大學教學課件：液壓與氣動技術

液壓與氣動技術內(nèi)容1.液壓與氣壓傳動認識。2.液壓與氣壓傳動基礎知識3.液壓動力元件4.液壓執(zhí)行元件5.液壓控制元件6.液壓附件7.液壓系統(tǒng)常用回路8.典型液壓系統(tǒng)分析9.液壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用與維護10.液壓系統(tǒng)的故障診斷與排除11.氣壓傳動基礎知識12.氣壓動力元件、控制元件13.氣壓執(zhí)行元件及附件14.氣壓傳動系統(tǒng)及基本回路15.氣壓傳動系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用與維護本課程的教學目的是：了解液壓與氣壓傳動的基礎知識；掌握常用液壓泵、氣泵、液壓缸、氣缸、液壓馬達及控制閥等液壓、氣壓元件的基本原理、特點、應用和選用方法；能分析各種基本液壓、氣壓回路控制系統(tǒng)的功用、組成和應用場合；能設計簡單的液壓、氣壓系統(tǒng)控制回路。1.液壓與氣壓傳動認識。

機電工程學院舉例1消耗能量?動力源機電工程學院機電工程學院直接驅動機電工程學院通過機械組合傳動機電工程學院通過液壓傳動停止啟動速度方向位置加速度控制機電工程學院運動的控制機器組成一般主要由三部分組成原動機傳動機構工作機原動機機器組成=原動機+

+工作機傳動機械傳動電氣傳動流體傳動氣體傳動液壓傳動液體傳動液力傳動液壓傳動裝置：油壓機機械傳動皮帶輪傳動齒輪傳動鏈條傳動工作機：直接工作部分沖頭滑塊刀架車刀卡盤1、機械傳動包括杠桿、齒輪、鏈條、皮帶、蝸輪蝸桿等；傳動簡單、直接、可靠、效率高，但不易調(diào)節(jié)控制、難于實現(xiàn)自動化；機電工程學院2、電氣傳動以電機為主，多應用于回轉運動；傳動快速、控制敏捷、可靠、精度高，但不能過載、難于實現(xiàn)無級變速和在低速或靜態(tài)下的大負荷驅動；液壓與氣壓傳動：以壓流體作為傳動介質(zhì)進行能量傳遞和控制的一種傳動方式。

液體傳動----以液體為工作介質(zhì)來傳遞動力。

液體傳動中按其工件原理的不同以可分為液力傳動和液壓傳動。

液力傳動----用液體的流動的動能來沖動機械裝置，使液體的動能轉換成機械能，進行做功，如水輪機和農(nóng)村用的水磨、離心泵-渦輪機組等。常見如水力發(fā)電。

液壓傳動----將機械能轉換為液體的壓力能，并依靠壓力能轉換來實現(xiàn)能量的傳遞，也稱為靜壓傳動或容積式傳動。如油壓千斤頂、水壓機、機床上的液壓傳動。

氣壓傳動---以壓縮空氣的壓力能來傳遞動力的傳動方式基本定義請同學們想一想液壓傳動的應用實例？港口機械筑路機液壓傳動在工業(yè)中的應用液壓傳動的應用實例機電工程學院液壓挖掘機機電工程學院機電工程學院機電工程學院機電工程學院液壓傳動的應用實例汽車液壓制動系統(tǒng)實例實例液壓系統(tǒng)組成動力裝置：液壓泵或氣源裝置，其功能是將原動機輸入的機械能轉換成流體的壓力能，為系統(tǒng)提供動力

執(zhí)行裝置：液壓缸、液壓馬達，功能是將流體的壓力能轉換成機械能，輸出力和速度或轉矩和轉速），以帶動負載進行直線運動或旋轉運動

控制裝置：壓力、流量和方向控制閥，作用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件達到所要求的輸出力（或力矩）、運動速度和運動方向輔助裝置：保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置，包括管道、管接頭、油箱或儲氣罐、過濾器和壓力計

工作介質(zhì)：液壓油1、杠桿、小活塞和油缸（動力裝置）2、大活塞和油缸（執(zhí)行裝置）3、單向閥（鋼球加U型管壁）、放油閥（控制裝置）4、油箱和油道（輔助裝置）5、液壓油（工作介質(zhì)）千斤頂千斤頂?shù)墓ぷ髟?/p>

設施力F，重物G，小活塞面積A1，大活塞面積A2

。（1）力比關系

或：GA2A1Fp（2）液壓傳動的特性以液體為傳動介質(zhì)來傳遞運動和力；液壓傳動必須在密閉的容器內(nèi)進行；依靠密閉容器的容積變化傳遞運動；依靠液體的靜壓力傳遞動力

圖所示為簡化磨床工作臺液壓系統(tǒng)工作原理圖液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成與實例機床工作臺液壓系統(tǒng)兩種工作原理圖：1、半結構式—直觀，畫法復雜。（2）職能符號—

畫法簡單，清晰?；疽?guī)定：(1)符號只表示元件的職能，連接系統(tǒng)的通路，不表示元件的具體結構和參數(shù)，也不表示元件在機器中的實際安裝位置。

(2)主油（氣）路用標準實線表示，控制油（氣）路用虛線表示。元件符號內(nèi)的流體流動方向用“↑”表示，“↑”指向不一定是油流方向。(3)符號均以元件的零位置表示，當系統(tǒng)的動作另有說明時，可作例外。

液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點（2）實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍可達2000：1）；（1）在同等功率情況下，液壓執(zhí)行元件體積小、結構緊湊；

（3）易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向；

（4）又易于實現(xiàn)過載保護；（5）易實現(xiàn)機器的自動化；（6）液壓元件實現(xiàn)了標準化、系列化、通用化。3.液壓與氣壓傳動的特點液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點（1）液壓傳動不能保證嚴格的傳動比；（2）工作性能易受溫度變化的影響；（3）效率較低；（4）造價高，對油液的污染比較敏感。氣壓傳動的特點氣壓傳動的特點主要有以下幾力面；（4）動作速度及反應快。（3）對工作環(huán)境適應性好，在易燃、易爆、多塵埃、強輻射、振動等惡劣工作環(huán)境下，仍能可靠地工作。

（2）流動阻力很小，壓力損失小，便于集中供氣和遠距離輸送。

（1）取之不盡用之不竭，不會污染環(huán)境。

（5）有較好的自保持能力。（6）在一定的超負載工況下運行也能保證系統(tǒng)安全工作，并不易發(fā)生過熱現(xiàn)象。

（7）氣壓傳動系統(tǒng)的工作壓力低（1MPa），僅適用于小功率的場合。

（8）氣壓傳動系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性差。

（10）沒有潤滑性。（9）噪聲大，尤其是排氣時，須加消聲器。3.液壓與氣壓傳動的應用及發(fā)展概況

17世紀中葉帕斯卡提出靜壓傳動原理，18世紀末英國制成第一臺水壓機算起，液壓傳動已有2～3百年歷史。20世紀30年代起重機、機床及工程機械

二戰(zhàn)期間各種軍事武器二戰(zhàn)結束后各種自動化設備及自動生產(chǎn)線20世紀80年代－現(xiàn)在：高速、高壓、大功率、低噪聲、長壽命、高度集成化方向發(fā)展節(jié)能化、微型化、輕量化、位置控制高精度化氣動技術初級階段計算機－液壓伺服時期電氣－液壓技術時期20世紀50年代－70年代黃金時代迅猛發(fā)展期■近30年來，由于原子能技術、航空航天技術、控制技

術、材料科學、微電子技術等學科的發(fā)展，再次將液壓技

術推向前進，使它發(fā)展成為包括傳動、控制、檢測在內(nèi)的

一門完整的自動化技術，在國民經(jīng)濟的各個部門都得到了

應用，如工程機械、數(shù)控加工中心、冶金自動線等?，F(xiàn)在國外95%工程機械、90%數(shù)控加工中心、95%以上的自動線采用液壓傳動。

★采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)

