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液壓傳動(dòng)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)編輯ppt第一章緒論液壓傳動(dòng)發(fā)展概況液壓傳動(dòng)原理及組成部分液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的應(yīng)用編輯ppt§1-1
液壓傳動(dòng)發(fā)展概況17世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理18世紀(jì)末英國(guó)制成第一臺(tái)水壓機(jī)19世紀(jì)炮塔轉(zhuǎn)位器、六角車床和磨床第二次世界大戰(zhàn)兵器(功率大、反應(yīng)快)戰(zhàn)后轉(zhuǎn)向民用機(jī)械、工程、農(nóng)業(yè)、汽車
20世紀(jì)60年代后發(fā)展為一門完整的自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)在國(guó)外95%工程機(jī)械、90%數(shù)控加工中心、
95%以上的自動(dòng)線采用液壓傳動(dòng)。采用液壓傳動(dòng)的程度成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志1、液壓技術(shù)的發(fā)展編輯ppt§1-2液壓傳動(dòng)工作原理及系統(tǒng)組成一、液壓與傳動(dòng)工作原理及系統(tǒng)組成
1.工作原理
2.系統(tǒng)組成編輯ppt1、工作原理工作臺(tái)液壓缸換向閥節(jié)流閥開(kāi)停閥溢流閥液壓泵濾油器油箱油管編輯ppt工作原理動(dòng)畫(huà)演示編輯ppt工作原理液壓千斤頂編輯ppt2、系統(tǒng)組成(1)、動(dòng)力元件—
泵(機(jī)械能壓力能)(2)、執(zhí)行元件—
缸、馬達(dá)(壓力能機(jī)械能)(3)、控制元件—
閥(控制方向、壓力及流量)(4)、輔助元件—油箱、油管、濾油器(5)、工作介質(zhì)—液壓油編輯ppt液
壓
元
件編輯ppt三、圖形符號(hào)兩種工作原理圖:1、半結(jié)構(gòu)式—直觀,畫(huà)法復(fù)雜。2、職能符號(hào)—
畫(huà)法簡(jiǎn)單,清晰。編輯ppt職能符號(hào)表示
的液壓系統(tǒng)圖圖1-2
機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)圖編輯ppt注意:1)職能符號(hào)只表示元件的職能和管路的連接,不反映結(jié)構(gòu)參數(shù)和安裝位置。
2)圖上所示位置是靜態(tài)位置或零位。編輯ppt§1-3液壓與氣動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)(1)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊外形尺寸是同功率電機(jī)的12%,重量〃
〃10-20%。(2)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速(3)傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、潤(rùn)滑好、壽命長(zhǎng)(4)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化(5)易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)(6)“制造容易”編輯ppt2、缺點(diǎn)(1)有泄漏,效率低。(2)油溫變化時(shí)對(duì)傳動(dòng)性能有影響。(3)制造精度要求高。(4)故障不易查找。編輯ppt§1-4液壓傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用工程機(jī)械推土機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)起重運(yùn)輸汽車吊、叉車、港口龍門吊礦山機(jī)械鑿巖機(jī)、提升機(jī)、液壓支架建筑機(jī)械打樁機(jī)、平地機(jī)、液壓千斤頂農(nóng)業(yè)機(jī)械拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)冶金機(jī)械壓力機(jī)、軋鋼機(jī)鍛壓機(jī)械壓力機(jī)、模鍛機(jī)、空氣錘機(jī)械制造組合機(jī)床、沖床、自動(dòng)線、氣動(dòng)扳手輕工機(jī)械打包機(jī)、注塑機(jī)汽車工業(yè)汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器、自卸汽車智能機(jī)械模擬駕駛艙、機(jī)器人編輯ppt第二章工作介質(zhì)工作介質(zhì)的作用傳遞動(dòng)力和信號(hào)的工作介質(zhì);潤(rùn)滑、冷卻和防銹;編輯ppt液壓油§2-1
液壓油的種類及代碼一、種類石油型難燃型機(jī)械油汽輪機(jī)油液壓油水-乙二醇液磷酸酯液水包油油包水乳化液合成型編輯ppt
工
業(yè)
液
壓
油
液
石
油
型機(jī)械油工業(yè)用潤(rùn)滑油,價(jià)格低,理化性能差,易產(chǎn)生粘稠膠質(zhì),堵塞元件。壓力高時(shí),問(wèn)題越嚴(yán)重。汽輪機(jī)油氧化穩(wěn)定性好,使用壽命長(zhǎng),與水混合后能迅速分離,純凈度高。普通液壓油加有抗氧化、防銹和抗泡等的添加劑專用液壓油抗磨液壓油
低溫液壓油
液壓導(dǎo)軌油
高粘度指數(shù)液壓油
其他液壓油
難
燃
型乳化型水包油乳化液少量油分散在大量水中,也稱高水基液油包水乳化液少量水分散在大量油中,潤(rùn)滑性較好
合成型水-乙二醇液用于防火的液壓系統(tǒng),低溫粘度小,潤(rùn)滑性差,金屬和密封材料相容性好磷酸酯液自燃點(diǎn)高,氧化安定性好,潤(rùn)滑性好,使用溫度寬,對(duì)大多數(shù)金屬不腐蝕,能溶解許多非金屬、材料,有毒其它
編輯ppt液壓油組成為了改善液壓油液的性能,常在油液中加入各種添加劑。添加劑有兩類:一類是改善油液化學(xué)性能的,如抗氧化劑、防腐劑、防銹劑等;另一類是改善油液物理性能的,如增粘性、抗泡劑、抗磨劑等。編輯ppt二、液壓油的代號(hào)最常用的液壓油名稱及代號(hào)是:基礎(chǔ)油(HH)普通液壓油(HL)抗磨液壓油(HM)低溫液壓油(HV)例如:L-HM32編輯ppt§2-2液壓油物理性質(zhì)一、可壓縮性液壓油的體積將隨壓力的增高而減小。體積壓縮系數(shù)即單位壓力變化下的體積相對(duì)變化量體積變化初始體積壓力變化編輯ppt體積彈性模量K
(體積壓縮系數(shù)的倒數(shù))
V0一定,在同樣Δp下,K越大,ΔV越小說(shuō)明K越大,液體的抗壓能力越強(qiáng)礦物油K=(1.4~2.0)×109N/m
2
鋼K=2.06×1011N/m
2
k油=100~150k鋼
在靜態(tài)下工作時(shí),不考慮液體的可壓縮性。編輯ppt體積彈性模量K
(體積壓縮系數(shù)的倒數(shù))
液壓油液的體積彈性模量和溫度、壓力有關(guān):溫度增大時(shí),K值減小;壓力增大時(shí),K值增大;編輯ppt二、粘性-粘度
液體在外力作用下流動(dòng)(或有流動(dòng)趨勢(shì))時(shí),分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的一種內(nèi)摩檫力,它使液體各層間的運(yùn)動(dòng)速度不等,這種現(xiàn)象叫做液體的粘性。靜止液體不呈現(xiàn)粘性。編輯ppt二、粘性附著力液體與固體表面內(nèi)聚力液體分子與分子之間編輯ppt粘性示意圖下板固定上板以u(píng)0運(yùn)動(dòng)附著力
A點(diǎn):u=0
B點(diǎn):u=u0內(nèi)摩擦力兩板之間液流速度逐漸減小BA編輯ppt內(nèi)摩擦力:式中:η—粘性系數(shù)(粘度)
A—液層接觸面積
du/dy—速度梯度—牛頓內(nèi)摩擦定律——兩液層的速度差——兩液層間的距離切應(yīng)力:編輯ppt2.粘度三種表示方法:2)運(yùn)動(dòng)粘度單位:Pa.S(帕秒)單位:m2/s1)動(dòng)力粘度編輯ppt機(jī)械油的牌號(hào)
是用40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度的平均值來(lái)標(biāo)志的例:20號(hào)機(jī)械油ν=17~23
cSt(厘拖)換算關(guān)系:
1m2/s=104St=106
cSt(=106
mm2/s)
拖(cm2/s)厘拖(mm2/s)編輯ppt3)相對(duì)粘度(恩氏粘度)式中:t1
–
油流出的時(shí)間
t2-20OC蒸餾水流出時(shí)間恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度的換算關(guān)系
通常以20、50、100OC作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定溫度,記為:200mlφ=2.8mm恩氏粘度計(jì)編輯ppt3.粘度與壓力的關(guān)系
p↑η↑
應(yīng)用時(shí)忽略影響編輯ppt4.粘度與溫度的關(guān)系
