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文檔簡介

液壓傳動原理㈠定義利用密閉系統(tǒng)(如密閉的管路、元件、容器等)中的壓力液體實現(xiàn)能量傳遞和轉(zhuǎn)換的傳動叫做液壓傳動。其中的液體(通常為礦物油)稱為工作液體或工作介質(zhì)。一個液壓系統(tǒng)包含以下幾個組成部分:動力元件:將原動機所提供的機械能轉(zhuǎn)換成工作液體液壓能的元件,稱為液壓泵。執(zhí)行元件:將動力元件提供的工作液的壓力能,轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的元件,液壓系統(tǒng)中液壓缸和液壓馬達等都是執(zhí)行元件,也稱液動機??刂圃和ㄟ^對液體的壓力,流量和方向地調(diào)節(jié)、控制以改變執(zhí)行元件的運動速度、方向、作用力等的元件,如液壓系統(tǒng)中各種閥類等元件。這類元件常用于液壓系統(tǒng)和元件的過載保護、程序控制。輔助元件:上述三部分以外的其他元件,包括油箱、管路、接頭、密封、過濾器、冷卻右器^等。工作液體:是液壓系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換和傳遞的介質(zhì),一般這些介質(zhì)也起著潤滑運動部件和冷卻傳動系統(tǒng)的作用。液壓傳動具有的優(yōu)點為:傳遞動力的靈活性:不受傳遞距離和方向的限制,可以在很大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。傳遞動力的可靠性:易操作、易控制及容易實現(xiàn)過載保護、防爆等安全性能較好。質(zhì)量輕,體積小,慣性小,響應速度快及具有低速穩(wěn)定性。其缺點就是效率低;工作性能與效率受溫度變化影響較大;對液壓元件的制造工藝要求高,成本高;剛性差,易產(chǎn)生振動和噪音。㈡特點和基本參數(shù)兩個基本特點⑴液壓系統(tǒng)中力的傳遞靠液體壓力的傳遞來實現(xiàn)。密閉系統(tǒng)中壓力的大小取決于外載荷的大小,但為使系統(tǒng)可靠工作,通常在系統(tǒng)中設置安全閥;同時液體壓強具有等值傳播的特點,因此我們可以在一個橫截面較小的物體上施加一個較小的力而在另一個橫截面較大的物體上相應得到一個較大的力,也就是說液壓系統(tǒng)具有放大作用。如千斤頂?shù)墓ぷ髟砭褪抢昧艘后w的這一特性。⑵運動速度的傳遞按“容積變化相等”的規(guī)律進行。執(zhí)行元件的運動速度取決于動力源的流量。如果改變泵的流量,就可改變液壓缸活塞桿的運動速度,液壓傳動中的調(diào)速就是基于這種原理來實現(xiàn)的?;緟?shù)液壓傳動最基本的技術參數(shù)是工作液體的壓力和流量。系統(tǒng)壓力是指液壓泵出口的液體壓力,其大小取決于外載,但可由溢流閥調(diào)定。壓力用p表示,單位是Pa,但因Pa較小,所以常用Mpa來作單位,工程上常用kgf/cm2(巴)表示。換算關系:1Mpa=106Pa~10kgf/cm2流量通常指的是單位時間內(nèi)流過的液體體積,用字母Q表示,單位是m3/s,X程上常用L/min作為流量單位,他們之間的換算關系:1m3/s=103L/s=6x104L/min㈢液壓元件職能符號液壓系統(tǒng)由很多不同功能的液壓元件通過管路連接起來,如果用結構原理圖表達液壓系統(tǒng)往往圖形復雜、繪制麻煩,而且難于將原理表達清楚,因而國家制定了一種用規(guī)定的圖形符號來表示液壓原理圖中的各元件和連接管路的標準,即《液壓系統(tǒng)圖形符號》(GB/T786.1-1993),采用這些只表示液壓元件基本功能、不表示元件具體結構的特定圖形符號,即職能符號表達液壓元件及其構成的液壓系統(tǒng),簡單明了,便于繪圖。熟記常用液壓元件的職能符號是看懂和正確分析液壓傳動系統(tǒng)的基礎。表2—4—5 主要液壓元件職能符號類名稱圖形符類別名稱圖形符號類別名稱圖形符號

方向控制閥號單向定量泵雙向A定量泵單向j變量泵雙向1-變量泵單向

閥液柱單向閥—二位四通換向閥X手控截止閥—1方向控制閥號單向定量泵雙向A定量泵單向j變量泵雙向1-變量泵單向

閥液柱單向閥—二位四通換向閥X手控截止閥—1x|—方向控制閥單向定量馬達1r-1雙向定量馬達T單向變量馬達1■W1雙向變量馬達液壓控制電磁控制手柄式

控制二口手控截止閥交替閥—二位二通換向閥皿二位三通轉(zhuǎn)閥單作用液

壓缸雙作用液

壓缸雙伸縮立

柱單作用增增壓器壓 器雙作用增

壓器減壓閥溢流閥方向控制閥三位四通

換向閥O

形三位四通

換向閥M

形三位四通換向閥H形三位四通換向閥Y形類別名稱圖形符號類別名稱圖形符號管路連接連接管路輔助元件蓄能器-0交叉管路—粗過濾器1/■/■1堵頭X 壓力表D

放氣裝冷卻器放氣裝冷卻器㈣液壓泵原理和分類液壓泵的基本工作原理:⑴密封容積的變化是液壓泵實現(xiàn)吸、排液的根本原因,因此,密封而又可以變化的容積是液壓泵必須具備的基本結構。所以液壓泵也稱容積式液壓泵。液壓泵所產(chǎn)生的流量與其密封容積的變化量和單位時間內(nèi)容積變化的次數(shù)成比例。⑵具有隔離吸液腔和排液腔(即隔離低壓和高壓液體)的裝置。使液壓泵能連續(xù)有規(guī)律地吸入和排出工作液體,這種裝置稱為配流裝置。配流裝置的結構因液壓泵的型式而異,有閥式配流裝置,盤式配流裝置和軸式配流裝置。⑶油箱內(nèi)的工作液體始終具有不低于1個大氣壓的絕對壓力,這是保證液壓泵能從油箱吸液的必要外部條件。因此,一般油箱的液面總是與大氣相通。液壓泵的類型是按構成密封而可變?nèi)莘e的零件結構劃分的。采掘機械中常用的液壓泵類型如下所示:,一漸開線外嚙合齒輪泵齒輪泵r''?擺線內(nèi)嚙合齒輪泵(擺線轉(zhuǎn)子泵)?單作用葉片泵葉片泵一雙作用葉片泵,單柱塞泵臥式柱塞泵£ 丁斜盤式柱塞泵 軸向柱塞泵i斜軸式徑向柱塞泵主要性能參數(shù)⑴排量、流量和容積效率液壓泵主軸每旋轉(zhuǎn)一周所排出的液體體積稱為排量。不計泄漏時的排量稱為理論排量,其大小取決于液壓泵密封工作腔的幾何尺寸和變化次數(shù),用qt表示,常用單位是mL/r。排量可以調(diào)節(jié)的液壓泵稱為變量泵;排量固定不變的泵稱為定量泵。計及泄漏時的排量稱為實際排量,以q表示。液壓泵的實際排量q與理論排量qt之比值稱為容積效率,用字母氣表示,即:n=q/qt液壓泵單位時間內(nèi)所排出的液體體積稱為流量,常用單位是L/min。不計泄漏影響的理論流量Qt=n-qtx10-3(L/min);計入泄漏后的實際琉量Q=n?qx10-3(L/min),n為液壓泵主軸轉(zhuǎn)速,r/min;nv=q/qt=Q/Qt;實際流量Q=Qtnv=n?qtnvx10-3其中,n、qt、nv均可在液壓泵技術規(guī)格中查取。各類液壓泵的容積效率柱塞泵最高(0.85?0.98),葉片泵次之(0.8?0.95),齒輪泵最低(0.7?0.95)。⑵壓力和轉(zhuǎn)速液壓泵通常有兩種壓力,即額定壓力和最大壓力。額定壓力是指泵在額定轉(zhuǎn)速和最大排量下能連續(xù)運轉(zhuǎn)的工作壓力。在額定壓力下,液壓泵能保證規(guī)定的容積效率和壽命。最大壓力指泵在短時間內(nèi)超載所允許的極限壓力。液壓泵在工作時所達到的具體壓力值稱為實際工作壓力,其大小取決于執(zhí)行元件的負荷。液壓泵的轉(zhuǎn)速有額定轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速三種。它們的含義如下:額定轉(zhuǎn)速是泵在額定壓力下,連續(xù)長時運轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)速。

