液压传动总复习市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压传动总复习第1页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习时间：时间：5.12（周三早晨（周三早晨8:00-11:30)液压传动试验安排通知液压传动试验安排通知地点：教二楼地点：教二楼108液压试验室液压试验室地点：安排：每班地点：安排：每班3个组，时间以下个组，时间以下8：00-8：30三班一组三班一组8：30-9：00三班二组三班二组9：00-9：30三班三组三班三组9：30-10：00二班一组二班一组10：00：-10：30二班二组二班二组10：30：-11：00二班三组二班三组11：00：-11：30五班及其它五班及其它第2页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习时间：时间：5.12（周三下午（周三下午2:30-4:00)液压传动试验安排通知液压传动试验安排通知地点：教二楼地点：教二楼108液压试验室液压试验室地点：安排：每班地点：安排：每班3个组，时间以下个组，时间以下2：30-3：00一班一组一班一组3：00-3：30一班二组一班二组3：30-4：00一班三组一班三组第3页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习时间：时间：5.30晚上晚上7:30-9:30液压传动控制考试通知液压传动控制考试通知地点：地点：1-208(72071)1-301(72072)地点：地点：1-302(72073)1-303(其它其它)答疑时间：答疑时间：5.28下午下午5.30白天白天答疑地点：答疑地点：教教2楼楼307第4页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习时间：时间：5.16(周六）周六）晚上晚上19:30-21:30液压传动考试通知液压传动考试通知地点：地点：1-1021-1031-104、1-106、1-107答疑时间：答疑时间：5.14（周四）早晨（周四）早晨5.15（周五）白天（周五）白天答疑地点：答疑地点：教二楼教二楼307第5页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压传动教学纲领液压传动教学纲领课程性质：该课程是机械类专业必修专业基础课。课程要求：1、掌握液压与气压传动基础知识，基本计算方法。2、了解惯用液压泵、液压缸、及控制阀工作原理、特点及应用。3、能分析普通液压系统回路，能设计简单液压系统。4、能按照回路图正确组装液压控制回路。5、了解国内外先进液压与技术结果在机械设备中应用。6、经过探索性实训项目，培养学生创新能力。第6页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习教材与参考书教材与参考书课程教材：课程教材：液压与气压传动液压与气压传动（第三版）杨曙东（第三版）杨曙东何存兴何存兴华中科技大学出版社华中科技大学出版社液压与气压传动液压与气压传动（第二版）何存兴（第二版）何存兴张铁华张铁华华中科技大学出版社华中科技大学出版社参考书：参考书：流体传动与控制基础流体传动与控制基础彭熙伟彭熙伟机械工业出版社机械工业出版社液压与气压传动液压与气压传动陈淑梅陈淑梅机械工业出版社机械工业出版社（双语）（双语）液压元件与系统液压元件与系统李壮云李壮云机械工业出版社机械工业出版社液压系统设计图集液压系统设计图集周士昌周士昌机械工业出版社机械工业出版社当代气动实用技术当代气动实用技术SMC（中国）有限企业（中国）有限企业机械工业出版社机械工业出版社试验教材：试验教材：液压与气压传动综合试验液压与气压传动综合试验杜玉红等杜玉红等华中科技大学出版社华中科技大学出版社第7页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第一章第一章液压传动概述液压传动概述1.1 液压传动定义 1.2液压传动发展概述 1.3液压传开工作原理及组成1.4液压传开工作特征1.5液压传动优缺点1.6液压传动工业应用1.7 气压传动介绍第8页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习理想液体能量守恒理想液体能量守恒伯努力方程伯努力方程比位能比位能比压能比压能比动能比动能液压传动液压传动：用用液体液体作为介质，利用其作为介质，利用其压力能压力能实现运动传递实现运动传递。液力传动：液力传动：用用液体液体作为介质，利用其作为介质，利用其动能动能实现运动传递。实现运动传递。气压传动：气压传动：用用气体气体作为介质，利用其作为介质，利用其压力能压力能实现运动传递。实现运动传递。气力传动：气力传动：用用气体气体作为介质，利用其作为介质，利用其动能动能实现运动传递。实现运动传递。