液壓與氣壓傳動復習

25/25第一章流體力學基礎(chǔ)第一節(jié)：工作介質(zhì)一、液體的粘性（一）粘性的物理本質(zhì) 液體在外力作用下流動時,由于液體分子間的內(nèi)聚力和液體分子與壁面間的附著力,導致液體分子間相對運動而產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力,這種特性稱為粘性，或流動液體流層之間產(chǎn)生內(nèi)部摩擦阻力的性質(zhì)。內(nèi)摩擦力表達式:Ff=μAdu/dy牛頓液體內(nèi)摩擦定律:液層間的內(nèi)摩擦力與液層接觸面積及液層之間的速度成正比。du/dy變化時,μ值不變的液體液壓油均可看作牛頓液體。靜止液體不呈現(xiàn)粘性1、動力粘度μ：μ=τ·dy/du（N·s/m2）物理意義：液體在單位速度梯度下流動時，接觸液層間單位面積上內(nèi)摩擦力2、運動粘度ν：動力粘度與液體密度之比值公式：ν=μ/ρ（m2/s）單位：m2/s。單位中只有長度和時間的量綱，類似運動學的量。三、液體的可壓縮性1、液體的體積壓縮系數(shù)（液體的壓縮率） 定義：體積為V的液體，當壓力增大△p時，體積減小△V,則液體在單位壓力變化下體積的相對變化量 公式: κ=-1/△p×△V/V0 物理意義：單位壓力所引起液體體積的變化2、液體的體積彈性模數(shù) 定義:液體壓縮系數(shù)的倒數(shù) 公式：K=1/κ=-△pV/△V 物理意義：表示單位體積相對變化量所需要的壓力增量，也即液體抵抗壓縮能力的大小。一般認為油液不可壓縮（因壓縮性很?。?，計算時?。篕=（0.7～1.4）×103MPa。若分析動態(tài)特性或p變化很大的高壓系統(tǒng)，則必須考慮粘度和壓力的關(guān)系：∵p↑，F(xiàn)f↑，μ↑∴μ隨p↑而↑，壓力較小時忽略，50MPa以上影響趨于顯著粘度和溫度的關(guān)系：∵溫度↑，F(xiàn)f↓，μ↓∴粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好，常用粘度指數(shù)VI來度量，VI高，說明粘—溫特性好。2、選擇液壓油粘度 慢速、高壓、高溫：μ大（以↓△q） 快速、低壓、低溫：μ小（以↓△p）第二節(jié)液體靜力學靜止液體：指液體內(nèi)部質(zhì)點之間沒有相對運動，以至于液體整體完全可以象剛體一樣做各種運動。液體的壓力：液體單位面積上所受的法向力，物理學中稱壓強，液壓傳動中習慣稱為壓力靜止液體特性：（1）垂直并指向于承壓表面（2）各向壓力相等液體靜力學基本方程式物理意義：靜止液體內(nèi)任何一點具有壓力能和位能兩種形式，且其總和保持不變，即能量守恒，但兩種能量形式之間可以相互轉(zhuǎn)換絕對壓力：以絕對零壓為基準所測測壓兩基準；相對壓力：以大氣壓力為基準所測

關(guān)系：絕對壓力=大氣壓力+相對壓力或相對壓力（表壓）=絕對壓力-大氣壓力

注

液壓傳動系統(tǒng)中所測壓力均為相對壓力即表壓力；真空度=大氣壓力-絕對壓力1、帕斯卡原理（靜壓傳遞原理） 在密閉容器內(nèi)，液體表面的壓力可等值傳遞到液體內(nèi)部所有各點p=F/A

。液壓系統(tǒng)的工作壓力取決于負載，并且隨著負載的變化而變化。第三節(jié)流體動力學

（一）基本概念：

1、理想液體：既無粘性又不可壓縮的液體

定常流動（穩(wěn)定流動、恒定流動）：流動液體中任一點的p、u和ρ都不隨時間而變化的流動一維流動：液體整個作線形流動

2、流線--流場中的曲線；流管--由任一封閉曲線上的流線所組成的表面；流束--流管內(nèi)的流線群3、通流截面：流束中與流線正交的截面，垂直于液體流動方向的截面A流量：單位時間內(nèi)流過某通流截面的液體的體積q平均流速：通流截面上各點流速均勻分布（假想）υ

∵q=V/t=Al/t=Au液壓缸的運動速度取決于進入液液壓缸的流量，并且隨著流量的變化而變化。（二）連續(xù)性方程--質(zhì)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(zhì)量守恒定律，液體在管道內(nèi)既不能增多，也不能減少，因此在單位時間內(nèi)流入液體的質(zhì)量應恒等于流出液體的質(zhì)量。2、連續(xù)性方程：ρ1υ1A1=ρ2υ2A2結(jié)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。（三）伯努利方程--能量守恒定律在流體力學中的應用1，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(nèi)任一截面上的總能量應該相等。2、理想液體伯努利方程

物理意義：在密閉管道內(nèi)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，三種能量可以互相轉(zhuǎn)化，但各個過流斷面上三種能量之和恒為定值。3、實際液體伯努利方程

∵實際液體具有粘性

∴液體流動時會產(chǎn)生內(nèi)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)α，則：

應用伯努利方程時必須注意的問題：（1） 斷面1、2需順流向選取（否則hw為負值），且應選在緩變的過流斷面上。（2） 斷面中心在基準面以上時，z取正值；反之取負值。通常選取特殊位置水平面作為基準面4，動量定理：作用在物體上的外力等于物體單位時間內(nèi)的動量變化量即∑F=dI/dt=d（mv）/dt

考慮動量修正問題，則有：

∴∑F=ρq(β2v2-β1v1)

X向動量方程

∑Fx=ρqv(β22x-β1v1x)