T↑η↓影響:η大,阻力大,能耗↑
η小,油變稀,泄漏↑限制油溫:T↑↑,加冷卻器
T↓↓,加熱器編輯ppt粘溫圖編輯ppt三、其他性質(zhì)穩(wěn)定性(熱、氧化、水解、剪切)抗泡沫性防銹性相容性(金屬、密封、涂料)通過(guò)添加劑控制編輯ppt四、對(duì)液壓油的要求1.合適的粘度,粘溫性好2.潤(rùn)滑性能好3.雜質(zhì)少4.相容性好5.穩(wěn)定性好6.抗泡性好、防銹性好7.凝點(diǎn)低,閃點(diǎn)、燃點(diǎn)高8.無(wú)公害、成本低編輯ppt§2-3液壓油液的選擇和使用一、液壓油液選擇依據(jù)1、正確而合理地選擇液壓油液,對(duì)液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種工作環(huán)境的能力,延長(zhǎng)系統(tǒng)和元件的壽命,提高系統(tǒng)工作的可靠性都有重要的影響。2、最重要的因素是液壓油液的粘度,粘度大,液流的壓力損失和發(fā)熱大,系統(tǒng)效率下降。粘度小,泄漏增大也影響系統(tǒng)效率。3、在液壓系統(tǒng)中,液壓泵的工作條件最為嚴(yán)峻,一般根據(jù)液壓泵的要求來(lái)確定液壓油液的粘度。4、油溫對(duì)粘度影響極大,應(yīng)根據(jù)具體情況控制油溫,使泵和系統(tǒng)在油液的最佳粘度范圍內(nèi)工作。編輯ppt§2-3液壓油液的選擇和使用二、液壓油液的選擇1.優(yōu)先考慮粘性
ν=11.5~41.3cSt
即20、30、40號(hào)機(jī)械油2.按工作壓力p高,選η大;p低,選η小3.按環(huán)境溫度T高,選η大;T
低,選η小4.按運(yùn)動(dòng)速度
v高,選η??;v
低,選η大5.其他環(huán)境(污染、抗燃)經(jīng)濟(jì)(價(jià)格、使用壽命)特殊要求(精密機(jī)床、野外工作的工程機(jī)械)編輯ppt三、液壓油的使用1.控制油溫2.防止污染3.定期抽檢、定期更換4.油箱儲(chǔ)油充分5.確保密封編輯ppt§2-4液壓油液的污染控制
實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,液壓油液的污染是系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因,發(fā)達(dá)國(guó)家70%左右液壓系統(tǒng)的故障是由于油液污染造成的,國(guó)內(nèi)則高達(dá)90%的液壓系統(tǒng)的故障是由于油液污染造成的。油液的污染導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的可靠性和使用壽命大大降低。液壓油液的正確使用、管理以及污染控制,是提高系統(tǒng)可靠性及延長(zhǎng)元件使用壽命的重要手段。
編輯ppt一、污染物的種類和危害
污染物的種類:包含在油液中的固體顆粒、水、空氣、化學(xué)物質(zhì)、微生物和污染能量等雜物。
液壓油液被污染后,將對(duì)系統(tǒng)及元件產(chǎn)生下下述不良后果:
固體顆粒加速元件磨損,堵塞縫隙及濾油器,使泵、閥性能下降,產(chǎn)生噪聲;
水的侵入加速油液的氧化,并和添加劑超作用產(chǎn)生粘性膠質(zhì),使濾芯堵塞;
空氣的混入降低油液的體積彈性模量,引起氣蝕,降低油液的潤(rùn)滑性;
金屬腐蝕;
微生物的生成使油液變質(zhì)。
編輯ppt二、污染的成因外界侵入的污染物
液壓油液運(yùn)輸過(guò)程中帶來(lái)的污染物;
液壓裝置組裝時(shí)殘留下來(lái)的污染物;
從周圍環(huán)境混入的污染物;
工作過(guò)程中產(chǎn)生的污染物
元件中相對(duì)運(yùn)動(dòng)件磨損時(shí)產(chǎn)生的污染物;
液壓油液物理化學(xué)性能變化時(shí)產(chǎn)生的污染物;
編輯ppt三、污染的測(cè)定
對(duì)液壓系統(tǒng)工作影響最大的是固體顆粒,對(duì)油液污染的測(cè)定也主要是針對(duì)固體顆粒。
油液的污染度是指單位容積油液中固體顆粒污染物的含量,可以用重量或顆粒數(shù)表示,相應(yīng)的污染物測(cè)試方法有稱重法和顆粒計(jì)數(shù)法。
1)稱重法:100mL油液樣品真空過(guò)濾并烘干后,稱重。2)顆粒計(jì)數(shù)法:測(cè)定油液樣品單位容積中不尺寸范圍內(nèi)顆粒污染物的顆粒數(shù),從而查明其區(qū)間顆粒濃度。顯微鏡法,100mL油液真空過(guò)濾,把所得顆粒進(jìn)行溶劑處理后,放在顯微鏡下,找出其尺寸大小及數(shù)量。自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器法,利用光源照射油液樣品,油液中顆粒在光電傳感器上投影所發(fā)出的脈沖信號(hào)來(lái)測(cè)定油液污染度。
編輯ppt四、污染度的等級(jí)
描述和評(píng)定油液污染的程度,目前常用兩種標(biāo)準(zhǔn):美國(guó)的NAS1638和中國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(ISO4406)。
編輯ppt四、污染度的等級(jí)
NAS1638污染度等級(jí)按100mL油液中在五個(gè)給定顆粒尺寸區(qū)間(5-15um,15-25um,25-50um,50-100um,>100um)的最大允許顆粒數(shù)劃分為14個(gè)等級(jí),最清潔為00級(jí),污染度最高為12級(jí)。
編輯ppt四、污染度的等級(jí)
中國(guó)采用的ISO4406標(biāo)準(zhǔn),用兩個(gè)代號(hào)表示油液的污染度,前面的代號(hào)表示1mL油液中大于5um顆粒數(shù)的等級(jí),后面的代號(hào)表示1mL油液中大于15um顆粒數(shù)的等級(jí)。兩個(gè)代號(hào)間用一斜線隔開(kāi)。5um左右的顆粒容易堵塞元件的縫隙,15um左右的顆粒對(duì)元件的磨損影響較大。
編輯ppt四、污染度的等級(jí)
編輯ppt四、污染度的控制
液壓油液污染的原因很復(fù)雜,液壓系統(tǒng)自身也在不斷產(chǎn)生污染物,要徹底解決液壓系統(tǒng)油液的污染問(wèn)題是較困難的。為了延長(zhǎng)液壓系統(tǒng)的壽命,保證液壓系統(tǒng)可靠工作,將液壓油液的污染控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi),使其不對(duì)系統(tǒng)的工作產(chǎn)生較大的影響,這樣是切實(shí)可行的。編輯ppt四、污染度的控制
為了減少油液的污染,常采取以下措施:1)對(duì)元件和系統(tǒng)進(jìn)行清洗,清除在加工和組裝過(guò)程中殘留的污染物;2)防止污染物從外界侵入;3)采用合理的過(guò)濾器;4)控制油液的溫度;5)定期檢查和更換液壓油液。編輯ppt液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)簡(jiǎn)單介紹與液壓傳動(dòng)相關(guān)的流體力學(xué)基本知識(shí)4/24/202349編輯ppt概述流體靜力學(xué)流體動(dòng)力學(xué)管道中的液流孔口和縫隙液流氣穴現(xiàn)象50編輯ppt流體靜力學(xué)壓力及其性質(zhì)重力作用下壓力的分布?jí)毫Φ谋硎痉椒皢挝慌了箍ㄔ?1編輯ppt壓力定義-壓強(qiáng)單位面積上的所受到的內(nèi)法線方向的法向應(yīng)力52編輯ppt重力作用下靜止液體的壓力分布靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)的壓力由兩部分組成:一部分是液面上的壓力P。,另一部分是重力產(chǎn)生的壓力;靜止液體內(nèi)的壓力隨液體深度呈直線規(guī)律分布;53編輯ppt壓力的表示及單位絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力;壓力的單位;54編輯ppt帕斯卡原理在密閉容器中,施加于靜止液體上的壓力將以等值同時(shí)傳遞到液體各點(diǎn)。55編輯ppt流體動(dòng)力學(xué)流量連續(xù)方程伯努力方程56編輯ppt流量定義單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)流束通流截面的液體體積57編輯ppt連續(xù)性方程流動(dòng)液體的質(zhì)量守恒定理演化而來(lái)在恒定流動(dòng)中,流過(guò)各截面的不可壓縮液體的流量是相等的58編輯ppt管道中液流的特性流態(tài)、雷諾數(shù)圓管層流圓管紊流壓力損失59編輯ppt流態(tài)層流和紊流層流:液體質(zhì)點(diǎn)互不干擾,液體的流動(dòng)呈線性或?qū)訝?,且平行于管道軸線方向,液體流速較低,質(zhì)點(diǎn)受粘性制約,能量主要消耗在磨擦損失上,轉(zhuǎn)化為熱能紊流:液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章,慣性力起主要作用,能量消耗在動(dòng)能損失上60編輯ppt流態(tài)雷諾數(shù)液體在圓管中的流動(dòng)狀態(tài)與管內(nèi)的平均流速有關(guān),還與管徑和運(yùn)動(dòng)粘度有關(guān),決定液流狀態(tài)的是這三個(gè)參數(shù)所組成的一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)--雷諾數(shù)臨界雷諾數(shù)Recr61編輯ppt壓力損失沿程壓力損失局部壓力損失62編輯ppt孔口和縫隙液流薄壁小孔短孔和細(xì)長(zhǎng)孔縫隙液流63編輯ppt薄壁小孔定義--l/d<0.5流量方程流量系數(shù)64編輯ppt短孔和細(xì)長(zhǎng)孔定義--l/d<0.5流量方程流量系數(shù)65編輯ppt縫隙液流平行平板縫隙同心園環(huán)縫隙偏心園環(huán)縫隙圓環(huán)平面縫隙66編輯ppt氣穴現(xiàn)象原因-空氣分離壓和飽和蒸氣壓危害67編輯ppt原因空氣分離壓空氣在油液中存在的方式在一定溫度下,當(dāng)油液的壓力低于某值時(shí),溶解在油液中的過(guò)飽和空氣會(huì)迅速?gòu)挠鸵褐蟹蛛x出來(lái),產(chǎn)生大量氣泡飽和蒸氣壓在一定溫度下,當(dāng)油液的壓力低于某值時(shí),油液本身迅速氣化,產(chǎn)生大量蒸氣節(jié)流口處的氣穴68編輯ppt危害液壓裝置產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)金屬表面受到腐蝕69編輯ppt第四章液壓泵和液壓馬達(dá)§4-1液壓泵概述一、液壓泵和液壓馬達(dá)的分類液壓泵和液壓馬達(dá)的種類按其排量能否調(diào)節(jié)分為:。