液壓與液力傳動課件

第一節(jié)液壓傳動的發(fā)展發(fā)展階段啟蒙期發(fā)展期成型期成熟期

液壓傳動和機械傳動相比，具有許多優(yōu)點，因此在機械工程中，液壓傳動被廣泛采用。

液壓傳動是以液體作為工作介質來進行能量傳遞的一種傳動形式，它通過能量轉換裝置（液壓泵），將原動機（電動機）的機械能轉變?yōu)橐后w的壓力能，然后通過封閉管道、控制元件等，由另一能量裝置（液壓缸、液壓馬達）將液體的壓力能轉變?yōu)闄C械能，以驅動負載和實現(xiàn)執(zhí)行機構所需的直線或旋轉運動。發(fā)展應用第一階段：

液壓傳動從17世紀帕斯卡提出靜壓傳遞原理、1795年世界上第一臺水壓機誕生，已有200多年的歷史，但由于沒有成熟的液壓傳動技術和液壓元件，且工藝制造水平低下，發(fā)展緩慢，幾乎停滯。氣壓傳動早在公元前，埃及人就開始采用風箱產生壓縮空氣助燃。從18世紀產業(yè)革命開始，逐漸應用于各類行業(yè)中。第二階段：

20世紀30年代，由于工藝制造水平提高，開始生產液壓元件，并首先應用于機床。液壓千斤頂二、對液壓傳動實例的分析及結論1、對液壓傳動工作過程的分析

液壓傳動以液體為工作介質

液壓傳動以液體的壓力能傳遞動力

液壓傳動以液體的流量傳遞運動

液壓傳動過程中經(jīng)過兩次能量轉換2、結論

液壓傳動是以液體為工作介質，以液體的壓力傳遞動力的傳動方式傳動過程中必須經(jīng)過兩次能量轉換

在液壓傳動系統(tǒng)中，系統(tǒng)的工作壓力取決于負載；液壓缸的運動速度取決于流量。傳動必須在密封容器內進行，而且容積要發(fā)生變化典型液壓系統(tǒng)原理圖形符號圖

半結構圖原理圖應用

工程機械挖掘機、裝載機、推土機建設機械混凝土泵、攤鋪機、壓路機機床工業(yè)磨床、拉床、壓力機、自動機床、輕工機械包裝機、硫化機、注塑機軍事裝置航天設備、航海設備、雷達設備礦山機械采掘機、液壓支架、噴漿機

液壓與氣動技術應用在機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農林機械、汽車、船舶、航天航空等國民經(jīng)濟各行各業(yè)，是自動化技術不可缺少的手段。主要應用：流體的密度和重度液體的密度

液壓油的密度為900kg/m3液體的重度液壓油的重度為8800N/m3重度與密度的關系液體的可壓縮性液體的彈性模量K液體產生單位體積相對壓縮量所需的壓力增量液壓油彈性模量為K=(1.4~2.0)X109Pa等效（常用）彈性模量為K'=(1.4~2.0)X109Pa液體的粘性和粘度液體的粘性

液體在外力作用下流動時，液體分子間的內聚力（內摩擦力）阻礙其相對運動的性質內摩擦力內摩擦應力液體的粘度

度量液體粘性大小的物理量動力粘度單位速度梯度上的內摩擦力;是表征液體粘性的內摩擦系數(shù)。PaS單位：/dyduτμ=運動粘度動力粘度與密度之比值，沒有明確的物理意義,但是工程實際中常用的物理量。=ρμνcSt單位：m2/s,cSt6101=s2/m

對同一種介質，其運動粘度新舊牌號對比如下表所示：新N7N10N15N20N32N46N65N100N150舊5710152030406080

一般地，同一種介質比較大小時常用運動粘度,不是同一種介質比較大小時一般用動力粘度。相對粘度雷式粘度〞R——英國、歐洲賽式粘度SSU——美國

恩式粘度oE——俄國、德國、中國

單位：無量綱t2oE=200ml溫度為T的被測液體,流經(jīng)恩氏粘度計小孔（φ2.8mm）所用時間t1，與同體積20度的水通過小孔所用時間t2之比。t1.3.幾點說明

三種粘度之間的關系

影響粘度的因素

調和油的粘度粘度隨著溫度升高而顯著下降（粘溫特性）粘度隨壓力升高而變大（粘壓特性）溫度、壓力液壓油的要求對液壓油液的要求粘溫特性好有良好的潤滑性成分要純凈有良好的化學穩(wěn)定性抗泡沫性和抗乳化性好材料相容性好無毒，價格便宜

液壓油的類型和選用液壓油的類型石油型液壓油合成型液壓油乳化型液壓油液壓油的選用合適的類型（油型）適當?shù)恼扯龋ㄓ吞枺▍⒁娊滩闹斜?-2油的類型及指標）

液壓系統(tǒng)的工作壓力—壓力高，要選擇粘度較大的液壓油液環(huán)境溫度—溫度高，選用粘度較大的液壓油。運動速度—速度高，選用粘度較低的液壓油。液壓泵的類型—各類泵適用的粘度范圍見教材中表2-3。環(huán)境因素運動性能設備種類壓力的概念

靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。（ΔA→0）

若在液體的面積A上所受的作用力F為均勻分布時，靜壓力可表示為：

p=F/A

液體靜壓力在物理學上稱為壓強，工程實際應用中習慣稱為壓力。液體靜壓力的特性：

液體靜壓力垂直于承壓面，方向為該面內法線方向。

液體內任一點所受的靜壓力在各個方向上都相等。壓力的分布（壓力隨深度線性增加；等深等壓。）靜壓力基本方程式p=p0+ρgh

重力作用下靜止液體壓力分布特征：壓力由兩部分組成：液面壓力p0，自重形成的壓力ρgh；液體內的壓力與液體深度成正比；離液面深度相同處各點的壓力相等，壓力相等的所有點組成等壓面，重力作用下靜止液體的等壓面為水平面；靜止液體中任一質點的總能量p/ρg+h

保持不變，即能量守恒。壓力的表示1）按測量方式表示

?水柱高度（m)、水銀柱高度（mm)

?單位面積受力值（帕Pa、兆帕MPa、工程大氣壓at）2）按測量基準不同表示

p>p0

p表壓=p相對=p絕對–p0

p<p0

p真空度=–

p相對=p0

–p絕對壓力的傳遞

靜止液體——密閉容器內壓力等值傳遞。流動液體——壓力傳遞時考慮壓力損失。例已知：ρ=900kg/m2

F=1000N,A=1X10-3m2

求：在h=0.5m

處p=?解表面壓力：

p0=F/A=1000/1x10-3=106N/m2

h處的壓力：

p=p0+ρgh=106Pa帕斯卡原理帕斯卡原理

在密閉容器內，施加于靜止液體的壓力可以等值地傳遞到液體各點。

這就是帕斯卡原理，也稱為靜壓傳遞原理。圖示是應用帕斯卡原理的實例，作用在大活塞上的負載F1形成液體壓力p=F1/A1

。為防止大活塞下降，在小活塞上應施加的力F2=pA2=

F1A2/A1。由此可得：液壓傳動可使力放大，可使力縮小，也可以改變力的方向。液體內的壓力是由負載決定的。帕斯卡原理應用已知：D=100mm,d=20mm,

G=5000kg

求：

F=？

G=mg=5000kgx9.8m/s2

=49000N

由p1=p2

則F/(πd2/4)=G/（πD2/4)

F=(d2/D2)G

=(202/1002)49000=1960N液體的流態(tài)和流速1.理想液體、穩(wěn)定流動理想液體：假設的既無粘性又不可壓縮的流體稱為理想流體。實際液體：有粘度、可壓縮的液體