X向穩(wěn)態(tài)液動力

F'x=-∑Fx=ρqv(β1v1x-β2v2x)

結(jié)論：作用在滑閥閥芯上的穩(wěn)態(tài)液動力總是力圖使閥口關(guān)閉第四節(jié)液體流動時的壓力損失∵實際液體具有粘性∴流動中必有阻力，為克服阻力，須消耗能量，造成能量損失（即壓力損失）

分類：沿程壓力損失、局部局部損失液體的流動狀態(tài)層流：液體的流動是分層的，層與層之間互不干擾；湍流：液體的流動不分層，做混雜紊亂流動判斷層流和圖湍流：采用雷諾數(shù)圓形管道雷諾數(shù)：Re=vd/μ

過流斷面水力直徑：dH=4A/xx--濕周；水力直徑大，液流阻力小，通流能力大。

Re<Recr為層流；Re>Recr為湍流

雷諾數(shù)物理意義：液流的慣性力對粘性力的無因次之比沿程壓力損失（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(zhì)點的相互擾動作用而產(chǎn)生的壓力損失。產(chǎn)生原因：外摩擦--液體與管壁間；內(nèi)摩擦--因粘性，液體分子間摩擦1、層流時的沿程壓力損失（p41，p42）1）通流截面上的流速分布規(guī)律(p41)結(jié)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。

2)通過管道的流量

3）管道內(nèi)的平均流速

4）沿程壓力損失:△pλ=△p=32μlυ/d2結(jié)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。理論值λ=64/Re；實際值λ=75/Re2、湍流時的沿程壓力損失 對于光滑管，當3000<Re<105時，λ=0.3164Re-0.25∵湍流運動時，△pλ比層流大∴液壓系統(tǒng)中液體在管道內(nèi)應盡量作層流運動（三）局部壓力損失

定義：液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、突變截面以及閥濾網(wǎng)等局部裝置時,液流會產(chǎn)生旋渦，并發(fā)生強烈紊動現(xiàn)象，由此而產(chǎn)生的損失稱為局部損失。

產(chǎn)生原因：碰撞、旋渦（突變管、彎管）產(chǎn)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(chǎn)生的摩擦，即速度分布規(guī)律改變，造成液體的附加摩擦。

公式：△pξ=ξρv2（四）管路系統(tǒng)的總壓力損失△p=∑△pλ+∑△p第五節(jié) 孔口和縫隙流量概述：孔口和縫隙流量在液壓技術(shù)中占有很重要的地位，它涉及液壓元件的密封性，系統(tǒng)的容積效率，更為重要的是它是設(shè)計計算的基礎(chǔ)，因此，小孔雖小，縫隙雖窄，但其作用卻不可等閑視之，寬度一般在0.1mm以下，直徑一般在1mm以內(nèi)

（五）孔口流量

孔口分類:薄壁小孔： ；

細長小孔：l/d>4；短孔：0.5<ιd≤4短孔、細長孔口流量計算

短孔：

,Cd=0.82;細長孔口：結(jié)論：∵q∝△p反比于μ∴流量受油溫影響較大（T↑μ↓q↑）（六）空穴現(xiàn)象和液壓沖擊1空穴現(xiàn)象：液壓系統(tǒng)中，由于某種原因（如速度突變），使壓力降低而使氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象2液壓沖擊（水錘、水擊）液壓沖擊：液壓系統(tǒng)中，由于某種原因（如速度急劇變化），引起壓力突然急劇上升，形成很高壓力峰值的現(xiàn)象。應搞清的概念：ρ、壓縮性、測壓兩基準（絕對

相對）、壓力表指示壓力（實為表壓力或相對壓力）、理想液體、穩(wěn)定流動、流量概念、動量方程之結(jié)論、層流、紊流概念、△p沿，△p局產(chǎn)生原因，小孔類型、縫隙類型。應記住的公式、概念和結(jié)論：粘度、粘溫特性、靜力學基本方程及靜壓兩個特性、壓力表達式（p=F/A）及結(jié)論、液壓力公式（F=pA）曲面A受力的計算、速度公式（v=q/A）及結(jié)論、連續(xù)性方程及結(jié)論、伯努利方程及物理意義、雷諾數(shù)表達式、薄壁小孔流量公式及特點。第二、三章液壓泵及液壓馬達一、液壓泵概念1、定義：將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能向系統(tǒng)供油。2、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）吸壓油口隔開3、液壓泵按結(jié)構(gòu)形式分類:齒輪式、葉片式、柱塞式二、液壓泵性能參數(shù)1、排量和流量 （1）