水平的重要標志之一。今后的發(fā)展

目前，流體傳動技術正在向著高壓、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪聲、低能耗、經(jīng)久耐用、高度集成化方向發(fā)展，向著用計算機控制的機電一體化方向發(fā)展。不僅傳動動力，更能實現(xiàn)高精度運動控制，與其它技術對接融合便捷。機電工程學院2.液壓與氣壓傳動基礎知識

一、工作介質(zhì)液體是液壓傳動的工作介質(zhì)。最常用的工作介質(zhì)是液壓油，此外還有乳化液和合成液及液態(tài)水。

（一）工作介質(zhì)的物理特性

1.液體的密度

單位體積液體的質(zhì)量稱為液體的密度，用ρ表示，即液壓油的密度一般為900kg/m3,通常情況下，液體的密度隨溫度或壓力的變化可以忽略不計。

2.液體的可壓縮性

液體在壓力作用下體積減小的現(xiàn)象稱為液體的可壓縮性。在常溫下，一般認為油液是不可壓縮的。但當液壓油中混有空氣時，其抗壓縮性能力顯著降低，此時其可壓縮性對液壓系統(tǒng)的動態(tài)性能影響較大。

3.液體的粘性

(1)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)聚力而產(chǎn)生一種阻礙液體分子之間相對運動的內(nèi)摩擦力，液體的這種產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)稱為液體的粘性。液體只有在流動(或有流動趨勢)時，才顯示出液體的粘性，而靜止液體是不顯示粘性的。(2)牛頓內(nèi)摩擦力定律兩平行平板間充滿液體，上平板以速度u0向右平動，下平板固定不動。粘性使液體內(nèi)部各處的速度不相等，緊貼于上平板液層的速度與上平板相同，緊貼于下平板液層的速度為零，而中間各層液體的流速從上到下近似呈線性規(guī)律分布。其中速度快的液層帶動速度慢的，而速度慢的液層對速度快的液層起阻滯作用。2)運動粘度。動力粘度與該液體密度的比值稱為運動粘度，以ν表示就物理意義上講，ν不是一個粘度的量，但工程實際中常用它標志液體的粘度。液壓傳動工作介質(zhì)的粘度等級是以40℃時運動粘度(mm2/s)的中心值來劃分的，如牌號為L-HL32的液壓油，就是指這種油在40℃時的運動粘度平均值為32mm2/s。(4)粘溫特性油液的粘度隨溫度變化的性質(zhì)稱為粘溫特性。溫度對油液粘度的影響很大，溫度升高，粘度顯著下降。油液粘度變化直接影響液壓系統(tǒng)的性能和泄漏量，因此希望油液粘度隨溫度的變化越小越好。

不同種類的液壓油有不同的粘溫特性。圖2-2所示為幾種典型液壓油的粘溫特性曲線圖。（二）液壓油的選用

1.液壓油的使用要求

液壓傳動系統(tǒng)用油一般應滿足的要求有粘度適當，粘溫特性好；潤滑性好，防銹性好；質(zhì)地純凈，雜質(zhì)少；對金屬和密封件有良好的相容性；氧化穩(wěn)定性好，不易變質(zhì)；抗泡沫性和抗乳化性好；燃點高，凝點低；對人體無害，成本低等。

對具體的液壓傳動系統(tǒng)，則需根據(jù)情況突出某些方面的使用性能要求。

2.液壓油的品種

液壓油的品種很多，主要分為三大類型，即礦油型、乳化型、合成型。礦油型液壓油潤滑性好和防銹性好，粘度等級范圍也較寬，因而在液壓系統(tǒng)中應用很廣。礦油型液壓油具有可燃性，為了安全起見，在一些高溫、易燃、易爆的工作環(huán)境，常用水包油、油包水乳化液或水-乙二醇、磷酸脂等合成液。（三）液壓油的選擇

1.油液品種的選擇

選擇液壓油的品種，可根據(jù)是否液壓專用、有無起火危險、工作壓力及工作溫度等因素綜合考慮。

2.粘度等級的選擇

確定好液壓油的品種后，就要選擇液壓油的粘度等級。粘度對液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、可靠性、效率、溫升及磨損都有顯著的影響。在選擇粘度時應注意液壓系統(tǒng)在以下幾方面的情況：

1)工作壓力。工作壓力較高的液壓系統(tǒng)宜選用粘度較大的液壓油，以減少泄漏。

2)運動速度。當液壓系統(tǒng)的工作部件運動速度較高時，宜選用粘度較小的液壓油，以減小液流的摩擦損失。3)環(huán)境溫度。環(huán)境溫度較高時宜選用粘度較大的液壓油。

在液壓系統(tǒng)的所有元件中，以液壓泵對油液的性能最為敏感。因為泵內(nèi)零件的運動速度最高，工作壓力也最高，且承壓時間長，溫升高。因此，常根據(jù)液壓泵的類型及其要求來選擇液壓油的粘度。

二、壓力的表示和單位

根據(jù)度量基準的不同，液體壓力分為絕對壓力和相對壓力兩種。以絕對真空為基準度量的壓力，叫做絕對壓力；而以大氣壓力為基準來度量的壓力則是相對壓力。在地球的表面上，一切受大氣籠罩的物體，大氣壓力的作用都是自相平衡的，一般壓力儀器在大氣中的讀數(shù)為零，因此用壓力計(又稱壓力表)測得的壓力顯然是相對壓力。相對壓力又叫表壓力，液壓技術中的壓力一般也都是相對壓力。

如果液體中某點的絕對壓力小于大氣壓力，這時，比大氣壓力小的那部分數(shù)值叫做真空度。

壓力的法定計量單位是Pa(帕)，還有沿用的一些單位，如bar(巴)、工程大氣壓at(即kgf/cm2)、標準大氣壓atm、水柱高mH2O或汞柱高mmHg等。各壓力單位之間的換算關系如下：三、帕斯卡原理

如圖所示的密封容器內(nèi)的液體，當外力F變化引起液面壓力p發(fā)生變化時，只要液體仍保持原來的靜止狀態(tài)不變，則液體內(nèi)任一點的壓力均發(fā)生同樣大小的變化。也就是說，在密封容器內(nèi)施加于靜止液體上的壓力將以等值傳遞到液體中所有各點。這就是帕斯卡原理或靜壓傳遞原理。實例應用：如圖所示為相互連通的兩個液壓缸，已知大缸內(nèi)徑D=100mm,小缸內(nèi)徑d=20mm，大活塞放置物體的重量為5000kg，問在小活塞上所加的F有多大才能使大活塞頂起重物？解：物體的重力為：根據(jù)帕斯卡原理，由外力產(chǎn)生的壓力在兩液壓缸中相等，即壓力又是如何傳遞的？壓力如何形成的？壓力決定于外負載結論：1.流態(tài)和雷諾數(shù)

(1)流態(tài)液體在流動時有兩種狀態(tài)，即層流和紊流。兩種流動狀態(tài)的物理現(xiàn)象可以通過雷諾實驗觀察出來。

1)層流。液體流動時的各質(zhì)點平行于管道軸線呈線狀或層狀運動，運動互不干擾。2)紊流。液體流動時各質(zhì)點的運動雜亂無章，除了平行于管道軸線的運動外，還存在著劇烈的橫向運動。

液流由層流轉變?yōu)槲闪鲿r的雷諾數(shù)和由紊流轉變?yōu)閷恿鞯睦字Z數(shù)不相等，后者的數(shù)值小，所以一般都用后者作為判斷液流狀態(tài)的依據(jù)，稱為臨界雷諾數(shù)，以Rec表示。當液流的實際雷諾數(shù)Re小于臨界雷諾數(shù)Rec時，液流為層流；反之則為紊流。常見的液流管道的臨界雷諾數(shù)Rec可由實驗測定，如表2-2所示。四、連續(xù)性方程

連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學中的一種表達形式。設液體在圖2-10所示管道中作恒定流動，任取1、2兩個通流截面，面積分別為A1、A2，兩個截面處液體的平均流速和密度分別為v1、ρ1和v2、ρ2，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在單位時間內(nèi)流過兩個截面的液體質(zhì)量相等，即若不考慮液體的可壓縮性，有ρ1=ρ2，則有

