模塊七液壓傳動(dòng)傳動(dòng)——傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的方式常見傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)電氣傳動(dòng)流體傳動(dòng)氣體傳動(dòng)液體傳動(dòng)液力傳動(dòng)—流力（動(dòng)量矩定理）液壓傳動(dòng)—物理（帕斯卡原理）（用液體作為工作介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)能量傳遞的傳動(dòng)方式）（以液體動(dòng)能進(jìn)行工作）（以液體壓力能進(jìn)行工作）導(dǎo)入新課單元一液壓傳動(dòng)基本知識【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解液壓傳動(dòng)的工作原理2、了解液壓系統(tǒng)的表示方法與組成3、了解液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)4、了解液壓傳動(dòng)應(yīng)用場合

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1、液壓傳動(dòng)的工作原理2、液壓系統(tǒng)的表示方法與組成3、液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)一、液壓傳動(dòng)的工作原理請同學(xué)根據(jù)圖片討論液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^程分析液壓傳動(dòng)的工作原理液壓傳動(dòng)是利用液體的壓力能來傳遞動(dòng)力的一種傳動(dòng)形式，液壓傳動(dòng)的過程其實(shí)就是將機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳遞的過程。二、液壓系統(tǒng)的組成與表示方法1.液壓系統(tǒng)的組成機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)分析機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)的工作原理油路—圖示、左位、右位換向—換向閥調(diào)速—節(jié)流閥調(diào)壓—溢流閥液壓系統(tǒng)的組成及作用1.動(dòng)力元件—液壓泵。將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，作為系統(tǒng)供油能源。機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)1—油箱2—過濾器3—液壓閥4—節(jié)流閥5—溢流閥6—換向閥7—手柄8—液壓缸9—活塞10—工作臺液壓系統(tǒng)的組成及作用2.執(zhí)行元件—包括液壓缸和液壓馬達(dá)，將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以驅(qū)動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng)。機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)1—油箱2—過濾器3—液壓閥4—節(jié)流閥5—溢流閥6—換向閥7—手柄8—液壓缸9—活塞10—工作臺液壓系統(tǒng)的組成及作用3.控制調(diào)節(jié)元件—包括各種控制閥，用來控制或調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力、流量以及液體的流動(dòng)方向等，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作。機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)1—油箱2—過濾器3—液壓閥4—節(jié)流閥5—溢流閥6—換向閥7—手柄8—液壓缸9—活塞10—工作臺液壓系統(tǒng)的組成及作用4.輔助元件—主要是指油箱、油管、過濾器、蓄能器以及控制儀表等，為系統(tǒng)的正常工作提供條件。機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)1—油箱2—過濾器3—液壓閥4—節(jié)流閥5—溢流閥6—換向閥7—手柄8—液壓缸9—活塞10—工作臺液壓系統(tǒng)的組成及作用5.工作介質(zhì)—液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)為液體，一般為液壓油。液壓系統(tǒng)通過介質(zhì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)1—油箱2—過濾器3—液壓閥4—節(jié)流閥5—溢流閥6—換向閥7—手柄8—液壓缸9—活塞10—工作臺2.液壓系統(tǒng)的表示方法它容易理解，直觀性強(qiáng)，但繪制較復(fù)雜。在實(shí)際工作中，除少數(shù)特殊情況外，一般不采用。一般都采用國標(biāo)規(guī)定的液壓圖形符號來繪制，可使液壓系統(tǒng)簡單明了，便于閱讀、分析、設(shè)計(jì)和繪制。特別注意：圖形符號是表示元件的功能，而不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)。三、液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)機(jī)械傳動(dòng)電氣傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)1、液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)1）液壓傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、反應(yīng)快、慣性小，能快速起動(dòng)、制動(dòng)和換向。2）液壓傳動(dòng)裝置輸出動(dòng)力大。在同等功率情況下，液壓傳動(dòng)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。3）液壓傳動(dòng)裝置可在運(yùn)行中方便地實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速(最大可達(dá)1：2000，一般為1:100)。4）由于液壓元件具有自潤滑作用，因此維護(hù)簡單、使用壽命長。5）操作簡單、方便，易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。6）易于實(shí)現(xiàn)液壓元件的自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)開發(fā)機(jī)電液一體化系統(tǒng)。液壓傳動(dòng)與電氣聯(lián)合控制時(shí)，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)和遠(yuǎn)距離控制。7）液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、集成化，便于設(shè)計(jì)、制造、使用與維修。2、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)1）油液的粘度、泄漏、液壓阻力等受溫度的影響較大，這影響了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。因此液壓傳動(dòng)不適用于很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在-15℃~16℃度范圍內(nèi)較合適。2）由于油液的可壓縮性和泄漏，液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比，故不適用于傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場合。3）為了減少泄漏，液壓元件要求制造精度高，因此液壓系統(tǒng)的造價(jià)較高，且對油液污染比較敏感。4）液壓系統(tǒng)在能量轉(zhuǎn)換的過程中，壓力、流量損失大(特別是在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中)，故系統(tǒng)效率較低。5）液壓系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)不易查找原因。【學(xué)生討論】預(yù)設(shè)問題分析液壓傳動(dòng)的工作原理、組成通過本次課的學(xué)習(xí)探討，我們知道了液壓傳動(dòng)的工作原理、系統(tǒng)組成及表示方法，并還了解了液壓傳動(dòng)比較其它傳動(dòng)的優(yōu)、缺點(diǎn)。【教師小結(jié)】【布置作業(yè)】見課后習(xí)題單元二液壓元件一、液壓泵和液壓馬達(dá)二、液壓缸一、液壓泵和液壓馬達(dá)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、能夠正確識讀液壓泵（馬達(dá)）的圖形符號2、了解常用液壓泵（馬達(dá)）的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用場合3、能正確合理的選用液壓泵【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】液壓泵（馬達(dá)）的工作必要條件、特點(diǎn)及工作原理（一）液壓泵液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，是把電動(dòng)機(jī)（或發(fā)動(dòng)機(jī)）輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成輸?shù)较到y(tǒng)中去的油液的壓力能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，向液壓系統(tǒng)供給液壓油。1.液壓泵的工作原理單柱塞式液壓泵1—偏心輪2—柱塞3—彈簧4、5—單向閥a—工作腔基本工作原理：吸油：密封容積增大，產(chǎn)生真空

壓油：密封容積減小，油液被迫壓出容積式

液壓泵是靠密封工作腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的。其輸出流量的多少取決于密封工作腔容積變化的大小；輸出壓力由油液從工作腔排出時(shí)所遇到的阻力所決定。學(xué)生分組討論分析液壓泵基本工作條件（必要條件）1.形成密封容積2.密封容積變化3.吸壓油腔隔開（配流裝置）2.液壓泵的種類按輸出流量能否調(diào)節(jié)：定量變量按結(jié)構(gòu)形式：齒輪式葉片式柱塞式按輸油方向能否改變：單向雙向按使用壓力：低壓中壓中高壓高壓（1）齒輪泵外嚙合內(nèi)嚙合組成：前、后泵蓋，泵體，一對齒數(shù)、模數(shù)、齒形完全相同的漸開線外嚙合。1)外嚙合齒輪泵原理工作原理：密封容積形成：齒輪、泵體內(nèi)表面、前后泵蓋圍成齒輪退出嚙合,容積↑吸油密封容積變化

齒輪進(jìn)入嚙合,容積↓壓油吸壓油口隔開—兩齒輪嚙合線及泵蓋困油現(xiàn)象及其消除措施∵為保證齒輪連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，又能夠使吸壓油口隔開，齒輪嚙合時(shí)的重合度必須大于1∴有時(shí)會出現(xiàn)兩對輪齒同時(shí)嚙合的情況，故在齒向嚙合線間形成一個(gè)封閉容積1）產(chǎn)生原因：a）→b）