第9页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 液压系统组成液压系统组成（1）动力元件）动力元件泵（机械能泵（机械能压力能）压力能）（2）执行元件）执行元件缸、马达（压力能缸、马达（压力能机械能）机械能）（3）控制元件）控制元件阀（控制方向、压力及流量）阀（控制方向、压力及流量）（4）辅助元件）辅助元件油箱、油管、滤油器油箱、油管、滤油器（）工作介质（）工作介质液压油液压油第10页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1.4.1力比关系力比关系帕斯卡原理“在密闭容器内，施加于静止液体上压力将在密闭容器内，施加于静止液体上压力将以等值同时传到液体各点以等值同时传到液体各点”(1.1)主要基本概念一：主要基本概念一：“工作压力取决于负载工作压力取决于负载”，而与流入液体多少无关 第11页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1.4.2运动关系运动关系A1h1=A2h2(1.2)(1.3)活塞运动速度和活塞作用面积成反比 流量q(Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A流体体积q=Av q=A1v1=A2v2 （1-4）(连续性方程)(1.5)若已知进入缸体流量q，则活塞运动速度为：主要基本概念二主要基本概念二：“活塞运动速度活塞运动速度v v取决于进入液压（气压）缸（马取决于进入液压（气压）缸（马达）流量达）流量q q，而与液体压力p大小无关”第12页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1.4.3功率关系功率关系F F1 1v v1 1=Wv=Wv2 2 (1.6)(1.6)P=pA P=pA1 1v v1 1=pA=pA2 2v v2 2=pq (1.7)=pq (1.7)压力压力p p和和流量流量q q是流体传动中最基本、最主要两个是流体传动中最基本、最主要两个参数，它们相当于机械传动中力和速度，它们参数，它们相当于机械传动中力和速度，它们乘乘积即为功率积即为功率 液压与气压传动是以液压与气压传动是以流体压力能流体压力能来传递动力来传递动力 第13页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习机床工作台液压传动系统组成机床工作台液压传动系统组成第14页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第二章第二章液压油与液压流体力学液压油与液压流体力学2.1液压油种类液压油种类2.2液压油主要特征液压油主要特征2.3对液压油要求对液压油要求2.4液压油选择液压油选择第15页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习2-1 2-1 液压油种类及代码液压油种类及代码一、种类一、种类石油型难燃型机械油汽轮机油液压油水-乙二醇液磷酸酯液水包油油包水乳化液合成型第16页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习二、液压油代号二、液压油代号类别组成与特性代号石油基液压油无添加剂石油基液压油L-HHHH+抗氧化剂、防锈剂L-HLHL+抗磨剂L-HMHL+增粘剂L-HRHM+增粘剂L-HVHM+防爬剂L-HG难燃液压液含水液压液高含水液压液L-HFA油包水乳化液L-HFB水乙二醇L-HFC合成液压液磷酸酯L-HFDR氯化烃L-HFDSHFDR+HFDSL-HFDT其它合成液压液L-HFDU第17页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习作为液压传动介质液压油主要有以下功效：作为液压传动介质液压油主要有以下功效：l l传动传动：把由泵产生压力能传递给执行部件l润滑：润滑：对泵、阀、执行元件等运动部件进行润滑l密封密封：保持由泵所产生压力l冷却冷却：吸收并带出液压装置所产生热量l防锈防锈：预防液压系统中所用各种金属部件锈蚀l传递信号传递信号：传递信号元件或控制元件发出信号l吸收冲击吸收冲击：吸收液压回路中产生压力冲击2-2 2-2 液压油作用液压油作用第18页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习2-3 2-3 液压油主要特征液压油主要特征一、可压缩性一、可压缩性 液压油体积将随压力增高而减小。液压油体积将随压力增高而减小。体积压缩系数体积压缩系数 即单位压力改变下体积相对改变量即单位压力改变下体积相对改变量体积改变体积改变初始体积初始体积压力改变压力改变第19页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习体积弹性模量体积弹性模量K K V V一定，在一样一定，在一样pp下，下，K K 越大越大,V V 越小越小 说明说明K K 越大，液体抗压能力越强越大，液体抗压能力越强 矿物油矿物油 K K=(1.4=(1.42.0)10 2.0)10 9 9 N/mN/m 2 2 钢钢 K K=2.06 10=2.06 10 11 11 N/mN/m 2 2 k k钢钢=100100150 150 k k油油 在静态下工作时，不考虑液体可压缩性。在静态下工作时，不考虑液体可压缩性。