由于通流截面是任意選取的，因此有

這就是液流的連續(xù)性方程。它表明液體在管道中作恒定流動時，流過管道各通流截面的流量是不變的，因而各截面的平均流速與其截面面積成反比。

在液壓傳動系統(tǒng)中，液壓控制閥常利用液流流經(jīng)其內(nèi)部的小孔或縫隙來控制流量和壓力，以實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的調(diào)速和調(diào)壓。液壓元件的泄漏也屬于縫隙流動。

一、小孔流量

根據(jù)長徑比l/d的大小，小孔分為三種情況：①l/d≤0.5時，稱為薄壁小孔；②0.5＜l/d≤4時，稱為短孔；③l/d＞4時，稱為細長孔。五、縫隙流量

液壓裝置的各零件之間，特別是有相對運動的各零件之間存在著一定的縫隙(或稱間隙)，液流流經(jīng)縫隙就會產(chǎn)生泄漏，這就是縫隙流量。由于縫隙通道一般比較狹窄，液流受壁面的影響較大，故縫隙液流的流態(tài)多表現(xiàn)為層流?？p隙流動有兩種情況，一種是由縫隙兩端的壓力差造成的流動，稱為壓差流動；另一種是形成縫隙的兩壁面作相對運動所造成的流動，稱為剪切流動。這兩種流動經(jīng)常同時存在。3.液壓動力元件

14三月2023液壓與氣壓傳動盧洪德液壓動力元件

動力元件是指液壓泵。是靠發(fā)動機或電動機驅動，從液壓油箱中吸入油液，形成壓力油排出，送到執(zhí)行元件的一種元件。

齒輪泵葉片泵柱塞泵按結構單向式雙向式變量式定量式按流量變化按液流方向按壓力低壓泵中壓泵高壓泵分類液壓動力元件14三月2023液壓泵的工作原理

由于這種泵是依靠泵的密封工作腔的容積變化來實現(xiàn)吸油和壓油的，因而稱為容積式泵。容積式泵的流量大小取決于密封工作腔容積變化的大小和次數(shù)。若不計泄漏，流量與壓力無關。即泵的輸油能力，由密封工作腔的數(shù)目、容積變化的大小及容積變化的快慢決定的。一般齒輪泵和葉片泵多用于中、低壓系統(tǒng)，柱塞泵多用于高壓系統(tǒng)。

14三月2023

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，容積由小變大——吸油，由大變小——壓油；密閉容積增大到極限時，先要與吸油腔隔開，然后才轉為排油；密閉容積減小到極限時，先要與排油腔隔開，然后才轉為吸油。液壓泵的工作原理

14三月2023液壓泵的主要性能和參數(shù)

1、壓力1）工作壓力：液壓泵實際工作時的輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力取決于外負載的大小和排油管路上的壓力損失，而與液壓泵的流量無關。2）額定壓力：液壓泵在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力。3）最高允許壓力：在超過額定壓力的條件下，根據(jù)試驗標準規(guī)定，允許液壓泵短暫運行的最高壓力值，稱為液壓泵的最高允許壓力，超過此壓力過載，泵的泄漏會迅速增加，工作效率就下降，壽命降低。。2、排量14三月2023液壓泵的主要性能和參數(shù)

排量是在不考慮泄漏的情況下，泵主軸每轉一周所排出液體體積的理論值，如泵排量固定，則為定量泵；排量可變則為變量泵。一般定量泵因密封性較好，泄漏小，在高壓時效率較高。

排量與轉速、壓力無關，只取決于密封工作腔的幾何尺寸。3、流量14三月2023液壓泵的主要性能和參數(shù)

為泵單位時間內(nèi)排出的液體體積（L/min），有理論流量Qt、實際流量Qa和額定流量三種。

（3－1）式中：q—

泵的排量（L/r）

n—

泵的轉速（r/min）

（3－2）?Q—

泵運轉時，油會從高壓區(qū)泄漏到低壓區(qū)，是泵的泄漏損失。

液壓泵的額定流量是指在額定轉速和額定壓力下，液壓泵輸出（入）的流量。其值為額定條件下的實際流量。

14三月2023液壓與氣壓傳動滕文建4、功率

液壓泵輸入是轉矩和轉速，輸出是流量和壓力，若忽略能量轉換中的能量損失，輸入、輸出功率相等。功率損失：容積損失和機械損失①容積損失=理論和實際流量的差值=泵的泄漏量

泵的泄漏量隨壓力的增加而增加，而實際流量卻減少。容積效率=泵的實際流量/理論流量這說明泵的輸出壓力越高、泄漏系數(shù)越大、粘度越低、排量越小、轉速越低，則泵的容積效率越低。②機械損失=理論和實際輸入轉矩的差值機械效率=泵的理論轉矩/實際轉矩泵的功率：

式中：p—泵輸出的工作壓力（MPa）

Qa—泵的實際輸出流量（L/min）14三月20235、液壓泵的圖形符號14三月2023液壓泵1、齒輪泵：液壓泵中結構最簡單的一種，且價格便宜，故在一般機械上被廣泛使用；齒輪泵是定量泵，可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩種。1）外嚙合齒輪泵：其的構造和動作原理如圖所示。

齒輪泵由裝在殼體內(nèi)的一對齒輪所組成，齒輪兩側有端蓋罩住，殼體、端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多密封工作腔。14三月20232）齒輪泵的特點及應用優(yōu)點：結構簡單緊湊、體積小、重量輕、工藝性好、價格便宜、自吸力強、對油液污染不敏感、轉速范圍大、能耐沖擊性負載，維護方便、工作可靠。缺點：徑向力不平衡、流動脈動大、噪音大、效率低，零件的互換性差，磨損后不易修復，不能做變量泵用。應用：

用于環(huán)境差、精度要求不高的場合，通常p<10MPa，低壓齒輪泵廣泛用于低壓系統(tǒng)，如補油、潤滑、冷卻裝置。中壓齒輪泵主要用于機床、軋鋼設備等。中高壓齒輪泵主要用于工程機械、農(nóng)業(yè)機械、船舶機械、航空技術。14三月20232、葉片泵

該泵有兩種結構形式：一種是單作用葉片泵，另一種是雙作用式葉片泵。14三月2023液壓與氣壓傳動滕文建1）單作用葉片泵

單作用葉片泵由轉子1、定子2、葉片3和端蓋等組成。定子具有圓柱形內(nèi)表面，定子和轉子的間有偏心距e，葉片裝在轉子槽中，并可在槽內(nèi)滑動，當轉子回轉時，由于離心力的作用，使葉片緊靠在定子內(nèi)壁。14三月2023

改變轉子與定子的偏心量，即可改變泵的流量，偏心越大，流量越大，如調(diào)成幾乎是同心，則流量接近于零。因此單作用葉片泵大多為變量泵。另外還有一種限壓式變量泵，當負荷小時，泵輸出流量大，負載可快速移動，當負荷增加時，泵輸出流量變少，輸出壓力增加，負載速度降低，如此可減少能量消耗，避免油溫上升。1）單作用葉片泵14三月2023限壓式變量泵

轉子中心固定，可變的定子中心與前者有一偏心距e，螺釘1可調(diào)限最大e（最大流量），配油盤的進、排油窗口不對稱，排油腔作用于定子壓力p的水平分力px和彈簧力平衡，來根據(jù)工作壓力調(diào)節(jié)e，改變流量（當工作壓力達到調(diào)整值時流量減小）。調(diào)整彈簧5的預緊力，可以改變最大流量時的最大壓力pmax14三月2023

改變偏心距e，就可以改變流量，這就是單作用葉片泵可做變量泵的理論依據(jù)。

改變偏心距e方向，就可以使進油腔和壓油腔互換，這就是單向葉片泵的理論依據(jù)。14三月20232）雙作用葉片泵

雙作用式葉片泵的定子內(nèi)表面近似橢圓，轉子和定子同心安裝，有兩個吸油區(qū)和兩個壓油區(qū)對稱布置。轉子每轉一周，完成兩次吸油和壓油。雙作用葉片泵大多是定量泵。

