系统建模与动力学分析-液压系统-2.ppt

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1、液压缸：将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。根据常用液压缸的结构形式，可将其分为四种类型：1.活塞式：其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现活塞的双向运动，故又称为双作用缸。单活塞杆液压缸（左图）只有一端有活塞杆。活塞左边面积较大，当流体压力作用在左边时，提供一慢速的，更大作用力的工作行程；而活塞右边面积较小，返回行程较快。双活塞杆液压缸（右图）在两个方向上具有相等的作用力。2.柱塞式：是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重。3.伸缩式：伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式液压缸中活塞伸

2、出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。4.摆动式：摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液压马达。有单叶片和双叶片两种形式。定子块固定在缸体上，而叶片和转子连接在一起。根据进油方向，叶片将带动转子作往复摆动。结构：叶片、缸体、输出轴单叶片式双叶片式旋转式液压马达：又包括柱塞马达、叶片马达和齿轮马达。许多液压泵只要作小量的改变或根本不需要改变就可以用作马达。1.轴向柱塞马达结构2.工作原理输入的高压油通过柱塞作用在斜盘上。斜盘给柱塞的反作用力的径向分力

3、，使缸体产生转矩。通过输出轴带动负载做功。平行于圆盘的力作用在轴上的扭矩改变供油方向——马达反转。双向马达改变斜盘倾角——排量变，转速变。变量马达3.应用：高转速、较大扭矩的场合。2.径向柱塞马达结构2.径向柱塞马达工作原理在径向柱塞马达中，压力液体进入缸体中的一半，沿液压缸体的轴线推动每个柱塞。这些柱塞的径向移动，一直到旋转至定子轮廓距配油轴最远的点为止。这样，径向推动柱塞而产生缸体和柱塞旋转。2.齿轮马达工作原理（与齿轮泵正好相反）两个齿轮都是被动的，但只有一个是与输出轴相连接的。液压流体从泵进入工作腔A，并在两个方向上沿壳体内表面流到工作腔B，迫使齿轮旋转。通过这种旋转运

4、动可得到对输出轴作功。液压控制阀：是用机械运动来控制液压马达液流的方向。可分为如下四种类型：1.滑阀：一般根据流入和流出此阀的通道数来分类。例如：四通柱塞阀的工作原理阀芯可以在两个方向移动如果阀芯移动到右边，B口与压力口P接通，A口与回油口接通，动力（或马达）活塞移向左。如果阀芯移动到左边，A口与压力口P接通，B口与回油口接通，动力（或马达）活塞移向右。三通阀：用改变作用在不等面积动力活塞一边的压力，来达到改变运动方向的目的。2.挡板阀：也称喷嘴—挡板阀。一个挡板放在两个相对的喷嘴之间。如果挡板向右微小移动，在喷嘴中产生压力不平衡，动力活塞移向左，等等。挡板阀常在液压伺服系统中

5、作为两级伺服阀中的第一级使用，目的是以提供必要的相对较大的力以移动第二级滑阀。3.射流管阀：液压流体自射流管喷射出来，如果射流管自中间位置移动到右边，动力活塞移向左。（图4-15）射流管阀由于零位泄漏量大，响应慢和特性无法预测，因此不像挡板阀用的多，主要优点是对脏的流体不敏感。提升阀：基本上是二通阀。典型的提升阀可以在单向阀和溢流阀中找到。单向阀：一个单通道方向阀，允许液体在一个方向上流动且能控制液体流量的大小。而在反方向上的流动是受到阻碍的。单向阀工作原理：溢流阀：作用是保护装置，防止回路元件过载或限制液压马达的作用力。溢流阀的工作原理：当进口压力超过弹簧力时，阀被推离阀座，

6、流体从压力管道通过阀而流回油箱。当压力下降到低于弹簧力时，阀恢复原位，流动停止。当阀强迫离开阀座，并且流体开始流动时的压力称为开启压力。全流量时的压力比开启压力大。压力增大导致通过溢流阀的流量增大，称此为压力增量。液压系统的优缺点优点1.液压流体具有润滑剂的作用，还能够进行热量传递。2.尺寸较小的液压马达能够产生出大的力和力矩。3.液压马达对于启动、停止和转速转换具有高的速度响应。4.液压马达可在连续的、间断的、倒转和停车的情况下操作而不致损坏。5.直线和旋转式液压马达可以设计成柔性的。6.液压马达泄漏小，载荷作用时的速度降落小。缺点（pp176）油击现象（pp176）由于瞬时

7、关闭管路一端的阀，而使油或水在管路中的流动突然停止，由此肯能引起一间断的压力脉冲，从而引起一系列的冲击，其声音好像是锤击一样，它与流体介质有关。例如：自来水管系统。空穴现象（pp177）在流体的快速流动中汽化和气泡随即破灭的过程称为空穴现象。它会产生噪音和振动，降低效率，损坏流道等。例如：离心式泵。液压流体的性质密度:物质的质量密度是单位体积的质量。单位是kg/m3。比容：比容是密度的倒数。它是流体单位质量所占的容积。比重和比重力：物质的比重力是其单位体积的重量。单位是N/m3。比重力和质量