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时间:2020-06-14
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1、汽车液压与气压传动第一章液气压传动与液力技术概述§1-1液气压传动与液力传动的工作原理与组成§1-2液压油的主要性能与选用§1-3气液压传动与液力技术在汽车上的应用及特点研究对象——液压、气压传动(液力)技术及控制。液、气压传动:以有压流体(油、气)为能源介质,通过各种元件形成一定的控制回路,并组合成具有某种功能的机械传动系统,实现能量传递、转换、控制的学科。流体→元件→回路→传动系统→能量传递、转换、控制课程所涉及内容——基本内容、课程结构1、介质的基本物理性能,流体的静力学、动力学特性;——传递动力、速度、平稳性2、系统元件(泵、缸、阀、管等)结构、
2、工作原理、工作性能;3、控制回路的性能、特点;目的——掌握系统控制基本规律;提高控制系统设计能力。意义§1-1气液压传动与液力传动的工作原理与组成一、液压传动的工作原理与系统组成1、工作原理(1)液压千斤顶(P1图1—1)组成:液压泵;——柱塞泵=小缸体+活塞+手柄单向阀;——配油机构油箱;——储油、过滤放油阀(截止阀);——卸荷大液压缸。——缸体+活塞+负载G工作过程:(重复吸油)手柄提起—小活塞上移—单向阀2关闭3开启—小活塞腔抽真空—吸油手柄压下—小活塞下移—单向阀3关闭2开启—小活塞腔压油—油液压入大活塞腔——大活塞腔压力油推动单向阀2关闭,同时克
3、服负载重力。关键:液压腔、管道系统要封闭——放油阀、单向阀活塞腔容积可以改变——大、小活塞腔要有负载——负载决定系统的压力本质:液压系统以液体作为工作介质完成传动;液压系统依靠封闭容积变化传递运动;液压系统依靠液体内部的压力传递动力。(2)分析——力、运动、功率关系①力的比例关系设:小活塞面积为A1;施力为F;大活塞面积为A2;负载为G;油腔压力为p;Gh2FA2A1h1p由帕斯卡压力等值原理:结论:力的比值:与面积成正比,是一定值;力被放大;负载决定油腔工作压力p施的力F大小;——与流入大活塞腔的流体数量(升l)多少无关。②运动关系——活塞位移分析不考虑
4、漏损、管道等变形情况下;设:小活塞下降高度为h1;下降速度为v1;大活塞上升高度为h2;上升速度为v2;流出、流入液体的流量为q。(l/min)由常规压力(0.2~1.0MPa)液体的不可压缩性——体积不变:或上下同除活塞移动时间:或结论:位移关系:与面积成反比,是一定值;位移被缩小;活塞的运动速度大小,由流量q决定;③功率关系——在不考虑漏损情况下;结论:功率关系:无漏损则无功率损失:考虑;活塞的功率(缸径一定时)由流量和压力决定;2、液压系统的组成(1)自卸车的车厢举倾机构(P2图1—2)①举升过程:阀芯4左移a——回油口封闭b——出油口打开阀3限压—
5、—安全保护(压力控制阀)进油路:油箱1—齿轮液压泵8—单向阀7—换向阀5—阀出油口b—油缸进油口—油缸6下腔;回油路:油缸6上腔—过滤器2—油箱1升程②回位过程:释放操纵杆,阀芯在弹簧张力下回位;油口a与回油口b相通,上下缸压力相同;——在车厢重力作用下活塞下行。回程③系统原理图(P2图1—3)用液压传动的规定符号连接而成,反映系统结构的图样。组成:油箱+泵+单向阀+二位三通手动换向阀+直动式限压阀+油缸+过滤器Pba(2)液压系统的一般组成(不包括油液传动介质)①动力元件(能源装置——油泵)本质:能量转换装置;机械能——液体压力能②执行元件(执行装置——
6、油缸或油马达)本质:能量转换装置;液体压力能——机械能③控制元件控制装置——油路的压力、速度、方向控制阀——不同组合方式,形成一定功能的控制回路(重点)④辅助元件辅助装置——油箱、过滤器、蓄能器、管路、接头、油封等。课程结构的四个层次:理论基础流体力学基础知识元件动力元件—执行元件—控制元件—辅助元件回路基本回路—典型回路—新型控制技术综合系统应用设计3、液压系统的特点(1)拖动能力特点——与电力拖动比较:功率不大,但出力(扭矩)大,而质量轻、惯性小;①单位质量的功率(功率—质量比N/m)发电机、电动机——165;液压泵、液压马达——1650,一般大10倍
7、。②单位质量的力(F/m)或单位惯量的力矩大(T/J)力(力矩)—质量比:直线电机——130,一般油缸——13000;液压马达扭矩—惯量比,相当于传统电机10~20倍。拖动特点:结构紧凑重量轻,加速度大,换向响应快(时间常数小),动态品质优良。(2)控制方式及性能——与机械系统比较①操作方便、省力、在大范围内实现无级变速;传动比大——基本不受结构限制;无级变速——全液压汽车,易加速、反转②传递运动平稳,反应速度快,冲击小,能高速启动、制动、换向,润滑好工作寿命长,易实现过载保护;③与电器配合,易实现复杂程序动作、远程控制、自动化——叠加阀、组合阀、压力继电
8、器、行程开关、电磁换向阀、延时控制、逻辑控制元件等④各元件标准化、
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