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中职——机械基础(多学时)课件第14章 液压传动基础
2022-09-05 | 阅:  转:  |  分享 
  
第1节液压传动的基本概念第2节液压元件第3节液压基本回路及实例分析第1节液压传动的基本概念1.1.1液压传动的工作原
理(液压千斤顶)1.1.2液压传动系统的组成1.1.3液压传动系统图及图形符号1.1.4液压传动的特点1、液压传动
与其它传动比较的主要优点:1)体积小,重量轻,结构紧凑。2)运动平稳、能在低速下稳定运行,易于实现快速启动、制动、频繁换向。
3)可方便的实现无级调速,调速范围大。4)可实现过载保护,且液压元件能自行润滑,使用寿命较长。2、液压传动的主要缺点:1)
因为油液的可压缩性和泄漏,传动比不准确。2)为减少泄漏,对元件精度要求高,造价高;对污染敏感.3)出现故障的原因复杂,查找困难
。汽车起重机油压机1.2液压传动的基本知识液压油的主要性质与选用液压传动的主要参数1.2.1液压油
液压系统中完全靠液压油把能量从液压泵经管路、控制阀传递到执行元件,根据统计,许多液压设备的故障,皆起因于液压油的使用不当
,故应对液压油要有充分的了解。1、液压油的主要性质(1).密度单位体积液体内所含有的质量。液体的密度随温度
的升高而下降,随压力的增加而增大。(2).可压缩性液体受压力作用其体积会减小的性质,其大小由体积压缩系数衡量。(
3).黏性液体在外力作用下流动时,液体分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动而产生内摩擦力的性质。2、液压油的选用液压
油的用途:传递运动与动力;润滑;密封;冷却液压油的种类:矿物油型、合成型和乳化型选
用液压油时,合适的粘度有时更为重要,粘度高低将影响运动部件的润滑以及流动时的压力损失、系统的发热等。正确选用液压油的类型:
(1)90%以上用矿物油,选用时,优先考虑普通液压油,有特殊要求时,则考虑抗磨、低温、高粘度指数的液压油,如没有
普通液压油,可用汽轮机油或机械油代用;(2)合成型液压油价格贵,在某些特殊设备中,例如在对抗燃性要求高,并且使用压力高,
温度变化大等情况下采用;(3)高水基乳化液在工作压力不高时也是一种良好的抗燃液。1.2.2液压传动的主要参数1、液压
传动的压力1)液体的压力:若在液体的面积A上,所受的为均匀分布的作用力F时,则压力可表示为:p=F/A(N/m2)注意
:液体压力在物理学上称压强,液压传动中习惯称为压力。2)压力的表示方法及单位2、液压传动的流量液体在管道中流动时
,垂直于流动方向的截面称为通流截面。单位时间内通过某通流截面的液体体积为流量,用q表示。流量的国际单位为单位为m3/s,工程上
常用的单位是L/min。第2节液压元件2.1液压泵与液压缸液压泵和液压缸都
是能量转换元件。液压泵是液压系统中的能量转换装置,是将机械能转换为液体的压力能的动力元件。液压缸是液压泵的逆装置,是将液体的压力能
转换为机械能并输出运动,是执行元件。2.1.1液压泵液压泵是液压系统中的()元件,其功
用是将()能转换成()能。1、液压泵的工作原理液压泵正常工作的必备条件具有密封容积
密封容积能交替变化具有配油装置吸油过程中油箱必须和大气相通液压泵图形符号液压泵按结构形式不同的分类齿轮泵
叶片泵柱塞泵外啮合齿轮泵工作原理单作用叶片泵径向柱塞泵径向柱塞泵定子和转子间有
一偏心距,转子每转一周,每个柱塞各吸、压油一次,调节,即可改变供油流量。液压缸
是液压系统的执行元件液压缸的作用是将压力能转化为机械能液压缸一般用于实现直线往复运动或摆动单作用式液压缸双作用式液压缸2
.2液压控制阀液压控制阀用来控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向,从而控制液压
执行元件的启动、停止、运动方向、速度、作用力等。液压控制阀简称为液压阀。2.2.1液压控制阀的分类1、按用
途分类液压控制阀可分为方向控制阀(如单向阀、换向阀等)、压力控制阀(如溢流阀、减压阀、顺序阀)、流量控制阀(如节流阀、调
速阀等)三大类。三类阀相互组合,成为复合阀(单向顺序阀)。2、按操作方式分类液压控制阀可分为手动控制阀、液动