14三月20233）葉片泵的應用其優(yōu)點是：運轉平穩(wěn)、壓力脈動小，噪音??；結構緊湊、尺寸小、流量大；其缺點是：對油液要求高，如油液中有雜質(zhì)，則葉片容易卡死；與齒輪泵相比結構較復雜。它廣泛的應用于機械制造中的專用機床、自動線等中、低壓液壓系統(tǒng)中。

1.用于中低壓、要求較高的系統(tǒng)中。2.油液粘度要合適，轉速不能太低，500～1500rpm。3.要注意油液的清潔，油不清潔容易使葉片卡死。4.通常只能單方向旋轉，如果旋轉方向錯誤，會造成葉片折斷。14三月20234、柱塞泵

工作原理是柱塞在液壓缸內(nèi)作往復運動來實現(xiàn)吸油和壓油。與齒輪泵和葉片泵相比，該泵能以最小的尺寸和最小的重量供給最大的動力，為一種高效率的泵，但制造成本相對較高，該泵用于高壓、大流量、大功率的場合。為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于等于3。14三月20231）分類徑向式固定液壓缸軸向式斜軸式回轉液壓缸按柱塞布置分類直軸式14三月20232）軸向柱塞泵

軸向柱塞泵可分為直軸式（圖a）和斜軸式（圖b）兩種，該兩種泵都是變量泵，改變斜盤的斜角γ，可以改變柱塞的有效行程，從而改變排量和流量14三月20233）柱塞泵特點1）工作壓力高，容積效率高，

p＝20～40MPa，Pmax可到100MPa；

2）流量大，易于實現(xiàn)變量；

3）主要零件均受壓，使材料的強度得以充分利用，壽命長，單位功率重量小。１）液壓泵的選擇原則14三月20235、液壓泵的選用

1、液壓泵的特點：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。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。工作環(huán)境：齒輪泵的抗污染能力最好。噪聲指標：低噪聲泵有內(nèi)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。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。14三月2023液壓泵的選擇，通常是先根據(jù)對液壓泵的性能要求來選定液壓泵的型式，再根據(jù)液壓泵所應保證的壓力和流量來確定它的具體規(guī)格。液壓泵的的工作壓力是根據(jù)執(zhí)行元件的最大工作壓力來決定的，考慮到各種壓力損失，泵的最大工作壓力P泵可按下式確定：

P泵≥k壓×P缸式中：P泵——

液壓泵所需要提供的壓力，Pa,k壓——

系統(tǒng)中壓力損失系數(shù)，取1.3~1.5P缸——

液壓缸中所需的最大工作壓力，Pa2）液壓泵大小的選用14三月2023液壓泵的輸出流量取決于系統(tǒng)所需最大流量及泄漏量，即Q泵≥K流×Q缸式中：

Q泵——

液壓泵所需輸出的流量，m3/min。

K流——

系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，取1.1~1.3Q缸——

液壓缸所需提供的最大流量，m3/min。若為多液壓缸同時動作，Q缸應為同時動作的幾個液壓缸所需的最大流量之和。

在P泵、Q泵求出以后，就可具體選擇液壓泵的規(guī)格，選擇時應使實際選用泵的額定壓力大于所求出的P泵值，通?？煞糯?5%。泵的額定流量略大于或等于所求出的Q缸值即可。2）液壓泵大小的選用4.液壓執(zhí)行元件

項目4液壓執(zhí)行元件

知識目標：1.了解液壓馬達結構及工作原理；2.掌握液壓缸的分類、工作原理、性能特點及各部分結構關系。能力目標：1.能進行常見液壓缸的拆裝；2.能進行液壓缸常見故障的診斷排除；3.能根據(jù)實際情況選用液壓缸。液壓馬達概述液壓馬達是將液體壓力能轉換為機械能的裝置,輸出轉矩和轉速，是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。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：ns＞500r/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(nèi)曲線徑向柱塞馬達）液壓馬達圖形符號液壓馬達的特性參數(shù)工作壓力與額定壓力工作壓力p

大小取決于馬達負載，馬達進出口壓力的差值稱為馬達的壓差Δp。額定壓力ps

能使馬達連續(xù)正常運轉的最高壓力。流量與容積效率輸入馬達的實際流量qM＝qMt＋Δq

其中qMt為理論流量，馬達在沒有泄漏時，達到要求轉速所需進口流量。容積效率ηMv＝qMt/qM＝1－Δq/qM排量與轉速排量V為ηMV等于1時輸出軸旋轉一周所需油液體積。轉速n

＝qMt/V

＝qMηMV/V轉矩與機械效率實際輸出轉矩T＝Tt-ΔT

理論輸出轉矩Tt＝ΔpVηMm/2π機械效率ηMm＝TM/TMt功率與總效率ηM＝PMo/Pmi＝T2πn/Δp

qM＝ηMvηM式中PMo為馬達輸出功率，Pmi為馬達輸入功率。

齒輪馬達工作原理

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(shù)較泵的齒數(shù)多。

應用由于密封性能差，容積效率較低，不能產(chǎn)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(nóng)業(yè)機械及對轉矩均勻性要求不高的設備。葉片馬達工作原理

結構特點進出油口相等，有單獨的泄油口；葉片徑向放置，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。

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。軸向柱塞馬達工作原理

結構特點軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達是互逆的。配流盤為對稱結構。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(chǎn)生的轉矩越大，轉速越低。液壓缸三梁四柱式壓力機升降臺壓力機假肢重點：液壓缸的類型和特點難點：液壓缸的結構液壓缸組合式活塞缸、柱塞缸和擺動缸等。

液壓缸是利用油液的壓力能驅動機械對象實現(xiàn)直線往復運動的執(zhí)行元件。輸入量是流體的壓力和流量，輸出量是驅動力和速度。一、液壓缸的類型和特點按結構劃分：按作用方式劃分：組合式包括：伸縮缸、增壓缸、增速缸、齒條活塞缸。單作用式雙作用式（一）活塞式液壓缸

按結構形式雙桿式活塞液壓缸單桿式活塞液壓缸

按固定方式缸體固定活塞桿固定

雙桿式單桿式1、雙桿式液壓缸

a.結構特點：兩側有效工作面積一樣。b.基本參數(shù)：c）應用：職能符號：l——活塞有效工作行程。缸固定L=3l桿固定

L=2l當兩活塞桿直徑相同、缸兩腔的供油壓力和流量都相等時，活塞(或缸體)兩個方向的推力和運動速度也都相等，適用于要求往復運動速度和輸出力相同的工況2、單桿式液壓缸

其特點是只在活塞的一端有活塞桿，缸的兩腔有效工作面積不相等。無論何種固定方式，工作臺活動范圍均為活塞有效行程的兩倍。輸出的驅動力：輸出的速度：液壓缸的差動連接

單桿活塞缸的兩腔同時通入壓力油的油路連接方式稱為差動連接，作差動連接的單桿活塞缸稱為差動液壓缸差動連接時實際起有效作用的面積是活塞桿的橫截面積在輸入油液壓力和流量相同的條件下，活塞運動速度較大而推力較小，廣泛用于組合機床的液壓動力滑臺和其它機械設備的快速運動中要使活塞往返運動速度相等，即V2=V3，則即A1=2A2活塞式液壓缸典型結構1．缸底2．卡鍵3、5、9、11．密封圈4．活塞6．缸筒7．活塞桿8．導向套10．缸蓋12．防塵圈13．耳軸（二）

柱塞缸一）單柱塞缸●單向液壓驅動，回程靠外力。二）雙柱塞缸●雙向液壓驅動三）參數(shù)計算推力：速度：應用：行程較長的場合。職能符號：●柱塞粗、受力好?！窈喕庸すに嚕ǜ左w內(nèi)孔和柱塞沒有配合，不需精加工；柱塞外圓面比內(nèi)孔加工容易。）（三）伸縮式套筒液壓缸伸縮缸是由兩級或多級活塞缸套裝而成，又稱多級缸。伸縮缸中活塞伸出的順序是從大至小，而空載縮回的順序一般是從小至大。當輸入流量相同時，外伸速度逐次增大；當負載恒定時，液壓缸的工作壓力逐次增高。常用于安裝空間小而行程要求很長的場合（四）增壓缸局部區(qū)域獲得高壓

