液压传动考试复习重点

液压传动总复习时间：6.24(周六）液压传动考试通知第一章液压传动概述1.1液压传动的定义1.2液压传动发展概述1.3液压传动工作原理及组成1.4液压传动工作特性1.5液压传动的优缺点1.6液压传动的工业应用理想液体的能量守恒cgupz22伯努力方程比位能比压能比动能液压传动：用液体作为介质，利用其压力能实现运动传递。液力传动：用液体作为介质，利用其动能实现运动传递。气压传动：用气体作为介质，利用其压力能实现运动传递。气力传动：用气体作为介质，利用其动能实现运动传递。液压系统组成（1）动力元件—泵（机械能压力能）（2）执行元件—缸、马达（压力能机械能）（3）控制元件—阀（控制方向、压力及流量）（4）辅助元件—油箱、油管、滤油器（５）工作介质—液压油力的传递遵循帕斯卡原理–p2=F2/A2F1=p1A1=p2A1=pA1–液压与气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–q1=v1A1=v2A2=q2–执行元件的运动速度取决于流量。压力和流量是液压与气压传动中的两个最基本的参数。液压传动的工作特性机床工作台液压传动系统组成第2章液压泵及液压马达2.1液压泵与液压马达作用2.2液压泵与液压马达工作原理2.3液压泵与液压马达分类2.4液压泵与液压马达参数2.5齿轮泵和齿轮马达2.6叶片泵和与叶片马达2.7柱塞泵和柱塞马达2.8液压泵的性能比较§2.1液压泵及液压马达的作用液压泵是液压系统的动力元件，将原动机输入的机械能转换为压力能输出，为执行元件提供压力油。液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置,输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。§2.2工作原理液压传动系统中使用的液压泵都是容积式的，其工作原理如图所示.液压马达的工作原理液压系统中使用的液压马达也是容积式的，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，成为液压马达。液压泵正常工作的三个必备条件▲必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；▲密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变大——吸油，由大变小——压油；▲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，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通过两个单向阀来实现这一要求的。液压泵与马达结构上的区别1.一般泵进口尺寸出口尺寸，马达则进出口尺寸相同。2.泵结构上有自吸能力，而马达则无此能力。3.马达需正反转，内部结构一般对称，泵一般无此要求。4.马达结构及润滑要求要满足很宽的调速范围，泵高速而变化小。5.马达需较大的启动扭矩，要求内部摩擦小。液压泵和液压马达的种类按其排量能否调节分为：定量泵（定量马达）变量泵（变量马达）按结构形式可分为：齿轮式叶片式柱塞式螺杆式一、液压泵和液压马达的分类§2.3液压泵和液压马达的分类二、液压泵和液压马达的图形符号a.单向定量液压泵b.单向变量液压泵c.单向定量马达d.单向变量马达e.双向变量液压泵f.双向变量马达§2.4液压泵和液压马达的性能参数(1)工作压力:（输出油液压力)取决于负载。一、压力(2)额定压力:按试验标准规定情况下，允许连续运转的最高压力。(3)最高压力:短时间运行允许最高压力。泵(1)工作压力:（输入油液压力）取决于输出轴上的转矩。(2)额定压力:按试验标准规定情况下，允许连续运转的最高压力。(3)最高压力:短时间运行允许最高压力。马达流量与排量二、排量：不考虑泄漏情况下，泵（马达）每转一圈所排出液体的体积，一般由其结构尺寸计算得来。三、流量：单位时间内流体流过任意截面的流体的体积。1）理论流量：2）实际流量3）额定流量tqVntqqq额定压力、额定转速下泵输出的流量3单位（m/)或（/)sLm四、转速公称转速：nn:泵（马达）不产生空穴及气蚀下连续运转的速度。最大转速：nmax:泵（马达）有零件磨擦限制的短期最高运转的速度。最小转速：nmin:马达不产生爬行现象的最低稳定运转速度。五、功率理论输入功率实际输入功率理论输出功率实际输出功率bntPqpbiPTbttPqpbPqp泵理论输入功率实际输入功率理论输出功率实际输出功率马达miPqpmntPqpmttPqpmPTT、ωΔp、q六、效率容积效率：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//vbbtbbtPPqq泵马达机械效率：理论输入功率（转矩）与实际输入功率（转矩）之比//mbnbibnbiPPTT容积效率：经过容积损失后理论输入功率（流量）与实际输入功率（流量）之比//vmtmimtmiPPqq机械效率：实际输出功率（转矩）与理论输出功率（转矩）之比//mmmtmmtPPTT计算实例1例题2－1某液压系统，泵的排量V＝10mL/r，电机转速n＝1200rpm，泵的输出压力p=5Mpa泵容积效率ηv＝0.92，总效率η＝0.84，求：1）泵的理论流量；2）泵的实际流量；3）泵的输出功率(实际）；4）驱动电机功率。解：1）泵的理论流量qt=v·n·10-3=10×1200×10-3＝12L/min2)泵的实际流量q＝qt·ηv＝12×0.92＝11.04L/min3)泵的输出功率4）驱动电机功率计算实例1511.040.9()6060pqPkw0.91.07()0.84ipPkw计算实例2已知泵的排量为160mL/r，转速为1000r/min，机械效率为0.9，总效率为0.85；液压马达排量为140mL/r，机械效率0.9，总效率为0.8，系统压力为8.5MPa，不计管路损失，液压马达的转速是多少？其输出转矩是多少？驱动液压泵所需的转矩和功率是多少？