控制阀、机动控制阀、电磁控制阀等。2.2.2方向控制阀单向阀单向阀功用单向阀液控单向阀的组成液控单向阀液控单向阀
液控单向阀换向阀功用:换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断或改变油液流动方向。滑阀式换向阀滑阀式
换向阀换向原理换向阀图形符号及含义换向阀操纵方式2.2.3压力控制阀功用:控制工作液体的压力。分类:溢流阀、
减压阀、顺序阀、压力继电器1.溢流阀1)直动式溢流阀组成:阀体、阀芯、弹簧???P——进口(进油口)???T—
—出口(回油口)功用:溢流稳压、限压保护2.减压阀功用:减压稳压分类:直动式、先导式原理:利用油液通过缝隙时的液阻
降压2.2.4流量控制阀功用:控制工作液体流量原理:,改变节流口的通流面积,使液阻发生变化,就可以调节流量的大小常用类
型2.3液压传动系统的辅助装置液压系统的辅助装置有油箱、蓄能器、滤油器、热交换器、管件等,是液压系统一个重要的组成
部分。2.3.3滤油器滤油器又称过滤器,其功用是清除油液中的各种杂质。滤油器一般安装在液压泵的吸油口、压油口及重要元
件的前面。2.3.4热交换器热交换器为有效的控制液压系统的油温,在油箱中配有冷却器和加热器。最简单的冷却器是蛇形管式
冷却器,最常用的是多管式水冷却器。2.3.5管系元件管系元件,简称管件。管件的作用是用来联接液压元件,输送液压油的联
接件。管件应保证足够的强度,密封性能好,压力损失小,拆装方便。管件包括:油管和管接头。常用的油管有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、
橡胶软管等。第3节液压基本回路及实例分析3.1.1方向控制回路控制液流的通、断和流动方向的回路称为方向控制
回路。在液压系统中用于实现执行元件的启动、停止以及改变运动方向。液压系统中执行元件运动方向的变换一般由换向阀实现,根据执行元
件换向的要求,可采用二位(或三位)四通(或五通)控制阀,控制方式可以是人力、机械、电动、液动和电液等。3.1.2压力控制回路
定义:利用各种压力阀控制系统或系统某一部分油液压力的回路称为压力控制回路。功用:在液压系统中用来实现调压、减压
、增压、卸荷、平衡等控制,满足执行元件对力或转矩的要求。调压回路减压回路增压回路卸荷回路
平衡回路调压回路卸荷回路3.1.3速度控制回路3.2液压系统实例分析组合机床是由通用部件和部分专用
部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序和工作台转位、定位、夹紧、输送等辅助动作,
可用来组成自动化生产线。3.2.1组合机床动力滑台液压系统的结构组成3.2.2组合机床动力滑台液压系统的工作原理3、二工进
当滑台前进到一定位置时,挡块压下行程开关时3Y得电,经换向阀8的通路被切断,压力油须经阀16和阀15才能进入缸
的左腔。由于阀15的开口比阀16小,滑台速度减小,速度大小由调速阀15的开口决定。4、死挡铁停留当滑台工进到碰上死
挡铁后,滑台停止运动。液压缸左腔压力升高,压力继电器14给时间继电器发出信号,使滑台在死挡铁上停留一定时间后再开始下一动作。此
时泵的供油压力升高,流量减少,直到限压式变量泵流量减小到仅能满足补偿泵和系统的泄漏为止,系统处于需要保压的流量卸载状态。5
、快退当滑台在死挡铁上停留一定时间后,时间继电器发出使滑台快退的信号。1Y失电,2Y得电,换向阀7、5处于右位。进油
路由泵2-单向阀3-换向阀5右位-液压缸右腔;回油路由液压缸左腔-单向阀13-换向阀5右位-油箱。由于此时空载,系统压力很低,
泵输出的流量很大,滑台向右快退。6、原位停止挡块压下原位行程开关,1Y、2Y、3Y都失电,换向阀7、5处于中位,滑
台停止运动,泵通过阀5中位卸载。PT阀体阀芯弹簧ab常态位:p=0,pA<FS,阀芯处于下位,P、T不通,
即常闭。平稳工作时:p=FS/A≈常数,P、T通,起定压溢流作用。利用液压作用力(pA)与弹簧力(FS)平衡。图
形符号原始:P1进油、P2出油,开口h最大,常开(不减压)过程:当出口P2处压力增大,锥阀被顶开,油液流动,形成压
差Δp,开口h减小(减压)。平衡:p2A=p3A+Fs出口压力:p2=p3+Fs/A≈恒定值应用:中低压系统工作原理