第20页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习二、粘性二、粘性附着力附着力 液体与固体表面液体与固体表面 内聚力内聚力 液体分子与分子之间液体分子与分子之间液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间内聚液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间内聚力要阻止分子相对运动而产生一个内摩檫力，它使液体各力要阻止分子相对运动而产生一个内摩檫力，它使液体各层间运动速度不等，这种现象叫做液体粘性层间运动速度不等，这种现象叫做液体粘性第21页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习粘性示意图粘性示意图下板固定下板固定上板以上板以u u0 0运动运动附着力附着力 A A点：点：u=0 u=0 B B点：点：u=uu=u0 0内摩擦力内摩擦力 两板之间液流速度逐步小。两板之间液流速度逐步小。B BA Ax xz z依据实际测定数据所知，流体层间内摩擦力T与流体层接触面积A及流体层相对流速du成正比，而与此二流体层间距离dz成反比第22页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1 1、牛顿内摩擦力、牛顿内摩擦力 式中：式中：粘度系数粘度系数 A 液层接触面积液层接触面积 du/dz速速度梯度度梯度牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律两液层速度差两液层速度差两液层间距离两液层间距离切应力切应力:当速度梯度改变时，当速度梯度改变时，为不变常数流体称为牛顿流体，为不变常数流体称为牛顿流体，为变数流体称为非牛顿流体。为变数流体称为非牛顿流体。第23页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 2 2、粘度、粘度三种表示方法三种表示方法2)运动粘度运动粘度 单位：Pa.S（帕秒）单位：m2/s1)动力粘度动力粘度第24页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 机械油牌号机械油牌号是用是用4040时运动粘度平均值来标志时运动粘度平均值来标志例：例：2020号机械油号机械油 =17=1723 23 cStcSt（厘斯）（厘斯）换算关系：换算关系：1 1 m m2 2/s s=10=104 4 St St=10=106 6 cSt cSt(=10(=106 6 mmmm2 2/s)/s)斯斯(cmcm2 2/s)/s)厘斯厘斯(mmmm2 2/s)/s)第25页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3)3)相对粘度相对粘度(恩氏粘度恩氏粘度)式中：式中：t1 油流出时间油流出时间 t220OC蒸馏水蒸馏水流出时间流出时间恩氏粘度与运动粘度换算关系恩氏粘度与运动粘度换算关系 通常以通常以20、50、100OC作为标准测定温度，作为标准测定温度，记为：记为：200ml=2.8mm恩氏粘度计第26页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3.3.粘度与压力关系粘度与压力关系第27页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习4.4.粘度与温度关系粘度与温度关系T影响：影响：大，阻力大，能耗大，阻力大，能耗小，油变稀，泄漏小，油变稀，泄漏限制油温：限制油温：T，加冷却器，加冷却器 T，加热器，加热器第28页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习粘温图粘温图第29页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习三、其它性质三、其它性质稳定性稳定性(热、氧化、水解、剪切）热、氧化、水解、剪切）抗泡沫性抗泡沫性防锈性防锈性相容性（金属、密封、涂料）相容性（金属、密封、涂料）经过添加剂控制经过添加剂控制第30页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习2-4 2-4 对液压油要求对液压油要求1.1.适当粘度，粘温性好适当粘度，粘温性好2.2.润滑性能好润滑性能好3.3.杂质少杂质少4.4.相容性好相容性好5.5.稳定性好稳定性好6.6.抗泡性好、防锈性好抗泡性好、防锈性好7.7.凝点低凝点低,闪点、燃点高闪点、燃点高8.8.无公害、成本低无公害、成本低第31页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习2-5 2-5 液压油液选择和使用液压油液选择和使用一、液压油液选择一、液压油液选择1.1.优先考虑粘性优先考虑粘性 =11.5 =11.5 41.3 41.3 cSt cSt 即即 20 20、3030、4040号机械油号机械油2.2.按工作压力按工作压力 p p 高，选高，选大；大；p p 低，选低，选小小3.3.按环境温度按环境温度 T T 高，选高，选大；大；T T 低，选低，选小小4.4.按运动速度按运动速度 v v 高，选高，选小；小；v v 低，选低，选大大5.5.