最高轉(zhuǎn)速是指泵在額定壓力下,允許短暫運行的最大轉(zhuǎn)速。當泵的轉(zhuǎn)速超過最高轉(zhuǎn)速時,吸液腔會因流速過大而產(chǎn)生吸空或氣穴現(xiàn)象,是不允許的。最低轉(zhuǎn)速為允許泵正常運行的最小轉(zhuǎn)速。液壓泵的轉(zhuǎn)速低于最低轉(zhuǎn)速時,因流量過小,使系統(tǒng)不能工作,也是不允許的。在一般情況下,液壓泵應在額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。常用各類液壓泵的額定轉(zhuǎn)速范圍如下:齒輪泵:1000~1800r/min;葉片泵:l000~1800r/min軸向柱塞泵:1000~2200r/mim。⑶輸出功率、輸入功率和總效率當液壓泵輸出壓力為p的流量Q時,其實際輸出功率N°=pQx10-3(kW)。輸人功率N是電動機作用在液壓泵主軸上的機械功率,也稱泵的傳動功率。i由于液壓泵的摩擦消耗,真正輸入泵的有效功率,即轉(zhuǎn)變?yōu)楸玫睦碚撦敵龉β蔔t,Nt=Ninm,"泵的機械效率;液壓泵的總效率n等于其實際輸出功率與輸入功率的比值,即:n=n。/Ni=NtnjNtnm-1=nnm故液壓泵輸出壓力為?%勺流量8時,所需的電機傳動功率Ni為N=N。/n=pQ/nx10-3(kW) 1式中。p為泵的實際工作壓力Pa;Q為泵的實際輸出流量m3/s。各類液壓泵的總效率n值,柱塞泵為0.8?0.9;齒輪泵為0.6?0.8;葉片泵為0.75?0.85。㈤液壓馬達特點和分類液壓馬達是液壓系統(tǒng)的一種執(zhí)行元件。它將液壓泵提供的液體壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)槠漭敵鲚S的機械能(扭矩和轉(zhuǎn)速)。由于泵和馬達的用途和工作條件不同,對它們的性能要求也不一樣,所以相同結構類型的液壓馬達和液壓泵之間存有許多差別。⑴液壓馬達應能正、反轉(zhuǎn)運行,其內(nèi)部結構具有對稱性,而液壓泵通常是單向旋轉(zhuǎn)的,結構上沒有這一要求。⑵液壓泵通常必須有自吸能力,為改善吸液性能和避免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象,通常把吸液口做得比排液口大;而馬達沒有此要求。⑶為適應調(diào)速需要,液壓馬達的轉(zhuǎn)速范圍應足夠大,特別對它的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速有一定的要求;液壓泵都是在高速下穩(wěn)定工作的,其轉(zhuǎn)速基本不變。為保證馬達良好的低速運轉(zhuǎn)性能.通常采用滾動軸承或靜壓滑動軸承。⑷由于馬達一般具有背壓,故必須設置獨立的泄露口,將馬達的泄露液體引回油箱。由于以上原因,同類型的液壓泵和液壓馬達是不能互逆使用的。液壓馬達在分類上與液壓泵基本一樣,用于采掘機械的馬達,按其結構也可分為;齒輪式液壓馬達;葉片式液壓馬達;柱塞式液壓馬達,它又可分為軸向柱塞式液壓馬達和徑向柱塞式液壓馬達兩種。在實際工作中,人們常把輸出扭矩Mvl500N?m、輸出轉(zhuǎn)速n>150~200r/min的液壓馬達稱為高速小扭矩馬達;輸出扭矩m>1500N?m、輸出轉(zhuǎn)速nv150~200r/min的液壓馬達稱為低速大扭矩馬達。常用的高速小扭矩馬達有齒輪式、葉片式和軸向柱塞式;低速大扭矩馬達多為徑向柱塞式馬達和行星轉(zhuǎn)子式擺線馬達。主要性能參數(shù)⑴排量Qm液壓馬達的排量是指在不考慮液體在馬達內(nèi)的泄漏時推動其主軸每轉(zhuǎn)一周所需要的工作液體體積,其單位為mL/r。馬達排量的大小只取決于馬達本身的結構原理和幾何尺寸與工作條件和轉(zhuǎn)速無關。⑵輸入流量qm和客積效率nM進人馬達進液口的液體流量稱為輸入流量,單位為L/mm,由于馬達內(nèi)存在的泄漏現(xiàn)nvM=(QnvM=(QM—Qm’)/Qm馬達的輸出轉(zhuǎn)速應為⑶馬達的輸出轉(zhuǎn)速nM馬達的輸出轉(zhuǎn)速應為已知馬達的排量qM和容積效率nvM、輸人流量Q

