(中职)机械基础教案(液压)

项目九任务二学习液压传动动力元件课型理论授课时间课时：4授课班级课题序号：主备栏建议栏教学目标：1、掌握泵的工作原理和应用特点。2、识别液压泵的类型及图形符号。3、认识常用液压泵的结构。4、掌握液压泵的选择方法。教学重点与难点：液压泵的工作原理及液压泵的选择方法。液压泵的图形符号及类型。常用液压泵的认识。教学手段：讲练结合使用教具：多媒体课件教学进程新授：液压泵（动力元件）：机械能液压能一、液压泵的工作原理：（液压泵俗称油泵）多媒体演示吸油：柱塞向下移动，容积增大，形成局部真空。压油：柱塞向上移动，容积减小，油液压力升高。容积泵：通过密封容积的变化来完成吸油和压油的，其排油量的大小取决于密封容积的变化值，这样的液压泵称为容积泵。正常工作的必备条件：（1）具有密封容积。（2）密封容积能交替变化。（3）应有配流装置。作用：吸油过程中，密封容积与油箱相通，关闭供油路；压油过程中，密封容积与供油路相通，切断与油箱的连接。（4）吸油过程中，油箱必须和大气相通。二、常用液压泵种类和图形符号1、按其结构形式：齿轮泵：低压泵叶片泵：中压泵柱塞泵：高压泵2、按泵的输出流量能否调节：定量泵单向双向变量泵单向双向3、按泵的额定压力的高低：低压泵中压泵高压泵三、常用液压泵（一）、齿轮泵：(CB-25)1、工作原理：吸油腔：轮齿脱开啮合，容积增大吸油。压油腔：轮齿进入啮合，容积减小压油。2、特点：结构简单，制造方便，价格低廉，自吸性能好，对油液污染不敏感，但径向力不平衡（措施：增大吸油口，减小压油口）。3.低压系统，2.5Mpa以下，定量泵4.配流装置：齿轮轮齿的啮合线（二）、叶片泵：（YB-40）1、双作用叶片泵（卸荷式叶片泵、平衡式叶片泵）（1）转子每转一周，每个密封工作腔吸油、压油各两次。（2）工作原理：由定子的内表面，转子的外表面及相邻两个叶片组成的密封容积，且密封容积交替变化，完成吸油和压油。（3）偏心距e=0定量泵（4）特点：径向力平衡，运转平稳，输油量均匀，噪音小，但结构复杂，吸油特性差，对油液污染敏感。（5）配流装置：配油盘（不动）2、单作用叶片泵（非卸荷式叶片泵）（1）转子每转一周，每个密封工作腔吸油、压油各一次。（2）偏心距e=0双向变量泵（改变偏心距的大小和方向）（3）特点：（与双作用泵相同）但径向力不平衡。（4）配流装置：配油盘（不动）（5）限压式变量叶片泵叶片泵适用于中压系统，6.3Mpa以下。（三）、柱塞泵根据柱塞排列方向不同，分径向柱塞泵和轴向柱塞泵。1、径向柱塞泵（1）工作原理：利用柱塞在缸体中往复运动使密封容积产生变化，来实现吸油和压油。（2）偏心距e=0（可调）双向变量泵（靠改变偏心距的大小和偏心方向）（3）配流装置：配油轴（不动）（4）特点：性能稳定，耐冲击性能好，配合精度高，密封性能好，容积效率高，压力高、流量大，能调节，但径向尺寸大，自吸能力差，对油液污染敏感，且配油轴受到不平衡液压力。（5）适用于高压、大流量系统，10MPa以上。2、轴向柱塞泵（1）工作原理：靠柱塞在缸体中往复运动使密封容积产生变化，来实现吸油和压油。0—容积增大，吸油—2容积减小，压油（2）斜盘法线与轴线之间的夹角为称为斜盘倾角。双向变量泵（改变角的大小和方向）（3）特点：配合精度高，密封性能好，容积效率高、压力高，结构紧凑，尺寸小、流量大，能调节，但对油液污染敏感。（4）配流装置：配有盘（不动）（5）适用于高压、大流量及流量需要调节的系统中，10Mpa以上。四、液压泵的选择方法（1）液压泵的流量选择：q泵≧K漏q缸,,然后确定额定流量.（2）液压泵的压力选择:P泵≧K压P缸,然后确定额定压力.（3）液压泵的类型选择:根据泵的额定压力选择泵的类型.随堂练习一：一、填空题：1．液压泵是靠来实现吸油和压油的，所以称容积泵。2．液压泵是提供一定和的油液的动力元件。3．泵的输油量与及成正比。二、判断题：1．液压系统中的功率大小与系统的流速和压力有关。（）2．