其它其它（污染、抗燃、毒性）（污染、抗燃、毒性）（相容性、稳定性、防锈抗腐）（相容性、稳定性、防锈抗腐）（价格、使用寿命、更换）（价格、使用寿命、更换）工作条件工作条件工作环境工作环境油液质量油液质量经济性经济性第32页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压流体力学液压流体力学液压流体力学是研究液体平衡和运动力学规律一门学科。液压流体力学是研究液体平衡和运动力学规律一门学科。液体静力学液体静力学 研究液体在静止状态下力学规律及其应用研究液体在静止状态下力学规律及其应用液体动力学液体动力学 研究液体流动时流速和压力改变规律研究液体流动时流速和压力改变规律管道中液流特征管道中液流特征 用于计算液体在管路中流动时压力损用于计算液体在管路中流动时压力损失失孔口及缝隙压力流量特征孔口及缝隙压力流量特征 是分析节流调速回路性能和是分析节流调速回路性能和计算元件泄漏量理论依据计算元件泄漏量理论依据 -液压冲击和气穴现象液压冲击和气穴现象:第33页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液体静力学液体静力学（1）、静压力及其特征）、静压力及其特征（2）、静压力基本方程式）、静压力基本方程式（3）、帕斯卡原理（4）、静压力对固体壁面作用力）、静压力对固体壁面作用力第34页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液体动力学液体动力学主要是研究液体流动时流速和压力改变规律。流动液主要是研究液体流动时流速和压力改变规律。流动液体连续性方程、伯努利方程、动量方程是描述流动液体体连续性方程、伯努利方程、动量方程是描述流动液体力学规律三个基本方程式。前两个方程反应了液体压力、力学规律三个基本方程式。前两个方程反应了液体压力、流速与流量之间关系，动量方程用来处理流动液体与固流速与流量之间关系，动量方程用来处理流动液体与固体壁面间作用力问题。体壁面间作用力问题。基本概念基本概念流量连续性方程流量连续性方程伯努利方程动量方程动量方程第35页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3)3)统一经过小孔流量公式统一经过小孔流量公式 液流流经短孔流量仍可用薄壁小孔流量计算式，但其中流量系数不一样。式中式中A:孔通流截面积，孔通流截面积，p:孔前后压差，孔前后压差，m:由孔结构形式决定指数由孔结构形式决定指数,0.5m1k:由孔口形式相关系数由孔口形式相关系数当孔为薄壁小孔时，当孔为薄壁小孔时，m=0.5,为细长小孔时为细长小孔时m=1，第36页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第三章第三章液压泵及液压马达液压泵及液压马达3.1液压泵与液压马达作用液压泵与液压马达作用3.2液压泵与液压马达工作原理液压泵与液压马达工作原理3.3液压泵与液压马达分类液压泵与液压马达分类3.4液压泵与液压马达参数液压泵与液压马达参数3.5齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达3.6叶片泵和与叶片马达叶片泵和与叶片马达3.7柱塞泵和柱塞马达柱塞泵和柱塞马达3.8液压泵性能比较液压泵性能比较第37页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 3.1 3.1 液压泵及液压马达作用液压泵及液压马达作用液压泵液压泵是液压系统动力元件，将原动机输入是液压系统动力元件，将原动机输入机械能转换为压力能输出，为执行元件提供机械能转换为压力能输出，为执行元件提供压力油。压力油。液压马达液压马达是将液体压力能转换为机械能装置是将液体压力能转换为机械能装置,输出转矩和转速，是液压系统执行元件。输出转矩和转速，是液压系统执行元件。第38页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3.2 3.2 工作原理工作原理液压传动系统中使用液压泵都是容积式，其工作原理如液压传动系统中使用液压泵都是容积式，其工作原理如图所表示图所表示.第39页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压马达工作原理液压马达工作原理液压系统中使用液压马达也是容积式，液压系统中使用液压马达也是容积式，从原理上讲是把容积式泵逆用，即向泵中输入压从原理上讲是把容积式泵逆用，即向泵中输入压力油，就可使泵轴转动，输出转矩和转速，成为力油，就可使泵轴转动，输出转矩和转速，成为液压马达。液压马达。第40页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压泵正常工作三个必备条件液压泵正常工作三个必备条件必须含有一个由运动件和非运动件所组成密闭容必须含有一个由运动件和非运动件所组成密闭容积；积；密闭容积大小随运动件运动作周期性改变，容积密闭容积大小随运动件运动作周期性改变，容积由小变大由小变大吸油，由大变小吸油，由大变小压油；压油；密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是经过两排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是经过两个单向阀来实现这一要求。个单向阀来实现这一要求。第41页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压泵与马达结构上区分液压泵与马达结构上区分1.