增壓缸只能將高壓油輸入其它液壓缸以獲得大的推力，其本身不能直接作為執(zhí)行元件

說明：1.增壓缸不是換能元件，輸入、輸出均為壓力能；2.增壓缸增壓的同時使輸出的流量減小，其總能量保持不變。1P2P1A2A（五）增速缸

增速缸是由活塞缸和柱塞缸復合而成。增速缸能在不增加泵的流量的前提下，提高運動部件的運動速度。利用增速缸可實現(xiàn)快進、工進和快退的工作循環(huán)。（六）齒條活塞缸

如圖所示，齒條活塞缸能將活塞的直線往復運動轉換為齒輪的旋轉運動。二、液壓缸的結構缸筒和缸蓋活塞和活塞桿密封裝置緩沖裝置排氣裝置（一）缸筒和缸蓋的連接活塞和活塞桿的連接形式

（1）間隙密封間隙密封是一種常用的密封方法。它依靠相對運動零件配合面間的微小間隙來防止泄漏。一般間隙為0.01~0.05mm。在活塞的外圓表面一般開幾道寬0.3~0.5mm，深0.5~1mm、間距2~5mm的環(huán)形溝槽，稱平衡槽。平衡槽的作用是：

（二）密封裝置

（2）活塞環(huán)密封活塞環(huán)密封是依靠裝在活塞環(huán)形槽內(nèi)的彈性金屬環(huán)緊貼缸筒內(nèi)壁實現(xiàn)密封。它的密封效果較間隙密封好，適應的壓力和溫度范圍很寬，能自動補償磨損和溫度變化的影響，能在高速中工作，摩擦力小，工作可靠，壽命長，但在活塞環(huán)的接口處不能完全密封?；钊h(huán)的加工復雜，缸筒內(nèi)表面加工精度要求高，一般用于高壓、高速和高溫的場合。活塞環(huán)密封

（3）密封圈密封（a）O形密封圈。主要用于靜密封和滑動密封（轉動密封用得較少）。

（b）V形密封圈。V形圈的截面為V形。V形密封裝置是由壓環(huán)、V形圈（也稱密封環(huán)）和支承環(huán)組成。當工作壓力高于10MPa時，可增加V形圈的數(shù)量，提高密封效果。安裝時，V形圈的開口應面向壓力高的一側。（c）Y形密封圈。Y形密封圈的截面為Y形，Y形圈主要用于往復運動的密封。根據(jù)截面長寬比例的不同，Y形圈可分為寬斷面和窄斷面兩種形式。

（三）緩沖裝置當活塞快速運動到接近缸蓋時，增大排油阻力，使液壓缸的排油腔產(chǎn)生足夠的緩沖壓力，使活塞減速，從而避免與缸蓋快速相撞（四）排氣裝置小結液壓缸屬于液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件；液壓缸將液壓能轉換為機械能，可以完成直線運動或擺動；常用液壓缸結構形式有活塞缸、柱塞缸、擺動缸、伸縮缸等；根據(jù)液壓油驅動液壓缸完成動作情況分單作用缸和雙作用缸；液壓缸連接安裝、密封、排氣、緩沖裝置等；液壓缸廣泛用于各種液壓系統(tǒng)，其中活塞缸最常用。復習鞏固一．判斷題.

1．液壓缸是把液體的壓力能轉換成機械能的能量轉換裝置。2.雙活塞桿液壓缸又稱為雙作用液壓缸，單活塞桿液壓缸又稱為單作用液壓缸

3．液壓缸差動連接可以提高活塞的運動速度，并可以得到很大的輸出推力.

4.差動聯(lián)接的單出桿活塞液壓缸，可使活塞實現(xiàn)快速運動.

二．選擇題.

1.單出桿活塞式液壓缸的特點是（）.

A.活塞兩個方向的作用力相等.

B.活塞有效作用面積為活塞桿面積2倍時，工作臺往復運動速度相等.

C.其運動范圍是工作行程的3倍.

D.常用于實現(xiàn)機床的快速退回及工作進給.

2.起重設備要求伸出行程長時，常采用的液壓缸形式是A．活塞缸B．柱塞缸C．擺動缸D．伸縮缸(√)(×

)（×）（√）（D）(

D).

3.要實現(xiàn)工作臺往復運動速度不一致，可采用（）

A．雙出桿活塞式液壓缸.B．柱塞缸.

C．活塞面積為活塞桿面積2倍的差動液壓缸.

D．單出桿活塞式液壓缸.

4.液壓龍門刨床的工作臺較長，考慮到液壓缸缸體長，孔加工困難，所以采用(

)液壓缸較好.

A．單出桿活塞式B．雙出桿活塞式C.柱塞式D．擺動式

三．填空題.

1．液壓缸是將____能轉變?yōu)開能，用來實現(xiàn)直線往復運動的執(zhí)行元件。

2.一個雙出桿液壓缸,若將缸體固定在床身上,活塞桿和工作臺相連,其運動范圍為活塞有效行程的_倍.若將活塞桿固定在床身上,缸體與工作臺相連時,其運動范圍為液壓缸有效行程的_倍.

3.液壓缸的結構可分為、、、和等五個部分.

4.液壓缸中常用的密封形式有、、和V形密封等.

(

D).(C

)液壓機械三二缸體_,活塞組件__,密封裝置,緩沖裝置

排氣裝置_間隙密封、O形密封、Y形密封習題圖為一簡單液壓系統(tǒng)，液壓泵在額定流量為4.17×10-4m3/s、額定壓力為2.5×106Pa的情況下工作，液壓缸活塞面積為0.005m2時，活塞桿面積為0.001m2，當換向閥閥芯分別處在左、中、右位置時。試求：（1）活塞運動方向和運動速度。（2）能克服的負載。5.液壓控制元件

GA2A1Fp液壓控制元件主要是各種控制閥，在液壓系統(tǒng)中控制液體流動方向、流量大小和壓力的高低，以滿足執(zhí)行元件的工作要求。主要內(nèi)容：

方向控制閥壓力控制閥流量控制閥溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥換向閥換向閥換向閥換向閥換向閥換向閥換向閥換向閥流量控制閥14三月2023一、控制閥分類按用法分按連接方式分方向控制閥壓力控制閥流量控制閥螺紋連接板式連接法蘭連接控制、改變油路通斷狀態(tài)控制、調(diào)節(jié)液流壓力控制、調(diào)節(jié)液流流量簡單、方便、質(zhì)量輕、分散布置集中布置、維護調(diào)整方便通過螺釘連接在管件的法蘭上單向閥、換向閥、截止閥、溢流閥、減壓閥、順序閥、平衡閥壓力開關閥節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、集流閥用于小流量、移動式應用廣用于大流量系統(tǒng)14三月2023二、液壓控制閥的基本要求1）動作準確、靈敏、可靠、工作平穩(wěn)、無沖擊、無振動；2）密封性好、內(nèi)外泄漏少；3）結構簡單、通用性好、制造裝配方便。二、液壓控制閥的基本要求三、典型液壓控制閥

方向控制閥是通過閥芯和閥體間相對位置的改變，來實現(xiàn)油路通道通斷狀態(tài)的改變，從而控制液壓系統(tǒng)中油液流動方向的閥。它是液壓系統(tǒng)中占數(shù)量比重較大的控制元件，按用途可分為單向閥和換向閥兩大類。單向閥換向閥方向控制閥（一）方向控制閥14三月2023按開啟方式分按結構分按閥芯形狀分直通單向閥液控單向法球閥式錐閥式板式管式1.單向閥單向閥分類圖形符號1-閥體2-閥芯3-彈簧2-閥芯1-閥體3-彈簧1.單向閥14三月2023(１）直通單向閥

單向閥使油只能在一個方向流動，反方向則堵塞。其構造及符號如圖所示。

通不通應用：（1）單向閥安置在液壓泵的出口，一方面防止由于系統(tǒng)壓力突然升高而損壞液壓泵或因系統(tǒng)壓力沖擊影響泵的正常工作；另一方向在泵不工作時防止系統(tǒng)的油液到流經(jīng)泵回油箱。