排量V——在沒有泄露的情況下，泵每轉(zhuǎn)一周所排出的液體體積

（2）

理論流量qt——不考慮泄露的情況下，單位時間內(nèi)qt=Vn（V是排量n是轉(zhuǎn)速） （3）

實際流量q——指泵工作時實際輸出的流量q=qt-Δq（Δq是泄露流量）2、功率 理論功率——Pt=Δqpt

輸入功率——即泵軸的驅(qū)動功率PI=ωT=2πnT（ω是角速度T是轉(zhuǎn)矩） 輸出功率——Po=Δpq

結(jié)論：液壓傳動系統(tǒng)中，液體所具有的功率，即液壓功率等于壓力和流量的乘積。3、容積效率——液壓泵實際流量與理論流量的比值

ηv=q/qt 機械效率——理論轉(zhuǎn)矩與實際輸入轉(zhuǎn)矩之比值總效率——泵的輸出功率與輸入功率之比值結(jié)論：泵的總效率等于容積效率與機械效率之乘積。4、效率（液壓泵和液壓馬達）主要性能參數(shù)的計算液壓泵液壓馬達理論流量qpt=vp*nqmt=vm*n實際流量qpqm理論輸入功率Pip=Δp*qptPim=wTmt實際輸入功率Pip=wTpPim=Δp*qm實際輸出功率Pop=qpΔpPom=wTm理論轉(zhuǎn)矩TptTmt實際轉(zhuǎn)矩TpTm理論轉(zhuǎn)矩與實際轉(zhuǎn)矩關(guān)系Tpt,<TpTmt>Tm容積效率ηvp=qp/qptηvm=qmt/qm機械效率ηmp=Tpt/Tpηmm=Tm/Tmt總效率ηp=ηvp*ηmpηm=ηvm*ηm三、齒輪泵齒輪泵分類：按嚙合形式可分為：外嚙合、內(nèi)嚙合1、外嚙合齒輪泵的突出問題及解決方法(p72)2、泄漏主要來自：（1）徑向泄漏（2）齒側(cè)泄漏（3）端面泄漏（占主要）3、徑向不平衡作用力（看書P72）徑向力的結(jié)果：加速軸承磨損，降低軸承壽命，還可能使齒輪軸彎曲，導致齒頂與泵體摩擦加劇，使泵不能正常工作。4、改善措施：1）縮小壓油口，以減小壓力油作用面積。2）擴大泵體內(nèi)高壓區(qū)徑向間隙3）開壓力平衡槽，但泄漏量增大，容積效率減小。困油現(xiàn)象：（定義p72好好看看）消除困油的方法：在泵蓋（或軸承座）上開卸荷槽為徹底消除困油。5、內(nèi)嚙合齒輪泵：漸開線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵和擺線齒輪泵四、葉片泵1、葉片泵：作用非卸荷式——變量泵

雙作用卸荷式——定量泵單作用葉片泵雙作用葉片泵的工作原理（p76-77）限壓式變量葉片泵的工作原理和特性(p78)三、柱塞泵按柱塞排列方式:直軸式、斜軸式軸向柱塞泵、徑向柱塞泵柱塞泵共有三對摩擦副：1、柱塞與缸體2、滑履與斜盤3、缸體與配油盤五、液壓缸及液壓馬達液壓缸:實現(xiàn)直線往復運動的執(zhí)行元件液壓馬達：把液壓泵供給的液壓能轉(zhuǎn)換為機械能而對負載作功。液壓缸按其結(jié)構(gòu)可分為：活塞式、柱塞式和伸縮缸1、活塞式液壓缸分類：雙桿活塞液壓缸、單桿活塞液壓缸2、柱塞式液壓缸（p109-110）定義：在缸體內(nèi)做相對往復運動的組件是柱塞的液壓缸液壓缸的結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)：缸體組件（缸筒和缸蓋）、活塞組件（活塞和活塞桿）、密封件、連接件、緩沖裝置、排氣裝置等。

注：當兩個液壓馬達串聯(lián)時其轉(zhuǎn)矩T等于單個液壓馬達的轉(zhuǎn)矩；當兩個液壓馬達并聯(lián)時其轉(zhuǎn)矩T等于單個液壓馬達的轉(zhuǎn)矩的2倍第四章液壓控制元件1、按用途分：１）方向控制閥 ２）壓力控制閥３）流量控制閥４）開關(guān)（定值）2、按控制方式分：１）比例閥２）伺服閥 ３）數(shù)字閥3、按結(jié)構(gòu)形式分：１）滑閥 ２）錐閥 ３）球閥 ４）轉(zhuǎn)閥 5）射流管閥4、按安裝連接形式分：１）管式連接２）板式連接３）疊加式連接４）插裝式連接

工作性能：有壓力、流量、壓力損失、開啟壓力、允許背壓、最小穩(wěn)定流量等。5、按操縱方式分：1）手動閥 2）機動閥 3）液動閥 4）電動閥 5）電、液動閥一、方向控制閥功用：用以控制油液的流動方向或液流的通斷。分類：單向閥、換向閥一、單向閥1、單向閥的分類（普通單向閥、液控單向閥）2、普通單向閥（逆止閥或止回閥）功用：只允許油液正向流動，不許反流。工作原理：液流從進油口流入時，P1→P2液流從出油口流入時，P1P2不通開啟壓力：0.04～0.1MPa做背壓閥：pk=0.2～0.6MPa單向閥的作用：1）安裝在泵的出口，防止系統(tǒng)壓力對泵的沖擊2）防止系統(tǒng)油液經(jīng)泵倒流回油箱3）分隔油路，防止干擾4）與其它組合，構(gòu)成復合閥3、液控單向閥功用：正向流通，反向受控流通結(jié)構(gòu)：普通單向閥+液控裝置普通型液控單向閥（外泄）如采用內(nèi)泄，則一般適用于p1腔壓力較低場合應用：∵液控單向閥具有良好的反密封性∴常用于保壓、鎖緊回路二、換向閥作用：變換閥心在閥體內(nèi)的相對工作位置，使閥體各油口連通或斷開，從而控制執(zhí)行元件的換向或啟停。1換向閥的要求：壓力損失小，通口間泄漏小，換向平穩(wěn)、可靠2滑閥式換向閥分類：按工作位置數(shù)分：二位、三位、四位位：閥心相對于閥體的工作位置數(shù)。用方格表示，幾位即幾個方格按通路數(shù)分：二通、三通、四通、五通通:閥體對外連接的主要油口數(shù)（不包括控制油和泄漏油口）通——↑；不通——┴、┬箭頭首尾和堵截符號與一個方格有幾個交點即為幾通。 按控制方式分：電磁換向閥液動換向閥電液換向閥機動換向閥手動換向閥油口有固定方位和含義，P——進油口(左下），T——回油口（右下）,A、B——與執(zhí)行元件連接的工作油口（左、右上）。