穩(wěn)定流動：液體流動時，液體中任一點處的壓力、速度和密度都不隨時間而變化的流動，稱為定常流動或非時變流動。（實驗）

非穩(wěn)定流動：壓力、速度、密度隨時間變化的流動。實驗2.流線、流束、流管、通流截面：

流線：液流中各質點的速度方向相切的曲線。

流束：許多流線組成的一束曲線。

流管：通過一條封閉曲線的密集流線束。

通流截面：垂直于流動方向的截面，也稱為過流截面。3.流速、流量流量：單位時間內流經(jīng)某通流截面流體的體積，流量以q表示，單位為

m3/s

或

L/min。流速：流體質點單位時間內流過的距離，實際流體內各質點流速不等。平均流速：通過流體某截面流速的平均值。

1）實驗2）流態(tài)

?層流：分層、穩(wěn)定、無橫向流動。

?湍流：不分層、不穩(wěn)定、有橫向流動。3）判定流態(tài)

?雷諾數(shù)Re

?臨界雷諾數(shù)Rec

?判定方法Re<Rec——層流

Re>Rec——湍流4、液體的流態(tài)物理意義Re無量綱非圓管截面液體在管內作恒定流動，任取1、2兩個通流截面，根據(jù)質量守恒定律，在單位時間內流過兩個截面的液體流量相等，即：流體的連續(xù)方程依據(jù)：質量守恒定律結論：流量連續(xù)性方程說明了恒定流動中流過各截面的不可壓縮流體的流量是不變的。因而流速與通流截面的面積成反比。ρ1v1

A1=ρ2v2

A2

不考慮液體的壓縮性，則得q=vA=常量流體的伯努利方程1、理想液體微小流束伯努利方程

假設：理想液體作恒定流動

依據(jù)：能量守恒定律

推導：研究流束段ab在時間dt內流到a'b‘

?外力對流束段ab所做的功W

?流束段aa‘-bb’能量的變化ΔE

動能位能?外力做功=能量變化W=ΔE

所以2、實際液體伯努利方程

實際液體：有粘性、可壓縮、非穩(wěn)定流動。速度修正:α動能修正系數(shù)平均流速代替實際流速，考慮能量損失hw

ghghpghupwu+++=++222221112221

rarm2v2動量方程依據(jù)：動量定理m1v1Ftβ1β2-動量修正系數(shù)，湍流=1，層流=4/3

用來計算流動液體作用在限制其流動的固體壁面上的總作用力。推導：流態(tài)，雷諾數(shù)雷諾實驗裝置實驗裝置

通過實驗發(fā)現(xiàn)液體在管道中流動時存在兩種流動狀態(tài)：層流——粘性力起主導作用湍流——慣性力起主導作用液體的流動狀態(tài)用雷諾數(shù)判斷。如果液流的雷諾數(shù)相同，它的流動狀態(tài)也相同。一般以液體由紊流轉變?yōu)閷恿鞯睦字Z數(shù)作為判斷液體流態(tài)的依據(jù)，稱為臨界雷諾數(shù)，記為Rec。當Re＜Rec為層流；當Re＞Rec為湍流。常見液流管道的臨界雷諾數(shù)見教材中表格2-4。1.管道中液體速度分布規(guī)律由牛頓內摩擦定律由液柱受力平衡沿程壓力損失

液體在等直徑管中流動時因摩擦而產生的損失，稱為沿程壓力損失。因液體的流動狀態(tài)不同沿程壓力損失的計算有所區(qū)別。.2.管中液體的平均流速3.沿程壓力損失

4.沿程壓力損失系數(shù)λ對于層流理論值λ=64/Re；金屬管λ=75/Re;

橡膠管λ=80/Re對于湍流光滑管λ=0.3164Re-0.25

粗糙管局Re和Δ/d從手冊上查取液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、閥口等處時，液體流速的大小和方向發(fā)生變化，會產生漩渦并發(fā)生紊動現(xiàn)象，由此造成的壓力損失稱為局部壓力損失。

Δpξ=ξρv2/2ξ為局部阻力系數(shù)，其數(shù)值可查有關手冊。液流流過各種閥的局部壓力損失可由閥在額定壓力下的壓力損失Δpn來換算：

Δpv=Δpn（q/qn

）2局部壓力損失

流量系數(shù)CqCv稱為速度系數(shù)；Cc稱為截面收縮系數(shù)。流量系數(shù)Cq的大小一般由實驗確定，在液流完全收縮(d1/d≥7)的情況下，當Re>105時，可以認為是不變的常數(shù)，計算時按Cq=0.60~0.62選??；不完全收縮(d1/d≥7)，Cq=0.7~0.8。

薄壁小孔因沿程阻力損失小，流量對油溫變化不敏感，因此多被用作調節(jié)流量的節(jié)流器。

2.細長孔

(l/d>4）

液流經(jīng)過細長孔的流量和孔前后壓差成正比，和液體粘度成反比，流量受液體溫度影響較大。4.小孔流量通用公式

細長孔薄壁孔短孔3.短孔（0.5<l/d≤4)Cq應按曲線查得，雷諾數(shù)較大時，Cq基本穩(wěn)定在0.8

左右。短管常用作固定節(jié)流器r25.0CqKm==流體流過縫隙流量1.平行扳縫隙流量第六節(jié)、液壓沖擊與空穴現(xiàn)象一、液壓沖擊

1、含義：由于某種原因致使壓力突然增高的現(xiàn)象。

pmax=p+Δp

2、原因：管道閥門關閉Δp=ρcv

運動部件制動

c=900~1400m/s

3、后果：產生噪聲，影響元件和系統(tǒng)壽命。

4、措施：延長流體換向時間；縮短管長，加大管徑

限制管道液體流速；設置緩沖元件。二、空穴現(xiàn)象

原因：因為系統(tǒng)內某點的壓力突然降低，致使液體中析出氣泡的現(xiàn)象。

后果：氣泡壓破產生噪聲，元件表面產生點蝕。

措施：避免壓力突降。減小壓力降，降低吸油高度h，加大管徑d，限制液體流速v，防止空氣進入。第一節(jié)概述液壓泵工作原理液壓泵主要性能參數(shù)液壓泵的分類和選用液壓泵的圖形符號液壓泵的工作條件液壓泵基本工作原理

組成：偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。柱塞直徑為d，偏心輪偏心距為e。偏心輪旋轉一轉，柱塞上下往復運動一次，向下運動吸油，向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量，排量只與泵的結構參數(shù)有關。以單柱塞泵為例單柱塞泵工作原理液壓泵的三個工作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；要有相應的配油機構；注：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。單柱塞泵是通過兩個單向閥來實現(xiàn)這一要求的。液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的壓力工作壓力

p

：泵工作時的出口壓力，其大小取決于負載。額定壓力ps

：正常工作條件下按實驗標準連續(xù)運轉的最高壓力。吸入壓力：泵進口處的壓力。液壓泵的排量、流量和容積效率排量V：液壓泵每轉一轉理論上應排除的油液體積，又稱為理論排量或幾何排量。常用單位為cm3/r。排量的大小僅與泵的幾何尺寸有關。平均理論流量qt：泵在單位時間內理論上排出的油液體積，qt=nv