（2）將單向閥換上較硬的彈簧，使開啟壓力達到0.2～0.6MPa或(0.3～0.5)MPa，放置在回油路上，可作背壓閥用。（3）單向閥可與減壓閥、節(jié)流閥、順序閥并聯(lián)組成

復合閥。

14三月2023(２）液控單向閥

液控單向閥是在普通單向閥的基礎上多了一個控制口，當控制口空接時，該閥相當于一個普通單向閥；若控制口接壓力油，則油液可雙向流動。

液控單向閥14三月2023若控制口接壓力油，則油液可雙向流動。

(2)液控單向閥液控單向閥2.換向閥

換向閥是利用閥芯對閥體的相對位置改變來控制油路接通、關斷或改變油液流動方向?！拔弧焙汀巴ā?/p>

接口是指閥上各種接油管的進、出口，進油口通常標為P，回油口則標為R或T，出油口則以A、B來表示。通常我們將接口稱為“通”。閥內(nèi)閥芯可移動的位置數(shù)稱為切換位置數(shù),簡稱“位”。如手動換向閥有三個切換位置，4個接口，我們稱該閥為三位四通換向閥。ABPTPTAB1.滑閥式換向閥ABPTPTAB1.滑閥式換向閥請說各閥的“位”和“通”14三月2023手動換向閥是利用手動杠桿來改變閥芯位置實現(xiàn)換向

2.手動滑閥式換向閥(1)自動復位式手動換向閥(2)定位手動換向閥14三月2023又稱行程閥,它主要用來控制液壓機械運動部件的行程，它是借助于安裝在工作臺上的擋鐵或凸輪來迫使閥芯移動，從而控制油液的流動方向，機動換向閥通常是二位的,有二通、三通、四通和五通幾種,其中二位二通機動閥又分常閉和常開兩種。

3.機動滑閥式換向閥14三月2023利用電磁鐵的通、斷電而直接推動閥芯來控制油口的連通狀態(tài)。4.電磁換向閥14三月2023圖示為三位四通液動換向閥，當K1通壓力油，K2回油時，P與A接通，B與T接通；當K2通壓力油，K1回油時，P與B接通，A與T接通；當K1、K2都未通壓力油時，P、T、A、B四個油口全堵死。5.液動換向閥14三月2023當液壓缸或液壓馬達需在任何位置均可停止時，須使用3位閥，（即除前進端與后退端外，還有第三位置），此閥雙邊皆裝彈簧，如無外來的推力，閥芯將停在中間位置，稱此位置為中間位置，中位時各油口的連通方式體現(xiàn)了換向閥的控制機能，簡稱為中位，換向閥中間位置各接口的連通方式稱為中位機能。換向閥不同的中位機能,可以滿足液壓系統(tǒng)的不同要求，中位機能是通過改變閥芯的形狀和尺寸得到的。

6.滑閥中位機能14三月2023（二）溢流閥溢流閥的結構和工作原理作用：一是在系統(tǒng)中起溢流穩(wěn)壓作用；二是在變量泵系統(tǒng)中起限壓安全保護作用。按結構型式分：直動式溢流閥先導式溢流閥14三月20231.直動型溢流閥一般用于低壓小流量場合。2.先導型溢流閥PT符號溢流閥的主要特點1、常態(tài)下閥口常閉。2、出口接油箱，溢流時進油口壓力穩(wěn)定。3、采用內(nèi)泄油口，簡化油路。PT符號

節(jié)流閥

調(diào)速閥6.液壓附件

功用分類液壓輔助裝置創(chuàng)造必要條件，保證液壓系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、持久地工作。蓄能器、濾油器、油箱、壓力計、油管及接頭、熱交換器等。液壓站液壓站液壓站油箱1.油箱的功用和分類

油箱的主要功用是：①儲放系統(tǒng)工作用油；②散發(fā)系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的熱量；③分離油液中混入的空氣；④沉淀污物。按油箱液面是否與大氣相通，可分為開式油箱與閉式油箱。開式油箱廣泛用于一般的液壓傳動系統(tǒng)；閉式油箱則用于水下和高空無穩(wěn)定氣壓或對工作穩(wěn)定性與噪聲有嚴格要求處（空氣混入油液是工作不穩(wěn)定和產(chǎn)生噪聲的主要原因）。2.油箱的設計要點

初步設計時，油箱的有效容量可按下述經(jīng)驗公式確定，即（5.1）式中V——油箱的有效容量（L）；

k——系數(shù)，k值的選取：低壓系統(tǒng)為k=2~4，中壓系統(tǒng)為k=5~7，中高壓或高壓大功率系統(tǒng)為k=6~12；

qn——液壓泵的流量（L/min）。對功率較大且連續(xù)工作的液壓傳動系統(tǒng)，必要時還應進行熱平衡計算，以最后確定油箱容量。圖5.1所示的油箱結構示意圖圖5.1油箱結構示意圖1－回油管；2－泄油管；3－吸油管；4－空氣濾清器；5－安裝板；6－隔板；7－放油口；8－濾油器；9－清洗窗；10－液位計油箱結構設計要求1.箱壁在保證強度和剛度的情況下要盡量薄，以利于散熱，通常油箱用2.5～5mm鋼板焊接而成,箱蓋、箱底可適當加厚，箱底有適當?shù)膬A斜，并設有放油孔。

2.吸油管和回油管的安裝距離應盡量遠，并加隔板隔開，以利于冷卻、沉淀雜質(zhì)和釋放氣體。

3.吸油管端應設有粗濾器，過濾能力應為油泵流量的兩倍。吸油、回油管距箱底要大于二倍內(nèi)徑，距箱壁要大于三倍內(nèi)徑，且管端成45°坡口，面對箱壁。

4.箱蓋上設有加油、通氣孔和安放溫度計的孔。

5.根據(jù)需要可在油箱的適當部位安裝冷卻器和加熱器。6.油箱容量如太小，會使油溫上升，油箱容量一般設計為泵每分鐘流量的2~4倍；或當所有管路及元件均充滿油時，油面需高出過濾器50-100mm，而液面高度只占油箱高度80％時的油箱容積。油箱結構設計要求蓄能器1.作輔助動力源或應急動力源2.保壓和補償泄漏3.吸收液壓沖擊和消除壓力脈動功用

重力式彈簧式充氣式活塞式氣囊式氣瓶（隔膜）式分類5.2.1.液壓蓄能器的類型

液壓蓄能器有各種結構形狀，如圖所示。重力式液壓蓄能器由于體積龐大、結構笨重、反應遲鈍，在液壓傳動系統(tǒng)中很少應用。在液壓傳動系統(tǒng)中主要應用有彈簧式和充氣式兩種。目前常用的是利用氣體壓縮和膨脹來儲存、釋放液壓能的充氣式液壓蓄能器。它主要有活塞式和皮囊式兩種。圖5.2液壓蓄能器1－重力式；2－彈簧式；3－活塞式；4－皮囊式；5－薄膜式

氣瓶式活塞式氣囊式分類

重錘式蓄能器結構簡單，容量大，壓力穩(wěn)定，但結構尺寸大而笨重，運動慣性大，反應不靈敏，易漏油，有摩擦損失。原理重物重力<液壓力儲能重物重力>液壓力釋能特點1-柱塞

2-重錘

3-缸體

4-油進出口彈簧式蓄能器原理彈簧彈力<液壓力儲能彈簧彈力>液壓力釋能特點結構簡單，反應較靈敏，但容量小，易內(nèi)泄并有壓力損失，不適于高壓和高頻動作的場合。一般可用于小容量、低壓系統(tǒng)，用作蓄能和緩沖。1-殼體2-彈簧

3-活塞

4-液腔

5-蓋

氣瓶式蓄能器容量大，但由于氣體混入油液中，影響系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性，而且耗氣量大，需經(jīng)常補氣，僅適用于中、低壓大流量系統(tǒng)。結構特點