（2）滑閥的中位機能滑閥機能：換向閥處于常態(tài)位置時，閥中各油口的連通方式，對三位閥即中間位置各油口的連通方式，所以稱中位機能。中位機能：三位換向閥處于中立位置時，閥中各油口的連通方式。（3）換向閥的主要性能：工作可靠，壓力損失小，內(nèi)泄漏小，換向時間與復位時間，使用壽命長二、壓力控制閥作用：控制液壓系統(tǒng)壓力或利用壓力作為信號來控制其它元件動作。

分類：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器

結(jié)構(gòu)：閥體、閥心、彈簧、調(diào)節(jié)螺帽等

共同工作原理：利用作用于閥心上的液壓力與彈簧力相平衡的原理進行工作。一、溢流閥

作用：穩(wěn)壓溢流或安全保護。

分類:直動式、先導式

1、溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

（1）直動式溢流閥工作原理： 當閥口處于某一開度x時：pA=k(x0+x)p—閥進口處壓力；x0—彈簧預壓縮量；k—彈簧剛度；A—閥芯受力面積。p=k(x0+x)/A，當x遠小于x0時，p基本穩(wěn)定。彈簧作用力直接與液壓力pA平衡，稱直動式。

當壓力較高時，需要k較大當溢流量變化較大時，x變化也會較大，這時p的波動就會較大。主要原因：一個彈簧承擔了“調(diào)壓”和“復位”兩個作用另外當p高，q大，k較大先導式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理當溢流閥穩(wěn)定工作時，主閥芯開度為x，有：pA=p1A+k(x0+x)p—閥進口處壓力；A—主閥芯受力面積；p1—導閥進口壓力；x0—主閥芯復位彈簧預壓縮量；k—主閥芯復位彈簧剛度；p=p1+k(x0+x)/A因為經(jīng)過導閥的溢流量很小所以p1基本穩(wěn)定；當主閥的溢流量變化較大時，由于k較小，所以p的波動較小下面兩個圖一定得深入理解，有助于理解溢流閥的真正工作原理2

溢流閥的主要性能

靜態(tài)特性：元件或系統(tǒng)在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的性能其靜態(tài)特性指標很多，主要是指壓力調(diào)節(jié)范圍、壓力--流量特性和啟閉特性。（1）

壓力調(diào)節(jié)范圍

定義：調(diào)壓彈簧在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，系統(tǒng)壓力平穩(wěn)上升或下降最大和最小調(diào)定壓力差值。3）啟閉特性

啟閉特性：溢流閥從開啟到閉合全過程的p-q特性?！哂捎陂y心移動存在摩擦力∴開啟與閉合時的p-q曲線不重合，閉合壓力指閥口完全關(guān)閉時的壓力，用pk表示，在相同溢流量下，pc>pk閉合比：pk與pT之比，

一般規(guī)定：開啟比應不小于90%，閉合比應不小于85%，其靜態(tài)特性較好。3

、溢流閥應用舉例

（1）

為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓和定量泵、節(jié)流閥并聯(lián)，閥口常開。

（2）變量泵系統(tǒng)提供過載保護和變量泵組合，正常工作時閥口關(guān)閉，過載時打開，起安全保護作用，故又稱安全閥。

（3）實現(xiàn)遠程調(diào)壓 p遠程<p主調(diào)

（4）系統(tǒng)卸荷和多級調(diào)壓 和二位二通閥組合（先導式）

（5）形成背壓二、減壓閥

功用：降低系統(tǒng)某一支路的油液壓力，使同一系統(tǒng)有兩個或多個不同壓力

分類：直動式、先導式*、定值減壓閥、定差減壓閥、定比減壓閥

減壓原理：利用油液在某個地方的壓力損失，使出口壓力低于進口壓力，并保持恒定，故又稱定值減壓閥。

1

減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

（1）定值減壓閥

減壓原理：利用油液在某個地方的壓力損失，使出口壓力低于進口壓力，并保持恒定，故稱定值減壓閥。

直動式減壓閥先導式減壓閥2）

先導式減壓閥工作原理：p2<pt時，先導閥關(guān)閉，主閥下位，q最大，不減壓。p2>pt時，先導閥打開，主閥兩端產(chǎn)生壓差，當△P<F軟t時，同上；

當△P>F軟t時，主閥閥心上移，q↓，p2↓；調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧，改變硬彈簧力，即可改變出口壓力。特點：在減壓閥出口油液不再流動時，由于先導閥卸油仍未停止，減壓口仍有油液流動，閥就處于工作狀態(tài)，出口壓力也就保持調(diào)定壓力不變減壓閥與溢流閥比較溢流閥減壓閥保持進口壓力不變出口壓力不變內(nèi)部卸油外部卸油閥口常閉閥口常開閥心二凸肩閥心三凸肩一般并聯(lián)于系統(tǒng)一般串聯(lián)于系統(tǒng)（2）

定差減壓閥（3）

定比減壓閥三、

順序閥

1、功用：利用液壓系統(tǒng)壓力變化來控制油路的通斷，從而實現(xiàn)多個液壓元件按一定的順序動作2、分類：1、按結(jié)構(gòu)形式

：

直動式、

先導式2、按控制油來源：

內(nèi)控式、外控式3、按泄漏方式：內(nèi)卸式、外卸式3、順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

（1)

直動式順序閥

工作原理：pA<Ft，閥口關(guān)閉，AB；pA>Ft,閥口打開，AB，下一個執(zhí)行元件動作。調(diào)節(jié)調(diào)壓螺釘，改變彈簧力，即可改變開啟壓力。

