《液压初级基础讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压初级基础讲解（259页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、液压初级基础知识培训班2009824-28n本次课程主要内容：n掌握液压传动的基本原理及相关定理n掌握液压基本图形符号并看懂液压系统图n掌握久保田挖掘机液压系统的主要部件及其工作原理n掌握液压系统各主要压力的测量方法液压传动的基本原理及相关定理第一章液压传动概述第二章液压传动基础知识第三章液压泵和液压马达第四章液压缸第五章液压控制阀第五章液压辅件第六章液压基本回路第七章典型液压系统第一章液压传动概述液压传动的工作原理及特征液压传动系统的组成液压系统的图形符号液压传动的优缺点液压传动的工作原理和特征液压千斤顶常用于顶升重物如顶起汽车以便拆换轮胎一、特点：（1）通过具有一定压力的液体来传动；（2）
2、传动过程中须经过两次能量转换；（3）传动必须在密封容积内进行，而且容积要进行变化。二、液压传动装置本质:是一种能量转换装置，它先将机械能转换为液压能，后将液压能转换为机械能。液压传动系统的组成动力元件将机械能转换为流体压力能的装置。执行元件将流体的压力能转换为机械能的元件。控制元件控制系统压力、流量、方向的元件以及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件。辅助元件保证系统正常工作除上述三种元件外的装置。液压传动的优缺点主要优点：传递功率大，结构紧凑，布置方便灵活；无级调速，调速范围可达2000：1。传动平稳，换向冲击小，易于实现快速启动、制动和频繁换向。操作控制方便，易于实现自动控制、
3、中远距离控制和过载保护。标准化、系列化、通用化程度高，有利于縮短设计周期、制造周期和降低成本。主要缺点：由于液体的泄漏，无法保证严格的传动比；传动能量损失大，因此传动效率较低；对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低温度下工作；出现故障时不易找出原因，维护成本较高。第二章液压传动基础知识液压油液液体静力学液体动力学管道流动孔口流动缝隙流动液压冲击和气穴现象液压油液密度单位体积液体的质量；可压缩性对于一般液压系统，可认为油液是不可压缩的。粘性液体流动时分子之间产生的一种内摩擦力，用动力粘度，运动粘度，相对粘度来度量。粘度：流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动则该两流体层间会产生摩擦阻力，称为粘
4、滞力。粘度是用来衡量粘滞力大小的一个物理性数据。液压油的性质对液压油液的要求有良好的润滑性；成分要纯净；有良好的化学稳定性；抗泡沫性和抗乳化性好；粘温特性好；材料相容性好；无毒，价格便宜液压油液的选用选用液压油液首先考虑的是粘度液压系统的工作压力压力高，要选择粘度较大的液压油液。环境温度-温度高，选用粘度较大的液压油液。运动速度-速度高，选用粘度较低的液压油液。液压泵的类型工程机械产品上常用的主要是HM抗磨液压油，常用的标号有：32、46、68号，标号越大表示粘度越大，油就越稠，在我国大部分地区都可以常年使用46号液压油，具体标号为：HM46号抗磨液压油标标准分类类油品名称组组成HL通用机床油
5、具有防锈抗氧性能的精制矿物润滑油HM抗磨液压油具有防锈抗氧、抗磨性能的精制矿物润滑油HG液压导轨油具有防锈抗氧、抗磨和抗粘滑性的精制矿物润滑油HV低温液压油具有防锈、抗氧、抗磨性能，加增粘剂的精制矿物润滑油HS合成烃低温液压油具有防锈抗氧、抗磨性能的合成烃油液体静力学若在液体的面积A上所受的法向作用力F为均匀分布时，静压力可表示为p=FA液体静压力在物理学上称为压强，工程实际应用中习惯称为压力。压力的国标单位为N（牛米），即Pa(帕），工程上常用MPa、bar(巴）和kgf，它们的换算关系为：1MPa=10bar=1000000Pa=10.2kgf液体静压力的特性:液体内任一点所受的静压力在各
6、个方向上都相等。液体静压力垂直于承压面，方向为该面内法线方向。静压力基本方程式:如右图所示，压力在静态的液体中等值传递，即：P=F1A1=F2A2由此，液压传动中就可以实现力的放大和缩小，也可以改变力的方向。液体内的压力是由负载决定的。帕斯卡定理：在密闭容器中静止的液体，由外力作用在液体上的压力能等值地传递到液体内的所有各点。静压压力静压力基本方程式p=p0+gh液体内的压力与液体深度成正比。静止液体中任一质点的总能量pg+h保持不变，即能量守恒。液压测试中的表压力显示的是相对压力而非绝对压力。静压力对固体壁面的作用力液体和固体壁面接触时，固体壁面将受到液体静压力的作用当固体壁面为平面时，液体
7、压力在该平面的总作用力F=pA，方向垂直于该平面。当固体壁面为曲面时，液体压力在曲面某方向上的总作用力F=pAx，Ax为曲面在该方向的投影面积。液体动力学理想液体假设的既无粘性又不可压缩的流体称为理想流体。恒定流动液体流动时，液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化的流动，亦称为定常流动或非时变流动流量连续性方程流量连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的表达方式。1A1=2A2q=A=常数式中:液体的流速A管路通道面积q液体的流量同时，流量=体积时间=面积长度时间=面积速度伯努力原理：在水流或气流里，如果速度小，压力就大，如果速度大，压力就小。在液压系统中，流动的液体在节流口前后会有压
8、力差，流量越大，节流口前后的压力差越大；节流口越小，节流口前后的压力差越大。理想流体的伯努利方程np1g+Z1+v122g=p2g+Z2+v222g=常数n在管内作稳定流动的理想流体具有压力能，势能和动能三种形式的能量，它们可以互相转换，但其总和不变，即能量守恒。实际流体的伯努利方程p1g+Z1+1v122g=p2g+Z2+2v222g+hw实际流体存在粘性，流动时存在能量损失，hw为单位质量液体在两截面之间流动的能量损失。动量方程动量方程是用来计算流动液体作用在限制其流动的固体壁面上的总作用力。F=q（u2-u1）作用在液体控制体积上的外力总和等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体的