NM=QMnvMqM-1X103(而而由上式可以看出,通過改變輸入流量Qm或調(diào)節(jié)馬達的排量qM均可以改變馬達的轉(zhuǎn)速,排量qM可以調(diào)節(jié)的馬達稱為變量馬達,排量qM不可以調(diào)節(jié)的馬達為定量馬達。⑷馬達的輸出扭矩mm△PMqM^mMMm X10-6(N?m)式中,△p為馬達進出油口壓力差,Pa;式中,△p為馬達進出油口壓力差,Pa;nMpM mM⑸馬達的輸出功率nm和總效率nM為馬達的機械效率;qM為馬達排量,mL/r。NM△PMQMnM60X10-6(kW)式中,^pM為馬達進出油口壓力差,Pa;Qm為輸入流量,,L/min;nM為馬達的總效率,nM—nvMnmM°㈥液壓缸液壓缸和液壓馬達一樣,在液壓系統(tǒng)中作執(zhí)行元件,帶動工作機構實現(xiàn)直線往復運動。常用液壓缸按其結構和作用方式分類。按作業(yè)方式可分為單作用和雙作用液壓缸兩大類。單作用液壓缸有柱塞式、活塞式和伸縮套筒式;雙作用液壓缸有單活塞桿式、雙活塞桿式和伸縮套筒式。所謂單作用液壓缸是指液壓缸的活塞桿只是一個方向動作(通常是向外伸出)時靠液壓力推動,回程則靠自重或外力將活塞桿推回。雙作用液壓缸指活塞桿不論伸出或收縮均靠液壓力動作。(七)液壓控制閥液壓控制閥又稱液壓閥,是液壓系統(tǒng)中的控制元件,它可以控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和方向,從而使執(zhí)行機構實現(xiàn)預期的動作。按照液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中所起的作用分為壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。壓力控制閥壓力控制閥用來控制工作液體的壓力,以滿足執(zhí)行元件所需要的動力。。大致可分為溢流閥、順序閥、減壓閥。⑴益流閥的作用有兩個:一個是隨時溢出液壓系統(tǒng)中多余的流量,保持系統(tǒng)的工作壓力穩(wěn)定,即益流穩(wěn)定,一般稱為益流閥;二是限制系統(tǒng)的最高工作壓力,起安全保護作用,此時稱安全閥。益流閥和安全閥的工作狀態(tài)不同:益流閥在工作過程中處于常開狀態(tài),并且調(diào)定壓力較低;安全閥處于常閉狀態(tài),且調(diào)定壓力為系統(tǒng)最高壓力,只有當系統(tǒng)壓力超過調(diào)定壓力時才開啟。益流閥按其結構分為直動式和先導式兩種。⑵順序閥是利用液體壓力來自動控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動作先后順序的液壓元件。根據(jù)控制液體的來源不同,可分為直控順序閥和遠控順序閥。⑶減壓閥用于單泵供液而同時需要兩種以上的工作壓力的傳動系統(tǒng)中,通常在輔助回路中應用較多。減壓閥的作用是將主回路中的工作液體高壓降為所需要的壓力值,以滿足系統(tǒng)分支液壓元件的工作需要。按減壓閥調(diào)節(jié)要求的不同,可分為定壓、定比、和定差減壓閥三種。其中,定壓減壓閥應用最多。減壓閥也有直動式和先導式兩種。方向控制閥方向控制閥用來控制和改變液壓系統(tǒng)中液流方向,以實線執(zhí)行元件變換運動方向的要求。主要有方向閥和換向閥,截至閥也可列入換向閥。⑴單項閥的作用是控制工作液體只能向單一方向流動,而不允許反向流通。分為普通單項閥和液控單項閥兩類。⑵換向閥是利用閥芯與閥體之間的相對位置變化,來改變閥體上各閥口之間的連通關系,以達到接通、斷開液路,控制工作液體流動方向的目的。換向閥的應用廣泛,種類最多,分類方法也多種多樣。按閥芯的結構與運動方式,可分為滑閥、轉(zhuǎn)閥和球閥組;按閥的操作方式,可分為手動、機動、液動、電動以及復合控制閥;按閥芯的工作位置數(shù)量不同,可分為二位、三位、四位及多位閥;控閥芯所控制的閥口數(shù)量不同,可分為二通、三通、四通、五通及多通閥。位和通的組合,可構成各種不同工作功能的換向閥。⑶三位四通換向滑閥是應用最廣泛的換向閥,滑閥處在中間位置時的閥口連接關系,稱為滑閥的機能。常用的有O型、H型、M型和Y型4種。O型機能各閥口互不相通;H型機能四個閥口連通在一起;M型機能進、回液口連通,工作閥口閉鎖;Y型機能工作液口和回液口三口相通,進液口關閉。流量控制閥用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)流量,以實線執(zhí)行元件所要求的運動速度。主要有節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥。⑴節(jié)流閥利用改變通流面積來改變通過節(jié)流閥的流量,從而改變執(zhí)行元件的運動速度。主要應用在由定量泵供油的小流量系統(tǒng)中。也可以用來進行加載和提供背壓。⑵調(diào)速閥就是在普通節(jié)流閥的進油口串聯(lián)一個定差減壓閥,使液壓泵的輸出壓力減小到固定值后再進入節(jié)流口,利用減壓閥的自動調(diào)節(jié)作用,使節(jié)流口前后的壓力差保持不變,從而保證流經(jīng)調(diào)速閥的流量恒定。調(diào)速閥中的減壓閥又稱壓力補償器。⑶分流閥的作用是保證兩個或多個執(zhí)行元件在負載各不相同時也能實現(xiàn)同步動作。根據(jù)分流程度不同,分流閥可分為等量節(jié)流閥和比例節(jié)流閥。㈧輔助液壓元件密封件密封的作用就是防止油液的泄漏(內(nèi)泄和外泄)以及防止外界的雜質(zhì)(灰塵、空氣和水)進入液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)中常見的密封形式有接觸密封和間隙密封。接觸密封是在接觸面間用一種專用密封元件,靠密封元件的彈力和工作介質(zhì)壓力達到密封目的。間隙密封沒有專門的密封元件,它利用相對運動零件配合表面間的微小間隙來起密封作用,又稱非接觸密封。接觸密封在煤礦機械中應用廣泛,主要的密封元件有O形密封圈、唇形密封圈。油箱油箱的主要功能是儲油和散熱。此外。還有沉淀雜質(zhì)和分離油液中空氣的作用。油箱必須有足夠的有效容積。油箱分為開式油箱和閉式油箱兩種。開式油箱上部設有通氣孔,使油箱中油液與外界大氣相通,油面保持一個大氣壓力;閉式油箱完全封閉,油面壓力一般高于大氣壓力。油管和油管接頭油管的作用是保證液壓系統(tǒng)工作液體的循環(huán)和能量傳輸。管接頭用以把油管或油管與元件連接起來而構成管路系統(tǒng)。油管及管接頭必須有足夠的耐壓強度和密封性能。有硬管和軟管之分。濾油器濾油器的基本作用是濾去油中雜質(zhì),使油液保持清潔,防止混入雜質(zhì),保證系統(tǒng)正常工作。濾油器的過濾精度是指濾油器能夠濾除最小雜質(zhì)顆粒度的大小,單位是pm。濾油器的過濾精度等級分為四種:粗濾油器(^100pm),普通濾油器(25?40pm),精濾油器(10?15pm),超精慮油器(3?5pm)蓄能器蓄能器是一種能把壓力油液的液壓能儲存在耐壓容器里,待需要時又將其釋放出來的一種裝置。它的主要作用是儲蓄液壓能;緩和液壓沖擊和消除脈動影響。冷卻器冷卻器是降低或控制油溫的專用設置。它的功用是控制油溫,減小油箱體積,保證液壓系統(tǒng)正常工作,,延長液壓系統(tǒng)使用壽命。冷卻器按介質(zhì)不同分為風冷和水冷兩種,冷卻器一般安裝在液壓系統(tǒng)的回油路上。(九)基本回路任何一個液壓系統(tǒng),都是由一個或幾個主回路和許多簡單的、各有特定功能的基本回路組成的。