定量泵(定量馬達(dá))。變量泵(變量馬達(dá))按結(jié)構(gòu)形式可分為:。齒輪式。葉片式。柱塞式。螺桿式編輯ppt二、液壓泵的工作原理及圖形符號(hào)(一)液壓泵的工作原理液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的液壓泵都是容積式的,其工作原理如圖所示。編輯ppt液壓泵工作原理單柱塞泵工作原理編輯ppt(一)液壓泵的工作原理構(gòu)成容積泵的基本條件是:
1.結(jié)構(gòu)上能實(shí)現(xiàn)具有密封性的工作腔;
2.工作腔能周而復(fù)始地增大和減小,當(dāng)它增大時(shí)與吸油口相連,當(dāng)它減小時(shí)與排油口相連,泵的輸出流量與此空間的容積的變化量和單位時(shí)間內(nèi)的變化次數(shù)成比例,與其它因素?zé)o關(guān);
3.吸油口與排油口不能溝通;
4.油池內(nèi)液體的絕對(duì)壓力必須恒等于或大于大氣壓力。這是容積式液壓泵能夠吸入液體的外部條件。
5.設(shè)置專門的配流機(jī)構(gòu)。
編輯ppt(2)容積式液壓泵的性能從上述工作過(guò)程可以推論,液壓泵具有以下共同的基本性能:
1.液壓泵在每一工作周期中吸入或排出的液體容積只取決于工作構(gòu)件的幾何尺寸。因此,在不考慮泄漏影響時(shí),液壓泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(它包含一個(gè)或若干個(gè)工作周期,視泵的工作原理而定)排出的液體容積--排量是恒定的。
2.液壓泵的理論流量與泵的轉(zhuǎn)速成正比。因?yàn)椴豢紤]泄漏等影響時(shí)的理論流量是轉(zhuǎn)速與排量的乘積。
3.在不考慮泄漏及液體的壓縮性時(shí),液壓泵的流量與工作壓力無(wú)關(guān)。因?yàn)椴还軌毫Ω叩?,在每個(gè)工作周期中被泵強(qiáng)迫排出的液體容積是不變的。編輯ppt(三)液壓泵的圖形符號(hào)a.單向定量液壓泵b.單向變量液壓泵c.單向定量馬達(dá)d.單向變量馬達(dá)e.雙向變量液壓泵f.雙向變量馬達(dá)編輯ppt1)理論流量2)實(shí)際流量3)額定流量:額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下泵輸出的流量三、液壓泵的性能參數(shù)1.壓力2.流量1)工作壓力取決于負(fù)載2)額定壓力3)最高壓力(一)液壓泵的性能參數(shù)編輯ppt3.輸出功率:4.輸入功率:5.效率:式中:
pi——
泵的入口壓力
po——
泵的出口壓力編輯ppt§4-2齒輪泵編輯ppt外嚙合內(nèi)嚙合分類按齒面按齒形曲線按嚙合形式直齒斜齒人字齒漸開(kāi)線擺線齒輪泵的分類編輯ppt一、外嚙合齒輪泵原理和結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu):齒輪、殼體、端蓋等
(一)外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)編輯ppt典型結(jié)構(gòu)
CB齒輪泵
p=2.5MPa卸荷槽縮小壓油口減小端面間隙
0.03~0.04mm增大吸油口小槽a(泄油)小孔編輯ppt2.
工作原理密封工作腔:齒間槽、殼體、端蓋組成嚙合線、吸油腔、排油腔吸油過(guò)程:輪齒脫開(kāi)嚙合→V↑→p↓→吸油;排油過(guò)程:輪齒進(jìn)入嚙合→V↓→p↑→排油。編輯ppt外嚙合齒輪泵工作原理外嚙合齒輪泵工作原理編輯ppt1)產(chǎn)生原因:
ε>1,構(gòu)成閉死容積VbVb由大→小,p↑↑,油液發(fā)熱,軸承磨損。
Vb由小→大,p↓↓,汽蝕、噪聲、振動(dòng)、金屬表面剝蝕。二、外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)上存在的幾個(gè)問(wèn)題1.
困油現(xiàn)象2)危害:影響工作、縮短壽命3)措施:開(kāi)卸荷槽原則:Vb由大→小,與壓油腔相通
Vb由小→大,與吸油腔相通保證吸、壓油腔始終不通吸壓編輯ppt2.
泄漏問(wèn)題1)泄漏途徑:軸向間隙80%ql
徑向間隙15%ql
嚙合處5%ql2)危害:ηv↓3)防泄措施:
a)
減小軸向間隙
b)
軸向間隙補(bǔ)償裝置浮動(dòng)側(cè)板浮動(dòng)軸套編輯ppt防泄措施:b)軸向間隙補(bǔ)償裝置浮動(dòng)側(cè)板浮動(dòng)軸套a)減小軸向間隙小流量:間隙0.025-0.04mm
大流量:間隙0.04-0.06mm編輯ppt3.徑向力不平衡1)原因:徑向液壓力分布不均嚙合力2)危害:軸承磨損、刮殼。3)措施:縮小壓油口,增加徑向間隙?!?/p>
壓油口縮小后,安裝時(shí)注意不能反轉(zhuǎn)。
編輯ppt三、優(yōu)缺點(diǎn)和用途優(yōu)點(diǎn):體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,自吸性能好,對(duì)油液污染不敏感,便于制造、維修。缺點(diǎn):效率低,流量脈動(dòng)大,噪聲高。用途:工程機(jī)械、機(jī)床低壓系統(tǒng)。編輯ppt四、內(nèi)嚙合齒輪泵1.漸開(kāi)線齒輪泵
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,尺寸小,重量輕流量脈動(dòng)小,噪聲小。編輯ppt2.擺線齒輪泵(轉(zhuǎn)子泵)
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小重疊系數(shù)大,傳動(dòng)平穩(wěn)吸油條件好脈動(dòng)小,噪聲小齒形復(fù)雜,加工精度要求高,造價(jià)高。應(yīng)用:機(jī)床低壓系統(tǒng)編輯ppt擺線齒輪泵(轉(zhuǎn)子泵)擺線齒輪泵(轉(zhuǎn)子泵)編輯ppt五、齒輪泵的常見(jiàn)故障及排除方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法噪聲大1.吸油管接頭、泵體與泵蓋的接合面、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(dòng)3.泵與聯(lián)軸器不同心或松動(dòng)4.齒輪齒形精度太低或接觸不良5.齒輪軸向間隙過(guò)小
6.齒輪內(nèi)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(chǎn)生困油8.滾針軸承等零件損壞9.裝配不良,如主軸轉(zhuǎn)一周有時(shí)輕時(shí)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(jié)合面保證平面度不超過(guò)0.005mm;用環(huán)氧樹(shù)脂黏結(jié)劑涂敷堵頭配合面再壓進(jìn);更換密封圈2.適當(dāng)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(fù)有關(guān)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(diào)整
流量不足或壓力不能升高1.齒輪端面與泵蓋接合面嚴(yán)重拉傷,使軸向間隙過(guò)大2.徑向不平衡力使齒輪軸變形碰擦泵體,增大徑向間隙3.泵蓋螺釘過(guò)松4.中、高壓泵弓形密封圈破壞、或側(cè)板磨損嚴(yán)重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(dāng)擰緊4.更換零件
過(guò)熱1.軸向間隙與徑向間隙過(guò)小2.側(cè)板和軸套與齒輪端面嚴(yán)重摩擦1.檢測(cè)泵體、齒輪,重配間隙2.修理或更換側(cè)板和軸套編輯ppt§4-3葉片泵編輯ppt§4-3葉片泵和葉片馬達(dá)優(yōu)點(diǎn):輸出流量均勻、脈動(dòng)小、噪聲低、體積小。缺點(diǎn):自吸性能差、對(duì)油液污染敏感、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。分類單作用雙作用每轉(zhuǎn)排油一次每轉(zhuǎn)排油兩次編輯ppt一、單作用葉片泵1.