容積縮小b）→c）

容積增大a→b容積縮小p↑高壓油從一切可能泄漏的縫隙強(qiáng)行擠出，使軸和軸承受很大沖擊載荷，泵劇烈振動(dòng)，同時(shí)無功損耗增大，油液發(fā)熱。b→c容積增大p↓形成局部真空，產(chǎn)生氣穴，引起振動(dòng)、噪聲等總之：由于困油現(xiàn)象，使泵工作性能不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲等，直接影響泵的工作壽命。2）產(chǎn)生的后果：解決方案：

密封容積減小（a→b），使之通壓油口

密封容積增大（b→c），使之通吸油口

b密封容積最小，隔開吸壓油采用方法：

在泵蓋（或軸承座）上開卸荷槽以消除困油。3）采取的措施：圖中虛線為卸荷槽徑向作用力不平衡的產(chǎn)生及采取措施產(chǎn)生原因：高、低壓腔的液壓力不平衡

分析：沿圓周從高壓腔到低壓腔，壓力沿齒輪外圓逐齒降低。p↑，徑向不平衡力增大齒輪和軸承受到很大的沖擊載荷，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。采取的措施：縮小壓油口，以減小壓力油作用面積。

增大泵體內(nèi)表面和齒頂間隙開壓力平衡槽，會使容積效率減小。a)徑向不平衡力b)齒輪泵的壓力平衡槽1、2——壓力平衡槽泄漏齒側(cè)泄漏—約占齒輪泵總泄漏量的5%徑向泄漏—約占齒輪泵總泄漏量的20%~25%端面泄漏*—約占齒輪泵總泄漏量的75%~80%

總之：泵壓力愈高，泄漏愈大。外嚙合齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價(jià)格低廉2、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕3、自吸性能好，對油污不敏感4、工作可靠，便于維護(hù)外嚙合齒輪泵的缺點(diǎn)：流量脈動(dòng)大噪聲大有困油現(xiàn)象、存在徑向不平衡力排量不可調(diào)2)內(nèi)嚙合

漸開線齒形

分類

擺線齒形組成：小齒輪、內(nèi)齒環(huán)、月牙形隔板等漸開線內(nèi)嚙合齒輪漸開線內(nèi)齒輪工作過程工作原理：小齒輪帶動(dòng)內(nèi)齒環(huán)同向異速旋轉(zhuǎn)，左半部分輪齒退出嚙合，形成真空吸油。右半部分輪齒退出嚙合，容積減小，壓油。月牙板同兩齒輪將吸壓油口隔開。漸開線內(nèi)嚙合齒輪的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小；流量脈動(dòng)小，噪聲小，且無困油現(xiàn)象，在高速下工作的容積效率較高。制造工藝較復(fù)雜，價(jià)格較貴。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：擺線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵組成：

內(nèi)外轉(zhuǎn)子相差一齒且有一偏心距工作原理：

吸油—左半部分，輪齒脫開嚙合容積↑

壓油—右半部分，輪齒進(jìn)入嚙合容積↓結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小流量脈動(dòng)小。擺線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：但齒形復(fù)雜，加工困難，價(jià)格昂貴缺點(diǎn)：（2）葉片泵雙作用卸荷式—定量泵單作用非卸荷式—變量泵1)單作用葉片泵組成：

定子、轉(zhuǎn)子、（定子、轉(zhuǎn)子偏心安裝）葉片、配油盤、傳動(dòng)軸、殼體等。單作用葉片泵1—轉(zhuǎn)子2—定子3—葉片單作用葉片泵工作過程學(xué)生分析討論單作用葉片泵的工作原理v密形成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配流盤圍成

下半周，葉片伸出，v密↑，吸油v密變化

（轉(zhuǎn)子順轉(zhuǎn)）

上半周，葉片縮回，v密↓，壓油

吸壓油腔隔開：配油盤上封油區(qū)和葉片工作原理：1∵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸壓油各一次。∴稱單作用式2∵吸壓油口各半，徑向力不平衡。∴稱非卸荷式特點(diǎn)：單作用葉片泵變量原理

手動(dòng)變量原理限壓式*

自動(dòng)恒壓式

恒流量式單作用葉片泵的流量脈動(dòng)∵單作用葉片泵定、轉(zhuǎn)偏心安裝∴其容積變化不均勻故有流量脈動(dòng)，葉片應(yīng)取奇數(shù)，一般13∽15限壓式變量葉片泵的作用當(dāng)壓力升高到預(yù)調(diào)的限定壓力后，流量自動(dòng)減小。限壓式變量葉片泵的分類

∵限壓式變量泵利用壓力反饋?zhàn)饔脤?shí)現(xiàn)變量

*外反饋∴可分為

限壓式變量葉片泵

內(nèi)反饋外反饋限壓式變量葉片泵組成組成：變量泵主體、限壓彈簧、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（螺釘）、反饋液壓缸。外反饋限壓式變量葉片泵工作原理當(dāng)pA<ksx0時(shí)，定子不動(dòng)，e=e0，q=

qmax當(dāng)pA=ksx0時(shí)，定子即將移動(dòng)，

p=pB，即為限定壓力。當(dāng)pA>ksx0時(shí)，定子右移，e↓，q↓限壓式變量葉片泵的調(diào)節(jié)過程調(diào)節(jié)螺釘4，可改變qmax；調(diào)節(jié)螺釘3，可改變pB；更換彈簧，可改變彈簧剛度。限壓式變量葉片泵的應(yīng)用執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要有快、慢速運(yùn)動(dòng)的場合，如：組合機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)、快退等或定位夾緊系統(tǒng)。限壓式變量葉片泵的特點(diǎn)減小了△P，減少了油液發(fā)熱，簡化了系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2)雙作用葉片泵組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤、傳動(dòng)軸、殼體等雙作用葉片泵工作原理雙作用葉片泵工作原理V密形成：定子、轉(zhuǎn)子和相鄰兩葉片、配流盤圍成

V密變化：右上、左下，葉片伸出，V密↑吸油轉(zhuǎn)子逆轉(zhuǎn)左上、右下，葉片縮回，V密↓壓油吸壓油口隔開：

配油盤上封油區(qū)及葉片雙作用葉片泵特點(diǎn)1）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸、壓油各兩次。——雙作用式2）吸、壓油口對稱，徑向力平衡。——稱卸荷式3）∵n=常數(shù)qT=常數(shù)。故雙作用葉片泵為定量泵。雙作用葉片泵仍存在流量脈動(dòng)，當(dāng)葉片數(shù)為4的整數(shù)倍、且大于8時(shí)的流量脈動(dòng)較小，故通常取葉片數(shù)為12或16。（3）柱塞泵徑向柱塞泵軸向柱塞泵柱塞泵工作原理靠柱塞在缸體內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封容積變化實(shí)現(xiàn)吸壓油。柱塞泵特點(diǎn)圓形構(gòu)件配合，加工方便，精度高，密封性好主要特點(diǎn)有：（1）工作壓力高，效率高。（2）易于變量（3）流量范圍大柱塞泵分類

軸向柱塞泵柱塞排列方式（柱塞軸線平行或

傾斜于缸體的軸線）徑向柱塞泵

*斜盤式斜軸式1)軸向柱塞泵組成：

配油盤、柱塞、缸體、傾斜盤等軸向柱塞泵工作原理軸向柱塞泵工作原理V密形成：

柱塞和缸體配合而成V密變化：右半周，V密增大，吸油缸體逆轉(zhuǎn)