雖然各個系統(tǒng)的作用、性能和工況不相同,但構成系統(tǒng)的許多回路有著相同的工作原理、工作特性和作用。主回路所謂主回路就是指油液從液壓泵到執(zhí)行元件,再從執(zhí)行元件回到液壓泵的流動循環(huán)路線。由液壓泵到液壓馬達構成的系統(tǒng)為泵一馬達系統(tǒng);由液壓泵到液壓缸構成的系統(tǒng)為泵一缸系統(tǒng)。根據(jù)油液流動循環(huán)路線的不同,主回路可以分為開式循環(huán)系統(tǒng)和閉式循環(huán)系統(tǒng)兩種基本型式。液壓泵從油箱吸油,液壓缸(或液壓馬達)的回油直接返回油箱的液壓系統(tǒng)為開式循環(huán)系統(tǒng)。開式循環(huán)系統(tǒng)還具有系統(tǒng)簡單、油液散熱條件好等優(yōu)點,但油箱容積大、系統(tǒng)松散,而且油液易混入雜質(zhì)。變量液壓泵排出的壓力油進入液壓馬達,液壓馬達的回油又直接返回泵的吸油口,工作油液在液壓泵和液壓馬達之間不斷循環(huán)流動這樣的系統(tǒng)為閉式循環(huán)系統(tǒng)。為了補償因泄漏造成的客積損失,閉式循環(huán)系統(tǒng)必須設置輔助液壓泵,向主液壓泵供油。閉式循環(huán)系統(tǒng)結構復雜、油液散熱條件差,但油箱容積小、系統(tǒng)緊湊,密閉性能好。壓力控制回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)的壓力,以此實現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)壓、增壓、保壓、卸荷、順序動作等多種控制。壓力控制回路包括以下幾種回路:⑴調(diào)壓回路,控制系統(tǒng)的工作壓力,使系境壓力不超過某一預先調(diào)定的值,或者使工作機構運動過程中的各個階段具有不同的壓力。通常用益流閥來調(diào)定泵的工作壓力。⑵卸荷回路的作用就是在系統(tǒng)中各個執(zhí)行元件暫時不工作時,使液壓泵以很低的壓力運轉(zhuǎn),或以很小的流量運轉(zhuǎn),使泵的輸出功率最小,節(jié)約能耗、減少泵的磨損和系統(tǒng)發(fā)熱。可通過變量泵或換向閥來實現(xiàn)卸荷。⑶背壓回路的作用是使執(zhí)行元件的回液具有一定的壓力,以減小執(zhí)行元件的沖擊和振動,增加運動的乎穩(wěn)性,或防止立式液壓缸與垂直或傾斜運動的工作部件因自重而下落,并使它們在任意位置鎖定。背壓回路可由溢流閥、順序閥、節(jié)流閥等安裝在執(zhí)行元件的回液路上構成。速度控制回路速度控制回路是控制、調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的回路,主要調(diào)速回路、快速運動回路、同步回路、速度替換回路等。在液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運動速度主要決定于系統(tǒng)的流量,各調(diào)速回路主要是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量。當執(zhí)行元件為液壓馬達時,既可通過改變進入馬達的流量,也可通過改變馬達本身的排量來調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。六、機械原理機器是由原動部分、傳動部分、執(zhí)行部分和控制部分組成。傳動部分是將原動部分的運動和動力傳遞給工作部分的中間裝置,應用的主要傳動方式有機械傳動、液壓傳動、電氣傳動和氣動傳動。機械傳動是最基本的傳動方式,按其傳遞運動和動力的方式分為摩擦傳動和嚙合傳動兩類。機械傳動的常用類型如下:1摩擦輪傳動:摩擦傳動I帶傳動| 「圓柱齒輪傳動機械傳動 r齒輪傳動〈圓錐齒輪〔 I齒輪齒條傳動嚙合傳動<蝸桿傳動螺旋傳動I鏈傳動㈠齒輪傳動類型和特點齒輪傳動是指利用主從兩齒輪輪齒的相互嚙合來傳遞運動和動力的傳動機構,用以改變機構的速比及運動方向。齒輪傳動是機械傳動中最主要的一類傳動,型式很多,應用廣泛??梢园床煌姆椒ㄟM行分類:根據(jù)齒輪傳動軸的相對位置可分為兩軸平行、兩軸相交、兩軸交叉的齒輪傳動。根據(jù)牙齒排列方向分有直齒、斜齒、人字齒齒輪傳動。根據(jù)齒輪嚙合方式分有外嚙合齒輪傳動、內(nèi)嚙合齒輪傳動、齒輪齒條嚙合傳動。根據(jù)輪齒的齒廓曲線不同分為漸開線齒輪傳動、擺線齒輪傳動、圓弧齒輪傳動。齒輪傳動的主要特點有:⑴效率高。在常用的機械傳動中,以齒輪傳動的效率為最高,如一級圓柱齒輪傳動的效率可達99%,這對大功率傳動十分重要。⑵結構緊湊。在同樣的使用條件下,齒輪傳動所需的空間尺寸一般較小。⑶工作可靠,壽命長。設計制造正確合理,使用維護良好的齒輪傳動,工作可靠,壽命長達一、二十年,這也是其它機械傳動所不能比擬的。這對在礦井內(nèi)工作的機器尤為重要:⑷傳動比穩(wěn)定。齒輪傳動獲得廣泛的應用,也就是因其具有這一特點。但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高,價格較貴,且不宜用于傳動距離過大的場合。齒輪傳動可做成開式、半開式及閉式。齒輪傳動沒有防塵罩或機殼,齒輪完全暴露在外邊,這叫開式齒輪傳動。這種傳動不僅外界雜物極易侵人,而且潤滑不良,輪齒容易磨損,故只宜用于低速傳動。當齒輪傳動裝有筒單的防護罩,有時還把大齒輪部分地浸入油池中,則稱為半開式齒輪傳動。它的工作條件雖有改善,但仍不能做到嚴密防止外界雜物侵入,潤滑條件也不算最好。裝在經(jīng)過精確加工而且封閉嚴密的箱體(機匣)內(nèi)的齒輪傳動,這稱為閉式齒輪傳動。它與開式或半開式的相比,潤滑及防護等條件最好,多用于重要的場合。失效形式齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效,通常有輪齒折斷和工作齒面磨損、點蝕、膠合及塑性變形等。⑴輪齒的折斷輪齒象一個懸臂梁,受載后以齒根處產(chǎn)生的彎曲應力為最大,又由于齒根圓角處有嚴重的應力集中,當輪齒重復受載后,齒根處就會產(chǎn)生疲勞裂紋,并逐步擴展,致使輪齒折斷,這種稱為疲勞折斷。此外,如果輪齒受到短期的嚴重過載或沖擊載荷作用,也可能發(fā)生突然折斷,這種折斷稱為過載折斷。由于斷齒常常是突然發(fā)生,所以斷齒不但使齒輪傳動和機器不能工作,甚至會造成重大事故,應引起特別注意。⑵齒面疲勞點蝕所謂點蝕就是齒面材料在變化的接觸應力條件下,由于疲勞而產(chǎn)生的麻點狀剝蝕損傷現(xiàn)象。齒面上最初出現(xiàn)的點蝕僅為針尖大小的麻點,然后逐漸擴大,最后甚至數(shù)點連成一片,形成了明顯的損傷。潤滑良好的閉式齒輪傳動,常見的齒面失效形式為點蝕。在開式傳動中,由于齒面磨損較快,點蝕還來不及出理或擴展,即被磨掉.所以一般看不到點蝕現(xiàn)象.實踐表明,齒面抗點蝕能力主要與齒面硬度有關,齒面硬度越高,抗點蝕能力也越強。提高齒面硬度,降低齒面粗糙度,選擇合適的潤滑油,采用變位齒輪傳動等都是提高齒面抗點蝕能力的重要措施。⑶齒面膠合在高速重載的閉式傳動中,常因嚙合區(qū)溫度升高,潤滑油變稀,致使?jié)櫥湍て屏?,導致兩齒面金屬直接接觸并互相粘連,其中較軟齒面上的金屬沿滑動方向被撕下來而形成傷痕,這種現(xiàn)象稱為齒面膠合.為了防止膠合產(chǎn)生,對于低速重載傳動應選用粘度大的潤滑油,對于高速重載傳動應選用含抗膠合能力強的潤滑油。⑷齒面磨損齒輪在嚙合過程中,由于齒面間有相對滑動,故在載荷作用下,必然會產(chǎn)生磨損。嚴重的磨損將使齒面失去漸開線形狀,齒側(cè)間隙增大,從而產(chǎn)生沖擊和噪聲,甚至造成輪齒折斷。

