西北工业大学,机械设计基础,李育锡Ch15a.ppt

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1、第十五章液压传动元件§15—1液压传动概述§15—2液压泵和液压马达§15—3液压缸§15—4液压阀§15—5液压辅助元件以液体作为工作介质进行能量传递和控制的传动称为液体传动，包括液压传动（利用液体压力能）和液力传动（利用液体动能）。这里只介绍液压传动。§15—1液压传动概述一．液压传动的工作原理如图所示为液压千斤顶的工作原理图，结合此图说明其工作原理。1-手柄；2-小活塞；3-小缸体；4、5-单向阀；6-大缸体；7-大活塞；8-重物；9-放油阀；10-油箱。通过液压千斤顶工作过程分析可以看出，液压传动是依靠液体密封容积的变化和液体内部的压力来传递运动和动力的。液压传动装置

2、是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，后又将液压能转换为机械能做功。§15—1液压传动概述二．液压传动系统的组成及图形符号在上述液压传动系统中，节流阀5控制流入液压缸的流量，从而控制工作台的移动速度；溢流阀4控制油泵出口的油液压力，并让多余的油经其流回油箱。下图是一个简化机床工作台液压传动系统。§15—1液压传动概述液压传动系统由以下五个部分组成：1）动力元件，如液压泵；2）执行元件，如液压缸和液压马达；3）控制元件，如溢流阀、节流阀和换向阀等；4）辅助元件，如油箱、油管、滤清器等；5）工作介质，液压油。图15-2是液压系统的结构原理图，这种图形直观性强、容

3、易理解，但难以绘制。液压系统结构原理图是需要采用国家标准中规定的液压图形符号绘制，如图15-2C.§15—1液压传动概述三、液压传动的优缺点液压传动的主要优点：①液压传动能方便地实现无级调速，调速范围大。②在相同功率情况下，液压传动装置的体积较小，重量较轻，结构紧凑。③液压传动工作比较平稳，反应快，换向冲击小，能快速启动、制动和频繁换向。④便于实现过载保护，而且工作油液能使传动零件实现自润滑，故使用寿命较长。⑤操纵简单，易实现自动化。当与电气控制联合使用时，易于实现复杂的自动工作循环。⑥液压元件已实现系列化、标准化和通用化，故制造、使用和维修都比较方便。§15—1液压传动概述

4、液压传动的主要缺点：①液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使传动无法保证严格的传动比。②液压传动的能量损失(泄漏损失、摩擦损失等)较大，传动效率不高，不宜作远距离传动。③液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在很高和很低的温度下工作。④液压传动出现故障时不易找出原因。§15—2液压泵和液压马达一、液压泵的基本原理及分类如图为单柱塞液压泵的工作原理图。1-偏心轮；2-柱塞；3-缸体；4-弹簧；5、6-单向阀。单柱塞液压泵是靠密封容积变化来实现吸油和压油的，排油量取决于密封腔的容积变化量，故称为容积式泵。液压泵是液压系统的动力元件，它将原动机输入的机械能转换为输出油液的压力能；液压马达是

5、液压系统的执行元件，它将输入油液的压力能转换为输出轴转动的机械能，用于拖动负载。§15—2液压泵和液压马达构成容积式泵的两个必要条件：1)有周期性的密封容积变化。密封容积由小变大时吸油，由大变小时压油。2)有配流装置。它保证密封容积由小变大时只与吸油管连通；密封容积由大变小时只与压油管连通。液压泵的图形符号：（a）单向定量泵（b）单向变量泵（c）双向定量泵（d）双向变量泵按照结构形式不同，容积式液压泵分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等类型；按照输出油液流量能否调节，液压泵又有定量泵和变量泵之分。§15—2液压泵和液压马达二、液压泵的性能参数（压力、排量和流量、功率、效率）1．液压泵

6、的压力液压泵的工作压力是指泵工作时输出油液的实际压力，取决于外界负载，一般随外界载荷变化而变化。泵在正常工作条件下具有的最高压力称为泵的额定压力。当泵的工作压力超过额定压力时，泵会发生过载损坏由于液压传动的用途不同，系统所需要的压力也不相同，为了便于液压元件的设计、生产和使用，将压力分为几个等级。表15-1压力分级压力等级低压中压中高压高压超高压压力／MPa≤2.5＞2.5～8＞8～16＞16～32＞32§15—2液压泵和液压马达2．液压泵的排量和流量由泵的密封容腔几何尺寸变化计算而得的泵的每转排油体积称为排量V，泵在单位时间内的排油体积称为泵的理论流量。泵的理论流量qVt为

7、泵的排量和理论流量是在不考虑泄漏影响下的计算值，故与泵的工作压力无关。泵的实际流量qV是指泵工作时的实际输出流量，与泵的工作压力有关。显然，泵的实际流量小于理论流量。§15—2液压泵和液压马达3．液压泵的功率液压泵的输出为液压能，输出功率P0为液压泵的输入功率Pi为泵轴的驱动功率，即4．液压泵的效率液压泵的效率由容积效率和机械效率组成。液压泵实际流量qV与理论流量qvt的比值称为容积效率，以ηv表示。即式中，Pi为液压泵的输入转矩。由于由于又泄漏和摩擦，显然，P0