左半周，V密減小，壓油

吸壓油口隔開：配油盤上的封油區(qū)及缸體底部的通油孔軸向柱塞泵變量原理

缸體每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個(gè)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，完成一次吸油和壓油動(dòng)作。改變斜盤傾角的大小，就能改變柱塞的行程長度，也就改變了泵的排量；改變斜盤傾角的方向，就能改變泵的吸、壓油的方向。因此，軸向柱塞泵一般制作成雙向變量泵。2)徑向柱塞泵組成：

柱塞

、回轉(zhuǎn)缸體

、青銅襯套

、定子

、配流軸徑向柱塞泵工作原理青銅襯套3緊配在回轉(zhuǎn)缸體2孔內(nèi)，隨著回轉(zhuǎn)缸體一起旋轉(zhuǎn)，而配流軸5則不動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞一方面和轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，另一方面又靠離心（或在低壓油作用下）壓緊在定子4的內(nèi)壁上。

轉(zhuǎn)子和定子間有偏心

。

徑向尺寸大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，自吸能力差，且配流軸受到徑向不平衡液壓力的作用，易于磨損。故轉(zhuǎn)速和壓力不能過高。徑向柱塞泵的特點(diǎn)（二）液壓馬達(dá)將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)形式的機(jī)械能而對負(fù)載作功。液壓馬達(dá)和液壓泵的區(qū)別作用上—相反區(qū)別結(jié)構(gòu)上—相似（略有差別）

原理上—互逆液壓馬達(dá)分類

高速

中速

低速轉(zhuǎn)速高低排量能否調(diào)節(jié)定量變量輸油方向能否改變單向雙向輸出轉(zhuǎn)矩是否連續(xù)旋轉(zhuǎn)式擺動(dòng)式按結(jié)構(gòu)形式齒輪式葉片式柱塞式1)軸向柱塞式液壓馬達(dá)軸向柱塞式液壓馬達(dá)的工作原理圖1—斜盤2—柱塞3—回轉(zhuǎn)缸體4—配流盤軸向柱塞式液壓馬達(dá)工作原理斜盤1和配流盤4固定不動(dòng)，柱塞2可在回轉(zhuǎn)缸體3的孔內(nèi)移動(dòng)。斜盤1的中心線與回轉(zhuǎn)缸體3的中心線間的傾角為

。高壓油經(jīng)配流盤4的窗口進(jìn)入回轉(zhuǎn)缸體2的柱塞孔時(shí)，處在高壓腔中的柱塞被頂出，壓在斜盤上。斜盤1對柱塞2的反作用力

，可分解為與柱塞上液壓力平衡的軸向分力

和作用在柱塞上的垂直分力

。垂直分力使回轉(zhuǎn)缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)馬達(dá)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。2)葉片式液壓馬達(dá)葉片式液壓馬達(dá)工作原理圖葉片槽是徑向設(shè)置的，這是因?yàn)橐簤厚R達(dá)有雙向旋轉(zhuǎn)的要求。壓力油進(jìn)入壓油腔后，因兩端葉片的內(nèi)側(cè)承受高壓油作用，外側(cè)承受回油腔的低壓油作用，而且葉片的伸出面積不等，因此總的液壓力將驅(qū)使轉(zhuǎn)子做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。葉片式液壓馬達(dá)的特點(diǎn)（三）液壓泵的選用在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)所需的壓力、流量，使用要求、工作環(huán)境等合理選擇液壓泵的規(guī)格及結(jié)構(gòu)形式。各類液壓泵的比較流量的形成依靠密封容積的變化吸、壓油，從而形成連續(xù)不斷的供油。流量的調(diào)節(jié)齒輪泵、葉片泵、螺桿泵均定量泵變量葉片泵、徑向柱塞泵，改變偏心距軸向柱塞泵，改變斜盤（或斜軸）傾角困油現(xiàn)象除螺桿泵外皆有，齒輪泵最嚴(yán)重，其他泵設(shè)計(jì)合理可減小或消除。流量脈動(dòng)齒輪泵：取決于齒數(shù)、嚙合角葉片泵：取決于葉片數(shù)和過渡曲線類型柱塞泵：取決于柱塞數(shù)和配流盤參數(shù)性能比較和應(yīng)用性能外嚙合齒輪泵雙作用葉片泵限壓式變量葉片泵軸向柱塞泵輸出壓力低壓中壓中壓高壓流量調(diào)節(jié)不能不能能能效率低較高較高高輸出流量脈動(dòng)很大很小一般一般自吸特性好較差較差差對油的污染敏感性不敏感較敏感較敏感很敏感噪聲大小較大大一般在負(fù)載較大并有快速和慢速工作行程的機(jī)械設(shè)備中可使用限壓式變量葉片泵；在負(fù)載大、功率大的機(jī)械設(shè)備中可使用柱塞泵；在負(fù)載小、功率小的機(jī)械設(shè)備中可用齒輪泵、雙作用葉片泵；在精度較高的機(jī)械設(shè)備可用雙作用葉片泵。液壓泵選用原則可靠—工作情況、要求合理—能量使用實(shí)用—使用情況經(jīng)濟(jì)—價(jià)廉（四）液壓泵的維護(hù)1、選擇適合的液壓油2、防止固體雜質(zhì)混入液壓系統(tǒng)3、防止空氣和水入侵液壓系統(tǒng)4、作業(yè)中注意事項(xiàng)5、要注意定期保養(yǎng)二、液壓缸【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、能夠正確識讀液壓缸的圖形符號；

2、了解常用液壓缸的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用場合；3、了解液壓缸的密封、排氣、緩沖裝置。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】液壓缸的結(jié)構(gòu)、類型、工作原理及應(yīng)用場合液壓缸液壓缸屬于執(zhí)行元件，它是把壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，輸出推力和速度的能量轉(zhuǎn)換裝置，主要用于實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)。將液壓泵供給的液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而對負(fù)載作功，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓缸的功用：活塞式柱塞式組合式液壓缸的功用：按結(jié)構(gòu)形式單作用式壓力油只從缸的一側(cè)輸入，液壓缸只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，反向運(yùn)動(dòng)（回油）則需借助于彈簧力、重力等外力。雙作用式壓力油可以從缸兩側(cè)交替或同時(shí)輸入，液壓缸可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。按作用方式（一）活塞式液壓缸在缸體內(nèi)作相對往復(fù)運(yùn)動(dòng)的組件為活塞的液壓缸活塞式液壓缸的分類

雙桿按伸出活塞桿不同單桿無桿

缸體固定按固定方式不同

活塞桿固定1.雙桿活塞液壓缸雙桿活塞缸雙桿活塞液壓缸特點(diǎn)1）兩腔面積相等；

2）壓力相同時(shí)，推力相等，

流量相同時(shí)，速度相等。即具有等推力等速度特性實(shí)心雙桿活塞式液壓缸——缸體固定式進(jìn)油腔回油腔運(yùn)動(dòng)方向占地范圍應(yīng)用場合左右活塞右移三倍于L中小型設(shè)備右左活塞左移占地面積大進(jìn)油腔位置與活塞運(yùn)動(dòng)方向相反空心雙桿活塞式液壓缸——桿固定式進(jìn)油腔回油腔運(yùn)動(dòng)方向占地范圍應(yīng)用場合左右缸體左移兩倍于L，占地面積右左缸體右移小，大中型設(shè)備進(jìn)油腔位置與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同單活塞桿液壓缸簡單連接式特點(diǎn)：1）兩腔面積不等,A1>A22)