結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤、殼體、端蓋等。
特點(diǎn):
●定子和轉(zhuǎn)子偏心;
●定子內(nèi)曲線是圓;
●配油盤有二個(gè)月牙形窗口?!袢~片靠離心力伸出。編輯ppt單作用葉片泵工作原理單作用葉片泵工作原理編輯ppt2.工作原理密封工作腔(轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤組成)吸油過(guò)程:葉片伸出→V↑→p↓→吸油;排油過(guò)程:葉片縮回→V↓→p↑→排油。旋轉(zhuǎn)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(gè)吸油區(qū),一個(gè)排油區(qū))編輯ppt3.流量計(jì)算和流量脈動(dòng)1)流量計(jì)算:
編輯ppt1)流量計(jì)算式中:b-葉片寬度
e–
偏心距
D-定子內(nèi)徑排量:流量:D—R編輯ppt2)流量脈動(dòng)流量脈動(dòng):奇數(shù)葉片偶數(shù)葉片結(jié)論:z↑,σ↓.
奇數(shù)比偶數(shù)時(shí)σ小。一般取z=13、15片編輯ppt二、雙作用葉片泵1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
●定子和轉(zhuǎn)子同心;
●定子內(nèi)曲線由四段圓弧和四段過(guò)渡曲線組成;
●配油盤上有四個(gè)月牙形窗口。編輯ppt2.工作原理旋轉(zhuǎn)一周,完成二次吸油,二次排油——雙作用泵徑向力平衡——平衡式葉片泵(兩個(gè)吸油區(qū),兩個(gè)排油區(qū))編輯ppt雙作用葉片泵原理雙作用葉片泵原理編輯ppt3.流量計(jì)算和流量脈動(dòng)其中:b-葉片寬度
R
-定子長(zhǎng)軸半徑
r
-定子短軸半徑
θ–
葉片傾角
s
–
葉片厚度2)流量脈動(dòng):1)流量:一般取z=12、16片(取4的倍數(shù))吸壓
理論上每一瞬間密封容積的變化一樣,制造時(shí)長(zhǎng)、短徑圓弧很難保證同心。編輯ppt4.典型結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特征編輯ppt5.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1)葉片傾角T’=Nsin(β-θ)
∵sin(β-θ)
<
sinβ∴T’<
T作用:減小切向分力,減輕葉片和槽的磨損,避免卡死。一般取θ=10~14
O
YB型葉片泵取θ=13
O
雙作用葉片泵前傾,單作用葉片后傾。
※
葉片傾斜放置的泵不能反轉(zhuǎn)受力分析:
NTPT=Nsinββ——壓力角
T∝sinβ,β↑,sinβ↑,T↑危害:葉片和槽磨損,卡死。措施:沿旋轉(zhuǎn)方向前傾θ角
前傾θ角后:NT’P’
壓力角——(β-θ)編輯ppt2)
配油盤上的三角槽原因:
p↑↑V↓油液倒流。影響:流量脈動(dòng),噪聲。措施:開(kāi)三角槽作用:緩沖,避免壓力突變,減小流量脈動(dòng)和噪聲。吸壓編輯ppt限壓式變量葉片泵1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
彈簧、反饋柱塞、限位螺釘。eoo’2.工作原理:靠反饋力和彈簧力平衡,控制偏心距的大小,來(lái)改變流量。轉(zhuǎn)子中心固定,定子可以水平移動(dòng)外反饋、限壓編輯ppt變量單作用葉片泵變量葉片泵編輯ppt3.流量-壓力特性曲線調(diào)節(jié)限位螺釘,qmax變;改變彈簧剛度,pmax變,BC斜率變。編輯ppt4.
優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn):功率利用合理,簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,泄漏增加,ηm↓,ηv↓應(yīng)用:要求執(zhí)行元件有快速、慢速和保壓的場(chǎng)合編輯ppt四、葉片泵的常見(jiàn)故障及排除方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法噪聲大1.葉片頂部倒角太小2.葉片各面不垂直3.定子內(nèi)表面被刮傷或磨損,產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)噪聲4.由于修磨使配油盤上三角形卸荷槽太短,不能消除困油現(xiàn)象5.配油盤端面與內(nèi)孔不垂直,旋轉(zhuǎn)時(shí)刮磨轉(zhuǎn)子端面而產(chǎn)生噪聲6.泵軸與原動(dòng)機(jī)不同軸1.重新倒角(不小于1×45°)或修成圓角2.檢查,修磨3.拋光,有的定子可翻轉(zhuǎn)180°使用4.銼修卸荷槽5.修磨配油盤端面,保證其與內(nèi)孔的垂直度小于0.005~0.01mm6.調(diào)整連軸器,使同軸度小于ф0.1mm容積效率低或壓力不能升高1.個(gè)別葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)移動(dòng)不靈活甚至卡住2.葉片裝反3.葉片頂部與定子內(nèi)表面接觸不良4.葉片與轉(zhuǎn)子葉片槽配合間隙過(guò)大5.配油盤端面磨損6.限壓式變量泵限定壓力調(diào)得太小7.限壓式變量泵的調(diào)壓彈簧變形或太軟8.變量泵的反饋缸柱塞磨損1.檢查,選配葉片或單槽研配保證間隙2.重新裝配3.修磨定子內(nèi)表面或更換葉片4.選配葉片,保證配合間隙5.修磨或更換6.重新調(diào)整壓力調(diào)節(jié)螺釘7.更換合適的彈簧8.更換新柱塞編輯ppt§4-4柱塞泵軸向式徑向式編輯ppt
(一)工作原理
1.工作原理密封工作腔(缸體孔、柱塞底部)由于斜盤傾斜放置,使得柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿軸線作往復(fù)運(yùn)動(dòng),底部密封容積變化,實(shí)現(xiàn)吸油、排油。吸油過(guò)程:柱塞伸出→V↑→p↓→吸油;排油過(guò)程:柱塞縮回→v↓→p↑→排油。一、軸向柱塞泵編輯ppt*缸體轉(zhuǎn)動(dòng)*斜盤、配油盤不動(dòng)缸體、柱塞、配油盤、斜盤*柱塞伸出低壓油機(jī)械裝置2.典型結(jié)構(gòu)編輯ppt柱塞泵結(jié)構(gòu)與原理柱塞泵結(jié)構(gòu)編輯ppt3.流量計(jì)算排量:一個(gè)密封空間:流量:式中:
d
-柱塞直徑
D
-柱塞分布圓直徑δ-斜盤傾角
z
-柱塞數(shù)編輯pptq∝tgδ,δ↑q↑;δ↓q↓。改變?chǔ)?/p>
的大小——變量泵;改變?chǔ)?/p>
的方向——雙向泵。流量脈動(dòng)率:z為奇數(shù)z為偶數(shù)結(jié)論:柱塞數(shù)為奇數(shù)時(shí)流量脈動(dòng)小,柱塞數(shù)越多,脈動(dòng)越小。一般取z=7、9、11編輯ppt4.特點(diǎn)及應(yīng)用
