液压传动讲义

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1、液压传动机械工程学院(机械类用)2011/2012第二学期液压传动教学大纲◆课程的性质：该课程是机械工程及自动化专业的必修的专业基础课。◆课程的要求：1.要求掌握各种液压元件的结构原理和特点。2.要求掌握各种液压基本回路的功用和组成。3.要求掌握分析系统工作原理的方法。◆学时安排：总学时数40，课内讲授36学时，实验4学时；◆考试:12周左右学时分配绪论、液压油液2学时液压泵6学时液压马达与液压缸4学时液压控制阀10学时液压辅件2学时液压基本回路8学时典型液压系统4学时实验（Ⅰ/Ⅱ）4学时绪论概述液压油液几个重要的流体力学概念应用液压传动的工作原理和特征力的传递遵循帕斯

2、卡原理p2=F2/A2F1=p1A1=p2A1=pA液压传动系统的工作压力取决于外负载。运动的传递遵照容积变化相等的原则s1A1=s2A2q1=v1A1=v2A2=q2执行元件的运动速度取决于流量。压力和流量是液压传动中的两个最基本的参数。液压传动是以液体（液压油液）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。以液压千斤顶为例来简述液压传动的工作原理(注塑、磨床)。在机床工作台液压系统中，电机带动液压泵旋转，为系统提供压力油，液压缸驱动工作台作往复运动，换向阀使工作台换向，节流阀与溢流阀共同作用，调节工作台的运动速度，再加上油箱、管道、过滤器等保证了系统正常工作。典型液

3、压系统原理图液压传动系统的组成能源装置——将机械能转换为流体压力能的装置。这里指各种液压泵。执行元件——将流体的压力能转换为机械能的元件。各种液压油缸及液压马达。控制元件——控制系统压力、流量、方向的元件以及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件。如溢流阀、节流阀、方向阀等。辅助元件——保证系统正常工作除上述三种元件外的装置。如油箱、过滤器、蓄能器、、管件等。液压传动的优缺点布置方便灵活。无级调速，调速范围可达2000：1。传动平稳，易于实现快速启动、制动和频繁换。操作控制方便，易于实现自动控制、中远距离控制和过载保护。标准化、系列化、通用化程度高，有利于缩短

4、设计周期、制造周期和降低成本。传动效率不高；维护要求较高。液压传动的应用和发展概况液压技术应用在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶、航天航空等国民经济各行各业，是自动化技术不可缺少的手段。元件小型化、系统集成化、机电液一体化是液压技术的必然发展趋势；元件与系统的CAD/CAT与计算机实时控制是当前的发展方向。液压油液的性质密度一般认为液压油的密度为900kg/m3可压缩性对于一般液压系统，可认为油液是不可压缩的。粘性液体流动时分子之间产生的一种内摩擦力，用动力粘度，运动粘度，相对粘度来度量。动力粘度表征液体粘性的内摩擦系数μ=(F/A)/(du/d

5、y)运动粘度ν=μ/ρ,没有明确的物理意义,但是工程实际中常用的物理量。相对粘度又称条件粘度，我国采用恩氏粘度（°E）。粘度随着温度升高而显著下降（粘温特性）。粘度随压力升高而变大（粘压特性）。对液压油液的要求和分类对液压油液的要求粘温特性好；有良好的润滑性；成分要纯净；有良好的化学稳定性；抗泡沫性和抗乳化性好；材料相容性好；无毒，价格便宜液压油液分类矿物性液压油：按照ISO规定，采用40℃时油液的运动粘度（mm2/s)作为油液粘度牌号，共分为10、15、22、32、46、68、100、150等8个等级。难燃液压液：乳化液、高水基液压液、海水或淡水液压油液的选用选用液压

6、油液首先考虑的是粘度。选择时要注意：液压系统的工作压力压力高，要选择粘度较大的液压油液。环境温度温度高，选用粘度较大的液压油液。运动速度速度高，选用粘度较低的液压油液。液压泵的类型各类泵适用的粘度范围见书中表1－4。几个重要的流体力学概念应用液压卡紧现象液压冲击气穴现象液压卡紧现象(动图)当柱塞或柱塞孔，阀芯或阀体孔带有一定锥度时，两相对运动零件之间的间隙为圆锥环形间隙，间隙大小沿轴线方向变化。阀芯大端为高压，液流由大端流小端，称为倒锥，阀芯小端为高压，液流由小端流向大端，称为顺锥。顺锥倒锥阀芯存在锥度不仅影响流经间隙的流量，而且影响缝隙中的压力分布。如果阀芯在阀体孔

7、内出现偏心，作用在阀芯一侧的压力将大于另一侧的压力，使阀芯受到一个液压侧向力的作用。阀芯存在锥度不仅影响流经间隙的流量，而且影响缝隙中的压力分布。如果阀芯在阀体孔内出现偏心，作用在阀芯一侧的压力将大于另一侧的压力，使阀芯受到一个液压侧向力的作用。液压卡紧现象倒锥的液压侧向力使偏心距加大，当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴孔的壁面，产生所谓液压卡紧现象；而顺锥的液压侧向力则力图使偏心距减小，不会出现液压卡紧现象。为减少液压侧向力，一般在阀芯或柱塞的圆柱面开径向均压槽，使槽内液体压力在圆周方向处处相等，槽深和宽为0.3～1.0mm。液压冲击液压