运转中密封容积不断交替变化的液压泵都是变量泵。（）三、选择题拖动液压泵工作的电机功率应比液压泵输出功率（）A.相等B.小些C.大些D.不能确定随堂练习二一、选择题：1．对油液污染不敏感，自吸能力强，常用于低压系统的是（）A．齿轮泵B．叶片泵C．柱塞泵D．A或B2．齿轮泵常用以减轻径向不平衡力影响的措施，以下正确的是（）A．增大吸油口，减小压油口B．减小吸油口，增大压油口C．增大吸油口，增大压油口D．减小吸油口，减小压油口3．单作用叶片泵转子与定子中心重合时，可输出稳定的流量。（）A．最大B．最小C．中等D．无法判断4.单作用式叶片泵又可称为（）A.定量卸荷式泵B.变量非卸荷式泵C.定量非卸荷式泵D.变量非卸荷式泵5．以下各液压泵中，不能成为双向变量泵的是（）A．径向柱塞泵B．轴向柱塞泵C．单作用叶片泵D．双作用叶片泵6．轴向柱塞泵是通过改变成为变量泵。（）A．偏心距B．偏心方向C．斜盘倾角D．斜盘倾斜方向7.流量可调的液压泵称为泵。（）A.定量B.变量C.双向D.调节8.限压式变量叶片泵，当泵的输出压力低于或等于调定压力时，输出流量。（）A.最大B.中等C.最小9.叶片泵的特点是（）A.自吸能力好，但对吸油条件较严B.对油液污染不敏感，工作可靠性好C.输油量均匀，运转平稳，噪音小D.结构简单，但零件的制造精度高、价格高10．以下各液压泵中所受压力不平衡的是（）A．径向柱塞泵B．轴向柱塞泵C．单作用叶片泵D．双作用叶片泵11．轴向柱塞泵是通过改变成为变量泵。（）A．偏心距B．偏心方向C．斜盘倾角D．斜盘倾斜方向12．下列不是柱塞泵的应用特点的是（）A．泄漏小，在高温下有较高的容积效率B．流量调节容易C．对油液污染不敏感D．结构复杂，价格较高二、判断题：1、齿轮泵多用于高压系统，叶片泵多用于低压系统。（）2、外啮合齿轮泵中，轮齿不断脱开啮合的一侧油腔是压油腔。（）3、卸荷式叶片泵输出流量随着密封容积的变化而变化，是变量泵。（）4、双作用式叶片泵的转子中心与定子中心存在偏心距。（）5、轴向柱塞泵中配油轴随转子一起转动。（）6、单作用叶片泵易于单向变量，双作用叶片泵易于双向变量。（）7、泵的输油量与密封容积大小及单位时间内变化的次数成正比。（）8、径向柱塞泵结构复杂，径向尺寸大，易磨损，已逐渐被轴向泵代替。()9、限压式变量泵的特点是当工作压力达到调定值后，泵的流量会随工作压力的增加而减小。（）10、运转中密封容积不断交替变化的液压泵都是变量泵。（）三、填空题：1、单作用式叶片泵只要改变就能改变输油量大小；如改变就能改变输油方向，所以它是泵。2、柱塞泵按的不同，分为径向柱塞泵和。3、液压泵利用的交替变化吸、压油，将能转换称能。4、齿轮泵主要用于液压传动系统中。5、齿轮泵中，由于径向力不平衡，使泄漏增大，减小的方法是，为泵。6、柱塞泵泄漏，容积效率，常用于系统。小结：教学反思：项目九任务三认识液压传动的执行元件课型理论课授课时间课时：6授课班级课题序号：主备栏建议栏教学目标：1.掌握双杆活塞缸的工作原理、特点及适用场合。2.掌握单杆活塞缸的工作原理及推力、速度公式。3.熟悉单杆活塞缸的三种进油方式各自的特点及应用。4.了解液压缸的分类和机构特点。5.其余液压缸及液压缸的密封、缓冲、排气装置。教学难点：1、单杆活塞缸推力、速度公式的应用，差动连接。2、双杆活塞缸推力速度计算。教学方法：讲授法、练习法使用教具：多媒体课件教学过程：知识精讲：液压缸（执行元件）：液压能机械能一般用来实现往复直线运动或摆动。一、分类及结构特点（1）按运动形式：直线往复运动液压缸和摆动液压缸（2）按结构：活塞缸实现直线运动，输出推力和速度。柱塞缸摆动缸实现小于360°的转动，输出转矩和角速度。（3）按压力油作用的方向：单作用缸：压力油作用下只能作单方向运动，回程借助自重或其他外力（弹簧力）。双作用缸：两个方向的运动都由压力油作用实现。（4）在液压系统中，最常见的液压缸是单出杆式双作用液压缸和双出杆式双作用液压缸。