特點(diǎn):容積效率高,壓力高。(ηv=0.98,p=32Mpa)(柱塞和缸體均為圓柱表面,易加工,精度高,內(nèi)泄?。┙Y(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小;易于實(shí)現(xiàn)變量;構(gòu)造復(fù)雜,成本高;對(duì)油液污染敏感。應(yīng)用:用于高壓、高轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。編輯ppt(二)典型結(jié)構(gòu)SCY14-1型軸向柱塞泵(p=32MPa)斜盤配油盤變量機(jī)構(gòu)壓盤缸體滑靴配油盤傳動(dòng)軸編輯ppt結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滑靴:降低接觸應(yīng)力,減小磨損。柱塞的伸出:由彈簧壓緊壓盤,有自吸能力。變量機(jī)構(gòu):手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)。編輯ppt(三)軸向柱塞泵的常見(jiàn)故障及排除方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法噪聲大或壓力波動(dòng)大1.變量柱塞因油臟或污物卡住運(yùn)動(dòng)不靈活2.變量機(jī)構(gòu)偏角太小,流量過(guò)小,內(nèi)泄漏增大3.柱塞頭部與滑履配合松動(dòng)1.清洗或拆下配研、更換2.加大變量機(jī)構(gòu)偏角,消除內(nèi)泄漏3.可適當(dāng)鉚緊容積效率低或壓力提升不高1.泵軸中心彈簧折斷,使柱塞回程不夠或不能回程,缸體與配流盤間密封不良2.配油盤與缸體間接合面不平或有污物卡住以及拉毛3.柱塞與缸體孔間磨損或拉傷4.變量機(jī)構(gòu)失靈5.系統(tǒng)泄漏及其他元件故障1.更換中心彈簧2.清洗或研磨、拋光配油盤與缸體結(jié)合面3.研磨或更換有關(guān)零件,保證其配合間隙4.檢查變量機(jī)構(gòu),糾正其調(diào)整誤差5.逐個(gè)檢查,逐一排除編輯ppt4.5液壓馬達(dá)§4.5.1液壓馬達(dá)概述一、液壓馬達(dá)的分類液壓馬達(dá)的種類按其排量能否調(diào)節(jié)分為:。定量馬達(dá)。變量馬達(dá)按結(jié)構(gòu)形式可分為:。齒輪式。葉片式。柱塞式。螺桿式編輯ppt(二)液壓馬達(dá)的工作原理
液壓系統(tǒng)中使用的液壓馬達(dá)也是容積式的,從原理上講是把容積式泵逆用,即向泵中輸入壓力油,就可使泵軸轉(zhuǎn)動(dòng),輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,成為液壓馬達(dá)。編輯ppt(三)液壓泵和液壓馬達(dá)的圖形符號(hào)a.單向定量液壓泵b.單向變量液壓泵c.單向定量馬達(dá)d.單向變量馬達(dá)e.雙向變量液壓泵f.雙向變量馬達(dá)編輯ppt(四)馬達(dá)的性能參數(shù)1.轉(zhuǎn)速:2.轉(zhuǎn)矩:4.輸出功率:3.輸入功率:5.效率:編輯ppt§4.5.2齒輪馬達(dá)1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):兩個(gè)油口一樣大,有單獨(dú)的泄油口。編輯ppt2.
工作原理:由于兩個(gè)齒輪的受壓面積存在差值,因而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,推動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
T=Fr=pArF1=pb(h–x)F2=pb(h–y)3.應(yīng)用:高轉(zhuǎn)速、低扭矩的場(chǎng)合。yx編輯ppt§4.5.3雙作用葉片馬達(dá)1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)●葉片沿轉(zhuǎn)子徑向放置(正反轉(zhuǎn))●葉片根部加扭力彈簧●有外泄口2)工作原理
F=pA=p(R-r0)b-p(r-r0
)b=p(R-r)b3)應(yīng)用:高速、低扭矩及要求動(dòng)作靈敏的場(chǎng)合。rr0R編輯ppt§4.5.4軸向柱塞馬達(dá)1.結(jié)構(gòu)編輯ppt2.工作原理
輸入的高壓油通過(guò)柱塞作用在斜盤上。斜盤給柱塞的反作用力的徑向分力,使缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。通過(guò)輸出軸帶動(dòng)負(fù)載做功。改變供油方向——馬達(dá)反轉(zhuǎn)。雙向馬達(dá)改變斜盤傾角——排量變,轉(zhuǎn)速變。變量馬達(dá)3.應(yīng)用:高轉(zhuǎn)速、較大扭矩的場(chǎng)合。編輯ppt擺動(dòng)馬達(dá)(擺動(dòng)缸)1.結(jié)構(gòu):葉片、缸體、輸出軸雙葉片式單葉片式編輯ppt2.參數(shù)計(jì)算及用途單葉片擺角≤300o雙葉片擺角≤150o
轉(zhuǎn)矩是單葉片的兩倍,角速度是單葉片的一半。用途:實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)職能符號(hào):擺動(dòng)馬達(dá)編輯ppt第五章液壓缸編輯ppt第五章液壓缸作用:壓力能——機(jī)械能用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞缸單桿雙桿柱塞缸伸縮缸§5-1液壓缸的類型和特點(diǎn)分類單作用雙作用按作用方式按結(jié)構(gòu)編輯ppt一、活塞式液壓缸(一)、單桿活塞缸1.結(jié)構(gòu):缸體、活塞、活塞桿、密封、缸蓋等編輯ppt2.工作原理:工作原理:因兩側(cè)有效作用面積或油液壓力不等,活塞在液壓力的作用下,作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。無(wú)桿腔進(jìn)油腔回油腔有桿腔編輯ppt職能符號(hào):?jiǎn)螚U單作用活塞缸單桿雙作用活塞缸雙向液壓驅(qū)動(dòng)
單向液壓驅(qū)動(dòng),回程靠外力。編輯ppt結(jié)構(gòu)單桿活塞缸單桿缸編輯ppt3.基本參數(shù)1)推力式中:
p1——進(jìn)油壓力
p2——回油壓力編輯ppt2)速度特點(diǎn):同樣q
,v1<v2;
p
一樣,F(xiàn)1>F2。4.應(yīng)用:往返運(yùn)動(dòng)速度及推力不同的場(chǎng)合。編輯ppt例:液壓刨床編輯ppt差動(dòng)缸推力:速度:特點(diǎn):v3>v1;F3<F1。結(jié)論:差動(dòng)連接后,速度大,推力小。代入上式:q1q2pq活塞只有一個(gè),設(shè)此時(shí)的速度為v3編輯ppt差動(dòng)缸如令:則有:結(jié)論:當(dāng)時(shí),快進(jìn)、快退速度相等?;蚓庉媝pt1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):兩側(cè)有效工作面積一樣。(二)、雙桿活塞缸2.基本參數(shù):編輯ppt應(yīng)用:職能符號(hào):l——活塞有效工作行程。安裝方式缸固定L=3l桿固定
L=2l兩個(gè)方向力和速度一樣的場(chǎng)合。編輯ppt缸固定L=3lL編輯ppt桿固定桿固定時(shí)、缸移動(dòng)軟管空心桿L=2lL編輯ppt雙桿活塞缸結(jié)構(gòu)雙桿活塞缸結(jié)構(gòu)編輯ppt(三)活塞式液壓缸典型結(jié)構(gòu)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(dǎo)向套10.缸蓋12.防塵圈13.耳軸編輯ppt二、