（2）

先導式順序閥

組成：均同于先導式溢流閥，只是順序

工作原理：閥出口通壓力油，必須專門設(shè)置一泄漏油口以使其正常工作。4、順序閥的應用（1）

順序動作回路工作原理：壓力油首先進入I缸，實現(xiàn)順序動作1，到位后，壓力升高，順序閥打開，II缸動作，實現(xiàn)順序動作2；（2）卸荷閥工作原理：快速輕載時，雙泵同時向系統(tǒng)供油；慢速重載時，小泵供油，大泵卸荷溢流閥、減壓閥、順序閥比較表溢流閥減壓閥順序閥控制壓力從閥的進油端引壓力油去實現(xiàn)控制從閥的出油端引壓力油去實現(xiàn)控制從進油端引或外部油源引壓力油構(gòu)成內(nèi)控或外控式連接方式連接溢流閥的油路與主油路并聯(lián)；閥出口直通油箱串聯(lián)在減壓油路上，出口油到減壓部分去工作當作為卸荷或平衡使用時，出口通油箱；當順序控制時，出口到工作系統(tǒng)。泄漏的回油方式泄漏由內(nèi)部回油外泄回油（設(shè)置外泄口）外泄回油，當卸荷閥使用時內(nèi)泄回油閥芯狀態(tài)原始狀態(tài)閥口關(guān)閉，當安全閥用，閥口是常閉狀態(tài)；當溢流閥、背壓閥用，閥口是常開狀態(tài)。原始狀態(tài)閥口開啟，工作過程閥口是微開狀態(tài)。原始狀態(tài)閥口關(guān)閉，工作過程閥口常開。作用安全作用；穩(wěn)壓溢流作用；背壓作用；卸荷作用。減壓、穩(wěn)壓作用順序控制作用；卸荷作用；平衡（限速）作用；背壓作用三、流量控制閥功用：通過改變閥口過流面積來調(diào)節(jié)輸出流量，從而控制執(zhí)行元件的運動速度。分類：節(jié)流閥、調(diào)速閥、溫度補償調(diào)速閥、分流集流閥一、節(jié)流閥1、節(jié)流閥的工作原理結(jié)構(gòu)：閥體、閥心、彈簧、調(diào)節(jié)手輪等。工作原理：調(diào)節(jié)手輪，閥心軸向移動，A變化，q變化特點：∵進口壓力油通過彈簧腔徑向小孔和閥體的斜孔同時作用在閥心的上下兩端∴即使在高壓下，調(diào)節(jié)閥口比較方便。2節(jié)流閥的流量特性和影響穩(wěn)定的因素（1）節(jié)流閥的流量穩(wěn)定性穩(wěn)定流量：使節(jié)流閥能夠正常工作（指無斷流且流量變化率不大于10%）的最小流量限制值。qmin軸△，qmin＝30—50mL/min薄刃孔，qmin＝10—15mL/min（2）節(jié)流口的堵塞堵塞：當節(jié)流閥開度很小時，流量會出現(xiàn)不穩(wěn)定，甚至斷流的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：油液氧化生成物、膠質(zhì)瀝青質(zhì)、原有雜質(zhì)結(jié)果：造成系統(tǒng)執(zhí)行元件速度不穩(wěn)定一般：水力直徑越大，越不易阻塞；越小，越容易阻塞防止堵塞的措施：1、精密過濾油液2、選擇適當壓差，△p＝0.2——0.3Mpa3）壓差△p∴流經(jīng)薄壁孔的流量不受油溫變化與溫度變化無關(guān)。故節(jié)流孔大都采用薄壁小孔二、調(diào)速閥∵q=CdA△pmF變化，△p變化，即使A=C，q仍變化。∴v穩(wěn)定性要求較高時，用調(diào)速閥1、調(diào)速閥的工作原理組成：定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成,用來調(diào)節(jié)通過的流量自動補償負載變化的影響，使△p節(jié)=C，消除負載變化對流量的影響。 ↓特點：調(diào)速閥中裝有一行程限位器，其作用如下當調(diào)速閥不工作時，減壓閥閥口最大，重新啟動時，瞬時流量很大，出現(xiàn)啟動沖擊，降低加工質(zhì)量，甚至損壞機件。故有的調(diào)速閥裝有可調(diào)的行程限位器，新開發(fā)的產(chǎn)品中，在減壓閥無彈簧腔通壓力油，也可起到上述作用?！哒{(diào)速閥雖然解決了負載變化對流量的影響，但溫度變化對流量仍有影響。第六章液壓基本回路一、分類：1、方向控制回路：控制執(zhí)行元件運動方向；2、壓力控制回路：控制系統(tǒng)或某支路壓力；3、速度控制回路：控制執(zhí)行元件運動速度；4、多缸運動回路：控制多缸運動。二、基本回路舉例（由于回路較多，此處僅列舉部分常見基本回路，詳情可查閱課本相關(guān)章節(jié)）1、方向控制回路作用：利用各種方向閥來控制流體的通斷和變向，以便使執(zhí)行元件啟動、停止和換向。1.1液壓缸換向回路組成：換向閥工作過程：1YA通電時，活塞右移；2YA通電時，活塞左移；換向閥中位時，缸停止，泵卸荷2.壓力控制回路作用：利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)整體或系統(tǒng)某一部分壓力。包括調(diào)壓回路、減壓回路、增壓回路、保壓回路、卸荷回路、平衡回路、釋壓回路等多種回路。2.1調(diào)壓回路作用：使系統(tǒng)整體或某一部分的壓力保持恒定，或不超過某個數(shù)值。單級液壓調(diào)壓回路組成：溢流閥工作原理：節(jié)閥調(diào)速時，溢流閥穩(wěn)壓溢流，調(diào)節(jié)泵壓。2.3減壓回路作用：使系統(tǒng)中某一部分具有較低的穩(wěn)定壓力組成：并聯(lián)一個減壓閥3減壓閥的調(diào)壓范圍：0.5MPa<p3<p2－0.5MPa右圖為減壓回路2.4保壓回路功用：執(zhí)行元件在工作循環(huán)的某一階段內(nèi)，需要保持一定壓力。