图形符号节流阀调速阀2.3.1蓄能器蓄能器由充气阀、壳体、气囊、提升阀组成,当需要流量小时,油液从蓄能器下部进入
,压缩气囊储存油液;当需要流量增大时,油液从蓄能器下部被气囊压出,释放油液。蓄能器在液压系统中可以用作辅助动力源、保压和补漏、缓冲
及消除压力脉动。2.3.2油箱油箱的作用是储存油液,使渗入油液中的空气逸出,沉淀油液中的污物和散热。油箱可分为整体式
和分离式两种。液压基本回路:是液压系统的基本组成单元,是了实现特定的功能而把某些液压元件和管道按一定的方式组合起来的
油路结构。液压系统一般由一个或多个液压基本回路组成。按其在液压系统中的功用,液压基本回路可分为方向控制回路
、压力控制回路、速度控制回路等。3.1液压基本回路压力控制回路的常用类型定义:用来控制执行元件运动速度的回路称为
速度控制回路。分类:调速回路、快速运动回路、速度换接回路。常用的用来控制执行元件运动速度的回路称为调速回
路。根据流量阀在油路中安装位置的不同,可分为进油节流调速、回油节流调速、旁路节流调速等形式。把流量控制阀串联在执行元件的回油路上的
调速回路称为回油节流调速回路;把流量控制阀串联在执行元件的进油路上的调速回路称为进油节流调速回路;把流量控制阀设置在与执行元件并联
的旁路上的调速回路称为旁路节流调速回路。1、快进1Y得电,电液换向阀处于左位,主油路经泵2-单向阀3-液动换
向阀5左位-行程阀12常态位-液压缸左腔。回油路从液压缸右腔-液动换向阀5左位-单向阀3-行程阀12常态位-液压缸左腔。由于动力滑
台空载,系统压力低,液控顺序阀20关闭,液压缸成差动联接,且变量泵2输出最大流量,滑台向左快进(活塞杆固定,滑台随缸体向左运动)。
2、一工进滑台上的行程挡块压下行程阀12,使原来通过行程阀12进入液压缸左腔的油路切断。此时电磁阀8处于常位,调速
阀16接入系统,系统压力升高。压力升高一方面使液控顺序阀20打开,另一方面使限压式变量泵的流量减小,直到与经过调速阀16的流
量相匹配。此时缸的速度由调速阀16的开口决定。液压缸右腔油液通过阀5后经液控顺序阀20和背压阀21回油箱,单向阀18有效
地隔开了工进的高压腔与回油的低压腔。内啮合齿轮泵外啮合齿轮泵单作用式叶片泵双作用式叶片泵径向柱塞泵轴向柱塞泵观察齿轮
泵的吸压油口位置轮齿进入啮合()油;轮齿退出啮合()油压吸单作用叶片泵的定子内表面为圆形
,定子和转子安装,供油流量调节,即为量泵。泵轴每转一周,叶片泵完成次吸
油、次压油,故称为单作用叶片泵。吸、压油区分布,径向受力。偏
心可以变一一不对称不平衡偏心距的大小2.2液压缸双杆活塞缸单杆活塞缸单杆活塞缸可用于“快进-工进-快
退”场合柱塞缸升降台压力机假肢液压缸的应用功用:通过控制液体流
动的方向来操纵执行元件的运动。分类:单向阀、换向阀普通单向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀液控
单向阀液控单向阀液控单向阀ABPTPTABABPTPTAB作用:定压溢流或限压保护分类:直
动式溢流阀、先导式溢流阀《机械基础》(多学时)教学课件L/O/G/Owww.themegallery.comwww.th
emegallery.comwww.themegallery.com第14章液压传动基础挖掘机机械加工设备起重设备
日常生活中有哪些液压传动的应用呢?1.1液压传动的工作原理及组成液压传动是以
液压油为工作介质,依靠密封容积的变化来传递运动,依靠油液内部的压力来传递动力的一种传动方式。液压泵液压缸油箱截止阀单向阀单向阀负荷液压油液压传动的介质工作介质油管、油箱、滤油器、压力表等连接、贮油、过滤、测量辅助元件方向阀、压力阀、流量阀等控制流体的压力、流量和方向控制元件液压缸、液压马达将液体的压力能转化为机械能执行元件液压泵将机械能转换为液体的压力能能源装置举例功用组成部分高空作业车、自卸式汽车、汽车起重机汽车工业打包机、注塑机轻工机械组合机床、冲床、自动线机械制造打桩机、液压千斤顶、平地机建筑机械凿岩机、开掘机、提升机、液压支架矿山机械挖掘机、装载机、推土机工程机械应用举例行业名称动力机械液压
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(本文系在羡智库原创)