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1/8【2018年】液压与气压传动概念【最新经典版】1.液压与气压传动系统的工作原理：1）．液压与气压传动是分别以液体和气体作为工作介质来进行能量传递和转换的；2）．液压与气压传动是分别以液体和气体的压力能来传递动力和运动的；3）．液压与气压传动中的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行的。2.液压与气压传动系统的组成：动力装置、控制及调节装置、执行元件、辅助装置、工作介质。3.液压与气压传动系统的组成部分的作用：1）动力装置：对液压传动系统来说是液压泵，其作用是为液压传动系统提供压力油；对气压传动系统来说是气压发生装置（气源装置），其作用是为气压传动系统提供压缩空气。2）控制及其调节装置：用来控制工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构按要求工作；3）执行元件：在工作介质的作用下输出力和速度（或转矩和转速），以驱动工作机构作功；4）辅助装置：一些对完成主要工作起辅助作用的元件，对保证系统正常工作有着重要的作用；5）工作介质：利用液体的压力能来传递能量。4.液压传动的特点：1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生更大的动力；2）液压装置容易做到对速度的无极调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长；5）液压装置易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制、气压传动控制或其它传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作；6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用；7）液压传动无法保证严格的传动比；8）液压传动有较多的能量损失（泄露损失、摩擦损失等），因此，传动效率相对低；9）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作；10）液压传动在出现故障时不易诊断。5.在液压传动技术中，液压油液最重要的特性是它的可压缩性和粘性。6.液体的粘性：液体在外力作用下流动或有流动趋势时，液体内分子间的内聚力要阻止液体分子的相对运动，由此产生一种内在摩擦力，这种现象为液体的粘性。7.常用液体粘度表示方法有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。8.我国液压油的牌号就是用在温度为40℃时的运动粘度平均值来表示的。例如32号液压油，就是指这种油在40℃时的运动粘度平均值为32mm2/s。9.粘温特性：温度升高，粘度显著下降。10.气压工作介质主要是压缩空气。11.相对湿度表示湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度，故也称为饱和度。12.气压传动技术中规定，各种阀内空气相对湿度不得大于90％。13.静止液体的压力性质：1）液体的压力沿着内法线方向上相等；2）静止液体内任一点处的压力在各个方向上都相等。14.液体静力学基本方程式：P=Po+密度乘以gh。15.静止液体内任一点处的压力都由两部分组成：一部分是液面上的压力P0，另一部分是该点以上液体自重所形成的压力。16.压力有两种表示方法：绝对压力和相对压力。2/817.绝对压力：以绝对真空为基准来进行度量的压力叫做绝对压力。18.相对压力：以大气压力为基准来进行度量的压力叫做相对压力。19.以大气压为基准计算压力值时，基准以上的正值表示压力；基准以下的负值就是真空度。20.真空度=大气压-绝对压力。21.帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力可以等值传递到液体内各点，也称静压传递原理。22.理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体。23.