齒面磨損是開式傳動中不可避免的一種失效形式。在閉式傳動中,保持良好的潤滑,可以避免或減輕齒面唐損。⑸塑性變形若輪齒的材料較軟,當其頻繁起動和嚴重過載時,輪齒在很大載荷和摩擦力作用下,可能使齒面表層金屬沿相對滑動方向發(fā)生局部的塑性流動而出現(xiàn)塑性變形。由于主動輪上所受的摩擦力是背離節(jié)線分別朝向齒頂和齒根作用的,故產(chǎn)生塑性變形后,齒面對節(jié)線處就形成凹溝;而從動輪齒上所受的摩擦力則是分別由齒頂和齒根朝向節(jié)線作用的,故塑性變形后齒面沿節(jié)線處就形成凸棱。嚴重塑性變形時,在齒頂邊緣處會出現(xiàn)飛邊。若整個輪齒發(fā)生永久性塑性變形,就會使齒輪傳動喪失工作能力。所以提高齒面硬度及采用粘度較高的潤滑油,都有助于防止輪齒產(chǎn)生塑性變形。輪系由兩個互相嚙合的齒輪組成的齒輪傳動是最簡單、最基本的型式。在機械傳動中,往往采用一系列相互嚙合的齒輪,將主動軸和從動軸連接起來組成傳動,這種由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動系統(tǒng)稱為輪系。按輪系傳動時各齒輪的幾何軸線在空間的相對位置是否都固定,輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩類。傳動系統(tǒng)中各齒輪的幾何軸線位置都是固定的輪系稱為定軸輪系,圖2—4—39。定軸輪系的傳動比i=各級齒輪副中從動齒輪齒數(shù)的連乘積定軸輪系的傳動比i=各級齒輪副中主動齒輪齒數(shù)的連乘積傳動時,輪系中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定,而是繞另一個齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn),這種輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系,圖2—4—40。圖2—4—39定軸輪系 圖2—4—40周轉(zhuǎn)(行星)輪系周轉(zhuǎn)輪系由中心輪、行星架和行星輪三種基本構件組成。在周轉(zhuǎn)輪系中,具有固定幾何軸線的齒輪稱為中心輪,外齒中心輪稱為太陽輪,內(nèi)齒中心輪稱為內(nèi)齒圈。幾何軸線繞中心輪回轉(zhuǎn)的齒輪稱為行星輪,行星輪的運動稱為行星運動。支撐行星輪并與行星輪一起繞固定軸線回轉(zhuǎn)的構件稱為行星架。在圖4-1中。齒輪1為太陽輪,齒輪3為內(nèi)齒圈,齒輪2是行星輪,構件H為行星架。周轉(zhuǎn)輪系分為行星輪系和差動輪系。有一個中心輪的轉(zhuǎn)速為零、即固定不動的周轉(zhuǎn)輪系就稱為行星輪系;中心輪的轉(zhuǎn)速都不為零的周轉(zhuǎn)輪系稱為差動輪系。行星輪系在采掘機械中應用極為廣泛。行星輪系的傳動比i1Ir土=1+£=1+內(nèi)齒圈齒數(shù)1Hn^氣太陽輪齒數(shù)㈡聯(lián)結螺紋連接螺紋連接是利用螺紋零件工作的一種可拆聯(lián)結。這種聯(lián)接結構簡單、拆裝方便、連接可靠、成本低廉,所以應用廣泛。螺紋聯(lián)結主要類型有四種:螺栓連接、雙頭螺柱聯(lián)接及螺釘連接和緊定螺釘聯(lián)結。雙頭螺柱聯(lián)接適用于結構上不能采用螺拴聯(lián)結的場合,如被聯(lián)接件之一太厚,不便鉆削通孔或需要經(jīng)常拆裝的場合;螺釘聯(lián)接是螺釘直接擰入被聯(lián)結件的螺紋孔中,不用螺母。用于受力不大,又不經(jīng)常拆裝的場合;緊定螺釘聯(lián)結是利用擰入零件螺紋孔中的螺釘末端頂住另一零件的表面或頂入相應的凹坑中,以固定兩個零件的相對位置并傳遞不大的力或扭矩。螺紋聯(lián)結件的類型很多。常見的有螺拴、雙頭螺柱、螺釘、螺母和墊圈等。這類零件的結構型式和尺寸都已標準化。在實用上,絕大多數(shù)螺紋聯(lián)接在裝配時都必須擰緊。使聯(lián)接在承受工作載荷之前,預先受到力的作用,這個預加作用力稱為預緊力。預緊的目的在于增強聯(lián)接的可靠性和緊密性,以防止受載后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對滑移。螺紋聯(lián)接件一般采用單線普通螺紋,螺紋升角小于螺旋副的當量摩擦角,因此,聯(lián)接螺紋都能滿足自鎖條件。此外,擰緊以后螺母和螺栓頭部等支承面上摩擦力也有防松作用,所以在靜載荷和工作溫度變化不大時,螺紋聯(lián)接不會自動松脫。但在沖擊、振動或變載荷的作用下以及在高溫或溫度變化較大的情況下,就會使聯(lián)結失去自鎖作用而松脫。因比為了防止聯(lián)結松脫,保證聯(lián)接安全可靠,必須采取有效的防松措施。防松的根本問題,在于防止螺旋副相對轉(zhuǎn)動。防松的方法按工作原理可分為:摩擦防松:對頂螺母、彈簧墊圈、自鎖螺母防松;機械防松:開口銷與槽型螺母、止動墊圈、串聯(lián)鋼絲防松;鉚沖防松:端鉚和沖點防松。鍵連接鍵是一種標準零件,通常用來聯(lián)接軸和軸上的旋轉(zhuǎn)零件或擺動零件,起到周向固定作用,以便傳遞扭矩;有些類型的鍵,還可用于軸上零件的軸向固定或軸向移動的導向裝置。鍵可分為平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等幾大類。⑴平鍵聯(lián)接鍵的兩側(cè)面是工作面,工作時,靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞扭矩。鍵的上表面和輪轂上鍵槽的底面間則留有間隙。平鍵聯(lián)接具有結構簡單、裝拆方便、對中性較好等優(yōu)點,因而得到廣泛應用。這種鍵聯(lián)接不能承受軸向力,因而對軸上的零件不能起到軸向固定的作用。普通平鍵按構造分,有圓頭(A型)、方頭(B型)及單圓頭C型)三種。普通平鍵用于靜聯(lián)接。當被聯(lián)接的零件在工作過程中必須在軸上作軸向移動時,須采用由導向平鍵或滑鍵組成的動聯(lián)接。⑵半圓鍵聯(lián)接軸上鍵槽用尺寸與半圓鍵相同的半圓鍵槽銑刀銑出,因而健在槽中能繞其幾何中心擺動以適應輪彀中鍵槽的斜度。半圓鍵工作時,靠其側(cè)面來傳遞扭矩,這種鍵聯(lián)結的優(yōu)點是工藝性較好,裝配方便,尤其適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接。缺點是軸上鍵槽較深,對軸的強度削弱較大,故一般只用于輕載聯(lián)接中。楔鍵分為普通楔健及鉤頭楔健,普通楔鍵又有圓頭及方頭二種型式。楔鍵的上下兩面是