，單位為m3/s或

L/min

。實際流量q

：泵在單位時間內實際排出的油液體積。在泵的出口壓力≠0時，因存在泄漏流量Δq，因此q=q

t–Δq

。瞬時理論流量

qsh：任一瞬時理論輸出的流量，一般泵的瞬時理論流量是脈動的，即qsh≠q

t。額定流量q

s

：泵在額定壓力，額定轉速下允許連續(xù)運轉的流量。容積效率ηv：ηv=q/q

t=（q

t–Δq）/q

t=1–Δq/qt=1-kp/nV

式中

k

為泄漏系數(shù)泵的功率和效率輸入功率Pt：驅動泵軸的機械功率為泵的輸入功率，Pt=Tω輸出功率P：泵輸出液壓功率，

P=pq總效率ηp

：ηp=P/Pt=pq/Tω=ηvηm

式中ηm為機械效率。泵的轉速：額定轉速n

s：額定壓力下能連續(xù)長時間正常運轉的最高轉速。最高轉速n

max：額定壓力下允許短時間運行的最高轉速。最低轉速n

min：正常運轉允許的最低轉速。轉速范圍：最低轉速和最高轉速之間的轉速。液壓泵的分類和選用按運動部件的形狀和運動方式分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵齒輪泵又分外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵葉片泵又分雙作用葉片泵，單作用葉片泵和凸輪轉子泵柱塞泵又分徑向柱塞泵和軸向柱塞泵按排量能否變量分定量泵和變量泵單作用葉片泵，徑向柱塞泵和軸向柱塞泵可以作變量泵選用原則：是否要求變量要求變量選用變量泵工作壓力柱塞泵的額定壓力最高工作環(huán)境齒輪泵的抗污能力最好噪聲指標雙作用葉片泵和螺桿泵屬低噪聲泵效率軸向柱塞泵的總效率最高液壓泵的圖形符號液壓泵的功率和效率推導：不考慮損失時，第二節(jié)齒輪泵

外嚙合齒輪泵的工作原理

外嚙合齒輪泵的流量

外嚙合齒輪泵的三個問題

其他類型的齒輪泵

齒輪泵的結構

齒輪泵是利用齒輪嚙合原理工作的。根據(jù)嚙合形式不同分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵。因螺桿的螺旋面可視為齒輪曲線作螺旋運動而形成的表面，螺桿的嚙合相當于無數(shù)個無限薄的齒輪曲線的嚙合，因此將螺桿泵與齒輪泵放在一起介紹外嚙合齒輪泵的工作原理

結構組成一對幾何參數(shù)完全相同的齒輪、齒寬為B、齒數(shù)為z泵體、前后蓋板、長短軸工作原理兩嚙合的輪齒將泵體、前后蓋板和齒輪包圍的密閉容積分成兩部分，輪齒進入嚙合的一側密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，退出嚙合的一側密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。齒輪泵結構外嚙合齒輪泵1—后蓋2—軸承3—泵體4—主動齒輪5—前蓋6—泵軸7—鍵8—從動齒輪外嚙合齒輪泵的流量流量計算式中：z

—

齒數(shù)，m—

齒數(shù)，b—

齒寬齒輪節(jié)圓直徑一定時，為增大泵的排量，應增大模數(shù)，減小齒數(shù)。齒輪泵的齒輪多為修正齒輪。

流量脈動

瞬態(tài)流量正比于容積變化率流量脈動率

齒輪泵的瞬時理論流量是脈動的，這是齒輪泵產生噪聲的主要根源。為減少脈動，可同軸安裝兩套齒輪，每套齒輪之間錯開半個齒距，組成供壓油口和吸油口的兩個分離的齒輪泵。齒輪泵的三個問題困油現(xiàn)象與卸荷措施困油現(xiàn)象產生原因：

齒輪重迭系數(shù)ε＞1，在兩對輪齒同時嚙合時，它們之間將形成一個與吸、壓油腔均不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒輪轉動其大小發(fā)生變化，先由大變小，后由小變大。困油現(xiàn)象的危害：閉死容積由大變小時油液受擠壓，導致壓力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容積由小變大時，會引起汽蝕和噪聲。卸荷措施：在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽開設卸荷槽的原則：兩槽間距α為最小閉死容積，而使閉死容積由大變小時與壓油腔相通，閉死容積由小變大時與吸油腔相通。泄漏與間隙補償措施：

齒輪泵存在端面泄漏、徑向泄漏和輪齒嚙合處泄漏。端面泄漏q泄=75%~80%；徑向間隙泄漏q泄=15%~20%；嚙合線泄漏q泄=5%。端面間隙補償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增加一個補償零件，如浮動軸套或浮動側板，在浮動零件的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面的液壓力，其差值由一層很薄的油膜承受。液壓徑向力及平衡措施

產生原因：齒槽內的油液由油區(qū)的低壓逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。作用在齒輪軸上液壓徑向力和輪齒嚙合力的合力F=KpB

De,式中K為系數(shù)，主動齒輪K=0.75；從動齒輪K=0.85。

危害：軸承載荷增加；軸受徑向力而變形。平衡措施：開壓力平衡槽即：通過在蓋板上開設平衡槽，使它們分別與低、高壓腔相通，產生一個與液壓徑向力平衡的作用力，但是，它是以增加徑向泄漏為代價的。

減小壓油孔（常用方式）增大徑向間隙加徑向浮動塊這也是以增加徑向泄漏為代價的增加軸承承載能力其他類型齒輪泵高壓齒輪泵

提高壓力措施：減小軸向泄漏提高軸承強度減小徑向泄漏

方法：浮動軸套式浮動側板式撓性側板式內嚙合齒輪泵原理:一對相互嚙合的小齒輪和內齒輪與側板所圍成的密閉容積被齒嚙合線分割成兩部分，當傳動軸帶動小齒輪旋轉時，輪齒脫開嚙合的一側密閉容積增大，為吸油腔；輪齒進入嚙合的一側密閉容積減小，為壓油腔。特點:無困油現(xiàn)象;流量脈動小，噪聲低;采取間隙補償措施后，泵的額定壓力可達30MPa。擺線泵

原理：結構：螺桿泵：

依螺桿數(shù)分類：單螺桿、雙螺桿、三螺桿、四螺桿、五螺桿結構：工作原理1—后蓋2—殼體3—主動螺桿4—從動螺桿5—前蓋螺桿泵工作原理與特點原理：相互嚙合的螺桿與殼體之間形成多個密閉容積，每個密閉容積為一級。當傳動軸帶動主螺桿順時針旋轉時，左端密閉容積逐漸形成，容積增大為吸油腔；右端密閉容積逐漸消失，容積減小為壓油腔。特點：流量均勻，噪聲低；自吸性能好。第三節(jié)葉片泵雙作用葉片泵單作用葉片泵變量葉片泵

葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵因轉子旋轉一周，葉片在轉子葉片槽內滑動兩次，完成兩次吸油和壓油而得名;單作用葉片泵轉子每轉一周，吸、壓油各一次，故稱為單作用。雙作用葉片泵只能作定量葉片泵，單作用葉片泵可用作變量泵。結構組成：定子:

其內環(huán)由兩段大半徑圓弧，兩段小半徑圓弧，和四段過渡曲線組成轉子:轉子內有Z個葉片槽，且與定子同心，寬度為B葉片:

在葉片槽內能自由滑動左、右配流盤:

開有對稱布置的吸、壓油窗口傳動軸：帶有花鍵槽，由軸承支撐雙作用葉片泵工作原理:

由定子內環(huán)、轉子外圓和左右配流盤組成的密閉工作容積被葉片分割為四部分，傳動軸帶動轉子旋轉，葉片在離心力作用下緊貼于定子內表面，因定子內環(huán)由兩段大半徑圓弧、兩段小半徑圓弧和四段過渡曲線組成，故有兩部分密閉容積將減小，受擠壓的油液經(jīng)配流窗口排出，兩部分密閉容積將增大形成真空，經(jīng)配流窗口從油箱吸油。雙作用葉片泵的流量計算：注：式中θ為葉片的傾角雙作用葉片泵的結構特點：定子曲線：由八段弧線組成，兩段半徑為r的圓弧，兩段長半徑為R的圓弧，四段夾角為α的過渡曲線：等加（減）速曲線阿基米德螺旋線葉片傾角：為保證葉片所受合力與運動方向一致，減少葉片受彎的力，葉片前傾θ角徑向力：轉軸所受徑向力平衡，無徑向不平衡力根部通油：為保證葉片自由滑動且始終緊貼定子內表面，葉片槽根部全部通壓力油葉片數(shù)：合理設計葉片數(shù)（Z≥8，偶數(shù)），可使理論流量均勻，噪聲低定量泵：雙作用葉片泵轉子轉一轉，吸、壓油各兩次，為定量泵葉片伸出主要靠離心力和壓力油作用高壓葉片泵特點：葉片槽根部全部通壓力油會帶來以下負作用：定子的吸油腔部被葉片刮研，造成磨損，減少了泵的理論排量，可能引起瞬時理論流量脈動。這樣，影響了泵的壽命和額定壓力的提高。

提高雙作用葉片泵額定壓力的措施：采用浮動配流盤實現(xiàn)端面間隙補償；減小通吸油區(qū)葉片根部的油液壓力以減小吸油區(qū)葉片根部的有效作用面積，如：采用階梯式葉片、子母葉片、彈簧葉片、雙葉片等。單作用葉片泵結構組成：定子：內環(huán)為圓轉子：與定子存在偏心e，轉子內有Z個葉片槽葉片：在轉子葉片槽內自由滑動，寬度為B左、右配流盤：銑有吸、壓油窗口傳動軸

工作原理：由定子內環(huán)、轉子外圓和左右配流盤組成的密閉工作容積被葉片分割為四部分。傳動軸帶動轉子旋轉，葉片在離心力作用下緊貼定子內表面，因定子與轉子之間有偏心，故有一部分密閉容積將減小，受擠壓的油液經(jīng)配流窗口排出，一部分密閉容積將增大形成真空，經(jīng)配流窗口從油箱吸油。單作用葉片泵的特點：定子曲線：單作用葉片泵定子內表面為圓面;葉片傾角：為保證葉片所受合力與運動方向一致，減少葉片受彎的力，葉片前傾θ角;徑向力：轉軸所受徑向力不平衡，有徑向不平衡力;根部通油：葉片槽根部分別接通吸、壓油腔，葉片厚度對排量無影響;葉片數(shù)：因葉片矢徑是轉角的函數(shù)，瞬時理論流量是脈動的。葉片數(shù)取為奇數(shù)，以減小流量的脈動;變量泵：可以通過改變定子的偏心距

e來調節(jié)泵的排量和流量;葉片伸出：主要靠離心力作用。變量葉片泵分類：單作用葉片泵的流量計算注：在推導中沒用考慮葉片厚度s對泵流量的影響變量葉片泵（限壓式）結構特點：

定子右邊控制活塞作用著泵的出口壓力油，左邊作用著調壓彈簧力。當F<Fs時，定子處于右極限位置，e=emax；若泵的壓力隨負載增大，導致F>Fs，定子將向偏心減小的方向移動。限壓式變量葉片泵工作原理： 當PAx<Fs時e=emaxq=qmax……定量泵 當PAx＞Fs時e=emax–xq=qmax–pf(x)……變量泵→Fs←PAX特性曲線當P<Pc時

q=f(emax)p

—q不變AB段當P>Pc時q=f(e)p

—q減小BC段當P>Pc時

q=0調節(jié)定子右邊的螺釘，改變emax

AB線上下平移調節(jié)壓力調節(jié)螺釘?shù)念A壓縮量x0

BC線左右平移更換彈簧BC線斜率變化→←PAXFXABCPqPC泵實際輸出流量關系式：

kq——泵的流量常數(shù)，k1——泵的泄漏常數(shù)

當pAx<Fs時，定子處于極右端

當pAx>Fs時，定子左移，泵的流量減小，流量為：第四節(jié)柱塞泵

柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，柱塞軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于或等于“3”。徑向柱塞泵

配流軸式徑向柱塞泵閥配流徑向柱塞泵軸向柱塞泵

斜盤式軸向柱塞泵

斜軸式無鉸軸向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵的結構配流軸式徑向柱塞泵的工作原理配流軸式徑向柱塞泵的流量計算配流軸式徑向柱塞泵的結構特點配流軸式徑向柱塞泵的結構返回配流軸式徑向柱塞泵的工作原理缸體均布有七個柱塞孔，柱塞底部空間為密閉工作腔柱塞其頭部滑履與定子內圓接觸定子與缸體間存在偏心配流軸不轉動分為吸油和壓油兩個部分傳動軸帶動缸體轉動返回配流軸式徑向柱塞泵的流量計算e——定子與缸體之間的偏心距

Z——柱塞數(shù)空間：

柱塞缸體內變化：柱塞外伸—吸油柱塞內縮—壓油配油：配油軸配油返回配流軸式徑向柱塞泵的結構特點配流軸配流。因配流軸上與吸、壓油窗口對應的方向開有平衡油槽，使液壓徑向力得到平衡，容積效率較高。柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內圓為面接觸，接觸面比壓很小。可以實現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結構緊湊。改變定子相對缸體的偏心距可以改變排量，且變量方式多樣。返回斜盤式軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵結構斜盤式軸向柱塞泵工作原理斜盤式軸向柱塞泵流量計算斜盤式軸向柱塞泵的結構特點斜盤式軸向柱塞泵的結構返回缸體柱塞滑履組配流盤返回斜盤式軸向柱塞泵的工作原理缸體均布Z個柱塞孔，分布圓直徑為D柱塞滑履組柱塞直徑為d斜盤相對傳動軸傾角為α配流盤傳動軸返回

空間：柱塞缸體內變化：柱塞外伸—吸油柱塞內縮—壓油配油：端面配油斜盤式軸向柱塞泵的流量計算改變斜盤傾角可以改變泵的排量返回單個柱塞的瞬時流量：

s=a’b’=Oa’–Ob’=D/2tanγ–D/2cos(ωt)tanγ

=D/2(1-cocωt)tanγ對時間求導得：

u=ds/dt=D/2ωtanγsin(ωt)

故單個柱塞的瞬時流量為：

流量脈動率為（參考教材中表3-2）

返回斜盤式軸向柱塞泵的結構特點三對摩擦副：柱塞與缸體孔，缸體與配流盤，滑履與斜盤。容積效率較高，額定壓力可達31.5MPa。泵體上有泄漏油口。傳動軸是懸臂梁，缸體外有大軸承支承。為減小瞬時理論流量的脈動性，取柱塞數(shù)為奇數(shù)：5，7，9。為防止密閉容積在吸、壓油轉換時因壓力突變引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽或減振孔。返回斜軸式無鉸軸向柱塞泵工作原理與斜盤式軸向柱塞泵類似，只是缸體軸線與傳動軸不在一條直線上，它們之間存在一個擺角β，柱塞與傳動軸之間通過連桿連接。傳動軸旋轉通過連桿撥動缸體旋轉，強制帶動柱塞在缸體孔內作往復運動。特點柱塞受力狀態(tài)較斜盤式好，不僅可增大擺角來增大流量，且耐沖擊、壽命長。第五節(jié)液壓泵的選用各類液壓泵的特點：齒輪泵外嚙：對油不敏感，結構簡單，造價低，脈動大，噪聲大內嚙：對油不敏感，結構簡單，造價高，脈動小，噪聲小葉片泵雙作用：對油敏感，結構緊湊，不可變量，不受徑向不平衡力，噪聲小單作用：可變量，壓力低，受徑向不平衡力，噪聲大柱塞泵：壓力高，可變量，對油敏感，噪聲大各類液壓泵性能比較及應用：各類液壓泵性能比較及應用（續(xù)）：第六節(jié)液壓馬達液壓馬達概述液壓馬達分類液壓馬達職能符號液壓馬達主要參數(shù)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。液壓馬達與液壓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。液壓馬達的分類