圖5-3氣瓶式蓄能器

1—壓縮空氣2—氣門芯

活塞式蓄能器結構簡單，工作可靠，安裝容易，維修方便，壽命長，但因有摩擦，反應不靈敏，容量較小。一般用于蓄能。結構特點圖5-4活塞式蓄能器1—活塞2—缸筒a—油口氣囊式蓄能器重量輕、尺寸小、安裝容易、維護方便、慣性小、反應靈敏，但氣囊制造困難。既可用于蓄能、又可用于緩和沖擊、吸收脈動。結構特點圖5—5氣囊式蓄能器1—氣門芯2—殼體3—氣囊4—限位閥蓄能器的使用和安裝1充氣式蓄能器中應使用惰性氣體（一般為氮氣）2蓄能器一般應垂直安裝，油口向下。3必須用支架或支板將蓄能器固定，并遠離熱源。4用作降低噪聲、吸收脈動和沖擊的蓄能器應盡可能靠近沖擊源。5蓄能器與管路之間應安裝截止閥，供充氣或檢修時用，與液壓泵之間應安裝單向閥，防止油液倒流保護泵與系統(tǒng)。6搬運和拆裝時應排出壓縮氣體—注意安全。5.2.3.蓄能器的功能（1）作輔助動力源。圖液壓蓄能器作輔助動力源的液壓傳動系統(tǒng)1－液壓泵；2－單向閥；3－卸荷閥；4－液壓蓄能器；5－換向閥；6－液壓缸（2）維持系統(tǒng)壓力。（3）吸收系統(tǒng)脈動，緩和液壓沖擊。過濾器（濾油器）濾除油中雜質(zhì)，保持油液清潔。網(wǎng)式線隙式紙芯式燒結式磁性過濾器功用分類對過濾器的要求

1.濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下長期工作；2.通流能力要大，壓力損失??；3.足夠的機械強度；4.易于清洗和更換，便于拆裝與維護。1、網(wǎng)式過濾器用金屬網(wǎng)包在支架上而成。一般裝在系統(tǒng)中泵入口處做粗濾，過濾精度為80—180μm。結構特點結構簡單，清洗方便，通流能力大，壓降小，但過濾精度低，常用于吸油管路作吸濾器，對油液進行粗濾。

過濾器的類型圖5—6網(wǎng)式濾油器1—過濾網(wǎng)2—骨架2、線隙式過濾器特形金屬線纏繞在筒形芯架上，制成濾芯，利用線間間隙過濾雜質(zhì)。過濾精度為30-100μm,壓力損失0.03-0.06MPa結構特點結構簡單，過濾精度較高，通流能力大，但不易清洗，一般用于低壓回路或輔助回路.圖5-7線隙式濾油器

1－芯架；2－濾芯；3－殼體3、紙心過濾器結構:用微孔過濾紙折迭成星狀繞在骨架上形成，利用濾紙的微孔濾。特點:結構緊湊，重量輕，過濾精度高，為5-30um,但通流能小，強度低，易堵塞，無法清洗，需經(jīng)常更換濾芯，壓力損失為0.08-0.4MPa,特別適用于精濾。過濾器頂部通常裝有污染指示器。5-8紙質(zhì)濾油器1－堵塞狀態(tài)發(fā)訊裝置；2－濾芯外層；3－濾芯中層；4－濾芯里層；5－支承彈簧4、燒結式過濾器結構:由顆粒狀錫青銅粉末壓制后燒結而成，利用顆粒之間的微小間隙過濾。特點:強度高，抗沖擊性能好，抗腐蝕性好，耐高溫，過濾精度高，為10-100um,壓力損失為0.03-0.2MPa,制造簡單，但易堵塞，難清洗，顆粒會脫落，一般用于精密過濾。金屬粉末燒結式濾油器1—外殼2—濾芯3—端蓋4、5—上下墊圈5、磁性過濾器利用磁鐵吸附油液中的鐵質(zhì)微粒，它常與其它形式慮心一起制成復合式過濾器，特別適用于機床液壓系統(tǒng)。1、對濾油器的選用

（1）有足夠的過濾精度。過濾精度是指通過濾芯的最大尖硬顆粒的大小，以其直徑d的公稱尺寸（單位）表示。其顆粒越小，精度越高。精度分粗（d≥100μm）、普通（d≥10100μm

）、精（d≥510μm

）和特精（d≥15μm

）四個等級。（2）要有足夠的通油能力。

（3）過濾精度應滿足系統(tǒng)提出的要求。其過濾精度與系統(tǒng)工作壓力有關，它們的相互關系如表：過濾精度與工作壓力的關系（4）濾芯便于清洗更換。（5）足夠的耐久性。濾油器的選用和安裝P（Pa）＜70×105＞70×105＞320×105≤210×105顆粒直徑（mm）≤0.025～0.05＜0.025≤0.01≤0.005過濾器的安裝安裝在泵的吸油路上安裝在泵的壓油路上安裝在回油路上安裝在系統(tǒng)的分支油路上單獨過濾系統(tǒng)

管件及接頭管道1、種類和適用場合管道的種類和適用場合見表5.2。種類用途優(yōu)缺點鋼管

常在裝拆方便處用作壓力管道。中壓以上用無縫鋼管，常用的有10號、15號冷拔無縫鋼管，低壓用焊接鋼管。

能承受高壓、耐油、抗腐、不易氧化、剛性好，價格低廉，但裝配時不易彎曲成形。紫銅管

在中、低壓液壓系統(tǒng)中采用，機床中應用較多，常配以擴口管接頭，可用于儀表和裝配不便處。

裝配時彎曲方便，價高、抗振能力差、易使液壓油氧化，但易彎曲成形。尼龍管

液壓中、低壓和氣壓系統(tǒng)中使用，承壓能力因材料而異，其值為（2.8~8）MPa之間，最高耐壓可達16MPa，目前氣壓系統(tǒng)常用。

乳白色半透明，可觀察流動情況。能代替部分紫銅管，價格低廉，加熱后可任意彎曲成形和擴口，冷卻后即定形。但壽命較低。塑料管

只用作氣壓系統(tǒng)或低于0.5MPa的液壓回油管與泄油管。

耐油、價低、裝配方便，長期使用會老化。橡膠軟管

高壓軟管是由耐油橡膠夾以1~3層鋼絲編織網(wǎng)或鋼絲纏繞層做成，適用于中高壓液壓系統(tǒng)。低壓膠管由耐油橡膠夾帆布制成，用于回油管路。

用于相對運動間的連接，分高壓和低壓兩種。裝接方便，能減輕液壓系統(tǒng)的沖擊，價貴，壽命2、安裝要求（a）管道應盡量短，最好橫平豎直，轉彎少。為避免管道皺折，減少壓力損失，管道裝配時的彎曲半徑要足夠大。管道懸伸較長時要適當設置管夾（也是標準件）。（b）管道盡量避免交叉，平行管間距要大于10mm，以防接觸振動并便于安裝管接頭。（c）軟管直線安裝時要有30%左右的余量，以適應油溫變化、受拉和振動的需要。彎曲半徑要大于9倍軟管外徑，彎曲處到管接頭的距離至少等于6倍外徑。（d）安裝之前要清洗。d=式中：q—通過油管的流量(m3／s)；

v—管內(nèi)油液允許流速(m／s)。具體數(shù)值可查手冊。（2）油管壁厚σ按受拉伸的簿壁金屬圓管的公式計算：式中：p—油液在管內(nèi)的最高壓力（Pa）；

[σ]—管材的許用拉應力（Pa），

[σ]=σ

b/n，σ

b為管材抗拉強度，n為安全系數(shù)對于鋼管

p＜75×105Pa取n=875×105Pa≤p≤175×105Pa取n=6p＞175×105Pa取n=43.油管的內(nèi)徑及壁厚（1）油管的內(nèi)徑d可根據(jù)管中的流量和允許的流速來確定。