壓力相同時(shí)，推力不等流量相同時(shí)，速度不等即不具有等推力等速度特性單活塞桿液壓缸簡單連接比較∵A1>A2

∴v1<v2F1>F2

故無桿腔進(jìn)油時(shí)，活塞桿伸出，推力較大，速度較小

有桿腔進(jìn)油時(shí)，活塞桿縮回，推力較小，速度較大應(yīng)用場合：無桿腔進(jìn)油，適用于重載慢速

有桿腔進(jìn)油，適用于輕載快速單活塞桿液壓缸簡單連接比較活塞桿直徑越小，兩個(gè)方向速度差值越小。固定方式和工作過程皆與雙桿活塞液壓缸相同。運(yùn)動(dòng)行程皆為兩倍的活塞或缸體的有效行程。差動(dòng)連接式單桿活塞液壓缸兩腔同時(shí)通入流體時(shí)，利用兩端面積差進(jìn)行工作的連接形式。差動(dòng)連接特點(diǎn)在不增加流量的前提下，實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)單桿活塞液壓缸應(yīng)用單桿活塞液壓缸不同連接，可實(shí)現(xiàn)如下工作循環(huán)：（差動(dòng)連接）（無桿腔進(jìn)油）（有桿腔進(jìn)油）快進(jìn)→工進(jìn)→快退

v3、F3v1、F1v2、F2（二）柱塞式液壓缸在缸體內(nèi)做相對往復(fù)運(yùn)動(dòng)的組件是柱塞的液壓缸柱塞式液壓缸結(jié)構(gòu)缸體、柱塞、導(dǎo)向套、鋼絲卡圈等柱塞式液壓缸工作原理

自重只能單向運(yùn)動(dòng)，回程需靠外力

彈簧力成對使用，可實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)柱塞式液壓缸特點(diǎn)∵柱塞工作時(shí)總是受壓，一般較粗∴水平放置易下垂，產(chǎn)生單邊磨損，常垂直放置，有時(shí)可做成空心。∵缸體內(nèi)壁與柱塞不接觸∴可不加工或只粗加工，工藝性好，常用于長行程機(jī)床。（三）其他常用液壓缸增壓缸伸縮缸增壓缸作用：

能將輸入的低壓油轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏河停┮簤合到y(tǒng)中的某一支油路使用增壓缸原理

A1p1=A2p2

p1πD2/4=p2πd2/4

p2=A1/A2p1=p1

D2/d2

=Kp1K—增壓比增壓缸特點(diǎn)1）在不增加pp的前提下，靠減少A來增加p。2）單作用斷續(xù)增壓，雙作用連續(xù)增壓3）只能將高壓端輸出油通入其他液壓缸以獲取大的推力，其本身不能直接作為執(zhí)行元件，所以安裝時(shí)應(yīng)盡量使它靠近執(zhí)行元件。伸縮缸由兩個(gè)或多個(gè)活塞缸或柱塞缸套裝而成，有單作用和雙作用之分。1—一級缸體2—一級活塞3—二級缸體4—二級活塞伸縮缸工作原理活塞或柱塞伸出時(shí)，從大到小，速度逐漸增大，推力逐漸減小。活塞或柱塞縮回時(shí)，從小到大。伸縮缸特點(diǎn)應(yīng)用∵工作時(shí)可伸很長，不工作時(shí)縮短∴占地面積小，且推力隨行程增加而減小故起重機(jī)伸縮臂、自動(dòng)傾卸卡車、火箭發(fā)射臺等皆用（四）密封裝置密封裝置的功用：防止液壓油的泄露。對密封裝置的要求:

密封性

良好的耐磨性

經(jīng)濟(jì)性常見密封形式間隙密封密封圈密封1.間隙密封的密封原理：利用相對運(yùn)動(dòng)零件配合面之間的微小間隙來防止泄漏。間隙密封平衡槽作用1）自動(dòng)對中心，減小摩擦力

2）增大了泄漏阻力，減小了偏心量，提高了密封性能

3）儲存油液，自動(dòng)潤滑間隙密封特點(diǎn)及應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡單，摩擦阻力小，耐高溫，但泄漏較大，并且隨著時(shí)間的增加而增加，加工要求高。主要用于尺寸小，壓力低，速度高的液壓缸或各種閥。2.密封圈密封O形和Y形（普通型、孔用、軸用）密封圈密封V形密封圈密封圈材料耐油橡膠、尼龍O形密封圈O形密封圈原理利用密封圈的安裝變形來密封O形密封圈的應(yīng)用應(yīng)用相當(dāng)廣泛，既可用于動(dòng)密封，又可用于靜密封O形密封圈密封特點(diǎn)O型圈截面為圓形，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，密封性能好，摩擦力小。一般安裝在外圓或內(nèi)圓上截面為矩形的溝槽內(nèi)以實(shí)現(xiàn)密封。O型圈一般為橡膠制成，壓力較高時(shí)，應(yīng)設(shè)置擋圈（塑料、尼龍）。唇形密封圈Y形密封圈V形密封圈Y形密封圈密封圈受油壓作用使兩唇張開并貼緊在軸或孔的表面實(shí)現(xiàn)密封。Y形密封圈的特點(diǎn)∵Y型圈靠唇邊張開后實(shí)現(xiàn)密封∴安裝時(shí)唇邊必須對著壓力油腔又∵Y型圈密封可靠，摩擦力小，壽命長∴常用于速度較高的液壓缸V形密封圈結(jié)構(gòu)截面為V型，由支承環(huán)、密封環(huán)、壓緊環(huán)疊合而成，開口面向高壓側(cè)。當(dāng)壓緊環(huán)壓緊密封環(huán)時(shí)，支承環(huán)使密封環(huán)產(chǎn)生變形而實(shí)現(xiàn)密封。V形密封圈特點(diǎn)及應(yīng)用∵V型密封圈是組合裝置∴密封效果良好，耐高壓，壽命長，增加密封環(huán)可提高密封效果，但摩阻力增大，尺寸大，成本高。

常用于壓力較高p<50Mp），溫度為-40°—+80°，運(yùn)動(dòng)速度較低的場合實(shí)現(xiàn)密封。（五）液壓缸的緩沖裝置液壓缸的緩沖裝置緩沖的重要性∵在質(zhì)量較大、速度較高(v>12m/min），由于慣性力較大，活塞運(yùn)動(dòng)到終端時(shí)會撞擊缸蓋，產(chǎn)生沖擊和噪聲，嚴(yán)重影響加工精度，甚至使液壓缸損壞。∴常在大型、高速、或高精度液壓缸中設(shè)置緩沖裝置或在系統(tǒng)中設(shè)置緩沖回路。緩沖原理利用節(jié)流方法在液壓缸的回油腔產(chǎn)生阻力，減小速度，避免撞擊。緩沖裝置類型（1）

圓柱形環(huán)隙式緩沖裝置（2）

圓錐形環(huán)隙式緩沖裝置（3）

可變節(jié)流槽式緩沖裝置（4）可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置（六）液壓缸的排氣裝置液壓缸的排氣裝置排氣的必要性∵系統(tǒng)在安裝或停止工作后常會滲入空氣∴使液壓缸產(chǎn)生爬行、振動(dòng)和前沖，換向精度降低等。故必須設(shè)置排氣裝置。排氣方法1排氣孔油口設(shè)置在液壓缸最高處2排氣塞象螺釘（如暖氣包上的放氣閥）3排氣閥使液壓缸兩腔經(jīng)該閥與油箱相通啟

動(dòng)時(shí)，擰開排氣閥使液壓缸空載往

復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次即可【布置作業(yè)】見課后習(xí)題三、液壓控制閥【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、能夠正確識讀各液壓控制閥的圖形符號；