普通泵进口尺寸普通泵进口尺寸出口尺寸，马达则进出口尺寸相同。出口尺寸，马达则进出口尺寸相同。2.2.泵结构上有自吸能力，而马达则无此能力。泵结构上有自吸能力，而马达则无此能力。3.3.马达需正反转，内部结构普通对称，泵普通无此要求。马达需正反转，内部结构普通对称，泵普通无此要求。4.4.马达结构及润滑要求要满足很宽调速范围，泵高速而改马达结构及润滑要求要满足很宽调速范围，泵高速而改变小。变小。5.5.马达需较大开启扭矩，要求内部摩擦小。马达需较大开启扭矩，要求内部摩擦小。第42页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习液压泵和液压马达种类按其排量能否调整分为：液压泵和液压马达种类按其排量能否调整分为：定量泵定量泵（定量马达）（定量马达）变量泵变量泵（变量马达）（变量马达）按结构形式可分为：按结构形式可分为：齿轮式齿轮式 叶片式叶片式 柱塞式柱塞式 螺杆式螺杆式一、液压泵和液压马达分类一、液压泵和液压马达分类3.3 3.3 液压泵和液压马达分类液压泵和液压马达分类第43页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习二、二、液压泵和液压马达图形符号液压泵和液压马达图形符号a.单向定量液压泵单向定量液压泵b.单向变量液压泵单向变量液压泵c.单向定量马达单向定量马达d.单向变量马达单向变量马达e.双向变量液压泵双向变量液压泵 f.双向变量马达双向变量马达第44页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3.4 3.4 液压泵和液压马达性能参数液压泵和液压马达性能参数(1)(1)工作压力工作压力:（输出油液压力（输出油液压力)取决于负载。取决于负载。一、压力一、压力(2)(2)额定压力额定压力:按试验标准要求情况下，允许连按试验标准要求情况下，允许连续运转最高压力。续运转最高压力。(3)(3)最高压力最高压力:短时间运行允许最高压力。短时间运行允许最高压力。泵泵(1)(1)工作压力工作压力:（输入油液压力）（输入油液压力）取决于输出轴取决于输出轴上转矩。上转矩。(2)(2)额定压力额定压力:按试验标准要求情况下，允许连按试验标准要求情况下，允许连续运转最高压力。续运转最高压力。(3)(3)最高压力最高压力:短时间运行允许最高压力。短时间运行允许最高压力。马马达达第45页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 流量与排量流量与排量二、排量：二、排量：不考虑泄漏情况下，泵（马达）每转一圈不考虑泄漏情况下，泵（马达）每转一圈所排出液体体积，普通由其结构尺寸计算得来。所排出液体体积，普通由其结构尺寸计算得来。三、流量：三、流量：单位时间内流体流过任意截面流体体积。单位时间内流体流过任意截面流体体积。1 1）理论流量：）理论流量：2 2）实际流量）实际流量3 3）额定流量）额定流量额定压力、额定转速下泵额定压力、额定转速下泵输出流量输出流量第46页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习四、转速四、转速公称转速：公称转速：n nn n:泵（马达）不产生空穴及气蚀下连续泵（马达）不产生空穴及气蚀下连续运转速度。运转速度。最大转速：最大转速：n nmaxmax:泵（马达）有零件磨擦限制短期最泵（马达）有零件磨擦限制短期最高运转速度。高运转速度。最小转速：最小转速：n nminmin:马达不产生爬行现象最低稳定运转速马达不产生爬行现象最低稳定运转速度。度。第47页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习五、功率五、功率理论输入功率理论输入功率 实际输入功率实际输入功率 理论输出功率理论输出功率 实际输出功率实际输出功率 泵泵理论输入功率理论输入功率 实际输入功率实际输入功率 理论输出功率理论输出功率 实际输出功率实际输出功率 马达马达T、p、q第48页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习六、效率六、效率容积效率：容积效率：经过容积损失后实际输出功率（流量）与经过容积损失后实际输出功率（流量）与理论输出功率（流量）之比理论输出功率（流量）之比 泵泵马达马达机械效率：机械效率：理论输入功率（转矩）与实际输入功率理论输入功率（转矩）与实际输入功率（转矩）之比（转矩）之比 容积效率：容积效率：经过容积损失后理论输入功率（流量）与经过容积损失后理论输入功率（流量）与实际输入实际输入 功率（流量）之比功率（流量）之比 机械效率：机械效率：实际输出功率（转矩）与理论输出功率实际输出功率（转矩）与理论输出功率（转矩）之比（转矩）之比 第49页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第50页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习计算实例计算实例1例例题题21某某液液压压系系统统，泵泵排排量量V10mL/r，电电机机转转速速n1200rpm，泵泵输输出出压压力力p=5Mpa泵泵容容积积效效率率v0.92，总效率，总效率0.840.84，求：，求：1）泵理论流量；泵理论流量；2 2）泵实际流量；）泵实际流量；3 3）泵输出功率）泵输出功率(实际）；实际）；4 4）驱动电机功率。）