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，多作用內曲線徑向柱塞馬達）。齒輪馬達葉片馬達柱塞馬達按結構分為按轉速分為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、力學性能要求不嚴格的場合。柱塞馬達軸向柱塞馬達徑向柱塞馬達

單作用連桿型徑向柱塞馬達（低速、大轉矩馬達）

多作用內曲線徑向柱塞馬達（低速、大轉矩馬達）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，產生的轉矩越大，轉速越低。

單作用連桿型徑向柱塞馬達——低速大轉矩馬達結構組成工作原理呈五星狀（或七星狀）的殼體內均勻分布著柱塞缸。柱塞與連桿鉸接，連桿的另一端與曲軸偏心輪外圓接觸。高壓油進入部分柱塞缸頭部，高壓油作用在柱塞上的作用力對曲軸旋轉中心形成轉矩。另外部分柱塞缸與回油口相通。曲軸為輸出軸。配流軸隨曲軸同步旋轉，各柱塞缸依次與高壓進油和低壓回油相通（配流套不轉），保證曲軸連續(xù)旋轉。排量公式

v=πd2ez/2d

為柱塞直徑；e

為曲軸偏心距；z

為柱塞數(shù)。應用

結構簡單，工作可靠，可以是殼體固定曲軸旋轉，也可以是曲軸固定殼體旋轉（可驅動車輪或卷筒），但體積重量較大，轉矩脈動，低速穩(wěn)定性較差。采用靜壓支承或靜壓平衡后最低轉速可達3r/min。多作用內曲線徑向柱塞馬達——低速大轉矩馬達

結構組成工作原理

殼體內環(huán)由x個導軌曲面組成，每個曲面分為a、b兩個區(qū)段；缸體徑向均布有z個柱塞孔，柱塞球面頭部頂在滾輪組橫梁上，使之在缸體徑向槽內滑動；柱塞、滾輪組成柱塞組件，

a段導軌對柱塞組件的法向反力的切向分力對缸體產生轉矩；配流軸圓周均布2x個配流窗口，其中x個窗口對應于a段，通高壓油，x個窗口對應于b段，通回油（x≠z)；輸出軸，缸體與輸出軸連成一體。排量公式

v=（πd2/4）sxyz

式中：s為柱塞行程；x為作用次數(shù)；y為柱塞排數(shù)；z為每排柱塞數(shù)。應用

轉矩脈動小，徑向力平衡，啟動轉矩大，能在低速下穩(wěn)定運轉，普遍應用于工程、建筑、起重運輸、煤礦、船舶、農業(yè)等機械中。液壓馬達與液壓泵的職能符號a–單向定量泵b–單向變量泵c

–單向定量馬達d–單向變量馬達

e–雙向定量泵

f–雙向變量泵

g–雙向定量馬達h–雙向變量馬達液壓馬達的主要參數(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

式中qMt為理論流量，馬達在沒有泄漏時，達到轉速所需進口流量。容積效率ηMv＝qMt

/qM＝1－Δq/qM第一節(jié)液壓缸的工作原理、

類型和特點液壓缸的工作原理

缸筒固定：一腔連續(xù)地輸入壓力油。當油的壓力足以克服活塞桿上的所有負載時，活塞以速度連續(xù)向另一腔運動，活塞桿對外界做功。反之亦然。

活塞桿固定：一腔連續(xù)地輸入壓力油時，則缸筒向另一方向運動。反之亦然。液壓缸的組成液壓缸組成：活塞、缸體、活塞桿、端蓋、密封液壓缸的分類按結構形式分：活塞缸又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸柱塞缸又分徑向柱塞泵和軸向柱塞泵擺動缸又分單葉片擺動缸、雙葉片擺動缸按作用方式分：單作用液壓缸一個方向的運動依靠液壓作用力實現(xiàn)，另一個方向依靠彈簧力、重力等實現(xiàn)；雙作用液壓缸兩個方向的運動都依靠液壓作用力來實現(xiàn)；復合式缸活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與柱塞缸的組合、活塞缸與機械結構的組合等。第二節(jié)液壓缸基本參數(shù)的計算

雙活塞桿缸活塞兩側都有活塞桿伸出。雙活塞桿缸注：本章所論及的液壓缸，除特別指明外，均以缸筒固定，活塞桿運動參數(shù)計算

雙活塞桿缸根據(jù)安裝方式不同又分為活塞桿固定式和缸筒固定式兩種。

當缸筒固定時，運動部件移動范圍是活塞有效行程的三倍；當活塞桿固定時，運動部件移動范圍是活塞有效行程的兩倍。單活塞桿缸單活塞桿缸只有一端帶活塞桿，它也有缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式，兩種方式的運動部件移動范圍均為活塞有效行程的兩倍，即。無桿腔進油有桿腔進油參數(shù)計算兩種工作狀態(tài)比較：差動連接缸單活塞桿缸兩腔同時通壓力油，稱為差動連接。差動連接的缸只能一個方向運動。圖示為向右運動。參數(shù)計算柱塞缸

柱塞與缸筒間無配合關系，缸筒內孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導向套有配合關系。為減輕重量，減少彎曲變形，柱塞常做成空心。

柱塞缸只能作單作用缸，要求往復運動時，需成對使用。柱塞缸能承受一定的徑向力。單向運動時雙向運動時參數(shù)計算擺動缸

當通入液壓油，它的主軸能輸出小于360°的擺動運動的缸稱為擺動式液壓缸。常用于輔助裝置，如送料和轉位裝置、液壓機械手及間歇進給機構。參數(shù)計算單葉片式擺動角度較大，可達300°

雙葉片式擺動角度一般小于150°。但在相同條件下，輸出轉矩是單葉片擺動缸的兩倍，輸出角速度是單葉片缸的一半。結構組合式液壓缸

是由兩個缸組成的串連液壓缸。兩個缸分別有自己的進油口、出油口，缸筒固定在同一個活塞桿上。兩個缸的進油口相連，出油口也相連。串連液壓缸的輸出力是兩個缸輸出力的總和。串聯(lián)缸參數(shù)計算增壓缸

增壓缸是活塞缸與柱塞缸組成的復合缸，但它不是能量轉換裝置，只是一個增壓器件。

增壓比為大活塞與小柱塞的面積比K＝D2/d

2

；增壓能力是在降低有效流量的基礎上得到的；增壓缸作為中間環(huán)節(jié)，用在低壓系統(tǒng)要求有局部高壓油路的場合。參數(shù)計算伸縮缸

由兩個或多個活塞式缸套裝而成。前一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的缸筒。各級活塞依次伸出可獲得很長的行程，當依次縮回時缸的軸向尺寸很小。除雙作用伸縮液壓缸外，還有單作用伸縮液壓缸，它與雙作用不同點是回程靠外力，而雙作用靠液壓作用力。參數(shù)計算當通入壓力油時，活塞由大到小依次伸出；縮回時，活塞則由小到大依次收回。各級壓力和速度可按活塞缸的有關公式計算。特別適用于工程機械及自動線步進式輸送裝置。齒輪齒條缸

齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機構組成的復合式缸。它將活塞的直線往復運動轉變?yōu)辇X輪的旋轉運動，用于機床的進刀機構、回轉工作臺轉位、液壓機械手等。第三節(jié)液壓缸的典型結構結構舉例