63316010(1000/60)0.852.5210(/)0.9bbbbmnvmsb泵实际流量qbv泵容积效率bbtqqbbmbvbbqvnbt0.80.890.9mmmｍv马达容积效率ｍvmtmtmbqqqqｍtmmvmmqqvn3151(/)0.89960/14010(/)bmvmqLmnrmvLrｍ马达转速mmmtmtPTPTｍｍ马达机械效率mtmmTTｍ668.510140100.917022mmmpvTNmｍ马达输出转矩362.52108.51025.20.85kWbi泵实际输入功率ＰbbibＰ泵总效率ＰbibbbbPqpP2bbPTnTbi32.5210240.7221000/60biPNmnb泵所需转矩T泵性能指标公式记忆理论转矩记住它,等于排量乘压差.理论流量记得住,等于排量乘转速.功率等于p乘q,也等转矩乘转速.能流方向分得清,乘除效率不含糊.计算单位要统一,角度一律用弧度.泵性能指标公式记忆齿轮泵和齿轮马达三、齿轮泵结构特点1.困油现象吸压困油现象产生的原因齿轮重迭系数ε＞1，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。困油现象解决方法困油现象的危害:闭死容积由大变小时油液受挤压，导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，会引起汽蚀和噪声。卸荷措施:在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽2.径向力不平衡齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力F即为齿轮泵的径向力减小径向力措施（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。减小径向力措施（4)通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的作用。平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。3.泄漏问题1)泄漏途径：轴向间隙80%ql径向间隙15%ql啮合处5%ql2)危害：ηv↓3)防泄措施：a)减小轴向间隙b)轴向间隙补偿装置浮动侧板浮动轴套防泄措施b)轴向间隙补偿装置浮动侧板浮动轴套a)减小轴向间隙小流量：间隙0.025-0.04mm大流量：间隙0.04-0.06mm叶片泵与叶片马达叶片泵分类优点：输出流量均匀、脉动小、噪声低、体积小。缺点：自吸性能差、对油液污染敏感、结构较复杂。分类{单作用双作用每转排油一次每转排油两次限压式变量叶片泵1.结构特点:弹簧、反馈柱塞、限位螺钉。eoo’2.工作原理：靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距的大小，来改变流量。转子中心固定，定子可以水平移动外反馈、限压下图左中表示限压式变量叶片泵的原理，下图右为其特性曲线。泵的输出压力作用在定子右侧的活塞1上。当压力作用在活塞上的力不超过弹簧2的预紧力时，泵的输出流量基本不变。当泵的工作压力增加，作用于活塞上的力超过弹簧的预紧力时，定子向左移动，偏心量减小，泵的输出流量减小。当泵压力到达某一数值时，偏心量接近零，泵没有流量输出。限压式变量叶片泵的特性曲线ＡＢ段：当工作压力p小于预先调定的限定压力pcＢＣ段：泵的供油压力p超过预先调整的压力pB柱塞泵和柱塞马达轴向式径向式一、轴向柱塞泵柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油，柱塞数必须大于等于3。径向柱塞泵–配流轴式径向柱塞泵–阀配流径向柱塞泵轴向柱塞泵–斜盘式轴向柱塞泵–斜轴式无铰轴向柱塞泵1.工作原理工作原理–缸体：均布Z个柱塞孔，分布圆直径为D–柱塞滑履组：柱塞直径为d–斜盘：相对传动轴倾角为β–配流盘–传动轴*缸体转动*斜盘、配油盘不动缸体、柱塞、配油盘、斜盘*柱塞伸出低压油机械装置{2.典型结构3.流量计算hAVhd42tgDdV42排量:24dVVzDtgz一个密封空间:tgDh24vvdqvnDtgzn流量:式中：d-柱塞直径D-柱塞分布圆直径β-斜盘倾角z-柱塞数tgDhβq∝tgβ,β↑q↑;β↓q↓。改变β的大小——变量泵；改变β的方向——双向泵。流量脉动率：)2(sin2)4(sin222zzqz为奇数z为偶数结论：柱塞数为奇数时流量脉动小，柱塞数越多，脉动越小。一般取z=7、9、1124vdqDtgzn能否变量压力脉动率油液要求效率噪声外啮合齿轮泵双作用叶片泵单作用叶片泵轴向柱塞泵能不能能不能低压高压低压低压大小中等中等较低中等中等高低中等中等高大小中等中等液压泵的性能比较与选用第3章液压缸§3.1液压缸概述及分类一、作用：压力能——机械能,用于实现直线往复运动二、液压缸的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§2.2单杆双作用活塞式液压缸一、结构缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等二.工作原理工作原理：因两侧有效作用面积或油液压力不等，活塞在液压力的作用下，作直线往复运动。无杆腔进油腔回油腔有杆腔三、职能符号单杆单作用活塞缸单杆双作用活塞缸双向液压驱动单向液压驱动，回程靠外力。(1)速度同样q时，v1v2；1214vvqqvAD22224()vvqqvADd四、主要参数及计算结论1(2)推力mApApF)(22111mdDpDp)]44(4[22221mpdppD]4)(4[22212mDpdDp]4)44([22221mApApF)(12212mpdppD]4)(4[12212p一样，F1F2结论2例：液压刨床五、差动缸差动连接后，速度大，推力小q1q2pq代入上式：推力：速度：32124qqqvAAAd杆12qqq113223qAvqAv1323AvqAv312()qvAA特点：v3v1；F3F1。4)(221213dppAAAppApAF杆活塞只有一个，设此时的速度为v3结论差动缸3qvA杆22qvA32vv如令：22244dDd