2、了解常用液壓控制閥的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用場合。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】液壓控制閥的工作原理及應(yīng)用場合。液壓控制閥用來控制液壓系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié)其壓力和流量，以滿足執(zhí)行元件所提出的要求的控制調(diào)節(jié)元件。（一）方向控制閥單向閥換向閥用以控制油液流動(dòng)方向或液流通斷。1.單向閥普通單向閥液控單向閥普通單向閥（逆止閥或止回閥）DIF型直通單向閥直角單向閥

普通單向閥結(jié)構(gòu)

錐形閥體、閥芯彈簧式鋼球式普通單向閥工作原理

液流從進(jìn)油口流入時(shí)：

p1

p2

液流從出油口流入時(shí)：

p1p2只允許油液正向流動(dòng)，不許反流普通單向閥性能參數(shù)開啟壓力：Pk=0、04—0、1MPa

做背壓閥：Pk=0.2—0.6MPa

單向閥的彈簧主要用來克服閥芯的摩擦阻力和慣性力，使閥芯可靠復(fù)位，為了減小壓力損失，彈簧剛度較小。若彈簧剛度較大，閥的開啟壓力也將較大，此時(shí)可作為背壓閥使用。單向控制閥普通單向閥+液控裝置正向流通，反向受控流通換向閥的作用變換閥芯在閥體內(nèi)的相對工作位置，使閥體各油口連通或斷開，從而控制執(zhí)行元件的換向或啟停。2.換向閥換向閥分類

座閥式換向閥

按結(jié)構(gòu)形式分

滑閥式換向閥

轉(zhuǎn)閥式換向閥滑閥式換向閥閥體：有多級沉割槽的圓柱孔閥芯：有多段環(huán)行槽的圓柱體滑閥式換向閥的分類按工作位置數(shù)分類：二位、三位、四位等按通路數(shù)分類：二通、三通、四通、五通等

電磁換向閥液動(dòng)換向閥按控制方式分類電液換向閥機(jī)動(dòng)換向閥手動(dòng)換向閥氣動(dòng)換向閥結(jié)構(gòu)原理滑閥式換向閥基本概念位:閥芯相對于閥體的工作位置數(shù)。通：閥體對外連接的主要油口數(shù)（不包括控制油口和泄漏油口）。圖形符號含義1位—用方格表示，幾位即幾個(gè)方格2通—↑不通—┴、┬箭頭首尾和堵截符號與一個(gè)方格有幾個(gè)交點(diǎn)即為幾通.3p.A.B.T有固定方位，p—進(jìn)油口，T—回油口

A.B—與執(zhí)行元件連接的工作油口4彈簧—W、M，畫在方格兩側(cè)。二位閥，靠彈簧的一格。5常態(tài)位置<(原理圖中，油路應(yīng)該連接在常態(tài)位置)三位閥，中間一格。滑閥式換向閥的操作方式（1）手動(dòng)換向閥（2）機(jī)動(dòng)換向閥（3）電磁換向閥（4）液動(dòng)換向閥（5）電液換向閥（1）手動(dòng)換向閥特征：利用手動(dòng)杠桿操縱閥心運(yùn)動(dòng)以控制流向。

鋼球復(fù)位式復(fù)位方式

彈簧復(fù)位式。

（適用于動(dòng)作頻繁、工作持續(xù)時(shí)間短和必須由人操作的場合）（可用于工作持續(xù)時(shí)間較長的場合。）（2）機(jī)動(dòng)換向閥（行程閥）利用擋鐵或凸輪使閥芯運(yùn)動(dòng)以控制流向。依靠彈簧復(fù)位。機(jī)動(dòng)換向閥分類常為二位閥，有二位二通、三通、四通等。二位二通機(jī)動(dòng)換向閥組成：

閥體、閥芯、彈簧、滾輪等（3）電磁換向閥特征：

利用電磁鐵推力，推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)以控制流向電磁換向閥分類

二通四通二位

三通三位

等

四通五通三位四通電磁換向閥組成：

閥體、閥芯、彈簧、電磁鐵等三位四通電磁換向閥工作原理圖示位置：P、A、B、T均不通右電磁鐵通電：P→A，B→T左電磁鐵通電：P→B，A→T二位三通電磁換向閥工作原理：圖示位置：P→A、B┴

電磁鐵通電：P→B、A┴電磁鐵分類

交流（D）按電源分

直流（E）本整形

干式按內(nèi)部有無油液

濕式壽命長（4）液動(dòng)換向閥特征：

利用壓力油改變滑閥位置以控制流向類型：二位、三位等液動(dòng)換向閥工作原理

圖示位置：p、A、B、均→T

k1通壓力油：p→A，B→T

k2通壓力油：p→B，A→T（5）電液換向閥特征：利用電磁閥控制液動(dòng)閥，以變換液流方向組成：

電磁閥（先導(dǎo)閥）+液動(dòng)閥（主閥）電液換向閥工作原理電液換向閥工作原理

電：p┴A、B→T

圖示

液：p、A、B、T均不通電：p→A→液動(dòng)閥左腔，液動(dòng)閥右腔→B→T1YA通電

液：p→A，B→T

電：p→B→液動(dòng)閥右腔，液動(dòng)閥左腔→A→T2YA通電液：p→B，A→T

換向閥的中位機(jī)能換向閥處于常態(tài)位置時(shí)，閥中各油口的連通方式，對三位閥即中間位置各油口的連通方式，所以稱中位機(jī)能。常見中位機(jī)能特殊機(jī)能、過渡機(jī)能（二）壓力控制閥作用：控制液壓系統(tǒng)壓力或利用壓力作為信號來控制其它元件動(dòng)作。結(jié)構(gòu)：閥體、閥芯、彈簧、調(diào)節(jié)螺帽等工作原理：利用作用于閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作。壓力控制閥的分類溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器減壓閥順序閥壓力繼電器1.溢流閥分類：直動(dòng)式先導(dǎo)式（1）直動(dòng)型溢流閥組成：

錐閥式閥體、閥芯

球閥式、彈簧、調(diào)節(jié)螺釘

滑閥式直動(dòng)式溢流閥工作原理當(dāng)pA<FT時(shí)，閥口關(guān)閉。當(dāng)pA=FT時(shí)，閥口即將打開,

此時(shí)，pA=FT=KX0p=pK=KX0/A

開啟壓力當(dāng)pA>FT時(shí)，閥口打開，pT,穩(wěn)壓溢流或安全保護(hù)。直動(dòng)式溢流閥調(diào)壓原理：調(diào)節(jié)調(diào)壓螺帽改變彈簧預(yù)壓縮量，便可調(diào)節(jié)溢流閥調(diào)整壓力。直動(dòng)式溢流閥特點(diǎn)：∵FT直接與pA平衡∴稱直動(dòng)式又∵p高，q大時(shí)，K較大，不但手調(diào)困難，且FT略有變化，p變化較大。∴一般用于低壓小流量場合。（2）先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)閥—直動(dòng)式錐閥，硬彈簧。帶有導(dǎo)向圓

錐面的錐閥（二級同心式）主閥—滑閥和軟彈簧。

帶有多節(jié)