缸體組件包括缸筒、缸蓋、缸底等零件活塞組件包括活塞與活塞桿等零件密封裝置活塞與缸筒、活塞桿與缸蓋的密封緩沖裝置排氣裝置活塞與活塞桿連接液壓缸共性結構缸體與缸蓋連接常見連接方式有法蘭連接式、半環(huán)連接式、螺紋連接式、拉桿連接式、焊接式連接等常見的有一體式、錐銷式連接外、還有螺紋式連接和半環(huán)式連接等多種型式液壓缸緩沖間隙緩沖可調緩沖卸載緩沖排氣閥排氣、排氣塞排氣、進出油口排氣液壓缸排氣第四節(jié)液壓缸的計算液壓缸主要尺寸確定主要尺寸：缸直徑D、活塞桿直徑d、缸長度L選擇桿徑d計算負載F選擇工作壓力p桿徑d有速比φ要求時—按φ和D確定無速比φ要求時—由教材中表4-5選取，但φ≤1.61油缸長度LL≥活塞有效行程l+活塞長度+活塞桿軸向長度+活塞桿密封長度+調整長度+其他長度計算缸直徑D

無桿腔工作時：有桿腔工作時：第一節(jié)概述液壓閥的基本結構與原理液壓閥的分類

按用途分類

按結構分類

按控制方式分類

按連接方法分類液壓閥的性能參數(shù)對液壓閥的基本要求液壓閥的基本結構與原理

液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中被用來控制液流的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照要求進行工作。液壓閥基本結構：包括閥芯、閥體和驅動閥芯在閥體內作相對運動的裝置。驅動裝置可以是手調機構，也可以是彈簧或電磁鐵，有時還作用有液壓力。液壓閥基本工作原理：利用閥芯在閥體內作相對運動來控制閥口的通斷及閥口的大小，實現(xiàn)壓力、流量和方向的控制。流經(jīng)閥口的流量q與閥口前后壓力差Δp和閥口面積A

有關，始終滿足壓力流量方程；作用在閥芯上的力是否平衡則需要具體分析。液壓閥的分類

根據(jù)用途不同分類方向控制閥用來控制和改變液壓系統(tǒng)液流方向的閥類，如單向閥、液控單向閥、換向閥等。壓力控制閥用來控制和調節(jié)液壓系統(tǒng)液流壓力的閥類，如溢流閥、減壓閥、順序閥等。流量控制閥用來控制和調節(jié)液壓系統(tǒng)液流流量的閥類，如節(jié)流閥、調速閥、分流集流閥、比例流量閥等。根據(jù)結構形式分類滑閥滑閥為間隙密封，閥芯與閥口存在一定的密封長度，因此滑閥運動存在一個死區(qū)。閥口的壓力流量方程

q＝CdπDx(2Δp/ρ）1/2錐閥錐閥閥芯半錐角一般為12°～20°，閥口關閉時為線密封，密封性能好且動作靈敏。閥口的壓力流量方程

q＝Cdπd

xsinα(2Δp/ρ）1/2球閥性能與錐閥相同，閥口的壓力流量方程

q

＝Cdπd

h0

（x/R）(2Δp/ρ）1/2根據(jù)控制方式不同分類定值或開關控制閥被控制量為定值的閥類，包括普通控制閥、插裝閥、疊加閥。比例控制閥被控制量與輸入信號成比例連續(xù)變化的閥類，包括普通比例閥和帶內反饋的電液比例閥。伺服控制閥被控制量與（輸出與輸入之間的）偏差信號成比例連續(xù)變化的閥類，包括機液伺服閥和電液伺服閥。數(shù)字控制閥用數(shù)字信息直接控制閥口的啟閉，來控制液流的壓力、流量、方向的閥類，可直接與計算機接口，不需要D/A轉換器。根據(jù)安裝連接形式不同分類管式連接閥體進出口由螺紋或法蘭與油管連接，安裝方便。板式連接閥體進出口通過連接板與油管連接。便于集成。插裝式將閥芯、閥套組成的組件插入專門設計的閥塊內實現(xiàn)不同功能。結構緊湊。疊加式是板式連接閥的一種發(fā)展形式。

液壓閥的性能參數(shù)公稱通徑

代表閥的通流能力的大小，對應于閥的額定流量。與閥的進出油口連接的油管應與閥的通徑相一致。閥工作時的實際流量應小于或等于它的額定流量，最大不得大于額定流量的1.1倍。額定壓力

閥長期工作所允許的最高壓力。對壓力控制閥，實際最高壓力有時還與閥的調壓范圍有關；對換向閥，實際最高壓力還可能受它的功率極限的限制。對液壓閥的基本要求動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動要小。閥口全開時，液流壓力損失要??；閥口關閉時，密封性能要好。所控制的參數(shù)（壓力或流量）要穩(wěn)定，受外干擾時變化量要小。結構緊湊，安裝、調試、維護方便，通用性要好。第二節(jié)方向控制閥

方向控制閥用在液壓系統(tǒng)中控制液流的方向。它包括單向閥和換向閥。換向閥按操作閥芯運動的方式可分為手動、機動、電磁動、液動、電液動等。單向閥

按其它方式分類，如：按閥芯結構分為球芯、柱芯、錐芯；按液流方向與閥芯移動方向分為直角式、直通式。

單向閥是用以防止液流倒流的元件。按控制方式不同，單向閥可分為普通單向閥和液控單向閥兩類。普通單向閥

普通單向閥是只允許液流一個方向流動，反向則被截止的方向閥。要求正向液流通過時壓力損失小，反向截止時密封性能好。工作原理：左端進油，壓力油作用在閥芯左端，克服右端彈簧力使閥芯右移，閥口開啟，油液從右端流出；若右端進油，壓力油與彈簧同向作用，將閥芯緊壓在閥座孔上，閥口關閉，油液被截止不能通過。正向導通反向截止結構參數(shù)公稱壓力：公稱流量開啟壓力：正向開啟壓力只需0.03～0.05

MPa，反向截止時為線密封，且密封力隨壓力增高而增大，密封性能良好。開啟后進出口壓力差（壓力損失）為0.2～0.3

MPa。

普通單向閥的應用常被安裝在泵的出口，一方面防止壓力沖擊影響泵的正常工作，另一方面防止泵不工作時系統(tǒng)油液倒流經(jīng)泵回油箱。被用來分隔油路以防止高低壓干擾。與其他的閥組成單向節(jié)流閥、單向減壓閥、單向順序閥等，使油液一個方向流經(jīng)單向閥，另一個方向流經(jīng)節(jié)流閥等。安裝在執(zhí)行元件的回油路上，使回油具有一定背壓。作背壓閥的單向閥應更換剛度較大的彈簧，其正向開啟壓力為0.3～0.5MPa。液控單向閥

液控單向閥又稱為單向閉鎖閥，其作用是使液流有控制的單向流動。液控單向閥分為普通型和卸荷型兩類。

普通液控單向閥

當控制油口不通壓力油時，油液只能從p1→p2；當控制油口通壓力油時，正、反向的油液均可自由通過。根據(jù)控制活塞上腔的泄油方式不同分為內泄式和外泄式。

Pk=0正向導通，反向截止；Pk≠0正反向導通。

帶卸荷功能的液控單向閥單向閥芯內裝有卸載小閥芯?？刂苹钊闲袝r先頂開小閥芯使主油路卸壓，再頂開單向閥閥芯，其控制壓力僅為工作壓力的4.5％，沒有卸載小閥芯的液控單向閥的控制壓力為工作壓力的40％～50％。結構原理結構雙向液壓鎖