種類：用蓄能器保壓、用液壓泵保壓、用液控單向閥保壓2.4.1蓄能器保壓右圖為：蓄能器保壓主換向閥左位工作：油液→缸左腔+蓄能器→缸右移進行加緊；工作部件停止后：p↑→壓力繼電器發(fā)信號→3YA通電→泵卸荷+蓄能器補充泄漏以保持壓力2.5卸荷回路功用：使液壓泵在接近零壓的工況下運轉(zhuǎn)，以減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長液壓泵和電動機的使用壽命類型：用電磁溢流閥卸荷、用三位換向閥卸荷。2.5.1電磁溢流閥卸荷上圖為：卸荷回路工作原理：電磁溢流閥中的二位二通電磁換向閥得電時，溢流閥的遠程控制口接油箱，溢流閥打開溢流，液壓泵在低壓下（接近零壓）卸荷3、速度控制回路（重點?。┕τ茫焊淖儓?zhí)行元件的運動速度分類：調(diào)速回路、快速回路和速度換接回路調(diào)速原理：液壓缸：v=q/A液壓馬達：n=q/V由上兩式知：改變q、V、A，皆可改變v或n，一般A是不可改變的。液壓缸改變q，即可改變v。液壓馬達既可改變q，又進口節(jié)流閥調(diào)速回路可改變V。3.1節(jié)流式調(diào)速回路組成：定量泵、流量閥等工作原理：通過改變流量控制閥閥口的通流面積來控制流進或流出執(zhí)行元件的流量，以調(diào)節(jié)其運動速度。1、進口節(jié)流閥調(diào)速回路節(jié)流閥串聯(lián)在泵與執(zhí)行元件之間的進油路上。它由定量泵、溢流閥、節(jié)流閥及液壓缸（或液壓馬達）組成。旁路節(jié)流閥調(diào)速回路組成：將節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，即與缸并聯(lián)，溢流閥做安全閥。3、調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路特點：節(jié)流閥調(diào)速回路速度平穩(wěn)性差的根本原因是采用了節(jié)流閥。用調(diào)速閥代替節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路中的節(jié)流閥，便構(gòu)成了進口、出口和旁路調(diào)速閥調(diào)速回路。旁路節(jié)流閥調(diào)速回路調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路由于存在著節(jié)流損失和溢流損失，回路效率低，發(fā)熱量大，因此，只用于小功率調(diào)速系統(tǒng)。3.2容積調(diào)速回路在大功率調(diào)速系統(tǒng)中，多采用回路效率高的容積式調(diào)速回路。容積式調(diào)速回路是通過改變變量泵或變量馬達排量來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度1、變量泵—定量馬達容積調(diào)速回路調(diào)速原理：變量泵―定量馬達容積調(diào)速回路由補油泵1、溢流閥2、單向閥3、變量泵4、安全閥5和定量馬達6等組成。改變變量泵的排量Vp，即可以調(diào)節(jié)定量馬達的轉(zhuǎn)速nm。安全閥用來限定回路的最高壓力，起過載保護作用。補油泵用以補充由泄漏等因素造成的變量泵吸油流量的不足部分。溢流閥調(diào)定補油泵的輸出壓力，并將其多余的流量溢回油箱2、變量泵—變量馬達容積調(diào)速回路變量泵—定量馬達變量泵—變量馬達調(diào)速原理：回路由變量泵、變量馬達、安全閥和補油裝置等組成。實際該回路是變量泵—定量馬達和定量泵—變量馬達回路的組合3、泵—缸開式容積調(diào)速回路調(diào)速原理：泵-缸容積調(diào)速開式回路由變量泵、液壓缸和起安全作用的溢流閥組成。通過改變液壓泵的排量Vp，可調(diào)節(jié)液壓缸的運動速度【本章應為重點復習章節(jié)】泵—缸開式容積調(diào)速回路第七章系統(tǒng)分析與計算YT4543型動力滑臺一．系統(tǒng)元件組成：1——限壓式變量葉片泵2、7、13——單向閥3——三位五通液動換向閥4——三位四通電磁換向閥3與4合稱三位五通電液動換向閥5——溢流閥6——液控順序閥8、9——調(diào)速閥10——二位二通電磁換向閥11——二位二通機動換向閥12——壓力繼電器二．速度控制回路1、調(diào)速回路：容積節(jié)流調(diào)速回路，速度穩(wěn)定性好，功率損失不大；2、快速運動回路：限壓式變量泵+差動連接效率高；3、速度換接回路：快進→工進行程閥轉(zhuǎn)換平穩(wěn)，位置精確一工進→二工進電磁閥+串聯(lián)調(diào)速閥安裝調(diào)節(jié)方便4、換向回路：三位五通電液換向閥自動化、大流量液體換向、平穩(wěn)無沖擊5、順序動作回路：壓力繼電器方便可靠行程開關(guān)靈活方便6、卸荷回路：三位換向閥中位卸荷、流量卸荷7、止擋塊停留：保證軸向尺寸精度和表面光潔度三、工作原理1．快進1YA（+）→4（左）→3（左）；低壓→6關(guān)進油路：1→2→3（左）→11（下）→缸（左）工作循環(huán)電磁鐵行程閥壓力繼電器1YA2YA3YA快進＋－－－—工作循環(huán)電磁鐵行程閥壓力繼電器1YA2YA3YA快進＋－－－—一工進＋－－＋－二工進＋－＋＋－止擋塊停留＋－＋＋＋快退—＋－±±原位停止－—－－－差動連接+泵1供大流量（低壓）。2．第一次工進行程擋塊→11（上）；高壓→6打開進油路：1→2→3（左）→8→10（右）→缸（左）回油路：缸（右）→3（左）→6→5→油箱泵1供大流量，閥8調(diào)速，回油路上有閥6作背壓閥。