柱塞缸(一)單柱塞缸●單向液壓驅(qū)動(dòng),回程靠外力。編輯ppt(二)雙柱塞缸●雙向液壓驅(qū)動(dòng)編輯ppt雙柱塞缸柱塞缸結(jié)構(gòu)編輯ppt(三)參數(shù)計(jì)算推力:速度:應(yīng)用:行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合。職能符號(hào):●柱塞粗、受力好?!窈?jiǎn)化加工工藝(缸體內(nèi)孔和柱塞沒(méi)有配合,不需精加工;柱塞外圓面比內(nèi)孔加工容易。)編輯ppt三、伸縮液壓缸1.一級(jí)缸筒2.一級(jí)活塞3.二級(jí)缸筒4.二級(jí)活塞編輯ppt伸縮缸伸縮缸結(jié)構(gòu)與工作原理編輯ppt四、液壓缸的安裝、調(diào)整與維護(hù)1.安裝方法(1)液壓缸只能一端固定,另一端自由,使熱脹冷縮不受限制(2)底腳形和法蘭形液壓缸的安裝螺栓不能直接承受推力載荷。(3)耳環(huán)形液壓缸活塞桿頂端連接頭的軸線方向必須與耳軸的軸線方向一致。編輯ppt2.液壓缸的調(diào)整(1)排氣裝置的調(diào)整(2)緩沖裝置的調(diào)整(3)注意事項(xiàng)編輯ppt3.液壓缸的維護(hù)(1)在拆卸液壓缸前,先松開(kāi)溢流閥,將系統(tǒng)壓力降為零,再切斷電源。(2)放掉液壓缸兩腔油液,一般應(yīng)先松開(kāi)端蓋的連接螺栓,然后按順序拆卸。(3)拆卸時(shí),不能損傷進(jìn)、出油口螺紋,活塞桿表面和頭部螺紋。(4)拆卸后,應(yīng)檢查各配合表面及密封(5)組裝液壓缸前,將各部分用汽油或煤油洗凈晾干。(6)組裝液壓缸時(shí)特別注意密封元件的安裝(7)耐壓試驗(yàn)后應(yīng)再次緊固有關(guān)螺栓。編輯ppt五、液壓缸常見(jiàn)故障和排除方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法爬行1.外界空氣進(jìn)入缸內(nèi)2.密封壓得太緊3.活塞與活塞桿不同軸4.活塞桿彎曲變形5.缸筒內(nèi)壁拉毛,局部磨損嚴(yán)重或腐蝕6.安裝位置有誤差7.雙活塞桿兩端螺母擰得太緊8.導(dǎo)軌潤(rùn)滑不良1.開(kāi)動(dòng)系統(tǒng),打開(kāi)排氣塞(閥)強(qiáng)迫排氣2.調(diào)整密封,保證活塞桿能用手拉動(dòng)而試車時(shí)無(wú)泄漏即可3.校正或更換,使同軸度小于ф0.04mm4.校正活塞桿,保證直線度小于0.1/10005.適當(dāng)修理,嚴(yán)重者重磨缸孔,按要求重配活塞6.校正7.調(diào)整8.適當(dāng)增加導(dǎo)軌潤(rùn)滑油量推力不足,速度不夠或逐漸下降1.缸與活塞配合間隙過(guò)大或O形密封圈破壞2.工作時(shí)經(jīng)常用某一段,造成局部幾何形狀誤差增大,產(chǎn)生泄漏3.缸端活塞桿密封壓得過(guò)緊,摩擦力太大4.活塞桿彎曲,使運(yùn)動(dòng)阻力增加1.更換活塞或密封圈,調(diào)整到合適間隙2.鏜磨修復(fù)缸孔內(nèi)徑,重配活塞3.放松、調(diào)整密封4.校正活塞桿沖擊1.活塞與缸筒間用間隙密封時(shí),間隙過(guò)大,節(jié)流閥失去作用2.端部緩沖裝置中的單向閥失靈,不起作用1.更換活塞,使間隙達(dá)到規(guī)定要求,檢查緩沖節(jié)流閥2.修正、配研單向閥與閥座或更換外泄漏1.密封圈損壞或裝配不良使活塞桿處密封不嚴(yán)2.活塞桿表面損傷3.管接頭密封不嚴(yán)4.缸蓋處密封不良1.檢查并更換或重裝密封圈2.檢查并修復(fù)活塞桿3.檢查并修整4.檢修密封圈及接觸面編輯ppt直線運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)活塞缸單桿雙桿雙作用差動(dòng)柱塞缸單作用伸縮缸擺動(dòng)缸(擺動(dòng)馬達(dá))齒輪缸液壓缸設(shè)計(jì)與計(jì)算
編輯ppt一、基本參數(shù)計(jì)算1.總阻力:液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算式中:Fl——工作載荷
Ff——摩擦阻力
Fa——慣性阻力編輯ppt速比:λv的選擇:p↑,選λv
↑;p↓,選λv↓.2.速度和速比對(duì)速度要求高時(shí):由v、q,確定D;或已知v、D,確定q。對(duì)速度沒(méi)有要求:由q、D、d確定v。v2、d由速比λv確定編輯ppt3.缸筒內(nèi)徑D按推力計(jì)算:按拉力計(jì)算:※按國(guó)標(biāo)圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。編輯ppt4.活塞桿直徑d1)按λv
確定2)按工作壓力確定※按國(guó)標(biāo)圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。編輯ppt時(shí),為薄壁筒(無(wú)縫鋼管)式中:py—
實(shí)驗(yàn)壓力1.缸筒壁厚δ二、結(jié)構(gòu)計(jì)算和校核
n—
安全系數(shù)n=5
pn—
缸的額定壓力[σ]—
許用應(yīng)力,σb—
抗拉強(qiáng)度編輯ppt注意:圓整為標(biāo)準(zhǔn)壁厚
1)鑄造:滿足最小尺寸
2)無(wú)縫鋼管:查手冊(cè)
(無(wú)縫鋼管外徑不需加工)時(shí),為厚壁筒(鑄造)缸筒外徑:編輯ppt2.活塞桿的校核1)強(qiáng)度校核式中:[σ]—
活塞桿材料的許用應(yīng)力
n—
安全系數(shù)n=1.4~2σb—
抗拉強(qiáng)度編輯ppt2)穩(wěn)定性校核時(shí),強(qiáng)度校核即可時(shí),要進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算穩(wěn)定條件:式中:F—
活塞桿所受最大壓力
Fk—
活塞桿的穩(wěn)定臨界力
nk—
穩(wěn)定安全系數(shù)
nk
=2~4dF編輯ppt式中:
l—活塞桿的計(jì)算長(zhǎng)度
rk—活塞桿截面最小回轉(zhuǎn)半徑當(dāng)細(xì)長(zhǎng)比時(shí):ψ1—柔性系數(shù)ψ2—末端系數(shù)(由液壓缸的支承方式?jīng)Q定)E—
彈性模量J—活塞桿截面慣性矩A—活塞桿橫截面積穩(wěn)定臨界力Fk的確定:編輯ppt當(dāng)時(shí):式中:
f—由材料強(qiáng)度決定的實(shí)驗(yàn)值
a—系數(shù)編輯ppt第六章液壓閥編輯ppt§6-1
閥的作用和分類一、作用控制液流的方向、壓力和流量。二、分類按用途:方向閥壓力閥流量閥按連接方式:管式板式插裝式按操縱方式:手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和電液動(dòng)編輯ppt§6-1
閥的作用和分類二、液壓閥的共性問(wèn)題閥口的形式-錐閥、球閥、滑閥、板閥閥芯上的作用力-液壓力、彈簧力、液動(dòng)力、卡緊力編輯ppt§6-2
方向控制閥編輯ppt§6-2
方向控制閥一、作用控制液流方向,從而改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向。二、分類單向閥換向閥編輯ppt§6-2.1
單向閥一、普通單向閥結(jié)構(gòu):閥體、閥芯、彈簧等編輯ppt單向閥原理單向閥工作原理單向閥工作原理編輯ppt作用:只許油液?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng),反向不通。要求:正向流動(dòng)阻力小,反向不通,密封好。開(kāi)啟壓力:0.03~0.05MPa背壓閥:(單向閥的變形)彈簧較硬開(kāi)啟壓力:0.2~0.6MPa背壓:執(zhí)行元件回油腔的壓力。
職能符號(hào):編輯ppt應(yīng)用:鎖緊油缸,避免向油泵倒灌。平衡重物編輯ppt二、液控單向閥組成:普通單向閥+小活塞缸特點(diǎn):a.無(wú)控制油時(shí),與普通單向閥一樣,
b.通控制油時(shí),正反向都可以流動(dòng)。
職能符號(hào):編輯ppt液控單向閥液控單向閥工作原理編輯ppt應(yīng)用:鎖緊油缸,避免倒灌??刂浦匚锵路潘俣取?/p>
液壓鎖編輯ppt§6-2.2換向閥作用:改變油流方向組成主體(閥體、閥芯)操縱定位裝置分類滑閥轉(zhuǎn)閥編輯ppt一、主體部分1.兩位兩通PA職能符號(hào):作用:控制油路的通與斷編輯ppt2.
兩位三通職能符號(hào):作用:控制液流方向PAB編輯ppt3.
兩位四通職能符號(hào):作用:控制執(zhí)行元件換向P—
壓力油口O—
回油口A、B—
分別接執(zhí)行元件的兩腔編輯ppt4.
三位四通職能符號(hào):作用:換向、停止。PABO編輯ppt5.
兩位五通職能符號(hào):作用:換向、兩種回油方式。PABO1O2編輯ppt6.