導(dǎo)向圓錐面的錐閥(三級同心式)先導(dǎo)式溢流閥工作原理：當(dāng)pA<F硬T時(shí),導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥也關(guān)閉。當(dāng)pA>F硬T時(shí),導(dǎo)閥打開，主閥兩端產(chǎn)生壓差當(dāng)△p<F軟T時(shí)，主閥關(guān)閉。當(dāng)△p>F軟T時(shí)，主閥打開，穩(wěn)壓溢流或安全保護(hù)先導(dǎo)式溢流閥調(diào)壓原理：調(diào)節(jié)調(diào)壓螺帽，改變硬彈簧力，即改變壓力。先導(dǎo)式溢流閥特點(diǎn)∵溢流閥穩(wěn)定工作時(shí)，主閥閥芯上部壓力小于下部壓力。∴即使下部壓力較大，因有上部壓力存在，彈簧可做較軟，流量變化引起閥芯位置變化時(shí)，彈簧力的變化量較小，壓力變化小。又∵調(diào)壓彈簧調(diào)好后，上部壓力為常數(shù)。∴壓力隨流量變化較小，克服了直動(dòng)式閥缺點(diǎn)還∵錐閥錐孔尺寸較小，調(diào)壓彈簧不必很硬。∴調(diào)壓方便∵先導(dǎo)型溢流閥要先導(dǎo)閥和主閥均動(dòng)作后才能起作用∴其靈敏度不如直動(dòng)型溢流閥。溢流閥應(yīng)用舉例1）為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓和定量泵、節(jié)流閥并聯(lián)，閥口常開。2）為變量泵系統(tǒng)提供過載保護(hù)和變量泵組合，正常工作時(shí)閥口關(guān)閉，過載時(shí)打開，起安全保護(hù)作用，故又稱安全閥。3）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓p遠(yuǎn)程<p主調(diào)4）系統(tǒng)卸荷和多級調(diào)壓和二位二通閥組合（先導(dǎo)式）5）形成背壓2.減壓閥功用：降低系統(tǒng)某一支路的油液壓力，使同一系統(tǒng)有兩個(gè)或多個(gè)不同壓力。分類：直動(dòng)式先導(dǎo)式定值減壓閥定差減壓閥減壓原理：利用油液在某個(gè)地方的壓力損失，使出口壓力低于進(jìn)口壓力，并保持恒定，故又稱定值減壓閥。先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥工作原理：當(dāng)p2<pt時(shí)，導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥左位，f最大，不減壓

當(dāng)p2>pt時(shí)，導(dǎo)閥打開，主閥兩端產(chǎn)生壓差當(dāng)△P<F軟t時(shí)，導(dǎo)閥關(guān)閉，不減壓

當(dāng)△P>F軟t時(shí)，主閥閥芯右移，f↓，p2↓先導(dǎo)式調(diào)壓閥調(diào)壓原理：調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧，改變硬彈簧力，即可改變出口壓力。減壓閥減壓特點(diǎn)：在減壓閥出口油液不再流動(dòng)時(shí)，由于先導(dǎo)閥卸油仍未停止，減壓口仍有油液流動(dòng)，閥就處于工作狀態(tài)，出口壓力也就保持調(diào)定壓力不變。減壓閥與溢流閥的比較溢流閥減壓閥

a保持進(jìn)口壓力不變出口壓力

b內(nèi)部回油外部回油

c閥口常閉閥口常開

d閥芯二凸肩閥芯三凸肩

e一般并聯(lián)于系統(tǒng)一般串聯(lián)于系統(tǒng)3.順序閥功用：

利用液壓系統(tǒng)壓力變化來控制油路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)液壓元件按一定的順序動(dòng)作。*直動(dòng)式按結(jié)構(gòu)形式

先導(dǎo)式內(nèi)泄式順序閥按泄漏方式

外泄式內(nèi)泄式按泄漏方式

外泄式順序閥分類：直動(dòng)式順序閥直動(dòng)式順序閥工作原理：pA<Ft，閥口關(guān)閉，ABpA>Ft，閥口打開，AB，

下一個(gè)執(zhí)行元件動(dòng)作。直動(dòng)式順序閥調(diào)節(jié)原理：調(diào)節(jié)調(diào)壓螺釘，改變彈簧力，即可改變開啟壓力。4.壓力繼電器*柱塞式彈簧管式壓力—位移轉(zhuǎn)換器膜片式組成

波紋管式微動(dòng)開關(guān)功用：

根據(jù)系統(tǒng)壓力變化，自動(dòng)接通或斷開電路，實(shí)現(xiàn)程序控制或安全保護(hù)。工作原理：pk>pT時(shí)，柱塞上升，發(fā)出信號。pk<pT時(shí)，柱塞下降，斷開信號。壓力繼電器主要性能：（1）調(diào)壓范圍即發(fā)出電信號的最低和最高工作壓力的范圍。調(diào)節(jié)調(diào)壓螺帽，即調(diào)節(jié)工作壓力。（2）靈敏度和通斷調(diào)節(jié)區(qū)間（返回區(qū)間）

開啟壓力-閉合壓力=靈敏度

為避免壓力波動(dòng)時(shí)壓力繼電器時(shí)通時(shí)斷，要求開啟壓力和閉合壓力間有可調(diào)節(jié)的一定的差值，稱為通斷調(diào)節(jié)區(qū)間。(3)重復(fù)精度：在一定的設(shè)定壓力下，多次升壓或降壓過程中，開啟壓力和閉合壓力本身的差值稱為重復(fù)精度。(4)升壓或降壓動(dòng)作時(shí)間：壓力由卸荷壓力升到設(shè)定壓力，微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)閉合發(fā)出電信號的時(shí)間，稱為升壓動(dòng)作時(shí)間，反之稱為降壓動(dòng)作時(shí)間。（三）流量控制閥功用：通過改變閥口過流面積來調(diào)節(jié)輸出流量，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。節(jié)流閥調(diào)速閥分流閥

溫度補(bǔ)償調(diào)速閥流量控制閥分類1.節(jié)流閥組成：

閥體、閥芯、彈簧、調(diào)節(jié)手輪等工作原理：調(diào)節(jié)手輪，閥芯移動(dòng)，A變化，q變化。節(jié)流閥的特點(diǎn)通過節(jié)流閥的流量與節(jié)流口前后的壓差及油液溫度等因素有關(guān)。在使用時(shí)，即使節(jié)流閥的通流截面調(diào)整好，由于負(fù)載的變化，節(jié)流閥前后的壓差也發(fā)生變化，使流量不穩(wěn)定，執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度也就不平穩(wěn)。油溫的變化引起粘度變化，也將引起流量變化，使得執(zhí)行執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度不平穩(wěn)。節(jié)流口通常制成薄壁孔。節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，體積小，使用方便，造價(jià)低。∵進(jìn)口壓力油通過彈簧腔徑向小孔和閥體上的斜孔同時(shí)作用在閥芯的上下兩端∴即使在高壓下，調(diào)節(jié)閥口比較方便。2.調(diào)速閥組成：定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成減壓閥閥芯受力平衡方程：∵

p2A=p3A+Ft∴

p2-

p3=Ft/A=kX0/A

∵k較小且不可調(diào)，工作時(shí)閥芯移動(dòng)很小。∴

Ft≈常數(shù)△p=p2-p3=Ft/A≈常數(shù)

故當(dāng)A為常數(shù)時(shí)，q=常數(shù)，v=常數(shù)調(diào)速閥的工作原理F↑,p3↑，減壓閥閥芯右移，x↑，減壓作用↓，p2↑，使△p=p2-p3，基本不變。反之：F↓，p3↓減壓閥閥心左移，x↓，減壓作用↑，p2↓仍使△p=p2-p3基本不變

↑∴F有△p為常數(shù)，若A為常數(shù)，則q

為常數(shù)