定常流动：液体流动时，如果液体中任一空间点处的压力、速度和密度等都不随时间变化，也称稳定流动或恒定流动；反之，则称为非定常流动。24.连续性方程：是质量守恒定律在流体力学中的一种具体表现形式。25.伯努利方程：是能量守恒定律在流体力学中的一种具体表现形式。26.理想液体的伯努利方程的物理意义：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。27.动量方程：是动量定律在流体力学中的具体应用。28.压力损失可分为两类：沿程压力损失和局部压力损失。29.沿程压力损失：液体在等径直管流动时，因摩擦和质点的相互扰动而产生的压力损失。30.局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液体方向和流速发生变化，在这些地方形成漩涡、气穴，并发生强烈的撞击现象，由此造成的压力损失。31.液体在管道中流动时有两种流动状态：层流和紊流（湍流）。32.层流（流速低）时，液体的流速低，液体质点受粘性约束，不能随意运动，粘性力起主导作用，液体的能量主要消耗在液体之间的摩擦力损失上。33.紊流（流速高）时，液体的流速较高，粘性的制约作用减弱，惯性力其主导作用，液体的能量主要消耗在动能损失上。34.雷诺数：液体在管道中流动状态的判别数。Reer=2320（金属管）,1600-2000（橡胶管）；λ=75/Re（金属管），80/Re（橡胶管）。35.层流（α=2，β=4/3）：液体的实际雷诺数Re小于临界雷诺数Reer，反之，为紊流（α=1，β=1）。36.雷诺数的物理意义：雷诺数是液体流动的惯性作用对粘性作用的比。当雷诺数较大时，说明惯性力起主导作用，这时液体流动处于紊流状态；当雷诺数较小时，说明粘性力起主导作用，这时液体流动处于层流状态。37.空口根据他们的长径比可分为三种：空口长径比l/d≤0.5时，称为薄壁孔；当0.5＜l/d≤4时，称为短孔；当l/d＞4时，称为细长孔。38.理想气体：没有粘性的假想气体。39.热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表现形式。热力学第一定律指出：在任一过程中，系统所吸收的热量，在数值上等于该过程中系统内能的增量与外界作功的总和。40.静止气体在状态变化：1）等容状态过程是指在气体体积保持不变的情况下，气体的状态变化过程；2）等压状态过程是指在气体压力保持不变的情况下，气体的状态变化过程；3）等温状态过程是指在气体温度保持不变的情况下，气体的状态变化过程；4）绝热状态过程是指气体在状态变化时不与外界发3/8生热交换；多变状态过程是指在没有任何制约条件下，一定质量气体所进行的状态变化过程。41.空穴现象：在流动的液体中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，从而到这一天中出现大量的气泡，这种现象称为空穴现象。（空穴现象多发生在阀口和液压泵的进口处）42.空穴现象的危害：1）液体在低压部分产生空穴后，到高压部分气泡又重溶解于液体中，周围的高压液体迅速填补原来的空间，形成无数微小范围内的液压冲击，这将引起噪声、振动等有害现象；2）液压系统受到空穴引起的液压冲击而造成零件的损坏。另外，由于析出空气中有游离氧，对零件具有很强的氧化作用，引起元件的腐蚀，这些称为气蚀作用；3）空穴现象使液体中带有一定量的气泡，从而引起流量的不连续及压力的波动，严重时甚至断流，使液压系统不能正常工作。43.减少空穴现象和气蚀的措施：1)减小孔口或缝隙前后的压力降。一般希望孔口或缝隙前后的压力比p1/p2＜3.5；2）降低泵的吸油高度，适当加大吸油管直径，限制吸油管的流速，尽量减小吸油管路中的压力损失（如及时清洗过滤器或更换滤芯等）。对于自吸能力差的泵要安装辅助泵供油；3）管路要有良好的密封，防止空气进入；4）提高液压零件的抗气蚀能力，采用抗腐蚀能力强的金属材料，减小零件表面粗糙度值等。44.液压冲击：在液压传动系统中，常常由于一些原因而使液体压力突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。45.