管路材料材料可用金屬管或橡膠管，選用時由耐壓、裝配的難易來決定。吸油管路和回油管路一般用低壓的有縫鋼管，也可使用橡膠和塑料軟管，控制油路中流量小，多用小銅管，考慮配管和工藝方便，在中、低壓油路中也常使用銅管，高壓油路一般使用冷拔無縫鋼管，必要時也采用價格較貴的高壓軟管。高壓軟管是由橡膠中間加一層或幾層鋼絲編織網(wǎng)制成。高壓軟管比硬管安裝方便，可以吸收振動。管路內(nèi)徑的選擇主要考慮降低流動時的壓力損失，對于高壓管路，通常流速在3～4m/s左右，對于吸油管路，考慮泵的吸入和防止氣穴，通常流速在0.6～1.5m/s左右。

在裝配液壓系統(tǒng)時，油管的彎曲半徑不能太小，一般應為管道半徑的3～5倍。應盡量避免小于900彎管，平行或交叉的油管之間應有適當?shù)拈g隔并用管夾固定，以防振動和碰撞。4.管路的選擇硬

管接頭

擴口式管接頭

適用于銅，鋁管或薄壁鋼管，也可用來連接塑料管和尼龍管等低壓管道。接管穿入導套后擴成喇叭口（約74～90），再用螺母把導套連同接管一起壓緊在接頭體的錐面上形成密封。1-接頭體;2-接管;3-螺母;4-導套擴口式管接頭卡套式管接頭

由接頭體、卡套和螺母這三個基本零件組成。卡套是一個在內(nèi)圓端部帶有鋒利刃口的金屬環(huán)，刃口的作用是在裝配時切入被連接的油管而起連接和密封作用。這種管接頭軸向尺寸要求不嚴、拆裝方便，不須焊接或擴口。但對油管的徑向尺寸精度要求較高。采用冷拔無縫鋼管，使用壓力可達32MPa。油管外徑一般不超過42mm。1-接頭體;2-接管;3-螺母;4-導套;5-組合墊圈卡套式管接頭焊接式管接頭

焊接管接頭制造工藝簡單，工作可靠，擴裝方便，對被連接的油管尺寸及表面精度要求不高，工作壓力可達32MPa以上，是目前應用最廣泛的一種形式。

插入快換式接頭是氣壓管路專用接頭。它用于微型氣壓元件，邏輯元件小直徑軟管連接。其結構如圖所示。使用時將軟管插入接頭體，管子插到頭后向外拉動，卡頭即把管子卡緊，這樣就可實現(xiàn)管子的快速連接。當需要拆下管子時，向里推動卡頭，同時向外拉管子可將管子拔出?？鞊Q接頭

當系統(tǒng)中某一局部不需要經(jīng)常供油時，或是執(zhí)行元件的連接管路要經(jīng)常拆卸時，往往采用快速接頭與高壓軟管配合使用。這種接頭在液壓和氣壓系統(tǒng)中均有應用。熱交換器保證系統(tǒng)在正常工作溫度下工作（40—600c）。

冷卻器（散熱器）加熱器

功用分類圖形符號冷凝器加熱器冷卻器

風冷水冷冷媒式冷卻器按冷卻介質(zhì)按結構分類蛇管式管殼式管殼式加熱器壓力表常見液壓油系列品種

種

類

牌號

原

名

用

途

油

名

代號普通液壓油N32號液壓油N68G號液壓油YA-N32YA-N6820號精密機床液壓油40號液壓—導軌油用于環(huán)境溫度0～45℃工作的各類液壓泵的中、低壓液壓系統(tǒng)抗磨液壓油N32號抗磨液壓油N150號抗磨液壓油N168K號抗磨液壓油YA-N32

YA-N150

YA-N168K20抗磨液壓油80抗磨液壓油40抗磨液壓油用于環(huán)境溫度-10～40℃工作的高壓柱塞泵或其他泵的中、高壓系統(tǒng)低溫液壓油N15號低溫液壓油N46D號低溫液壓油YA-N15

YA-N46D低凝液壓油工程液壓油用于環(huán)境溫度-20℃至高于40℃工作的各類高壓油泵系統(tǒng)高粘度指數(shù)液壓油N32H號高粘度指數(shù)液壓油YD-N32D

用于溫度變化不大且對粘溫性能要求更高的液壓系統(tǒng)液壓站用油

種

類：

普通液壓油

油

名：

N32號液壓油代號：YA-N32原

名

：20號精密機床液壓油

用

途

：用于環(huán)境溫度0～45℃工作的各類液壓泵的中、低壓液壓系統(tǒng)

。

YB-4/10型雙聯(lián)葉片泵確定液壓站的型號7.液壓系統(tǒng)常用回路

一、位置控制典型回路應用：方向控制回路PTABABPT溢流閥液壓泵應用：方向控制回路PTABABPT溢流閥液壓泵應用：方向控制回路ABPT溢流閥液壓泵PTABO型三位滑閥在中間位置工作時，油路的連通方式。雙向鎖緊，系統(tǒng)保壓。(1)O型M型雙向鎖緊，油泵卸荷。(2)M型H型油缸浮動，泵卸荷。(3)H型P型差動連接。(4)P型Y型油缸浮動，系統(tǒng)保壓。(5)Y型14三月2023二、壓力控制閥及壓力控制回路

在液壓傳動系統(tǒng)中，控制液壓油壓力高低的液壓閥稱之為壓力控制閥，這類閥的共同點主要是利用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理來工作的。

壓力控制閥14三月2023（一）溢流閥1.溢流閥的結構和工作原理作用：一是在系統(tǒng)中起溢流穩(wěn)壓作用；二是在變量泵系統(tǒng)中起限壓安全保護作用。按結構型式分：直動式溢流閥先導式溢流閥14三月20231、直動型溢流閥一般用于低壓小流量場合。2、先導型溢流閥PT符號溢流閥的主要特點1、常態(tài)下閥口常閉。2、出口接油箱，溢流時進油口壓力穩(wěn)定。3、采用內(nèi)泄油口，簡化油路。PT符號14三月20231、為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓（二）溢流閥應用14三月20232、為變量泵系統(tǒng)提供過載保護（二）溢流閥應用14三月20233、實現(xiàn)液壓泵泄荷（二）溢流閥應用正常工作時先導溢流閥起溢流穩(wěn)壓作用。當二位二通閥電磁鐵通電后，起卸荷作用。（二）溢流閥應用4、用作背壓閥14三月2023液壓與氣壓傳動二、減壓閥

當回路內(nèi)有兩個以上液壓缸，其中之一需要較低的工作壓力，同時其它的液壓缸仍需高壓運作時，此刻就得用減壓閥提供一較系統(tǒng)壓力低的壓力給低壓缸。

2、減壓閥結構原理圖14三月2023液壓與液力傳動技術滕文建2）減壓閥結構①直動型減壓閥

直動式：靠閥芯和殼體之間的縫隙產(chǎn)生節(jié)流形成壓降，進口壓力升高，出口壓力也升高，閥芯上移，節(jié)流增加出口壓力降至原值。進口壓力不變，流量增加，壓差增加閥芯下移，出口壓力升高至原值。

總之，閥芯隨出口壓力的變化而移動，保證其壓力的恒定。控制出口壓力越大彈簧越粗，體積越大。

14三月2023液壓與液力傳動技術滕文建主閥閥芯節(jié)流縫隙主閥彈簧上腔導閥閥芯調(diào)壓彈簧中心阻尼孔軸向溝槽遠控口先導式：出口壓力的大小由先導彈簧決定，出口壓力升高時，先導閥被打開，主閥芯上下有壓差，上移節(jié)流口減小，壓力下調(diào)。遠控口接上可實現(xiàn)遠程調(diào)壓。②先導型定值減壓閥3、減壓閥的職能符號及特點特點：1、常態(tài)位閥口常開。2、從出口引壓力油控制閥口開度。3、進口壓力小于調(diào)定值時，不起減壓作用。4、當進油口壓力高于調(diào)定值時，保持出口穩(wěn)定低壓。5、泄油口單獨接油箱。14三月20234、減壓閥的應用

不管回路壓力多高，A缸壓力決不會超過3MPa。14三月2023工程機械研究所

經(jīng)順序閥到工作裝置主油路，經(jīng)減壓閥到起吊離合器油缸6起重機操縱油路。液控單向閥防止重物下落；順序閥保證一定壓力時工作