驱动电机功率。第51页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习解：解：1 1）泵理论流量）泵理论流量 q qt t=vn10=vn10-3-3=10120010=10120010-3-312 12 L/minL/min 2)2)泵实际流量泵实际流量 q q q qt tv120.9211.04L/min 3)3)泵输出功率泵输出功率4）驱动电机功率）驱动电机功率计算实例计算实例1第52页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习计算实例计算实例2已知泵排量为已知泵排量为160mL/r，转速为，转速为1000r/min，机械效率为，机械效率为0.9，总效率为，总效率为0.85；液压马达排量为；液压马达排量为140mL/r，机械效率，机械效率0.9，总效率为，总效率为0.8，系统压力为，系统压力为8.5MPa，不计管路损失，液压，不计管路损失，液压马达转速是多少？其输出转矩是多少？驱动液压泵所需转矩马达转速是多少？其输出转矩是多少？驱动液压泵所需转矩和功率是多少？和功率是多少？第53页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第54页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第55页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习泵性能指标公式记忆理论转矩记住它理论转矩记住它,等于排量乘压差等于排量乘压差.理论流量记得住理论流量记得住,等于排量乘转速等于排量乘转速.功率等于功率等于p p 乘乘 q,q,也等转矩乘转速也等转矩乘转速.能流方向分得清能流方向分得清,乘除效率不含糊乘除效率不含糊.计算单位要统一计算单位要统一,角度一律用弧度角度一律用弧度.泵性能指标公式记忆第56页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达第57页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习三、齿轮泵结构特点三、齿轮泵结构特点1.1.困油现象困油现象吸压困油现象产生原因困油现象产生原因 齿轮重迭系齿轮重迭系数数1 1，在两对轮齿同时啮合时，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通闭死容积，此闭死容积随齿轮不相通闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生改变，先由大变小，转动其大小发生改变，先由大变小，后由小变大。后由小变大。第58页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习困油现象困油现象处理方法处理方法 困油现象危害困油现象危害:闭死容积由大变小时油液受挤压，闭死容积由大变小时油液受挤压，造成压力冲击和油液发烧，闭死容积由小变大时，会造成压力冲击和油液发烧，闭死容积由小变大时，会引发汽蚀和噪声。引发汽蚀和噪声。卸荷办法卸荷办法:在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽第59页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习2.径向力不平衡径向力不平衡齿谷内油液由吸油区低压逐步增压到压油区高压。作用齿谷内油液由吸油区低压逐步增压到压油区高压。作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮协力协力在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮协力协力 F F 即为齿轮泵即为齿轮泵径向力径向力第60页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习减小径向力办法减小径向力办法（1)合理选择齿宽及齿顶圆直径。（2)缩小压油腔尺寸。（3)延伸压油腔或吸油腔。第61页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习减小径向力办法减小径向力办法（4)经过在盖板上开设平衡槽，使它们分别与低、高压腔相 通，产生一个与液压径向力平衡作用。平衡径向力办法都是以增加径向泄漏为代价。平衡径向力办法都是以增加径向泄漏为代价。第62页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3.