9、动量之差。注意：F、u是矢量；流动液体作用在固体壁面上的力与作用在液体上的力大小相等、方向相反。管道流动由于流动液体具有粘性，以及流动时突然转弯或通过阀口会产生撞击和旋涡，因此液体流动时必然会产生阻力。压力损失由沿程压力损失和局部压力损失两部分组成。流态、雷诺数通过实验发现液体在管道中流动时存在两种流动状态。层流粘性力起主导作用紊流惯性力起主导作用液体的流动状态用雷诺数来判断。沿程压力损失液体在等直径管中流动时因摩擦而产生的损失，称为沿程压力损失。因液体的流动状态不同沿程压力损失的计算有所区别。局部压力损失液体流经管道的弯头、接头、阀口等处时，液体流速的大小和方向发生变化，会产生漩涡并发生紊动
10、现象，由此造成的压力损失称为局部压力损失。整个液压系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有的局部压力损失之和。p=p+p孔口流动在液压元件特别是液压控制阀中，对液流压力、流量及方向的控制通常是通过特定的孔口来实现的，它们对液流形成阻力，使其产生压力降，其作用类似电阻，称其为液阻。孔口流量压力公式薄壁小孔q=CdAo（2p）12滑阀阀口qCdDxv(2p)12短孔q=CdA0(2p)12细长孔q=（d4128l）p液流经过细长孔的流量与液体粘度成反比。流过细长孔流量受液体温度影响较大。液阻定义:孔口前后压力降与稳态流量的比值为液阻，即在稳态下，它与流量变化所需要的压差变化成正比。特性:R与通流
11、面积A成反比，A=0，R为无限大；A足够大时，R0。p一定，调节A，可以改变R，从而调节流经孔口的流量。A一定，改变q，p随之改变，这种液阻的阻力特性用于压力控制阀的内部控制。缝隙流动通过平板缝隙的流量q=bh3p12luobh2在压差作用下，流量q与缝隙值h的三次方成正比，这说明液压元件内缝隙的大小对泄漏量的影响非常大。环形缝隙通过同心圆柱环形缝隙的流量公式：q=（dh312l）pdhuo2当圆柱体移动方向和压差方向相同时取正号，方向相反时取负号。液压冲击和气穴现象液压冲击因某些原因液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。危害瞬间压力冲击不仅引起振动和噪声，而且
12、会损坏密封装置、管道、元件，造成设备事故。类型1.管道阀门突然关闭时的液压冲击2.运动部件制动时产生的液压冲击气穴现象气穴现象在液压系统中，如果某点处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，使液体中迅速出现大量气泡。减少气穴现象的措施1、减小阀孔前后的压力降，一般使压力比p1p23.5。2、尽量降低泵的吸油高度，减少吸油管道阻力。3、各元件联接处要密封可靠，防止空气进入。4、增强容易产生气蚀的元件的机械强度.第二章液压泵液压泵的概述柱塞泵叶片泵齿轮泵液压泵的概述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。液压泵
13、基本工作原理以单柱塞泵为例偏心轮旋转一转，柱塞上下往复运动一次，向下运动吸油，向上运动排油。液压泵的工作原理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。液压泵的主要性能参数液压泵的压力工作压力p：泵工作时的出口压力，大小取决于负载。额定压力ps：正常工作条件下按实验标准连续运转的最高压力。吸入压力：泵的进口处的压力。液压泵的主要性能参数排量V：液压泵每转一转理论上应排除的油液体
14、积，又称为理论排量或几何排量。cm3r。平均理论流量qt：泵在单位时间内理论上排出的油液体积。实际流量q：泵在单位时间内实际排出的油液体积。q=qt-q。瞬时理论流量qsh：任一瞬时理论输出的流量。额定流量qs：泵在额定压力，额定转速下允许连续运转的流量。容积效率v：v=qqt液压泵的主要性能参数泵的功率和效率输入功率Pr：驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率，Pr=T输出功率P：泵输出液压功率，P=pq总效率p：p=PPr泵的转速额定转速ns：额定压力下能连续长时间正常运转的最高转速。最高转速nmax：额定压力下允许短时间运行的最高转速。最低转速nmin：正常运转允许的最低转速。液压泵的分类和选
15、用按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵，叶片泵，柱塞泵，螺杆泵齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵按排量能否变量分定量泵和变量泵液压泵的选用原则是否要求变量要求变量选用变量泵。工作压力柱塞泵的额定压力最高。工作环境齿轮泵的抗污能力最好。噪声指标双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。效率轴向柱塞泵的总效率最高。液压泵的图形符号柱塞泵定义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。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配流轴式径向柱塞泵工作原理工作原理缸体-均布有七个柱塞孔，柱塞底部空间为密闭工作腔。柱塞-其头部滑履与定子内圆接触。定子-与缸体存在偏心。配流轴传动轴斜盘式轴向柱塞泵工作原理工作原理缸体-均布Z个柱塞柱塞滑履组-柱塞直径为d斜盘-相对传动轴倾角为配流盘传动轴斜盘式轴向柱塞泵的工作原理斜盘式轴向柱塞泵结构图叶片泵叶片泵分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作用叶片泵只能作定量泵用，单作用叶片泵可作变量泵用。双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶片槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名。单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用。双作用叶片泵工作原理由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的密闭工
