液压传动ppt课件

什么是液压传动？它的两个基本性质是什么？,液压传动（Hydraulics）是以液体为工作介质通过驱动装置将原动机的机械能转换为液压的压力能然后通过管道、液压控制及调节装置等，借助执行装置，将液体的压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动。两个基本特性：负载决定压力，流量决定速度。（或压力取决于负载，速度取决于流量）,1,液压传动系统由那四部分组成？各部分的作用如何？四个部分：动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件。动力元件：将输入的机械能转换成液体的压力能。执行元件：将液体的压力能转换成机械能输出。控制元件：通过对液压系统中液流流动方向、液体压力和流量的大小的控制，以满足机械对运动方向、输出力和力矩的大小、运动速度的大小的要求。辅助元件：保证系统持久、稳定、有效地工作。,2,2.3如图2-25所示，一圆柱体d=0.1m，质量m=50kg，在外力F=520N的作用下压进容器中，当h=0.5m时达到平衡状态。求测压管中水柱高度H=?,解：由静止液体中的压力分布知图中红色处压力（压强）相等，即对于圆柱体下方，有对于测压管下方，有所以,3,2.4如图2-26所示，由上下两个半球合成的圆球，直径d=2m，球中充满水。当测压管读数H=3m时，不计球的自重，求下列两种情况下螺栓群A-A所受的拉力。（1）上半球固定在支座上；（2）下半球固定在支座上。,解：考虑到半球形为对称结构，因此无论何种状态，半球水平方向合力为0。（1）上半球固定在支座上，下半球收到向下的作用力，压力体为下半球内表面至H高度的体积，故（2）下半球固定在支座上，上半球收到向上的作用力，压力体为上半球外表面至H高度的体积，故,压力体：水力学中，以曲面为底直至自由表面间铅锤液柱的体积。压力体由如下诸面围成：所论曲面；过曲面周界上一切点的铅垂线所构成的曲面；与液面重合的水平面。若压力体实际上充有液体，则该铅直分力的方向向下。,4,P392.5解：在管道出口1-1面和距管道出口h位置2-2面，建立伯努利方程，如不计损失，有,由连续性方程,5,由（1）可得到,2.6如图2-28所示，一带有倾斜光滑平板的小车，逆着射流方向以速度u运动，若射流喷嘴固定不动，射流断面为A，流速为v，不计小车对地面的摩擦，求推动小车所需要的功率。,根据连续性方程，有,可得到,解：在小车上建立如图所示坐标系，建立动量方程，有,所需功率为,无摩擦力，故Fy=0，由（2）可得到,6,取，根据和，可得到,2.7虹吸管道如图2-29所示，已知水管直径d=10cm，水管总长L=1000m，h0=3m，求流量q。（局部阻力系数：入口=0.5，出口=1.0，弯头=0.3；沿程阻力系数=0.06）,由图可知,解：对上下水面建立伯努利方程，注意虹吸管是将液体从低处吸到高处，有,根据连续性方程，有,上、下液面均与大气相通，有,流量为,7,P392.9解：,8,将上式从0到r进行积分，得到,2.10如图2-32所示的端面止推轴承，间隙高度为h0，圆盘直径为D，当油液粘度为，旋转角速度为时，试求其摩擦力矩和所消耗的功率。,该微圆面圆环所受扭矩为,解：在圆面上取一段微圆面圆环，其面积为,牛顿内摩擦定律，有,注意到D=2r,得到,所消耗的功率为,9,3.7某泵输出油压为10MPa，转速为1450r/min，排量为200mL/r，泵的容积效率为0.95，总效率为=0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率（不计泵的入口油压）。,解：泵的输出功率为,驱动该泵的电机所需功率,10,3.8已知某液压泵的转速为950r/min，排量为VP=168mL/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总效率为0.87，求：（1）液压泵的理论流量；（2）液压泵的容积效率；（3）液压泵的机械效率；（4）在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率P；（5）驱动泵的转矩T。,解：（1）液压泵的理论流量,（2）液压泵的容积效率,（3）液压泵的机械效率,（4）在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率P,（5）驱动泵的转矩T,11,3.9已知某液压泵的输出压力为5MPa，排量为10mL/r，机械效率为0.95，容积效率为0.9，转速为1200r/min，求：（1）液压泵的总效率；（2）液压泵输出功率；（3）电动机驱动功率。,解：（1）液压泵的总效率,（2）液压泵输出功率,（3）电动机驱动功率,12,4.4在供油流量q不变的情况下，要使单杆活塞式液压缸的活塞杆伸出速度与回程速度相等，油路应该怎样连接，而且活塞杆的直径与活塞直径之间有什么关系?,解：可采用差动连接以及有杆腔进油两种方式。分别设它们的速度为v1和v2，可得到,当v1=v2，可得到,13,4.5已知单杆液压缸缸筒直径D=100mm，活塞杆直径d=50mm，工作压力p1=2MPa，流量q=10L/min，回油背压力p2=0.5MPa，试求活塞往复运动时的推力和运动速度。,解：（1）有杆腔进油,（2）无杆腔进油,（3）差动连接,14,4.6已知单杆液压缸缸筒直径D=50mm，活塞杆直径d=35mm，泵供油流量q=10L/min。试求；(1)液压缸差动连接时的运动速度；(2)若缸在差动阶段所能克服的外负载F=1000N，缸内油液压力有多大(不计管内压力损失)?,解：(1)液压缸差动连接时的运动速度；,(2)缸内油液压力为,15,4.7一柱塞缸柱塞固定，缸筒运动，压力油从空心柱塞中通入，压力为p，流量为q，缸筒直径为D，柱塞外径为d，内孔直径为d0，试求柱塞缸所产生的推力和运动速度。,解：柱塞缸所产生的推力,柱塞缸的运动速度,16,解:,根据差动连接和有杆腔进油计算公式，有,4.9设计一单杆活塞液压缸，要求快进（差动连接）和快退（有杆腔进油）时的速度均为v=6m/min，工进（无杆腔进油）时，可驱动的负载F=25000N，回油背压为0.25MPa，采用额定压力为6.3MPa、额定流量为25L/min的液压泵，试确定：（1）缸筒内径和活塞杆直径各是多少？（2）缸筒壁厚最小值是多少（材料选定为无缝钢管，许用应力210MPa）？,已知v1=v2=6m/min和额定流量25L/min,故,结果取整,17,活塞受力方程为：,Sotheequationwechooseiscorrect,andthewallthicknessofbarrelis0.075mm.,Notedtheconditionsofequation3.19,sothereis,所以无杆腔压力为,材料选定为无缝钢管，许用应力210MPa