泄漏问题泄漏问题1)1)泄漏路径：泄漏路径：轴向间隙轴向间隙 80%80%q ql l 径向间隙径向间隙 15%15%q ql l 啮合处啮合处 5%5%q ql l2)2)危害：危害：v v3)3)防泄办法：防泄办法：a)a)减小轴向间隙减小轴向间隙 b)b)轴向间隙赔偿装置轴向间隙赔偿装置 浮动侧板浮动侧板 浮动轴套浮动轴套第63页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习防泄办法防泄办法b)b)轴向间隙赔偿装轴向间隙赔偿装置置 浮动侧板浮动侧板 浮动轴套浮动轴套a)a)减小轴向间隙减小轴向间隙 小流量：间隙小流量：间隙0.025-0.04 0.025-0.04 mmmm 大流量：间隙大流量：间隙0.04-0.06 0.04-0.06 mmmm第64页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习叶片泵与叶片马达叶片泵与叶片马达第65页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习叶片泵分类叶片泵分类优点：优点：输出流量输出流量均匀、脉动小、噪声低、均匀、脉动小、噪声低、体积小。体积小。缺点：缺点：自吸性能差、对油液污染敏感、结自吸性能差、对油液污染敏感、结构较复杂。构较复杂。分类分类单作用单作用双作用双作用每转排油一次每转排油一次每转排油两次每转排油两次第66页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵1.1.结构特点结构特点:弹簧、反馈柱塞、弹簧、反馈柱塞、限位螺钉。限位螺钉。eoo2.2.工作原理：工作原理：靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距大小，靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距大小，来改变流量。来改变流量。转子中心固定，转子中心固定，定子能够水平移动定子能够水平移动外反馈、限压外反馈、限压第67页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习下列图左中表示限压式变量叶片泵原理，下列图右为其特征曲线。泵输出下列图左中表示限压式变量叶片泵原理，下列图右为其特征曲线。泵输出压力作用在定子右侧活塞压力作用在定子右侧活塞1上。当压力作用在活塞上力不超出弹簧上。当压力作用在活塞上力不超出弹簧2预紧力时，预紧力时，泵输出流量基本不变。当泵工作压力增加，作用于活塞上力超出弹簧预紧力时，泵输出流量基本不变。当泵工作压力增加，作用于活塞上力超出弹簧预紧力时，定子向左移动，偏心量减小，泵输出流量减小。当定子向左移动，偏心量减小，泵输出流量减小。当泵压力抵达某一泵压力抵达某一数值时，数值时，偏心量靠近零，泵没有流量输出。偏心量靠近零，泵没有流量输出。限压式变量叶片泵特征曲线限压式变量叶片泵特征曲线段：段：当工作压力p小于预先调定限定压力pc段：段：泵供油压力p超出预先调整压力pB 第68页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 柱塞泵和柱塞马达柱塞泵和柱塞马达轴向式轴向式径向式径向式第69页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习一、一、轴向柱塞泵轴向柱塞泵柱塞沿径向放置泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向柱塞沿径向放置泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向布置泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油，布置泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油，柱塞数必须大于等于柱塞数必须大于等于3 3。径向柱塞泵径向柱塞泵配流轴式径向柱塞泵配流轴式径向柱塞泵阀配流径向柱塞泵阀配流径向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵斜轴式无铰轴向柱塞泵斜轴式无铰轴向柱塞泵第70页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1.1.工作原理工作原理工作原理工作原理缸体缸体：均布Z 个柱塞孔，分布圆直径为D柱塞滑履组柱塞滑履组：柱塞直径为d斜盘：斜盘：相对传动轴倾角为配流盘配流盘传动轴传动轴第71页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习*缸体转动缸体转动*斜盘、配油盘不动斜盘、配油盘不动缸体、柱塞、配油盘、斜盘缸体、柱塞、配油盘、斜盘*柱塞伸出柱塞伸出低压油低压油机械装置机械装置2.2.经典结构经典结构第72页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习3.3.流量计算流量计算排量排量:一个密封空间一个密封空间:流量流量:式中：式中：d d-柱塞直径柱塞直径 D D-柱塞分布圆直径柱塞分布圆直径 -斜盘倾角斜盘倾角 z z-柱塞数柱塞数第73页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 q tg,q;q。改变改变 大小大小变量泵；变量泵；改变改变 方向方向双向泵。双向泵。流量脉动率流量脉动率：z z为奇数为奇数z z为偶数为偶数结论：结论：柱塞数为奇数时流量脉动小，柱塞数为奇数时流量脉动小，柱塞数越多，脉动越小。柱塞数越多，脉动越小。