三位五通職能符號(hào):作用:換向、停止、回油不同。PABO1O2編輯ppt兩種回油方式工進(jìn):有背壓運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)退回:快速暢通編輯ppt二、操縱定位裝置作用:移動(dòng)閥芯并使其保持在工作位置上。a.手柄控制,彈簧復(fù)位。1.手動(dòng)b.手柄控制,鋼球定位。應(yīng)用:小流量,需徒手操作的場(chǎng)合。三位四通手動(dòng)換向閥編輯ppt結(jié)構(gòu)圖編輯ppt2.機(jī)動(dòng)編輯ppt
兩位兩通機(jī)動(dòng)換向閥擋塊操縱,彈簧復(fù)位。應(yīng)用:行程控制的場(chǎng)合。(又叫行程閥)兩位兩通常開(kāi)常閉靠彈簧的方格表示常態(tài)編輯ppt用行程閥速度換接編輯ppt3.電磁編輯ppt兩位三通電磁換向閥電磁鐵操縱,彈簧復(fù)位。優(yōu)點(diǎn):易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。應(yīng)用:小流量的場(chǎng)合。(q≤63L/min)編輯ppt實(shí)物編輯ppt4.液動(dòng)編輯ppt液體操縱,彈簧復(fù)位。三位四通液動(dòng)換向閥應(yīng)用:高壓,大流量的場(chǎng)合。(q≤160L/min)編輯ppt5.電液動(dòng)編輯ppt電液動(dòng)電液聯(lián)合控制,彈簧復(fù)位?!耠姶趴刂葡葘?dǎo)閥動(dòng)作,●液體控制主閥芯動(dòng)作,●節(jié)流閥控制閥芯移動(dòng)速度。簡(jiǎn)化符號(hào):應(yīng)用:高壓、大流量的場(chǎng)合。(q≤1200L/min)三位四通電液換向閥編輯ppt實(shí)物編輯ppt
三、中位機(jī)能O型三位滑閥在中間位置工作時(shí),油路的連通方式。雙向鎖緊,系統(tǒng)保壓。編輯pptM型雙向鎖緊,油泵卸荷。編輯pptH型油缸浮動(dòng),泵卸荷。編輯pptP型差動(dòng)連接。編輯pptY型油缸浮動(dòng),系統(tǒng)保壓。編輯pptK型單向鎖緊,油泵卸荷。編輯ppt四、主要性能參數(shù)1.工作可靠性(電磁閥、電液閥、液動(dòng)閥)可靠的換向、復(fù)位;(與壓力、流量有關(guān))2.壓力損失通過(guò)的流量影響壓力損失;3.內(nèi)泄漏量影響系統(tǒng)效率,使油液升溫;4.換向、復(fù)位時(shí)間按系統(tǒng)要求合理選用;5.換向頻率單位時(shí)間內(nèi)的換向次數(shù)。(電磁閥:60次/min)編輯ppt換向閥小結(jié)職能符號(hào):位:閥芯的工作位置;通:閥體上油路的通道數(shù);機(jī)能:中位時(shí)油路的連通方式??刂品绞?O型H型P型Y型K型手動(dòng)機(jī)動(dòng)電磁液動(dòng)電液編輯ppt§6-3
壓力控制閥編輯ppt§6-3
壓力控制閥分類按用途:溢流閥減壓閥順序閥平衡閥卸荷閥按閥芯結(jié)構(gòu):滑閥球閥錐閥按工作原理:直動(dòng)式先導(dǎo)式編輯ppt§6-3.1
溢流閥作用:防止系統(tǒng)過(guò)載,保持系統(tǒng)壓力恒定。一、工作原理
1.直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu):
職能符號(hào):工作原理:p<ps,閥口不開(kāi);
p>ps,溢流。ps—
彈簧力編輯pptDBD型直動(dòng)式溢流閥編輯ppt實(shí)物編輯ppt2.
先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu):先導(dǎo)閥主閥阻尼孔主閥先導(dǎo)閥平衡彈簧調(diào)壓彈簧阻尼孔、壓差Δp遠(yuǎn)程控制口K
:實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。K口打開(kāi),p由控制油壓決定;K口堵上,p由先導(dǎo)閥ps
決定。編輯ppt先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥工作原理編輯ppt職能符號(hào)新符號(hào)舊符號(hào)編輯ppt實(shí)物編輯ppt先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥編輯ppt二、靜態(tài)特性1.直動(dòng)式溢流時(shí)閥芯受力方程:k
—
彈簧剛度—
彈簧的預(yù)壓縮量—
閥口開(kāi)度(閥芯位移,即增加的壓縮量)式中:編輯ppt開(kāi)啟壓力:調(diào)定壓力(全流壓力):—通過(guò)額定流量時(shí)閥芯的位移調(diào)壓偏差:(閥口將開(kāi)未開(kāi))編輯ppt流量-壓力特性方程:編輯ppt特性曲線特點(diǎn):反應(yīng)快,波動(dòng)大(0.2-0.4MPa).
編輯ppt2.先導(dǎo)式對(duì)于高壓大流量的溢流閥,為了減小波動(dòng),采用了先導(dǎo)閥。特點(diǎn):反應(yīng)慢,穩(wěn)定性好,波動(dòng)小。p’—
主閥芯上端的壓力編輯ppt三、應(yīng)用1.作安全閥(常閉)作用:防止系統(tǒng)過(guò)載。編輯ppt2.
作溢流閥(常開(kāi))作用:保持系統(tǒng)壓力恒定編輯ppt3.卸荷或遠(yuǎn)程調(diào)壓卸荷遠(yuǎn)程調(diào)壓編輯ppt4.作背壓閥放在系統(tǒng)回油路上編輯ppt§6-3.2
減壓閥特點(diǎn):出口壓力控制閥芯動(dòng)作,有單獨(dú)泄油口工作原理:節(jié)流口產(chǎn)生壓降Δpp2=p1
-Δp
,
p1一定,Δp↑
,
p2↓?!?/p>
p1<ps,處于非工作狀態(tài),不起減壓作用;●
p1
>ps,減壓、穩(wěn)壓。作用:減低系統(tǒng)壓力,并有穩(wěn)壓作用。編輯ppt穩(wěn)壓原理●
p2↑→閥芯上移→閥口減小→Δp↑,
p2=p1
-Δp
,
p1一定,Δp↑
,
p2↓;●
p2↓
→閥芯下移→閥口開(kāi)大→
Δp↓,
Δp↓,
p2↑=ps。職能符號(hào):編輯ppt工作缸夾緊缸應(yīng)用:使夾緊缸獲得穩(wěn)定的低壓。編輯ppt§6-3.3順序閥作用:控制多個(gè)執(zhí)行元件動(dòng)作順序。1.內(nèi)控順序閥職能符號(hào):結(jié)構(gòu):出油口接二次油路,有單獨(dú)泄油口。工作原理:p<ps,進(jìn)出口不通;
p>ps,接通。特點(diǎn):內(nèi)部控制,外部泄油。編輯ppt順序閥工作原理順序閥工作原理編輯ppt應(yīng)用:控制液壓缸動(dòng)作順序編輯ppt2.
外控順序閥結(jié)構(gòu):控制油口。工作原理:pK
<ps,不通;
pK
>ps,進(jìn)出口接通。特點(diǎn):外部控制,外部泄油。職能符號(hào):編輯ppt§6-3.4
平衡閥與順序閥區(qū)別:沒(méi)有單獨(dú)的泄油口,彈簧較硬。職能符號(hào):1.
內(nèi)控平衡閥特點(diǎn):內(nèi)部控制,內(nèi)部泄油。作用:放在執(zhí)行元件的回油路上,平衡重物。編輯ppt應(yīng)用:平衡重物。編輯ppt2.