↓調(diào)速閥的特點(diǎn)及應(yīng)用當(dāng)調(diào)速閥內(nèi)無油液流動(dòng)時(shí)，其節(jié)流閥兩端無壓力差，減壓閥芯在彈簧力的作用下移至最左端，閥開口最大。此時(shí)若將調(diào)速閥出口迅速打開，因壓閥口來不及關(guān)小，不起減壓作用，會使節(jié)流閥兩端產(chǎn)生很大的瞬時(shí)壓差，使瞬時(shí)流量很大，液壓缸產(chǎn)生前沖現(xiàn)象。故有的調(diào)速閥在減壓閥體上裝有能調(diào)節(jié)減壓閥芯行程的限位器，以限制和減小這種起動(dòng)時(shí)的沖擊。調(diào)速閥適用于負(fù)載變化較大、速度平穩(wěn)性要求較高的液壓系統(tǒng)。通過節(jié)流閥的流量隨其進(jìn)出口壓差發(fā)生變化，而調(diào)速閥進(jìn)出口壓差變化時(shí)，通過調(diào)速閥的流量基本不變。但當(dāng)進(jìn)出口壓差很小時(shí)，調(diào)速閥中的減壓閥處于非工作狀態(tài)，減壓閥口全開，此時(shí)調(diào)速閥只相當(dāng)于一個(gè)節(jié)流閥。（四）比例閥、插裝閥和疊加閥插裝閥疊加閥1.比例閥（電液比例控制閥）分類：比例方向閥、比例壓力閥和比例流量閥功用：

連續(xù)或按比例地隨輸入電氣信號的變化而調(diào)節(jié)和控制液流壓力、方向和流量。比例溢流閥比例電磁鐵+直動(dòng)式溢流閥主體工作原理：輸入一I，產(chǎn)生一電磁力，作用于閥芯上，得到一控制壓力，其p∝I，I變化，p也變化。比例溢流閥特點(diǎn)1）

比例電磁鐵與其他壓力閥組合，

比例溢流閥可簡單組成

比例順序閥

比例減壓閥

2）

用一個(gè)比例閥可實(shí)現(xiàn)多級壓力控制，簡化油路，如：三級調(diào)壓回路舉例。比例換向閥比例電磁鐵替代普通電磁換向閥中的普通電磁鐵即可。工作原理：輸入一I，得到一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向，并且還可改變輸出流量的大小；改變電流信號極性，即可改變運(yùn)動(dòng)方向。比例換向閥特點(diǎn)1）∵換向閥閥芯上開有三角槽

∴閥芯運(yùn)動(dòng)時(shí)，其通流面積變化故液流方向變化時(shí)，流量也會變化2）在大流量情況下，應(yīng)采用先導(dǎo)式比例方向閥。也可做成比例多路閥。比例調(diào)速閥比例電磁鐵替代調(diào)速閥中調(diào)節(jié)螺帽即可工作原理：輸入一I，得到一相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，使節(jié)流閥閥口變化，流量變化，q∝I。比例調(diào)速閥特點(diǎn)1）

∵有定差減壓閥保證△p節(jié)=常數(shù)，∴q不隨F變化而變化，qV=常數(shù)。2）

用一個(gè)閥只須改變I，便可得到多級速度，油路簡單。

如：轉(zhuǎn)塔進(jìn)給系統(tǒng)2.插裝閥（插裝式錐閥或邏輯閥）功用：

大流量系統(tǒng)中便于集成連接的控制液流參數(shù)。

分類：二通插裝方向閥二通插裝壓力閥二通插裝流量閥插裝閥的組成控制蓋板插裝主閥（閥套、彈簧、閥芯及密封件組成）插裝塊體先導(dǎo)元件（裝在控制蓋板上）插裝閥的組成*錐形：錐端可開阻尼孔或節(jié)流三角槽

圓柱形閥芯工作原理：控制蓋板將錐閥組件封裝在插裝塊體內(nèi)，并且溝通先導(dǎo)閥和主閥，通過錐閥啟閉對主油路通斷起控制作用。工作實(shí)質(zhì)：相當(dāng)于一個(gè)液控單向閥或二位二通液動(dòng)閥。插裝方向閥壓力控制插裝閥組成：在壓力閥主閥單元配以不同先導(dǎo)閥，則可組成各種壓力閥。

溢流閥卸荷閥

順序閥

流量控制插裝閥組成：在二通插裝閥的控制蓋板上，增加閥芯行程調(diào)節(jié)器，且在閥芯上開三角槽即可。分類：二通插裝節(jié)流閥二通插裝比例節(jié)流閥二通插裝調(diào)速閥插裝閥及其系統(tǒng)的特點(diǎn)、應(yīng)用1)主閥結(jié)構(gòu)簡單，通流能力qVmax=10000l/min2)主閥相同，一閥多能，便于標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、微型化。3)密封性好，泄漏小，便于無管連接，先導(dǎo)閥功率小，具有明顯節(jié)能效果。一般用于冶金、船舶、塑料機(jī)械等大流量系統(tǒng)中。3.疊加閥在板式閥集成化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型液壓元件疊加閥的特點(diǎn)疊加閥組成的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、外形整齊美觀，系統(tǒng)變化時(shí)元件重新組合疊裝方便、迅速，因不用油管連接，壓力損失小、漏油少、振動(dòng)小、噪聲小、動(dòng)作平穩(wěn)，使用安全可靠，維修容易。【教師小結(jié)】通過本次課的學(xué)習(xí)探討，我們知道了了解常用液壓控制閥的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)；能夠正確識讀各液壓控制閥的圖形符號；

能理解各液壓控制閥的工作原理及應(yīng)用場合。【布置作業(yè)】見課后習(xí)題單元三液壓輔助元件一、蓄能器與過濾器二、油箱與管件輔助裝置功能創(chuàng)造必要條件，保證液壓系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、持久地工作。輔助裝置分類蓄能器、過濾器、油箱、壓力計(jì)、壓力計(jì)開關(guān)、熱交換器、管件等一、蓄能器與過濾器【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解蓄能器的功用、結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用場合2、能正確理解蓄能器使用和安裝的注意點(diǎn)3、了解過濾器的功用、結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用場合4、能正確理解過濾器使用和安裝注意點(diǎn)【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】能正確理解蓄能器、過濾器使用和安裝的注意點(diǎn)（一）蓄能器1.蓄能器的功用儲存能量，必要時(shí)釋放。①短時(shí)間內(nèi)大量供油（協(xié)助泵供油、作應(yīng)急動(dòng)力源）②吸收液壓沖擊和壓力脈動(dòng)③維持系統(tǒng)壓力（保壓補(bǔ)漏）蓄能器的類型

重錘式

按結(jié)構(gòu)形式

彈簧式非隔離式*充氣式

活塞式*隔離式

氣囊式隔膜式重錘式蓄能器工作原理：重物勢能<油壓儲油

重物勢能>油壓釋放能量性能特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，容量大，壓力穩(wěn)定，但結(jié)構(gòu)尺寸大而笨重，運(yùn)動(dòng)慣性大，反應(yīng)不靈敏，易漏油，有摩擦損失。常用于蓄能。彈簧式蓄能器工作原理：彈簧能量<油壓儲油彈簧能量>油壓釋放能量性能特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)尚還靈敏，但容量小，易內(nèi)泄并有壓力損失，不適于高壓和高頻動(dòng)作的場合。一般可用于小容量、低壓系統(tǒng)，用作蓄能和緩沖。充氣式蓄能器氣瓶式蓄能器（直接接觸式蓄能器）活塞式蓄能器氣囊式蓄能器類型氣瓶式蓄能器工作原理：氣壓<油壓儲油氣壓>油壓釋放能量性能特點(diǎn)：容量大，但由于氣體混入油液中，影響系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性，而且耗氣量大，需經(jīng)常補(bǔ)氣，僅適用于中、低壓大流量系統(tǒng)。活塞式蓄能器工作原理：氣壓<油壓儲油

氣壓>油壓釋放能量性能特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，安裝容易，維修方便，壽命長，但因有摩擦，反應(yīng)不靈敏，容量較小，對密封要求較高。一般用于蓄能或供中、高壓系統(tǒng)吸收壓力脈沖。氣囊式蓄能器工作原理：氣壓<油壓儲油