主要采用活塞式的机构形式。主要由缸体、活塞和活塞杆组成。二、典型液压缸的工作原理、特点和应用1、活塞式液压缸（1）双作用双出杆缸A、缸体固定（实心式）特点：工作台的运动范围略大于缸有效行程的三倍，即3L，用于行程短或小型液压设备。B、活塞固定（空心式）特点：工作台的运动范围略大于缸有效行程的两倍，即2L，用于行程长或大、中型液压设备。推力：F=pA=4(D2-d2)p=FR(负载)速度：=Aq=)(422dDq（2）单杆活塞缸A、无杆腔进压力油推力：F1=pA1=4D2p=F(负载)（工进）速度：1=1Aq=24DqB、有杆腔进压力油推力：F2=pA2=4(D2-d2)p=F（负载）（快退）速度：2=2Aq=)(422dDqC、差动连接两腔同时输入压力油，利用活塞两侧有效面积差进行工作的单杆活塞缸称为差动液压缸。推力：F3=F1+F2=A1p-A2p=A3p=4d2p=F（负载）（快进）速度：3A1=3A2+q3A1-3A2=q3=21AAq=3Aq=24dq如果要使快退、快进运动速度相等，即2=32Aq=3Aq31AAq=3Aq所以A1=2A3则D=2d2、其余液压缸简介（1）.柱塞缸单向运动：借助自重或其他外力（弹簧力）回程。双向运动：柱塞缸成对适用。特点：柱塞缸与缸筒无配合要求，缸筒内孔不需精加工，甚至可以不加工，用于行程较长场合，如龙门刨床。（2）.摆动缸摆角一般不超过280º，用于机床送料装置，间歇进给机构。（3）.伸缩缸特点：行程长，径向尺寸大，轴向尺寸小，推力和速度随工作行程的变化而变化。活塞伸出的顺序先大后小推力：由大到小速度：由慢到快（4）.齿条活塞缸将活塞的直线运动转变为齿轮轴的往复摆动。（5）.增压缸三、液压缸的密封、缓冲和排气1.液压缸的密封装置作用：防止油液外泄漏（活塞杆与端盖间的泄漏）和内泄漏（活塞与缸筒）（1）间隙密封依靠相对运动零件配合面之间的微小间隙而防漏。开环形小槽：（1）使活塞和缸体同心。（2）密封作用。适用场合：用于尺寸较小，压力低，运动速度较高的液压缸。（2）密封圈密封“O”形：结构简单，密封效果好，应用最广。“Y”形：运动速度较高，用于液压缸与活塞及活塞杆密封。“V”形：移动速度不高的场合。（唇边对着压力油方向）2.液压缸的缓冲作用：防止活塞在行程终了时和缸盖发生撞击。组成：活塞凸台和缸盖凹槽工作原理：凸台进入凹槽时，油液从缝隙挤出，增大回油阻力，产生制动，实现缓冲，降低活塞运动速度，避免撞击缸盖。3.液压缸的排气（1）油液最好从液压缸的最高点进入和排出。混入空气：影响运动平稳性，会产生爬行现象，换向精度下降。（2）对运动平稳性要求高的液压缸，两端装有排气塞。随堂练习（一）一、填空题：1、当双出杆活塞缸输入油液的流量和压力相同，且活塞杆直径相等时，活塞往返运动速度，活塞向左、右产生的牵引力。2、这种两腔同时输入压力油，利用活塞两侧进行工作的，称为差动液压缸。3、双出杆活塞式液压缸，当活塞杆为实心时，是固定，其约为有效行程的倍。4、实心双出杆活塞缸，工作台所占的空间面积大，所以适用于行程的液压设备上。二、判断题：1、液压系统中，为了实现机床工作台的往复运动速度不同，采用双出杆活塞式液压缸。（）2、当需要液压缸的有效行程较长时，常采用差动缸。（）3、空心双出杆液压缸的运动范围为2L，故用于大型液压设备上。（）4、单杆活塞缸差动连接增速的实质是缩小了液压缸的有效工作面积。（）5、差动连接的双出杆活塞缸，可使活塞实现快速运动。（）三、选择题：1、双作用单出杆的液压缸中，活塞截面积A1，活塞杆截面积A2，活塞的运动速度υ为已知。下列判断正确的是（）A．进入液压缸的流量qυ1与从液压缸排出的流量qυ2相等。B．左右两腔油液的平均流速与活塞的运动速度相等。C．若进回油管的直径相等，则进回油管中油液的平均流速相等。D．左右两腔的油液压力相等。2、以下能实现快速运动的液压缸是（）A．柱塞式液压缸B.齿条活塞缸C.差动液压缸D.双