第7章 液压传动 汽车 机械基础知识

1、1成县职业中专汽车机械基础汽车1班2第第7章章 液压传动液压传动3l液压传动是利用密封系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动形式。液压具有传动平稳、承载能力大、质量轻、体积小等的优点，因此在汽车机械中得到了广泛应用。 47.1 液压传动的原理及特点液压传动的原理及特点l7.1.1 液压传动的原理l液压传动是以油液为工作介质，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。液压传动的过程是由机械能到液压能、再到机械能的能量转换过程。1-进油单向阀 2-小活塞 3-小缸体 4-杠杆手柄 5-大缸体 6-大活塞7-排油单向阀 8-放油阀 9-油箱图7.1 手动千斤顶57.1 液压传动

2、的原理及特点液压传动的原理及特点l 7.1.2 液压传动系统组成l 液压传动系统一般由以下五部分组成：l （1）动力部分：动力部分由液压泵和液压泵的其他附件组成，其功用是把原动机所提供的机械能转换为油液的液压能，输出高压油液。l （2）执行部分：执行部分由液压缸或液压马达等组成，其功用是把油液的压力能转变成机械能以驱动负载做功，实现往复直线运动、连续转动或摆动。l （3）控制部分：控制部分由各种液压控制阀组成，其功用是控制从液压泵到执行部分的油液的压力、流量和流动方向，从而控制执行部分的力、速度和方向。l （4）辅助部分：辅助部分包括油箱、滤清器、蓄能器、油管、压力表等，其功用是存储、输送、净

3、化和密封工作液体，并有散热作用。l （5）工作介质：液压系统中主要的工作介质是液压油。液压油不仅起传递能量和运动的作用，而且对元件及装置起润滑作用。67.1 液压传动的原理及特点液压传动的原理及特点l7.1.3 液压传动系统的图形符号l为了简化结构原理图的绘制，目前广泛采用元件的图形符号来绘制液压系统图，这种图简单明了，便于分析和阅读。1-液压泵 2-大缸 3-大活塞 4-放油阀 5-油箱图7.2 液压千斤顶的液压工作原理图77.1 液压传动的原理及特点液压传动的原理及特点l7.1.4 液压传动的特点l1液压传动的优点l与其他传动形式相比液压传动的主要优点有：l（1）在相同功率条件下，液压传动

4、装置体积小、重量轻；l（2）执行元件工作平稳，换向时冲击较小，可频繁换向；l（3）可方便实现过载保护，且工作油液能使液压元件实现自润滑，故使用寿命长；l（4）液压传动容易实现无级调速，且调速范围大；l（5）操纵简单、调节控制方便，特别是与机、电、气联合使用，易于实现复杂的自动工作循环；l（6）由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造、维修已大大简化。 87.1 液压传动的原理及特点液压传动的原理及特点l7.1.4 液压传动的特点l2液压传动的缺点l（1）由于泄漏及流体的可压缩性，无法保证严格的传动比；l（2）当油温或载荷变化时，往往不易保持运动速度的稳定；l（3）液压元

5、件制造精度要求高，使用维护比较严格；l（4）系统的故障原因有时不易查明。97.1 液压传动的原理及特点液压传动的原理及特点l7.1.5 液压传动的基本参数l1压力l2流量l3流速107.2 液压系统元件液压系统元件l液压元件包括：l动力元件（液压泵）l执行元件（液压缸）l控制元件（方向阀、压力阀、流量阀）l辅助元件（油箱、油管、过滤器、蓄能器等）它们是组成液压系统的最小单元。117.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.1 动力元件l在液压系统中，液压泵是液压系统的动力元件，它是将电动机（或其他原动机）输出的机械能转换为液压能的能量转换装置。l液压泵的种类很多，按结构不同可分柱塞泵、齿轮泵、叶

6、片泵、螺杆泵及凸轮转子泵等：按输油方向能否改变可分为单向泵和双向泵；按输出的流量能否调节可分为定量泵和变量泵；按额定压力的高低可分为低压泵、中压泵和高压泵三类。127.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.1 动力元件l1齿轮泵：l齿轮泵分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。1-外啮合齿轮（2个） 2-泵体 3-吸油腔 4-压油腔图7.3 外啮合齿轮泵工作原理图137.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.1 动力元件l1齿轮泵：（a）内啮合渐开线齿轮泵 （b）摆线齿轮泵图7.4 内啮合齿轮泵工作原理图147.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.1 动力元件l2柱塞泵1-斜盘 2-滑履 3-压板

7、 4-套筒 5-柱塞 6-弹簧 7-缸体 8-套筒 9-轴 10-配油盘图7.5 轴向柱塞泵工作原理图157.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.1 动力元件l3叶片泵l叶片泵有单作用式和双作用式两大类。167.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.2 执行元件l在液压系统中，液压缸是执行元件，它把液体的压力转变为直线往复运动机械能的装置。177.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.2 执行元件l1活塞式液压缸（a）单杆单作用式（b）单杆双作用式187.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.2 执行元件l2.柱塞式液压缸1-缸体 2-柱塞 3-导向套 4-密封装置 5-通油孔图7.8 柱塞