工作面,鍵的上表面和與它相配合的輪轂鍵槽底面均具有1:100的斜度。楔鍵在楔緊時破壞了軸與轂的對中性,故不宜用于對中要求嚴格或高速精密傳動的場合。⑶切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接是由一對斜度為1:100的楔鍵組成。切向鍵的工作面是兩鍵沿斜面拼合后相互平行的兩個窄面,被聯(lián)接的軸和輪毅上都開有鍵槽,裝配時,把一對鍵分別從輪轂兩端打入,拼合而成的切向鍵就沿軸的切線方向楔緊在軸與輪轂之間。工作時,靠工作面上的擠壓力和軸與輪轂間的摩擦力來傳遞扭矩。用一個切向鍵時,只能單向傳動;有反轉(zhuǎn)要求時,必須用兩個切向鍵,此時為了不致嚴重地削弱軸和輪轂的強度,兩個鍵槽最好錯開120°。由于切向鍵的鍵槽對軸的削弱較大,常用于直徑大于100mm的軸上。⑷花健聯(lián)接花健聯(lián)接是由軸上和轂孔上的多個鍵齒和鍵槽組成,可以說花鍵聯(lián)接是平鍵聯(lián)接在數(shù)目上的發(fā)展。與平鍵聯(lián)接比較,花健聯(lián)接有下述優(yōu)點:軸上零件與軸的對中性好;軸與轂的強度削弱較小;可承受較大的載荷;聯(lián)接受力較為均勻;導向性較好,其缺點是需專用設備加工,成本較高?;ㄦI已標準化?;ㄦI聯(lián)結按齒型不同,分為矩形花鍵、漸開線花鍵、三角花鍵。3.銷聯(lián)結銷主要用來固定零件之間的相對位置,也用于軸與轂的聯(lián)接或其它零件的聯(lián)接,并可傳遞不大的載荷。還可作為安全裝置中的過載剪斷元件。銷可分為圓柱銷、圓錐銷、槽銷、開口銷及特殊形狀的銷等,其中圓柱銷、圓錐銷均有國家標準。㈢滾動軸承根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同,可把軸承分為滑動軸承和滾動軸承兩大類。每一類軸承,按其所能承受的載荷方向不同,又可分為承受徑向載荷的向心軸承、承受軸向載荷的推力軸承和同時承受徑向和軸向載荷的向心推力軸承。滾動軸承依靠主要元件間滾動接觸來支撐轉(zhuǎn)動零件,摩擦阻力小,功率消耗少,在很多場合取代了滑動軸承。滾動軸承一般由外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架四部分組成。內(nèi)圈用來和軸頸裝配,外圈用來和軸承座裝配。內(nèi)外圈相對轉(zhuǎn)動時,滾動體在內(nèi)、外圈滾道間滾動,保持架的作用是將相鄰滾動體隔開,并使?jié)L動體沿滾道均勻分布。滾動體的形狀有七種,即球、短圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子、螺旋滾子、長圓柱子、滾針。滾動軸承的代號是由漢語拼音字母和數(shù)字組成,整個軸承代號分為三段:前段 中段 后段□□前段含義分別是:代號內(nèi)徑,mm001001120215031704?99數(shù)字x5表2—4--6內(nèi)徑尺寸代號第一位:徑向游隙系列代號,用數(shù)字表示。分為基本游隙組(0)和輔助游隙組(表2—4--6內(nèi)徑尺寸代號第二位:精度等級,用字母表示,分為C(超精密級)、D(精密級)、E(高級)、G(標準級或普通級)四個等級,C級精度最高,依次降低;表2—4--6直徑系列代號系列代號特輕系列1按照規(guī)定,如采用0基本游隙組,同時輕窄系列2又是標準精度等級時,代號前段可以全部省去不寫。但當不是0中窄系列3基本游隙組時,應全部寫出。重窄系列4軸承代號的中段用數(shù)字表示,最多可到七輕寬系列5位。從右向左依次為:第一、二位:內(nèi)徑尺寸代號,見表2—4--6。中寬系列6第三位:直徑系列代號,是指結構相同、內(nèi)徑相同的軸承在外徑和寬度方面的變化,見表2—--7°第四位:軸承類型代號,以0?9數(shù)字表示,見表2—4--8。第五、六位:軸承結構上的某些特點;第七位:寬度系列代號,是指同一內(nèi)、外徑軸承在寬度方面的變化系列;如沒有特殊的結構和寬度變化,則第五、六、七位數(shù)字都為0。標準中規(guī)定,如果代號中段從左到右開頭幾位數(shù)字均為0時,這些0可以省略。軸承代號后段是用字母 表2—4--8 軸承類型代號表示的對軸承零件的材料、結代號意義代號意義構和工藝的一些特殊要求。詳0單列向心球軸承5螺旋滾子軸承細規(guī)定可參看專業(yè)標準。1雙列向心球軸承6單列向心推力軸承2單列向心短圓柱滾子軸承7單列圓錐滾子軸承七、潤滑與油脂3雙列向心球面滾子軸承8單向推力球軸承物體工作表面的物質(zhì),由4滾針軸承9推力滾子軸承于表面相對運動而不斷產(chǎn)生損失的現(xiàn)象,叫做磨損。摩擦和磨損是人們?nèi)粘I钪衅毡榇嬖诘默F(xiàn)象,它很早就被人們所注意和利用,根據(jù)不同的目的或增加摩擦力或減小摩擦力。例如采用橡膠材料制造汽車輪胎就是為了增大摩擦,使輪胎與路面之間產(chǎn)生足夠的摩擦力,從而保證汽車的行駛穩(wěn)定性。而在大多數(shù)場合,人們總是采用這樣或那樣的方法來減小摩擦,從而達到減少阻力、提高效率的目的。㈠潤滑利用油脂對摩擦部位進行潤滑,是減少摩擦阻力和部件磨損最普遍、同時也是最簡單有效的方法。它的原理就是在兩個摩擦表面之間充進介質(zhì),使其不能直接接觸而發(fā)生粘著。1、潤滑形態(tài)潤滑形態(tài)有兩種形態(tài),即流體潤滑和邊界潤滑。⑴流體潤滑用潤滑油把兩個摩擦表面完全分隔開來的潤滑叫流體潤滑。流體潤滑的摩擦阻力由潤滑本身的粘度決定。由于摩擦面間無接觸,摩擦阻力很小。構成流體潤滑有兩種方法:利用摩擦時表面相對運動,把油帶進摩擦表面之間,并形成有一定壓力的油膜,叫做流體動壓潤滑。采用專門的供油裝置,將具有較高壓力的潤滑油輸入摩擦表面之間,迫使表面之間脫離接觸,叫做流體靜壓潤滑。形成流體動壓潤滑的條件是:兩摩擦表面要有收斂的楔口,并要有一定的相對滑動速度,潤滑油要有一定的粘度,能連續(xù)供油等。同時兩摩擦面間隙愈小,產(chǎn)生的油壓愈大。為提高承載能力可以增加承壓面積。當速度提高時,流體動壓作用變強,對潤滑是有利的。對于同樣的油膜厚度,如果表面光潔度低則可能發(fā)生金屬直接接觸;若光潔度高時,則可能達到液體潤滑。大型機械因轉(zhuǎn)速太小,負荷太大,或因在靜止(零速)狀態(tài)下無法按流體動壓理論形成油楔而進行流體潤滑,只能采取流體靜壓潤滑。流體潤滑理論上不產(chǎn)生磨損,而且可以改善摩擦時的動態(tài)性能,是一種最理想的潤滑狀態(tài)。