液控單向閥的應用用于保壓回路

用于鎖緊回路

需要指出，控制壓力油油口不工作時，應使其通回油箱，否則控制活塞難以復位，單向閥反向不能截止液流。

換向閥的分類按閥芯運動的方式：滑閥式和轉閥式；按操縱方式：手動、機動、電磁動、液動和電液動；按閥芯在閥體內占據(jù)的工作位置：二位、三位、多位等；按閥芯上主油路數(shù)量：通、三通、四通、五通、多通等；按安裝方式：管式、板式、法蘭式；按閥芯定位方式：鋼球定位式、彈簧復位式。

換向閥是利用閥芯在閥體孔內作相對運動，使油路接通或切斷而改變油流方向的閥。換向閥滑閥式換向閥

閥芯與閥體孔配合處為臺肩，閥體孔內溝通油液的環(huán)形槽為沉割槽。閥體在沉割槽處有對外連接油口。

閥芯臺肩和閥體沉割槽可以是兩臺肩三沉割槽，也可以是三臺肩五沉割槽。當閥芯運動時，通過閥芯臺肩開啟或封閉閥體沉割槽，接通或關閉與沉割槽相通的油口。工作原理及職能符號結論：利用閥芯與閥體的相對滑動換向轉閥式換向閥工作原理及職能符號結論：利用閥芯與閥體的相對轉動換向

換向閥的職能符號表示方法方框表示“位”，方框數(shù)表示位數(shù)；“↑”表示連通，“

T”表示堵塞；在一方框內“↑”的首尾及“

T”與方框交點數(shù)表示通數(shù)；每一方框表達的內容，為該閥芯在此位工作時的連通方式。PTBA位、通及職能符號對照表

換向閥的機能

換向閥的機能表示閥芯在某位置時閥主油路的連通方式，對于三位閥有中位機能、左位機能和右位機能。續(xù)上頁

滑閥的液壓卡緊現(xiàn)象液壓卡緊

當閥芯存在形狀和位置誤差時，由于閥芯軸向壓力分布不均而形成徑向不平衡力，使閥芯卡緊在閥體上。消除措施：在閥芯上開徑向平衡槽換向閥常見形式電磁換向閥：以電磁鐵為動力實現(xiàn)換向的閥，閥芯運動借助于電磁力和彈簧力的共同作用。濕式電磁鐵干式電磁鐵直流電磁鐵：工作可靠、換向平穩(wěn)、壽命長交流電磁鐵：電路簡單、吸合力大、噪聲大、可靠性差返回二位三通電磁換向閥結構及職能符號

電磁鐵不得電，閥芯在右端彈簧的作用下，處于左極端位置（右位），油口P與A通，B不通；電磁鐵得電產生一個電磁吸力，通過推桿推動閥芯右移，則閥左位工作，油口P與B通，A不通。

兩位電磁閥有彈簧復位式（一個電磁鐵）和鋼球定位式（兩個電磁鐵）。如果將兩端電磁鐵與彈簧對中機構組合，又可組成三位的電磁換向閥，電磁鐵得電分別為左右位，不得電為中位（常位）。電磁吸力有限，電磁換向閥最大通流量小于100L/min。對液動力較大的大流量閥則應選用液動換向閥或電液換向閥。三位三通電磁換向閥

機動（手動）換向閥：以外加運動件的機動力推動閥芯移動換向。手動換向閥又分為手動和腳踏兩種；機動換向閥則通過安裝在運動部件上的撞塊或凸輪推動閥芯。特點是工作可靠。閥芯的定位方式分為彈簧鋼球定位和彈簧自動復位。 原理及職能符號：電液換向閥液動換向閥：以液壓力推動閥芯移動實現(xiàn)換向。三位四通閥職能符號

電液換向閥是由電磁換向閥與液動換向閥組合而成，液動換向閥實現(xiàn)主油路的換向，稱為主閥；電磁換向閥改變液動閥控制油路的方向，稱為先導閥。工作原理結構及職能符號電液換向閥工作原理要點為保證液動閥回復中位，電磁閥的中位必須是A、B、T油口互通。控制油可以取自主油路的P口（內控），也可以另設獨立油源（外控）。采用內控時，主油路必須保證最低控制壓力（0.3～0.5MPa)；采用外控時，獨立油源的流量不得小于主閥最大通流量的15％，以保證換向時間要求。

電磁閥的回油可以單獨引出（外排），也可以在閥體內與主閥回油口溝通，一起排回油箱（內排）。液動閥兩端控制油路上的節(jié)流閥可以調節(jié)主閥的換向速度。多路換向閥

集成化手動復合式換向閥，集換向、節(jié)流、安全于一身整體式組合式結構形式：連接方式：（分為：并聯(lián)、串聯(lián)、混聯(lián)）并聯(lián)串聯(lián)混聯(lián)應用

叉車用ZFS型多路換向閥第三節(jié)壓力控制閥溢流閥減壓閥順序閥壓力繼電器

壓力控制閥是用來控制液壓系統(tǒng)中油液壓力或通過壓力信號實現(xiàn)控制的閥類。通過液壓作用力與彈簧力進行比較來實現(xiàn)對油液壓力的控制。調節(jié)彈簧的預壓縮量即調節(jié)了閥芯的動作壓力，該彈簧是壓力控制閥的重要調節(jié)零件，稱為調壓彈簧。

溢流閥按結構形式分直動型溢流閥先導型溢流閥直動式溢流閥工作原理原始狀態(tài)，閥芯在彈簧力的作用下處于最下端位置，進出油口隔斷。進口油液經(jīng)閥芯徑向孔、軸向孔作用在閥芯底端面，當液壓力等于或大于彈簧力時，閥芯上移，閥口開啟，進口壓力油經(jīng)閥口溢回油箱。此時閥芯受力平衡，閥口溢流滿足壓力流量方程。閥芯受力：PA與Fs

直動式溢流閥直動式溢流閥結構

直動型溢流閥由閥芯、閥體、彈簧、上蓋、調節(jié)桿、調節(jié)螺母等零件組成。閥體上進油口旁接在泵的出口，出口接油箱。分為：低壓溢流閥（P型）、高壓溢流閥兩者比較：高壓閥總效率高、通流能力大、調壓范圍大、穩(wěn)定性高低壓溢流閥高壓溢流閥直動型溢流閥特點對應調壓彈簧一定的預壓縮量xo，閥的進口壓力p

基本為一定值。由于閥開口大小x

和穩(wěn)態(tài)液動力Fs的影響，閥的進口壓力隨流經(jīng)閥口流量的增大而增大。當流量為額定流量時的閥的進口壓力ps

最大，ps稱為閥的調定壓力。彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥內泄油通道至閥的出口引回油箱，若閥的出口壓力不為零，則背壓將作用在閥芯上端，使閥的進口壓力增大。對于高壓大流量的壓力閥，要求調壓彈簧具有很大的彈簧力，這樣不僅使閥的調節(jié)性能變差，結構上也難以實現(xiàn)。

先導式溢流閥結構

由先導閥和主閥組成。先導閥實際上是一個小流量直動型溢流閥，其閥芯為錐閥。主閥芯上有一阻尼孔，且上腔作用面積略大于下腔作用面積，其彈簧只在閥口關閉時起復位作用。圖形符號

一級同心式二級同心式三級同心式按主閥芯與閥體的配合可分：

一級同心式二級同心式三級同心式先導式溢流閥原理：（三級同心式）動畫演示先導式溢流閥的原理演示遙控口K的作用：控制P1變化使進口壓力P2受到控制討論：當h孔堵塞或e孔堵塞后會產生什么后果

