的工作原理工作原理：

密封容積形成：齒輪、泵體內表面、前后泵蓋圍成齒輪退出嚙合,容積↑吸油密封容積變化<

齒輪進入嚙合,容積↓壓油吸壓油口隔開：兩齒輪嚙合線及泵蓋

4.2外嚙合齒輪泵結構要點困油現(xiàn)象及其消除措施徑向作用力不平衡泄漏困油現(xiàn)象及其消除措施產生原因引起結果消除困油的方法困油現(xiàn)象產生原因∵

為保證齒輪連續(xù)平穩(wěn)運轉，又能夠使吸壓油口隔開，齒輪嚙合時的重合度必須大于1∴有時會出現(xiàn)兩對輪齒同時嚙合的情況，在齒向嚙合線間形成一個封閉容積困油現(xiàn)象產生原因

a→b容積縮小

困油現(xiàn)象產生原因

b→c容積增大困油引起的結果a→b容積縮小

p↑

高壓油從一切可能泄漏的縫隙強行擠出，使軸和軸承受很大沖擊載荷，泵劇烈振動，同時無功損耗增大，油液發(fā)熱。b→c容積增大

p↓

形成局部真空，產生氣穴，引起振動、噪聲、汽蝕等總之：由于困油現(xiàn)象，使泵工作性能不穩(wěn)定，產生振動、噪聲等，直接影響泵的工作壽命。消除困油的方法

原則：a→b密封容積減小，使之通壓油口

b→c密封容積增大，使之通吸油口在b點密封容積最小，隔開吸壓油

方法：在泵蓋（或軸承座）上開卸荷槽以消除困油，CB-B形泵將卸荷槽整個向吸油腔側平移一段距離，效果更好徑向作用力不平衡徑向不平衡力的產生：液壓力

液體分布規(guī)律：沿圓周從高壓腔到低壓腔，壓力沿齒輪外圓逐齒降低。p↑，徑向不平衡力增大齒輪和軸承受到很大的沖擊載荷，產生振動和噪聲。改善措施：縮小壓油口，以減小壓力油作用面積。增大泵體內表面和齒頂間隙開壓力平衡槽，會使容積效率減小徑向不平衡力圖示泄漏齒側泄漏：約占齒輪泵總泄漏量的5%徑向泄漏：約占齒輪泵總泄漏量的20%～25%端面泄漏*：約占齒輪泵總泄漏量的75%～80%總之：泵壓力愈高，泄漏愈大。4.3提高外嚙合齒輪泵壓力措施問題：齒輪泵存在間隙，p↑q↑ηv↓

徑向不平衡力也∝pp↑徑向力↑提高齒輪泵壓力的方法：浮動軸套補償原理：將壓力油引入軸套背面，使之緊貼齒輪端面，補償磨損，減小間隙。彈性側板式補償原理：將泵出口壓力油引至側板背面，靠側板自身的變形來補償端面間隙。浮動軸套式外嚙合齒輪泵的優(yōu)點結構簡單，制造方便，價格低廉結構緊湊，體積小，重量輕自吸性能好，對油污不敏感工作可靠，便于維護外嚙合齒輪泵的缺點流量脈動大噪聲大排量不可調物流工程學院故障現(xiàn)象產生原因排除方法噪聲大1．吸油管接頭、泵體與泵蓋接合面、堵頭和泵軸密封圈等處密封不良，有空氣被吸入2．泵蓋螺釘松動3．泵與聯(lián)軸器不同心或松動4．齒輪齒形精度太低或接觸不良5．齒輪軸向間隙過小

6．齒輪內孔與端面垂直度或泵蓋上兩孔平行度超差7．泵蓋修磨后，兩卸荷槽距離增大，產生困油8．滾針軸承等零件損壞9．裝配不良，如主軸轉一周有時輕時重現(xiàn)象1．用涂脂法查出泄漏處。用密封膠涂敷管接頭并擰緊；修磨泵體與泵蓋結合面保證平面度不超過0.005mm；用環(huán)氧樹脂黏結劑涂敷堵頭配合面再壓進；更換密封圈2．適當擰緊3．重新安裝，使其同心，緊固連接件4．更換齒輪或研磨修整5．配磨齒輪、泵體和泵蓋6．檢查并修復有關零件7．修整卸荷槽，保證兩槽距離8．拆檢，更換損壞件9．拆檢，重裝調整流量不足或壓力不能升高1．齒輪端面與泵蓋接合面嚴重拉傷，使軸向間隙過大2．徑向不平衡力使齒輪軸變形造成掃膛增大徑向間隙3．泵蓋螺釘過松4．中、高壓泵弓形密封圈破壞、或側板磨損1．修磨齒輪及泵蓋端面，并清除齒形上毛刺2．校正或更換齒輪軸3．適當擰緊4．更換零件

過熱1．軸向間隙與徑向間隙過小2．側板和軸套與齒輪端面嚴重摩擦1．檢測泵體、齒輪，重配間隙2．修理或更換側板和軸套第四章液壓泵與液壓馬達4.4齒輪泵常見故障及排除方法小結工作原理（三個必要條件）結構要點（四個共同弊?。?.葉片泵優(yōu)點：輸出流量均勻、脈動小、噪聲低、體積小。缺點：自吸性能差、對油液污染敏感、結構較復雜。分類單作用雙作用每轉排油一次每轉排油兩次5.葉片泵葉片泵的分類5.1.1結構：轉子、定子、葉片、配油盤、殼體、端蓋等。5.葉片泵5.1單作用葉片泵

特點：

●定子和轉子偏心；

●定子內曲線是圓；

●配油盤有二個月牙形窗口。

●葉片靠離心力伸出。密封工作腔（轉子、定子、葉片、配油盤組成）吸油過程：葉片伸出→V↑→p↓→吸油；排油過程：葉片縮回→V↓→p↑→排油。旋轉一周，完成一次吸油，一次排油——單作用泵徑向力不平衡——非平衡式葉片泵（一個吸油區(qū)，一個排油區(qū)）5.1.2工作原理：5.葉片泵單作用葉片泵5.葉片泵單作用葉片泵排量：流量：