⑵邊界潤滑邊界潤滑是機器普遍存在的一種潤滑狀態(tài)。即使按流體潤滑理論設計出來的機械,如果所用的潤滑油粘度太低,或滑動速度太小,接觸壓力過高時,在摩擦面之間將會出現(xiàn)局部金屬與金屬接觸,摩擦力增大。邊界摩擦的摩擦系數(shù)雖然比液體摩擦大,但比干摩擦時小的多。邊界摩擦膜可以暫時起到保護摩擦表面避免嚴重破壞的作用。2、潤滑方式在潤滑材料選定之后,就需要采用適當?shù)臐櫥绞郊把b置,將潤滑材料進行有效的輸送、分配、檢查和調(diào)整,才能充分發(fā)揮潤滑的作用。潤滑方式主要有十種:⑴手工加油潤滑這種潤滑方式主要用于開式齒輪、鏈條、鋼絲繩及一些簡易機械設備,其特點是潤滑裝置最簡單,但維護工作量較大,只適用于輕負荷或低速的摩擦副。⑵滴油潤滑滴油潤滑是利用油的自重一滴一滴的流到摩擦副上,滴落速度隨著油位而改變,此種潤滑最適應在數(shù)量不多而又容易靠近的摩擦副上。如機床導軌、齒輪、鏈條等部位的潤滑。⑶濺油(飛濺)或油池潤滑這種潤滑方式是靠高速轉(zhuǎn)動的機械零件在油池中的連續(xù)轉(zhuǎn)動將有帶到相互嚙合的各個摩擦副上。但是飛濺只能用于油箱封閉的機械上,它不需要什么維護,只要保持規(guī)定的油位和油質(zhì)清潔即可。⑷油杯、油鏈及油輪潤滑多數(shù)用在機床、電機、風扇等主軸軸承上。這種潤滑方式只能用于水平方向主軸,油杯套在主軸上作自由旋轉(zhuǎn),油輪則固定在軸上,這些潤滑裝置隨著主軸轉(zhuǎn)動,將油從油池帶入摩擦副的間歇形成自動潤滑,在油池中需保持一定的油位。這種潤滑裝置作用可靠,維護簡單。⑸油繩、油墊潤滑主要用在低速輕負荷的軸套和一般機械上。這種方式是利用油繩、氈墊的毛細管產(chǎn)生的虹吸作用向摩擦副供油,油繩和氈墊均浸在油內(nèi),摩擦表面可以和油繩或氈墊相互接觸,也可以有一定距離。這種潤滑方法簡單,維護方便。⑹強制送油潤滑這種潤滑主要用于金屬切削機床、鍛壓沒備和一些蒸汽機的主軸軸承上,主要是靠一個或幾個裝在油池上可調(diào)行程的柱塞泵來實現(xiàn),裝置較為復雜,但維護簡單,潤滑油較為清潔。⑺油霧潤滑主要用在高速滾動軸承及封閉的齒輪、鏈條、滑板、導軌等部件上。油霧潤滑裝置利用壓縮空氣把潤滑油從噴嘴噴出,將其霧化后再送入摩擦表面,并使其在飽和狀態(tài)下析出,讓摩擦表面上粘附薄層油膜,以起到潤滑作用。⑻壓力循環(huán)潤滑主要應用在內(nèi)燃機、金屬切削機床及一些減速器上。這種潤滑方法利用重力或油泵使循環(huán)系統(tǒng)的潤滑油達到一定的工作壓力,適用于重負荷的摩擦表面。⑼集中潤滑主要用于軋鋼機等冶金設備及大型港口機械、建筑機械等。它主要由供油(脂)泵(電動、手動)、換向閥、分配閥、壓力分配閥、輸送管道、油(脂)箱、電器控制箱、補充油脂的工具(向油脂箱內(nèi)加脂)等組成。在這個系統(tǒng)中,分配閥是一個關鍵部件,依據(jù)分配閥結構的不同,可以分為單線,雙線及混合系統(tǒng)。集中潤滑系統(tǒng)主要適用于加油點多、加油次數(shù)多、加油較團難、尖端運轉(zhuǎn)并有沖擊載荷、油脂易流失及與水接觸較多之處。它的特點是可以簡化日常維護、能實現(xiàn)定時定量供油,確保設備的潤滑需要,并能判斷潤滑點的工作情況。使用中應注意油脂清潔,防止管道泄漏。(10)內(nèi)在潤滑一些設備由于結構限制,不宜采用附加潤滑裝置,則應考慮用內(nèi)在潤滑方式(如含有軸承、密封軸承座、固體潤滑材料等)㈡油脂油脂是由石油煉制而成,在使用中為了進一步提高它的質(zhì)量指標和使用性能, 通常還需要加入各種添加劑。機械和車輛用油品種中,常用的添加劑 有清凈分散劑、抗氧劑、抗氧抗腐劑、極壓添加劑、油性添加劑和磨擦改進劑、降凝添加劑、增粘添加劑、防銹添加劑、抗泡沫添加劑等。1、油品常規(guī)性能指標潤滑油品性能和質(zhì)量的好壞,必須用統(tǒng)一的標準來衡量。要了解潤滑油品的使用范圍,就必須熟悉潤滑油品的性能,正確判斷潤滑油品的質(zhì)量,進一步了解各質(zhì)量指標的含義和評定方法。不過,潤滑油品種類繁多,而且各自都有許多指標參數(shù)來表達自己的質(zhì)量和適用范圍,這里只能從綜采機械常用潤滑油品的一些常規(guī)指標予以介紹。⑴粘度和粘溫性能粘度是潤滑油劃分牌號的依據(jù),其內(nèi)含就是表示潤滑油的稀稠程度。粘度可有多種表示方法,歸結起來可分為絕對粘度和條件粘度兩大類。絕對粘度絕對粘度又分為動力粘度和運動粘度。動力粘度:在流動著的液體中取兩個面積各為lcm2,相距l(xiāng)cm的流體層,其中一個流體層對另一個流體層以1cm/s的速度作相向運動時所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力叫流體的動力粘度,用符號n表示,單位是l/10Pa?S(泊)或mPa-S(厘斯)。運動粘度:流體的動力粘度與其同溫度下密度之比叫運動粘度,代號為七,其單位是m2/s或mm2/s。同一種潤滑油在不同溫度下所測定的粘度值是不同的。實驗室測定的粘度是按規(guī)定的溫度(如:0°C、20°C、40°C、50°C、100°。等)來進行的。國際上通常采用40°C時運動粘度。條件粘度條件粘度是在一定的條件測定的粘度。常用的條件粘度有恩氏粘度、賽氏粘度和雷氏粘度。測定潤滑油的粘度有很多用途,歸納起來主要有:判斷潤滑油的牌號、正確選用潤滑油、計算粘度指數(shù)、判斷油品的精制深度、確定潤滑方式以及工藝計算的需要等。粘溫性能是反映油品粘度克服溫度變化影響的能力,用粘度指數(shù)來表示。粘度指數(shù)是將潤滑油試樣與一種粘溫性能較好的(粘度指數(shù)為100)及一種粘濕性能較差的(粘度指數(shù)為0)的標準油進行比較而得出的。以它來表示潤滑油的粘度隨溫度變化而變化的相對數(shù)值,用VI表示。粘度指數(shù)是國際上通用的表示油品粘度變化特性的一個約定量值,可用來比較油品在40C到100C溫度間粘度關系,其數(shù)值愈大粘度指數(shù)愈高,粘溫性能愈好,粘度隨溫度變化的愈小。這樣既保證機械在低溫下良好的起動性能,高溫下也能滿足潤滑要求。如低溫液壓油其粘度指數(shù)均大于90,甚至高達160,以保證它能在冬夏和南、北地區(qū)通用。⑵閃點與燃點潤滑油在規(guī)定條件下加熱到它的蒸汽和空氣形成混合氣體,接觸到火焰時發(fā)生瞬時閃火的最低溫度叫閃點,以°C表示。潤滑油在規(guī)定條件下加熱到它的蒸汽被火焰接觸燃燒,并且燃燒時間不少于5秒,這時的最低溫度叫燃點,以°C表示。