外控平衡閥職能符號(hào):特點(diǎn):外部控制,內(nèi)部泄油。編輯ppt應(yīng)用平衡重物,限制重物下落速度。編輯ppt§6-3.5
卸荷閥職能符號(hào):工作原理:pK
<ps,閥口不開(kāi);
pK
>ps,閥口打開(kāi),使泵卸荷。作用:使油泵卸荷,減小功率消耗。區(qū)別:出口接油箱,K口接卸荷油壓。特點(diǎn):外部控制,內(nèi)部泄油。編輯ppt應(yīng)用:使左泵卸荷編輯ppt§6-3.6壓力繼電器作用:利用系統(tǒng)中壓力變化,控制電路的通斷。微動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)螺釘頂桿柱塞編輯ppt工作原理:p>ps,微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合,發(fā)出電信號(hào)。p<ps,微動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi),電信號(hào)撤銷。職能符號(hào):應(yīng)用:1.控制電磁閥動(dòng)作。
2.控制系統(tǒng)壓力,出故障時(shí),自動(dòng)停車。編輯ppt應(yīng)用:控制電磁閥,實(shí)現(xiàn)油缸順序動(dòng)作。編輯ppt壓力閥小結(jié)作用:控制液壓系統(tǒng)中的壓力。共性:利用液壓力和彈簧力比較,控制閥口的開(kāi)與關(guān);或控制開(kāi)口大小。溢流閥:控制進(jìn)口壓力減壓閥:控制出口壓力順序閥:控制閥口通與不通,進(jìn)而控制執(zhí)行元件的動(dòng)作順序。平衡閥:裝在執(zhí)行元件的回油路上,平衡重物。卸荷閥:使油泵卸荷。要求:掌握各種閥的工作原理及應(yīng)用場(chǎng)合。編輯ppt§6-4流量控制閥編輯ppt§6-4流量控制閥作用:控制流量,調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。分類:節(jié)流閥調(diào)速閥一、普通節(jié)流閥結(jié)構(gòu):軸向三角槽工作原理:職能符號(hào):編輯ppt靜態(tài)特性1.流量特性薄壁孔細(xì)長(zhǎng)孔C—
流量系數(shù)
AT
—
節(jié)流口通流截面積
Δp—
節(jié)流口前后壓差
φ—
壓差指數(shù)q∝AT
,Δp=c,AT↑,q↑。編輯ppt影響流量穩(wěn)定的因素1)壓差對(duì)流量穩(wěn)定性的影響AT
一定時(shí),q變。即當(dāng)F變時(shí),
Δp變,q變。pA一定,當(dāng)F變時(shí),pB變。同樣Δp下,對(duì)薄壁孔的流量影響小。ABF編輯ppt2)溫度對(duì)流量穩(wěn)定性的影響
3)節(jié)流口的阻塞阻塞現(xiàn)象:當(dāng)Δp一定,AT
較小時(shí),流量時(shí)大時(shí)小甚至斷流。措施:加大水利半徑、選擇穩(wěn)定性好的油液、精心過(guò)濾。薄壁孔不易附著、阻塞。
結(jié)論:薄壁式節(jié)流口流量特性好。T變,η變,q變。薄壁孔不受溫度變化影響。編輯ppt2.最小穩(wěn)定流量和流量調(diào)節(jié)范圍最小穩(wěn)定流量
qmin=0.05L/min應(yīng)用:運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求不高的調(diào)速系統(tǒng)。流量調(diào)節(jié)范圍:流量特性曲線:編輯ppt二、調(diào)速閥1.組成:節(jié)流閥+差壓式減壓閥2.工作原理p1一定,p2↑→閥芯下移→xR↑→ΔpR↓→
pm↑,ΔpT
=pm-p2=C;p2↓→閥芯上移→xR↓→ΔpR↑,→
pm↓,ΔpT
=pm-p2=C。節(jié)流閥:F變,Δp變,q變。調(diào)速閥:F變,ΔpT不變,q不受負(fù)載變化的影響。編輯ppt調(diào)速閥工作原理調(diào)速閥工作原理編輯ppt特性曲線應(yīng)用:負(fù)載變化,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求高的調(diào)速系統(tǒng)。Δp——閥的進(jìn)出口壓差節(jié)流閥:Δp=ΔpT=p1–p2調(diào)速閥:Δp=
ΔpT+ΔpR※當(dāng)F變化時(shí),調(diào)速閥進(jìn)出口壓差Δp
變,不變的是Δ
pT。要求:調(diào)速閥正常工作Δp>0.4~0.5MPa(Δp<0.4MPa時(shí)減壓閥不起作用,和普通節(jié)流閥一樣)編輯ppt職能符號(hào):簡(jiǎn)化符號(hào)編輯ppt第七章輔助元件蓄能器濾油器油箱熱交換器管件編輯ppt§7-1
蓄能器一、作用儲(chǔ)存油液的壓力能。二、應(yīng)用1)短時(shí)大量放油。2)維持系統(tǒng)壓力。3)減小液壓沖擊。
編輯ppt種類彈簧式皮囊式編輯ppt§7-2
濾油器作用:過(guò)濾污物。編輯ppt濾油器編輯ppt濾油器編輯ppt濾油器編輯ppt安裝位置編輯ppt§7-3
油箱作用:儲(chǔ)存油液、沉淀和散熱。編輯ppt§7-4
熱交換器一、冷卻器編輯ppt二、加熱器編輯ppt§7-5
管件一、油管二、管接頭編輯ppt二、管接頭編輯ppt第八章調(diào)速回路§8-1
概述1.節(jié)流調(diào)速2.容積調(diào)速3.容積節(jié)流調(diào)速液壓缸:馬達(dá):調(diào)速方法有級(jí)變速無(wú)級(jí)變速編輯ppt§8-2
節(jié)流調(diào)速回路通過(guò)改變節(jié)流口的通流截面積來(lái)調(diào)節(jié)流量。1.系統(tǒng)組成定量泵、節(jié)流閥、溢流閥和執(zhí)行元件。2.工作原理一、進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路定壓式節(jié)流調(diào)速回路
編輯ppt3.回路特性1)機(jī)械特性液壓缸速度與外負(fù)載的關(guān)系。分子分母同乘Aφ
編輯ppt速度-負(fù)載特性方程v與AT,pP
,F(xiàn)有關(guān),當(dāng)AT一定,F(xiàn)↑,v↓;同樣F,AT↑,v↑。速度-負(fù)載特性曲線速度剛度:曲線上某點(diǎn)斜率的倒數(shù)編輯ppt速度剛度當(dāng)AT一定,F
↓
kv↑;當(dāng)F=C,AT↓kv↑;pP↑,A1↑,φ↓,kv↑。結(jié)論:在速度低、負(fù)載小時(shí)速度剛度好。編輯ppt2)功率特性a.功率損失ΔP
溢流損失:
節(jié)流損失:
回路功率損失:
b.回路效率
損失的功率變成熱,使油溫升高。
回路輸入功率(泵輸出):
回路輸出功率(缸輸入):
編輯ppt溢流量越少,效率越高。負(fù)載越大,效率越高。回路效率:編輯ppt缸在恒載下工作時(shí):(定量泵qP不變,pP一定)總功率:功率特性圖有效功率:P1∝q1,q1↑,P1↑。溢流損失:
節(jié)流損失:
q1↑,ΔP節(jié)↑q1↑,ΔP溢↓不變。AT↑,q1↑,v↑。編輯ppt缸在變載下工作時(shí)油缸流量隨載荷增加而下降。有用功有極值總效率低。變。編輯ppt3)調(diào)速特性液壓缸最大速度和最小速度之比?;芈返恼{(diào)速范圍取決于節(jié)流閥的調(diào)節(jié)范圍。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。缺點(diǎn):效率低。應(yīng)用:負(fù)載變化不大,低速、小功率的場(chǎng)合。編輯ppt二、出口節(jié)流調(diào)速回路定壓式節(jié)流調(diào)速回路
特點(diǎn):速度-負(fù)載特性同進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路一樣。區(qū)別:1.有背壓,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好。2.能承受負(fù)值負(fù)載。3.發(fā)熱影響小。編輯ppt進(jìn)出口節(jié)流調(diào)速回路定壓式節(jié)流調(diào)速回路
編輯ppt三、旁路節(jié)流調(diào)速回路調(diào)節(jié)AT,
q1
變,v變。變壓式節(jié)流調(diào)速回路
安全閥編輯ppt速度負(fù)載特性曲線區(qū)別:1.速度負(fù)載特性差。2.功率利用合理,效率高。3.調(diào)速范圍小。4.運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差。應(yīng)用:負(fù)載較大,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求不高的場(chǎng)合。編輯ppt采用調(diào)速閥代替節(jié)流閥調(diào)速,可以改善速度-負(fù)載特性,其它特性同節(jié)流閥調(diào)速一樣。編輯ppt§8-3
容積調(diào)速回路
通過(guò)改變變量泵或變量馬達(dá)的排量來(lái)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。優(yōu)點(diǎn):效率高、發(fā)熱小。(沒(méi)有溢流損失和節(jié)流損失)缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高。應(yīng)用:大功率系統(tǒng)。開(kāi)式回路:執(zhí)行元件排油回油箱閉式回路:回油直接進(jìn)泵吸口。副油箱(補(bǔ)油)編輯ppt一、變量泵-定量馬達(dá)式調(diào)速回路調(diào)速特性:1.轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍較大編輯ppt2.轉(zhuǎn)矩3.功率恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速回路編輯ppt二、定量泵-變量馬達(dá)式調(diào)速回路調(diào)速特性:1.轉(zhuǎn)速2.轉(zhuǎn)矩編輯ppt3.功率恒功率調(diào)速回路調(diào)速范圍小編輯ppt三、變量泵-變量馬達(dá)式調(diào)速回路編輯ppt特性曲線調(diào)速范圍大應(yīng)用:大功率、調(diào)速范圍要求大的場(chǎng)合。編輯ppt
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