普通取普通取 z=7 z=7、9 9、1111第74页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习能否变量能否变量压力压力脉动率脉动率油液要求油液要求效率效率噪声噪声外啮合外啮合齿轮泵齿轮泵双作用双作用叶片泵叶片泵单作用单作用叶片泵叶片泵轴向柱轴向柱塞泵塞泵能能不能不能能能不能不能低压低压高压高压低压低压低压低压大大小小中等中等中等中等较低较低中等中等中等中等高高低低中等中等中等中等高高大大小小中等中等中等中等液压泵性能比较与选取液压泵性能比较与选取第75页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第四章第四章 液压缸液压缸第76页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 4.1 4.1 液压缸概述及分类液压缸概述及分类一、作用：一、作用：压力能压力能机械能机械能,用于实现直线往复运动用于实现直线往复运动二、二、液压缸类型和特点液压缸类型和特点直线运动摆动运动活塞缸单杆双杆双作用差动柱塞缸伸缩缸摆动缸（摆动马达）齿轮缸单作用第77页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习4.2 单杆双作用活塞式液压缸一、结构一、结构缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等第78页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习二二.工作原理工作原理工作原理：因两侧有效作用面积或油液压力不等，工作原理：因两侧有效作用面积或油液压力不等，活塞在液压力作用下，作直线往复运动活塞在液压力作用下，作直线往复运动。无杆腔进油腔回油腔有杆腔第79页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习三、职能符号n单杆单作用活塞缸单杆单作用活塞缸n单杆双作用活塞缸单杆双作用活塞缸双向液压驱动双向液压驱动 单向液压驱动，单向液压驱动，回程靠外力。回程靠外力。第80页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习(1)(1)速度速度一样一样 q时时，v1F2结论结论2第82页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习例：液压刨床例：液压刨床第83页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习五、差动缸五、差动缸差动连接后，速度大，推力小差动连接后，速度大，推力小 q1q2p q代入上式：代入上式：推力推力：速度：速度：特点：特点：v3v1；F3F1。活塞只有一个，设此时速度为活塞只有一个，设此时速度为v v3 3结论结论第84页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习差动缸差动缸如令：如令：则有则有：结论：结论：当当时，快进、快退速度相等。时，快进、快退速度相等。或q1q2p q第85页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习1.1.双作用单杆缸快进时采取差动连接，快退时油双作用单杆缸快进时采取差动连接，快退时油液输入液压缸有杆腔，如其快进和快退时速度均液输入液压缸有杆腔，如其快进和快退时速度均为为v v，列出其快进和快退时运动方程。，列出其快进和快退时运动方程。差动液压缸计算实例差动液压缸计算实例缸快退时：缸快退时：缸快进时：缸快进时：活塞截面积：活塞截面积：Pqq第86页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习 两个双作用单杆缸采取并行连接，其中活塞杆固两个双作用单杆缸采取并行连接，其中活塞杆固定，活塞及活塞杆截面积分别为定，活塞及活塞杆截面积分别为A1A1、A2A2，不计损，不计损失，试求缸筒运动速度及牵引力。失，试求缸筒运动速度及牵引力。并连液压缸计算实例并连液压缸计算实例缸筒运动速度：缸筒运动速度：液压缸运动方向：液压缸运动方向：牵引力为：牵引力为：左左第87页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习一、结构特点一、结构特点 两侧有效工作面积一样。两侧有效工作面积一样。双杆活塞缸二、基本参数基本参数第88页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习第五章第五章 液压控制阀液压控制阀第89页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习5.1 5.1 阀作用和分类阀作用和分类一、作用一、作用 控制液流方向、压力和流量。控制液流方向、压力和流量。二、分类二、分类 按用途：压力阀、流量阀、方向阀按用途：压力阀、流量阀、方向阀按连接方式：管式、按连接方式：管式、板式、法兰式、叠加式等板式、法兰式、叠加式等按操纵方式：手动、机动、电动、液动和电液动按操纵方式：手动、机动、电动、液动和电液动 第90页第五章第五章 液压传动总复习液压传动总复习5.2 5.2 压力