3．第二次工進行程開關(guān)→3YA（+）→10（左）進油路：1→2→3（左）→8→9→缸（左）回油路：缸（右）→3（左）→6→5→油箱4．止擋鐵停留壓力增大→壓力繼電器→時間繼器延時液壓缸停止，泵流量卸荷（供極小流量補充泄漏）5．快退壓力繼電器（延時后）→2YA（+）、1YA（—）3YA（—）→4（右）→3（右）進油路：1→2→3（右）→缸（右）回油路：缸（左）→13→3（右）→油箱低壓→泵1供大流量6．原位停止：行程開關(guān)→1YA（—）、2YA（—）、3YA（—）泵1卸荷，液壓缸鎖緊液壓復習參考題注意:以下題目僅供參考一、填空題1．液壓系統(tǒng)中的壓力取決于（負載），執(zhí)行元件的運動速度取決于（流量）。2．液壓傳動裝置由（動力元件）、（執(zhí)行元件）、（控制元件）和（輔助元件）四部分組成，其中（動力元件）和（執(zhí)行元件）為能量轉(zhuǎn)換裝置。3．液體在管道中存在兩種流動狀態(tài)，（層流）時粘性力起主導作用，（紊流）時慣性力起主導作用，液體的流動狀態(tài)可用（雷諾數(shù)）來判斷。4．由于流體具有（粘性），液流在管道中流動需要損耗一部分能量，它由（沿程壓力）損失和（局部壓力）損失兩部分組成。5．通過固定平行平板縫隙的流量與（壓力差）一次方成正比，與（縫隙值）的三次方成正比，這說明液壓元件內(nèi)的（間隙）的大小對其泄漏量的影響非常大。6．變量泵是指（排量）可以改變的液壓泵，常見的變量泵有(單作用葉片泵)、(徑向柱塞泵)、(軸向柱塞泵)其中（單作用葉片泵）和（徑向柱塞泵）是通過改變轉(zhuǎn)子和定子的偏心距來實現(xiàn)變量，（軸向柱塞泵）是通過改變斜盤傾角來實現(xiàn)變量。7．液壓泵的實際流量比理論流量（小）；而液壓馬達實際流量比理論流量（大）。8．斜盤式軸向柱塞泵構(gòu)成吸、壓油密閉工作腔的三對運動摩擦副為（柱塞與缸體）、（缸體與配油盤）、（滑履與斜盤）。9．外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開嚙合的一側(cè)是（吸油）腔，位于輪齒逐漸進入嚙合的一側(cè)是（壓油）腔。10．為了消除齒輪泵的困油現(xiàn)象，通常在兩側(cè)蓋板上開（卸荷槽），使閉死容積由大變少時與（壓油）腔相通，閉死容積由小變大時與（吸油）腔相通。11．齒輪泵產(chǎn)生泄漏的間隙為（端面）間隙和（徑向）間隙，此外還存在（嚙合）間隙，其中（端面）泄漏占總泄漏量的80%～85%。12．雙作用葉片泵的定子曲線由兩段（大半徑圓?。啥危ㄐ“霃綀A?。┘八亩危ㄟ^渡曲線）組成，吸、壓油窗口位于（過渡曲線）段。13．調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的壓力調(diào)節(jié)螺釘，可以改變泵的壓力流量特性曲線上（拐點壓力）的大小，調(diào)節(jié)最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變（泵的最大流量）。14．溢流閥為（進口）壓力控制，閥口常（閉），先導閥彈簧腔的泄漏油與閥的出口相通。定值減壓閥為（出口）壓力控制，閥口常（開），先導閥彈簧腔的泄漏油必須（單獨引回油箱）。15．調(diào)速閥是由（定差減壓閥）和節(jié)流閥（串聯(lián)）而成，旁通型調(diào)速閥是由（差壓式溢流閥）和節(jié)流閥（并聯(lián)）而成。16．兩個液壓馬達主軸剛性連接在一起組成雙速換接回路，兩馬達串聯(lián)時，其轉(zhuǎn)速為（高速）；兩馬達并聯(lián)時，其轉(zhuǎn)速為（低速），而輸出轉(zhuǎn)矩（增加）。串聯(lián)和并聯(lián)兩種情況下回路的輸出功率（相同）。17．在變量泵—變量馬達調(diào)速回路中，為了在低速時有較大的輸出轉(zhuǎn)矩、在高速時能提供較大功率，往往在低速段，先將（馬達排量）調(diào)至最大，用（變量泵）調(diào)速；在高速段，（泵排量）為最大，用（變量馬達）調(diào)速。18．順序動作回路的功用在于使幾個執(zhí)行元件嚴格按預定順序動作，按控制方式不同，分為（壓力）控制和（行程）控制。同步回路的功用是使相同尺寸的執(zhí)行元件在運動上同步，同步運動分為（速度）同步和（位置）同步兩大類。19.在研究流動液體時，把假設(shè)既（無粘性）又（不可壓縮）的液體稱為理想流體。20.液體流動時，液體中任意點處的壓力、流速和密度都不隨時間而變化，稱為恒定流動。21、壓力控制閥按其用途不同，可分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器四種基本形式，其符號各是。22、液壓系統(tǒng)利用液體的_壓力能來傳遞動力。23、在容積調(diào)速回路中，定量泵和變量馬達式調(diào)速回路是恒功率調(diào)速回路。24、在采用液控單向閥的雙向鎖緊回路中，為了保證執(zhí)行元件的可靠鎖緊，三位四通換向閥應采用H型中位機能。25、流量控制閥在系統(tǒng)中依靠改變閥口的通流面積來調(diào)節(jié)經(jīng)過閥口的流量，以控制執(zhí)行元件的運動速度；它分節(jié)流閥和調(diào)速閥兩種，其符號分別是、。26、調(diào)速回路主要有節(jié)流調(diào)速回路、容積調(diào)速回路、容積節(jié)流調(diào)速回路三種二、選擇題1．流量連續(xù)性方程是（C）在流體力學中的表達形式，而伯努力方程是（A）在流體力學中的表達形式。