氣壓>油壓釋放能量性能特點(diǎn)：重量輕、尺寸小、安裝容易、維護(hù)方便、慣性小、反應(yīng)靈敏，但氣囊制造困難。既可用于蓄能、又可用于緩和沖擊、吸收脈動(dòng)。蓄能器的使用和安裝1充氣式蓄能器中應(yīng)使用惰性氣體（一般為氮?dú)猓?蓄能器一般應(yīng)垂直安裝，油口向下。3必須用支架或支板將蓄能器固定，且便于檢查、維修的位置，并遠(yuǎn)離熱源4用作降低噪聲、吸收脈動(dòng)和沖擊的蓄能器應(yīng)盡可能靠近振源。5蓄能器與管路之間應(yīng)安裝截止閥，供充氣或檢修時(shí)用，與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，防止油液倒流保護(hù)泵與系統(tǒng)。6搬運(yùn)和拆裝時(shí)應(yīng)排出壓縮氣體—注意安全。（二）過濾器（濾油器）1.功用：濾除油中雜質(zhì)，保持油液清潔過濾器表面型深度型吸附型網(wǎng)式線隙式紙芯式燒結(jié)式磁性濾油器2.類型及特點(diǎn)：網(wǎng)式過濾器特性：用金屬網(wǎng)包在支架上而成。一般裝在系統(tǒng)中泵入口處做粗濾，過濾精度為80—180μm。性能特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便，通流能力大，壓降小，但過濾精度低。間隙式過濾器特征：特形金屬線纏繞在筒形芯架上，制成濾芯，利用線間間隙過濾雜質(zhì)。過濾精度為30-100μm。性能特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，過濾精度較高，通流能力大，但不易清洗，一般用于低壓回路或輔助回路。燒結(jié)式過濾器特征：由顆粒狀錫青銅粉末壓制后燒結(jié)而成，利用顆粒之間的微小間隙過濾。性能特點(diǎn)：強(qiáng)度高，抗沖擊性能好，抗腐蝕性好，耐高溫，過濾精度高，制造簡單，但易堵塞，難清洗，顆粒會脫落，一般用于精密過濾。紙芯式過濾器特征：用微孔過濾紙折迭成星狀繞在骨架上形成，利用濾紙的微孔過濾。性能特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，過濾精度高，但通流能小，強(qiáng)度低，易堵塞，無法清洗，需經(jīng)常更換濾芯，特別適用于精濾。又因?yàn)闉V芯能承受的壓力差較小，為了保證過濾器正常工作，不致因污染物逐漸聚積在濾芯引起壓差增大，而壓破紙芯，過濾器頂部通常裝有污染指示器。磁性過濾器特性：利用磁鐵吸附油液中的鐵質(zhì)微粒性能特點(diǎn)：濾芯由永久磁鐵制成，能吸住油液中的鐵屑、鐵粉或帶磁性的磨料。常與其他形式的濾芯合起來制成復(fù)合式過濾器。3.對過濾器的要求（1）過濾精度要高（2）通流能力要大（3）強(qiáng)度要高（4）易于清洗和更換，便于拆裝與維護(hù)4.過濾器的安裝要求（1）安裝在吸油管路上（表面型過濾器）作用：保護(hù)液壓泵，q

=2qp△p<0.01∽0、035Mpa（2）安裝在壓油管路上作用：保護(hù)除泵和溢流閥以外的所有元件，p<0.35Mpa，強(qiáng)度足夠，且應(yīng)并聯(lián)一安全閥。（3）安裝在回油管路上（4）安裝在系統(tǒng)的分支旁油路上（5）單獨(dú)過濾系統(tǒng)5.過濾器的安裝注意點(diǎn)一般過濾器只能單方向使用，即進(jìn)出油口不可反接，以利于濾芯清洗和安全。必要時(shí)可增設(shè)單向閥和過濾器，以保證雙向過濾。目前雙向過濾器已問世。二、油箱與管件【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解油箱的功用、結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)

2、能正確理解油箱使用和安裝注意點(diǎn)

3、了解管件的作用、類型

4、能合理選擇正確安裝管件【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】能正確理解油箱使用和安裝注意點(diǎn)能合理選擇正確安裝管件（一）油箱1.油箱的功用儲存油液、散發(fā)熱量、沉淀雜質(zhì)、逸出空氣2.油箱的結(jié)構(gòu)

整體式*開式油箱*分離式

閉式3.油箱的使用和設(shè)計(jì)要求（1）油箱的容量要求油箱的容量應(yīng)能保證在液壓系統(tǒng)充滿油液工作時(shí)，其最低液面高于濾油器上端200mm以上，以防泵吸入空氣；在液壓系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，液面不應(yīng)超過油箱高度的80％；當(dāng)液壓系統(tǒng)中的油液全部返回油箱時(shí)，油液不能溢出油箱。

液面高度占油箱高度的80％時(shí)，油箱的容積是油箱的有效容積。當(dāng)系統(tǒng)為低壓時(shí)，油箱的有效容積取液壓泵每分鐘排出油液體積的2—4倍；中、高壓系統(tǒng)時(shí)，取5—7倍；若為行走機(jī)械，則取為2倍。經(jīng)驗(yàn)估算法公式：V=Kqn式中：V—油箱的有效容積qn—液壓泵每分鐘排出油液體積K—比例系數(shù)

低壓2——4k

中壓5——7

高壓6——12

行走機(jī)械2對工作負(fù)載大，并長期連續(xù)工作的液壓系統(tǒng)，油箱的容量需按液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量通過計(jì)算確定。（2）油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）吸、回和泄油管的設(shè)置——吸、回油管盡可能遠(yuǎn)

2）吸油口裝粗過濾器

3）防污密封

4）設(shè)置放油閥與液位計(jì)

5）清洗窗的設(shè)置

6）油溫控制（二）管件油管與管接頭功用油管——連接液壓元件和輸送油液。管接頭——連接油管與油管、油管與液壓件油管的種類及特點(diǎn)油管的安裝和使用要求須按照安裝位置、工作環(huán)境和工作壓力來正確選用合適的油管。1）油管的安裝應(yīng)橫平豎直，盡量減少轉(zhuǎn)彎，管道應(yīng)避免交叉，轉(zhuǎn)彎處的半徑應(yīng)大于油管外徑的3—5倍。2）為便于安裝管接頭及避免振動(dòng)影響，平行管之間的距離應(yīng)大于100mm；3）長管道應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)管夾固定牢固，以防振動(dòng)和碰撞；4）軟管直線安裝時(shí)，要有30％左右的余量，以適應(yīng)油溫變化、受拉和振動(dòng)的需要；彎曲半徑要大于9倍軟管外徑，彎曲處到管接頭的距離至少等于6倍外徑。管接頭的種類及特點(diǎn)管接頭的使用要求必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小和工藝性好等各項(xiàng)條件。快速接頭無須裝拆工具，適用于需經(jīng)常裝拆處【學(xué)生討論】預(yù)設(shè)問題根據(jù)具體要求合理選擇液壓輔助元件，并能正確安裝在液壓回路上。【教師小結(jié)】通過本次課的學(xué)習(xí)探討，我們知道了了解常用液壓輔助元件的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)；能理解各液壓輔助元件的工作原理及應(yīng)用場合，并清楚了各液壓輔助元件在使用和安裝時(shí)的注意點(diǎn)。【布置作業(yè)】見課后習(xí)題單元四基本回路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解各種控制回路的組成、功用及工作原理。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】能正確選擇液壓元件并合理的連接控制回