閃點與燃點反映的是潤滑油的安全性能, 表2—4--9幾種油品的閃點范圍煤礦井下生油品閃點范圍,r汽油—60?一20煤油28?60柴油50?90潤滑油120?340產(chǎn)要特別注意,無論何時它都是必測項目。閃點(閉口)在45r以下的為易燃品,在45r以上的叫可燃品。閃點低表明油品中含有較多的輕質(zhì)餾分,容易揮發(fā)起火,應在生產(chǎn)、貯存、運輸和使用過程中采取相應的防火安全措施。這也是在安全情況下選用潤滑油的前提之一。一般潤滑油的閃點必須比使用時的最高溫度高20?30G表2—4--9是幾種油品的閃點范圍。⑶凝點和傾點潤滑抽在規(guī)定條件下冷卻,將試管傾斜45°,經(jīng)一分鐘,試樣液面不流動的最高溫度即為凝點。傾點是潤滑油在規(guī)定條件下冷卻,每隔3r檢查試樣的流動性,試樣能夠流動的最低溫度叫傾點。傾點一般要比凝點高3r。凝點和傾點是潤滑油低溫流動性的重要指標。如果凝、傾點過高會影響輸送,機器不能正常工作。實際工作中要求選用的油品,其凝、傾點必須比最低工作溫度低5?7r。在貯存油品時,應視該油品的凝點、傾點決定是否要予熱。⑷潤滑油的腐蝕性能在衡量潤滑油品腐蝕性能時,主要用金屬片(棒)和酸度(值)、水溶性酸堿、中和值以及硫含量等幾個項目來評定。⑸潤滑油的潔凈性水分油品在貯存、運輸、加注和使用過程中,可能由于各種原因而混入水分,如容器不干燥,殘留有水分;貯油容器密封不嚴或在加注過程中被雨、雪、水、霜落入以及水蒸汽的凝結等均可使油品含水。另外油品尤其是輕質(zhì)油具有一定的溶水性,隨著溫度的升高,空氣濕度的增大,使所溶的水在溫度降低時析出而顯現(xiàn)水。水在油品中通常以三種形式存在,即溶解狀態(tài)、懸浮狀態(tài)和游離水。測定潤滑油品中水分含量具有重要的意義:a、 測出水分含量,可以計算出容器內(nèi)實際油品的數(shù)量。b、 水分在低溫時會結晶,影響輸送和過濾。c、 水能引起容器和機械的腐蝕。其腐蝕方式有兩種:一是水能直接引起金屬的化學和電化學腐蝕;二是油品中含有某些硫和酸性腐蝕物質(zhì)直接溶解于水中,加速金屬的腐蝕過程。游離水對油品的危害特別大。d、 潤滑油中的水能引起油品的乳化,破壞添加劑和潤滑油膜,使?jié)櫥阅茏儔摹、 潤滑脂中含游離水,既腐蝕金屬又使脂乳化,破壞潤滑脂的結構安定性,引起油皂分離、滴點降低等。機械雜質(zhì)潤滑油品的機械雜質(zhì)是指存在于油品中的所有不溶于規(guī)定溶劑的沉淀狀物質(zhì)。如:塵土、砂粒、鐵銹、金屬屑、纖維及添加劑中夾雜的無機鹽和不溶于溶劑的有機成分如炭青質(zhì)及炭化物等。測定機械雜質(zhì)的意義在于:a、 潤滑油中含有外來的機械雜質(zhì),能加速設備的研磨、拉傷、劃痕以及磨粒磨損,破壞油膜,降低潤滑功能,測定并了解雜質(zhì)含量,便于處理潤滑過程中的潤滑事故。b、 機械雜質(zhì)可以堵塞油路、油嘴和濾油器,使?jié)櫥ぷ鞑徽?。c、 有些金屬在油中可對油品起到催化、氧化作用,降低油品的安定性,加速變質(zhì)。⑹其它性能指標潤滑油品除了上述的指標外,還有潤滑油的精制程度、破乳化值和抗泡沫性、抗氧化安定性、抗磨性能、防銹性能、安定性能、橡膠密封適應性等,在此不再詳細敘述。2、常用工業(yè)油品⑴齒輪油GB7631.2—87規(guī)定了液壓油的分類,內(nèi)容見表2—4--10。該分類把液體傳動系統(tǒng)用工作介質(zhì),按其在系統(tǒng)中的工作性質(zhì)分為流體靜壓和流體動力系統(tǒng)用工作介質(zhì),前者用于傳遞勢能,稱為液壓油(液);后者用于傳遞動能,稱為液力油(液)。對液壓油的要求及選用原則是:a、 適宜的粘度及較好的粘溫性;b、 良好的潤滑和抗磨性能;c、 良好的破乳性和抗泡性;d、 此外對液壓油的抗氧化性、抗剪切安定性、對金屬材料的腐蝕性、對密封材料的影響均有一定的要求,選用時應注意。⑶液壓支架用乳化油(液)液壓傳動在一個相當長時期內(nèi)主要是用水作為傳動介質(zhì)。水具有安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定、對人體無害等不少優(yōu)點。但水缺乏潤滑性、粘度低而且容易使金屬銹蝕。所以隨著石油工業(yè)的興起和發(fā)展,逐漸改為使用石油基礦物油。開始,大都采用一般潤滑油作為液壓傳動介質(zhì),以后由于液壓技術和使用范圍的迅速發(fā)展和擴大,固有的液壓傳動介質(zhì),在抗磨性、粘溫性和抗氧化安定性等方面顯得不能滿足要求。因此,在潤滑油中加入各種添加劑,形成各種專用的液壓油。乳化油是生產(chǎn)的用來配制乳化液的專用油脂。乳化液通常是指兩種不相溶的液體(如水和油),當其中一種液體成為小液滴,并均勻地分散在另一種液體中。由于其外觀往往似乳狀,故稱為乳化液。成為小液滴的一相稱作分散相或內(nèi)相;而另外一相則稱作連續(xù)相或外相。表2—4--10潤滑劑和有關產(chǎn)品(L類)的分類第2部分:H^(液壓系統(tǒng))特組別符號總應用殊應更具體應用組成和特性產(chǎn)品符號L—典型應用備注用液無抗氧劑的精制礦油HH系體精制礦油,并改善其防HLH統(tǒng)靜銹和抗氧性液壓HL油,并改善其抗磨性HM高負荷部件的一壓系般液壓系統(tǒng)統(tǒng)HL油,并改善其粘溫性HRHM油,并改善粘溫性HV機械和船用設備特殊性能無特定難燃性的合成液HS液壓和滑動軸承導軌潤滑系統(tǒng)合液壓導HM油,井具有粘一滑HG用的機床,在低液體軌系統(tǒng)性速下使振動或間斷滑動(粘一滑)減為最小靜壓水包油乳化液HFAE.含水大系需要水的化學溶液HFAS于80%統(tǒng)難燃油包水乳化液HFB含水小液的含聚合物水溶液HFC于80%場合磷酸酯無水合成液HFDR_選擇本氯化烴無水合成液HFDS產(chǎn)品時HFDR和HFDS液混合的無水合

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