液压冲击的危害：1)冲击压力可高达正常工作压力的3-4倍，使液压系统中的元件、管道、仪表等遭到破坏；2)液压冲击使压力继电器误发信号，干扰液压系统的正常工作，影响液压系统的工作稳定性和可靠性；3)液压冲击引起震动和噪声、连接件松动，造成漏油、压力阀调节压力改变。46.液压冲击产生的原因：在阀门突然关闭或运动部件快速制动等情况下，液体在系统中的流动会突然受阻。这时，由于液流的惯性作用，液体就从受阻端开始，迅速将动能逐层转换为液压能，因而产生了压力冲击波，产生液压冲击的本质是动量变化。47.减小压力冲击的措施：1）尽可能延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间；2）正确设计阀口，限制管道流速及运动部件速度，使运动部件制动时速度变化比较均匀；3）在某些精度要求不高的机械上，使液压缸两腔油路在换向阀回到中位时瞬时互通；4）适当加大管道直径，尽量缩短管道长度；5）采用软管，增加系统的弹性，以减少压力冲击。48.液压泵和气源装置是液压和气压传动系统的动力装置，能量转换元件。它们由原动机（电动机或内燃机等）驱动，把输入的机械能转换成油液或气体的压力能再输出到系统中去，为执行元件提供动力。它们是液压和气压传动传动系统的核心元件，其性能好坏将直接影响到系统是否正常工作。49.液压泵的基本工作条件：1）它必须构成密封容积，并且这个密封容积在不断地变化中能完成吸油和压油过程；2）在密封容积增大的吸油过程中，邮箱必须与大气相通（或保持一定的压力），这样，液压泵在大气压力的作用下将油液吸入泵内，这是液压泵的吸油条件；3）吸、压油腔要互相分开并且有良好的密封性。50.液压泵性能参数主要是液压泵的压力、流量和排量、功率和效率等。51.液压泵的压力参数主要是工作压力和额定压力。4/852.液压泵的工作压力取决于负载，负载越大，工作压力越大。工作压力：是指液压泵在实际工作时输出油液的压力值，即泵出油口处压力值，也称系统压力。53.额定压力：是指在保证液压泵的容积效率、使用寿命和额定转速的前提下，泵连续长期运转时允许使用的压力最大限定值。当泵的工作压力超过额定压力时，就会过载。54.流量是指单位时间内泵输出油液的体积，单位为m3/s和L/min。55.排量是由泵密封容腔几何尺寸变化计算而得到的泵每转排出油液的体积，单位mL/r。56.效率：因泄漏而产生的损失是容积损失，因摩擦而产生的损失是机械损失。57.容积效率伊塔pv：是液压泵实际流量与理论流量之比。58.机械效率伊塔pm：是泵所需要的理论转矩Tt与实际转矩T之比。59.总效率伊塔p：是泵输出功率Po与输入功率Pi之比。60.齿轮泵：主要特点是结果简单，制造方便，成本低，价格低廉，体积小，重量轻，自吸性能好，对油液污染不敏感和工作可靠；主要缺点是流量和压力脉动大，噪声大，排量不可调节（是定量泵）。61.齿轮在啮合过程中由于啮合点位置不断变化，吸、压油枪在每一瞬时的容积变化率是不均匀的，所以齿轮泵的瞬时流量是脉动的。62.齿轮泵（低压泵）的结构特点：1)泄漏泵体内表面和齿顶径向间隙的泄漏、齿面啮合处间隙的泄漏、齿轮端面间隙的泄漏（解决措施：选择适当的间隙进行控制，通常轴向间隙控制在0.03-0.04mm，径向间隙控制在0.13-0.16mm，高压齿轮泵往往通过在泵的前、后端盖间增设浮动轴套或浮动侧板的结构措施，以实现轴向间隙的自动补偿）；2）液压径向不平衡力（解决措施：a缩小压油口的直径；b增大泵体内表面与齿轮齿顶圆的间隙，使齿轮在径向不平衡力的作用下，齿顶也不能和泵体相接触；c开压力平衡槽）3）困油现象（消除困油方法：在两端盖板上开一对矩形卸荷槽）63.叶片泵（中压泵）：具有结构紧凑、流量均匀、噪声小、运转平稳等优点，结构复杂、吸油能力差、对油液污染比较敏感等缺点。64.叶片泵按其结构来分有单作用式和双作用式两大类。65.单作用式主要作变量泵（有偏心距，叶片取奇数）；双作用式作定量泵（叶片数一般取偶数12或16），其径向力平衡，流量均匀、寿命长，有其独特的优点。66.限压式变量叶片泵：1）外反馈限压式变量叶片泵：是由出油口引出的压力油作用在柱塞上来控制变量的；2）内反馈限压式变量叶片泵：是依靠压油腔压力直接作用在定子上来控制变量的。67.柱塞泵特点（变量泵、高压泵）：1）工作压力高2）易于变量3）流量范围大；其缺点是对油污染敏感、滤油精度要求高、结构复杂、加工精度高、价格较高等缺点。68