8、式液压缸结构简图197.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.2 执行元件l3.柱塞式伸缩套筒液压缸207.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.3 控制元件l在液压系统中，液压控制阀是控制元件，用来控制液压系统中油液的流动方向、油液的压力和油液的流量，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，满足液压设备对各种工况的要求。l液压阀的种类繁多、功能各异，常根据用途分为方向控制阀（如单向阀、换向阀等）、压力控制阀（如溢流阀、减压阀、顺序阀等）和流量控制阀（如节流阀、调速阀等）。这三类阀可以相互组合，成为复合阀，以减少管路连接，使结构紧凑，如单向顺序阀等。217.2 液压系统元件

9、液压系统元件l7.2.3 控制元件l1.方向控制阀l方向控制阀用来控制液压系统中液流的方向。其原理是利用阀芯和阀体间相对位置的改变，实现油路与油路间的接通或断开，以满足系统对液流方向的要求。可分为单向阀和换向阀两类。l（1）普通单向阀 （a）直通式 （b）直角式 （c）职能符号1-阀体 2-阀芯 3-软弹簧227.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.3 控制元件l（2）液控单向阀 1-弹簧 2-控制活塞图7.11 液控单向阀237.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.3 控制元件l（3）换向阀 l其作用是通过阀芯的运动，变换阀后油流方向或截断油路来对油流进行方向控制。换向阀按阀芯的运动方式

10、可分为滑阀和转阀。滑阀的阀芯是移动的，转阀的阀芯是摆动的。大部分换向阀都是滑阀型。按操纵方式，换向阀又可分为手动换向阀、行程阀(机动换向阀)、电磁换向阀、液动换向阀和电液动换向阀等。l下面以二位四通电磁换向阀为例予以介绍。247.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.3 控制元件l二位四通电磁换向阀1-衔铁 2-线圈 3-阀芯 4-弹簧 5-阀体 6-活塞 7-缸筒 8-泵 9-回油管257.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.3 控制元件l2.压力控制阀l压力控制阀用来控制液体压力或利用压力作为信号来控制其他元件的动作。常用的有溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。l（1）溢流阀 267.

11、2 液压系统元件液压系统元件l7.2.3 控制元件l2.压力控制阀l（2）顺序阀 277.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.3 控制元件l2.压力控制阀l（3）压力继电器 287.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.3 控制元件l3.流量控制阀l流量控制阀依靠改变阀口通流面积的大小或改变通道的长短来改变液阻，从而控制通过阀的流量、调节执行元件的运动速度。常见的流量控制阀有节流阀和调速阀等。l（1）节流阀 297.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.3 控制元件l3.流量控制阀l（2）调速阀 307.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.4 辅助元件l液压辅助元件（油箱、油管、过滤器、蓄

12、能器等）是液压系统的重要组成部分，液压辅助元件的合理设计与选用，将在很大程度上影响液压系统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技术性能。应予以充分的重视。317.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.4 辅助元件l1.蓄能器327.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.4 辅助元件l2.过滤器337.2 液压系统元件液压系统元件l7.2.4 辅助元件l3.油箱l油箱用于储油、散热、沉淀油中的杂质和分离气泡等。汽车液压系统中一般采用单独油箱。l4.油管和管接头l油管的作用是连接液压元件和输送油液。材料可用金属或橡胶，选用时由耐压、装配的难度来决定。347.3 液压基本回路液压基本回路l液压基本回路是

13、指由部分液压元件和管路组成的，用来完成特定功能的典型油路结构。任何一个液压传动系统，不管其功能如何复杂，都可以看作是有若干个基本回路组成的。357.3 液压基本回路液压基本回路l7.3.1 方向控制回路l 如图所示为二位四通换向阀控制回路。当换向阀的磁铁YA断电时，换向阀右位接通系统（图示位置，换向阀右位即换向阀在此位置时：A和T相通，P和B相通），液压泵输出油液经换向阀PB两油口进入液压缸的右腔推动活塞左移，左腔油液经AT两油口流回油箱。当磁铁通电时，换向阀左位接通系统（图中没有标出，换向阀左位即换向阀在此位置时：B和 T 相 通 ， P 和 A 相通），油液经PA两油口进入液压缸左腔推动活

14、塞右移，右腔油液经BT两油口流回油箱。367.3 液压基本回路液压基本回路l 7.3.2 调压回路l 调压回路的作用是使系统的工作压力不超过预先调好的数值。为保证系统能正常工作，液压泵的流量要大于液压缸所需流量，多余的油液则从溢流阀流回油箱，液压缸的出口压力便稳定在溢流阀调定的压力，也就满足了系统的工作压力，如图7.22（a）所示。如图7.22（b）所示，当活塞下行工作时，负载大，工作压力由高压溢流阀1调定。而活塞上行回程时，负载小，回程压力由低压溢流阀2调定，活塞上行到顶点时，泵的全部流量经低压溢流阀2流回油箱，减少了功率损耗，减少了油路发热。（a）调压回路 （b）限压回路1-高压溢流阀 2-低压溢流阀图7.22 调压与限压回路377.3 液压基本回路液压基本回路l 7.3.3 卸荷回路l 当执行元件需短暂停留时（如自卸翻斗车和汽车液压起重机的暂停油路），液压泵输出的油液直接流回油箱，这种油路称为卸荷回路。卸荷回路可节省功率，减少油路发热，避免经常起闭电动机。图7.23（a）所示为采用三位四通电磁式换向阀的卸荷回路。液压泵输出的油液经换向阀中间通路直接流回油箱，实现工作机构的短暂的停留和液压泵的卸荷。图7.23（b）所示为采用二位二通手动式换向阀的卸荷回路。当扳动手柄，使二位二通阀处于左位时，液压泵输出的油液直接流回油