（A）能量守恒定律（B）動量定理（C）質(zhì)量守恒定律（D）其他2．液體流經(jīng)薄壁小孔的流量與孔口面積的（A）和小孔前后壓力差的（B）成正比。（A）一次方（B）1/2次方（C）二次方（D）三次方3．流經(jīng)固定平行平板縫隙的流量與縫隙值的（D）和縫隙前后壓力差的（A）成正比。（A）一次方（B）1/2次方（C）二次方（D）三次方4．雙作用葉片泵具有（AC）的結(jié)構(gòu)特點；而單作用葉片泵具有（BD）的結(jié)構(gòu)特點。作用在轉(zhuǎn)子和定子上的液壓徑向力平衡所有葉片的頂部和底部所受液壓力平衡不考慮葉片厚度，瞬時流量是均勻的改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心可改變排量5．一水平放置的雙伸出桿液壓缸，采用三位四通電磁換向閥，要求閥處于中位時，液壓泵卸荷，且液壓缸浮動，其中位機能應選用（D）；要求閥處于中位時，液壓泵卸荷，且液壓缸閉鎖不動，其中位機能應選用（B）。（A）O型（B）M型（C）Y型（D）H型6．有兩個調(diào)整壓力分別為5MPa和10MPa的溢流閥串聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力為（C）；并聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力又為（A）。（A）5MPa（B）10MPa（C）15MPa（D）20MPa7．在下面幾種調(diào)速回路中，（BCD）中的溢流閥是安全閥，（A）中的溢流閥是穩(wěn)壓閥。(A)定量泵和調(diào)速閥的進油節(jié)流調(diào)速回路(B)定量泵和旁通型調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路(C)定量泵和節(jié)流閥的旁路節(jié)流調(diào)速回路(D)定量泵和變量馬達的閉式調(diào)速回路8．容積調(diào)速回路中，（B）的調(diào)速方式為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)；（C）的調(diào)節(jié)為恒功率調(diào)節(jié)。（A）變量泵—變量馬達（B）變量泵—定量馬達（C）定量泵—變量馬達9．已知單活塞杠液壓缸的活塞直徑D為活塞直徑d的兩倍，差動連接的快進速度等于非差動連接前進速度的（D）；差動連接的快進速度等于快退速度的（C）。（A）1倍（B）2倍（C）3倍（D）4倍10．有兩個調(diào)整壓力分別為5MPa和10MPa的溢流閥串聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力為（C）；有兩個調(diào)整壓力分別為5MPa和10MPa內(nèi)控外泄式順序閥串聯(lián)在液泵的出口，泵的出口壓力為（B）。（A）5MpaB）10MPa（C）15MPa11．用同樣定量泵，節(jié)流閥，溢流閥和液壓缸組成下列幾種節(jié)流調(diào)速回路，（B）能夠承受負值負載，（C）的速度剛性最差，而回路效率最高。（A）進油節(jié)流調(diào)速回（B）回油節(jié)流調(diào)速回路（C）旁路節(jié)流調(diào)速回路12．為保證負載變化時，節(jié)流閥的前后壓力差不變，是通過節(jié)流閥的流量基本不變，往往將節(jié)流閥與（B）串聯(lián)組成調(diào)速閥，或?qū)⒐?jié)流閥與（D）并聯(lián)組成旁通型調(diào)速閥。（A）減壓閥（B）定差減壓閥（C）溢流閥（D）差壓式溢流閥13．在定量泵節(jié)流調(diào)速閥回路中，調(diào)速閥可以安放在回路的（ABC），而旁通型調(diào)速回路只能安放在回路的（A）。（A）進油路（B）回油路（C）旁油路14．液壓缸的種類繁多，（BC）可作雙作用液壓缸，而（A）只能作單作用液壓缸。（A）柱塞缸（B）活塞缸（C）擺動缸15．下列液壓馬達中，（ABC）為高速馬達，（D）為低速馬達。（A）齒輪馬達（B）葉片馬達（C）軸向柱塞馬達（D）徑向柱塞馬達16．三位四通電液換向閥的液動滑閥為彈簧對中型，其先導電磁換向閥中位必須是（C）機能，而液動滑閥為液壓對中型，其先導電磁換向閥中位必須是（D）機能。（A）H型（B）M型（C）Y型（D）P型17．為保證鎖緊迅速、準確，采用了雙向液壓鎖的汽車起重機支腿油路的換向閥應選用（AC）中位機能；要求采用液控單向閥的壓力機保壓回路，在保壓工況液壓泵卸載，其換向閥應選用（AB）中位機能。（A）H型（B）M型（C）Y型（D）D型18．液壓泵單位時間內(nèi)排出油液的體積稱為泵的流量。泵在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下的輸出流量稱為（C）；在沒有泄漏的情況下，根據(jù)泵的幾何尺寸計算而得到的流量稱為（B），它等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積。（A）實際流量（B）理論流量（C）額定流量19．在實驗中或工業(yè)生產(chǎn)中，常把零壓差下的流量（即負載為零時泵的流量）視為（B）；有些液壓泵在工作時，每一瞬間的流量各不相同，但在每轉(zhuǎn)中按同一規(guī)律重復變化，這就是泵的流量脈動。瞬時流量一般指的是瞬時（B）。（A）實際流量（B）理論流量（C）額定流量20．當限壓式變量泵工作壓力p>p拐點時，隨著負載壓力上升，泵的輸出流量（B）；當恒功率變