先導型溢流閥特點先導閥和主閥閥芯分別處于受力平衡，其閥口都滿足壓力流量方程。閥的進口壓力由兩次比較得到，壓力值主要由先導閥調壓彈簧的預壓縮量確定，主閥彈簧起復位作用。通過先導閥的流量很小，是主閥額定流量的1％，因此其尺寸很小，即使是高壓閥，其彈簧剛度也不大。這樣一來閥的調節(jié)性能有很大改善。主閥芯開啟是利用液流流經(jīng)阻力孔形成的壓力差。阻力孔一般為細長孔，孔徑很小φ=0.8~1.2mm，孔長l=

8~12mm，因此工作時易堵塞，一旦堵塞則導致主閥口常開無法調壓。先導閥前腔有一控制口，用于卸荷和遙控。

壓力~流量特性：閥在工作狀態(tài)，溢流量q變化時進口壓力變化情況。啟閉特性：閥在開啟閉合過程中，壓力~流量間關系。溢流閥的性能壓力調節(jié)范圍：在規(guī)定的范圍內調節(jié)時，閥的輸出壓力能平穩(wěn)的升降，無突跳或遲滯現(xiàn)象。卸荷壓力：當調壓彈簧預壓縮量等于零或主閥上腔經(jīng)遙控口直接回油箱流經(jīng)閥的流量為額定值時，溢流閥的進口壓力。

靜態(tài)特性壓力超調：最大峰值壓力與調定壓力直之間差值過渡時間：壓力上升達到穩(wěn)定調定值所需時間壓力穩(wěn)定性：壓力在調定值之間變化動態(tài)特性：進口壓力突變時，壓力與時間之間的關系。溢流閥的應用

溢流閥旁接在泵的出口，用來限制系統(tǒng)壓力的最大值，對系統(tǒng)起保護作用，稱為安全閥。

電磁溢流閥還可以在執(zhí)行機構不工作時使泵卸載。

溢流閥旁接在泵的出口，用來保證系統(tǒng)壓力恒定，稱為調壓閥。

溢流閥接在執(zhí)行元件的出口，用來保證系統(tǒng)運動平穩(wěn)性，稱為背壓閥先導式減壓閥原理

減壓閥減壓閥是利用液流流過縫隙產生壓力損失，使其出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。按調節(jié)要求不同，有定值減壓閥，定差減壓閥，定比減壓閥。其中定值減壓閥應用最廣，又簡稱減壓閥。傳統(tǒng)型先導式減壓閥新先型導式減壓閥定值減壓閥結構

減壓閥由壓力先導閥和主閥組成。出口壓力油引至主閥芯上腔和先導閥前腔，當出口壓力大于減壓閥的調定壓力時，先導閥開啟，主閥芯上移，減壓縫隙關小，減壓閥才起減壓作用且保證出口壓力為定值。職能符號

與先導型溢流閥比較：減壓閥是出口壓力控制，保證出口壓力為定值；溢流閥是進口壓力控制，保證進口壓力為定值。減壓閥閥口常開；溢流閥閥口常閉。減壓閥有單獨的泄油口；溢流閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體內流道內泄至出口。減壓閥與溢流閥一樣有遙控口。減壓閥的特點減壓回路減壓閥的應用

減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得壓力低于系統(tǒng)壓力或使出口壓力穩(wěn)定的二次油路上，如夾緊回路、潤滑回路和控制回路。必須說明，減壓閥出口壓力還與出口負載有關，若負載壓力低于調定壓力時，出口壓力由負載決定，此時減壓閥不起減壓作用。穩(wěn)壓回路直動式順序閥先導式順序閥

順序閥順序閥是一種利用壓力控制閥口通斷的壓力閥。按結構可分為直動式和先導式；按控制油來源不同分內控和外控，按彈簧腔泄漏油引出方式不同分內泄和外泄。順序閥的四種結構形式及符號內控內泄內控外泄

外控內泄外控外泄

通過改變上蓋或底蓋的裝配位置可得到內控外泄、內控內泄、外控外泄、外控內泄四種結構類型。順序閥的應用

內控外泄順序閥與溢流閥非常相象：閥口常閉，進口壓力控制，但是該閥出口油液要去工作，所以有單獨的泄油口。內控外泄順序閥用于多個執(zhí)行元件順序動作。其進口壓力先要達到閥的調定壓力，而出口壓力取決于負載。當負載壓力高于閥的調定壓力時，進口壓力等于出口壓力，閥口全開；當負載壓力低于調定壓力時，進口壓力等于調定壓力，閥的開口一定。

內控內泄順序閥的圖形符號和工作原理與溢流閥相同。多串聯(lián)在執(zhí)行元件的回油路上，使回油具有一定壓力，保證執(zhí)行元件運動平穩(wěn)。如右圖示閥3作背壓閥。

外控內泄順序閥等同于二位二通閥，可作卸載閥，如雙泵供油回路中閥3是泵1的卸載閥。

外控外泄順序閥可作液動開關和限速鎖。如遠控平衡閥可限制重物下降的速度。

壓力繼電器壓力繼電器是一種將液壓系統(tǒng)的壓力信號轉換為電信號輸出的元件。其作用是實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安全保護。按結構特點分為柱塞式、彈簧管式和膜片式。圖示為柱塞式壓力繼電器。主要零件包括柱塞1、調節(jié)螺釘2和電氣微動開關3。壓力油作用在柱塞下端，液壓力直接與彈簧力比較。當液壓力大于或等于彈簧力時，柱塞向上移壓微動開關觸頭，接通或斷開電氣線路。反之，微動開關觸頭復位。工作原理：當壓力達到調定值時，發(fā)電信號使電路接通調節(jié)方式：螺釘2調整發(fā)信壓力返回區(qū)間：發(fā)信壓力與斷信壓力之差壓力繼電器的應用

如圖所示，壓力繼電器用在順序動作回路中。當執(zhí)行元件工作壓力達到壓力繼電器調定壓力時，壓力繼電器將發(fā)出電信號，使電磁鐵得電，換向閥換向，從而實現(xiàn)兩液壓缸的順序動作。第四節(jié)流量控制閥

流量控制閥是通過改變閥口大小來改變液阻實現(xiàn)流量調節(jié)的閥。普通流量控制閥包括節(jié)流閥、調速閥、溢流節(jié)流閥和分流集流閥。節(jié)流閥調速閥流量控制原理流經(jīng)薄壁小孔的流量q=cdA(2Δp/ρ)1/2

流經(jīng)細長孔的流量q=(πd4/128μl)Δp綜合兩式得通用節(jié)流方程q=KAΔpm節(jié)流元件的節(jié)流口結構針閥式、軸向（周向）三角槽式、周向（軸向）縫隙式。工業(yè)上又將節(jié)流口的過流面積A的倒數(shù)稱為液阻，將過流面積可調的節(jié)流口稱為可變液阻。由節(jié)流方程知，當壓力差一定時，改變開口面積即改變液阻就可改變流量。當結構形式接近薄壁孔時性能最好節(jié)流閥結構原理

節(jié)流閥主要由閥芯、閥體和螺母組成。閥體上開有進油口和出油口；閥芯一端開有三角尖槽，另一端加工有螺紋，旋轉閥芯即可軸向移動改變閥口過流面積。為平衡液壓徑向力，三角槽須對稱布置。

q=KAΔpm

它反映了流經(jīng)節(jié)流閥的流量q與閥前后壓力差Δp

和開口面積A

之間的關系。

外負載波動引起閥前后壓力差Δp

變化，即使閥的開口面積A

不變，也會導致流經(jīng)閥的流量q

不穩(wěn)定。