第二章液压传动系统的基本组成教学课件

1、第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 液压传动系统的基本组成液压传动系统的基本组成第三章第三章 液压传动基本回路液压传动基本回路第四章第四章 典型液压传动系统典型液压传动系统第五章第五章 气压传动系统的基本组成气压传动系统的基本组成第六章第六章 气压传动基本回路气压传动基本回路第七章第七章 典型气压传动系统典型气压传动系统第八章第八章 液压与气压传动系统的安装调试和故障分液压与气压传动系统的安装调试和故障分析析 本书目录第一节 液压泵第二节 液压缸和液压马达第三节 液压控制阀第四节 辅助装置第五节 工作介质第二章 液压传动系统的基本组成第二章 液压传动系统的基本组成学习目标1.理解动力装置在系统

2、中的作用，了解和掌握容积式液压泵的工作原理及主要性能参数，了解液压泵的基本类型。掌握齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理，掌握常见液压泵的使用特点及选择原则2.了解和掌握液压缸和液压马达的类型使用特点、主要性能参数及合理选用3.熟悉各种换向阀、压力控制阀、流量阀的作用，掌握换向阀的工作原理及合理选用了解电液比例阀、电液数字阀的工作原理及应用。4.了解液压辅助装置在液压系统中的作用及特点5.熟悉液压系统中各种元件的符号。6.了解和掌握液压油的特点以及对其基本要求和选用原则。7.掌握压力的概念、表示方法及压力的形成，掌握流量的概念和流量连续性原理。理解沿程压力损失、局部压力损失及其对系统的影响。第一节

3、 液压泵 一、概述一、概述1.液压泵的工作原理与基本类型液压泵的工作原理与基本类型液压泵是液压系统的能源装置，也称为液压泵是液压系统的能源装置，也称为动力元件动力元件。它起着向系统提供动力。它起着向系统提供动力源的作用，是系统不可缺少的核心元件。液压泵将电动机的源的作用，是系统不可缺少的核心元件。液压泵将电动机的机械能转化为机械能转化为工作液体的压力能，是一种能量转化装置。工作液体的压力能，是一种能量转化装置。第一节 液压泵 一、概述一、概述液压泵工作原理图液压泵工作原理图1 1、3-3-单向阀单向阀2-2-弹簧弹簧3-3-泵体泵体4-4-柱塞柱塞5-5-偏心轮偏心轮液压泵工作原理：液压泵工作

4、原理： 柱塞柱塞5装在泵体装在泵体4中形成一个密闭容积中形成一个密闭容积a，柱，柱塞在弹簧塞在弹簧2的作用下始终压紧在偏心轮的作用下始终压紧在偏心轮6上。偏上。偏心轮在电动机的带动下转动，柱塞做上下往复心轮在电动机的带动下转动，柱塞做上下往复运动。当柱塞向下运动时，密闭容积逐渐增大，运动。当柱塞向下运动时，密闭容积逐渐增大，形成局部真空，油箱内的油液在大气压作用下，形成局部真空，油箱内的油液在大气压作用下，顶开单向阀顶开单向阀1（单向阀（单向阀3关闭）进入密闭容积中，关闭）进入密闭容积中，实现吸油。当柱塞向上运动时，密闭容积逐渐实现吸油。当柱塞向上运动时，密闭容积逐渐减小，油液受挤压而产生压力

5、，使单向阀减小，油液受挤压而产生压力，使单向阀1关闭，关闭，油液顶开单向阀油液顶开单向阀3输入系统，实现压油。若偏心输入系统，实现压油。若偏心轮不停地转动，液压泵就不断地吸油和压油。轮不停地转动，液压泵就不断地吸油和压油。由上可知，液压泵是通过密闭容积的变化来完成吸油和压油的，这种泵由上可知，液压泵是通过密闭容积的变化来完成吸油和压油的，这种泵统称为容积式泵。液压泵统称为容积式泵。液压泵正常工作的必备条件正常工作的必备条件为：为：（1 1）应具有密闭容积，且密闭容积能交替变化。）应具有密闭容积，且密闭容积能交替变化。（2 2）具有配油装置）具有配油装置（3 3）油箱必须与大气相通。）油箱必须与

6、大气相通。液压泵图形符号液压泵图形符号第一节 液压泵 一、概述一、概述1.液压泵的工作原理与基本类型液压泵的工作原理与基本类型（1 1）液压泵的压力）液压泵的压力工作压力工作压力p p液压泵的工作压力是指泵工作时输出油液的实际压力，其大小是由液压泵的工作压力是指泵工作时输出油液的实际压力，其大小是由工作工作负载负载决定的。决定的。额定压力额定压力p pE E液压泵的额定压力是指泵在正常工作条件下，连续运转时所允许的最高液压泵的额定压力是指泵在正常工作条件下，连续运转时所允许的最高压力，它受泵本身的泄漏和结构强度所制约，超过此值则使泵过载。额压力，它受泵本身的泄漏和结构强度所制约，超过此值则使泵

7、过载。额定压力一般标注在液压泵的铭牌上。定压力一般标注在液压泵的铭牌上。低压小于等于低压小于等于2.5MPa2.5MPa，中压，中压2.52.5到到8 8之间，中高压之间，中高压8 8到到1616，高压，高压1616到到31.531.5，超高压大于超高压大于31.5.31.5.第一节 液压泵2.液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数 一、概述一、概述（2 2）液压泵的排量和流量）液压泵的排量和流量排量排量V V 液压泵的排量是指泵轴每转一周，由计算所得排出油液的体积，常用单位为cm3/r。排量的大小仅与泵密闭工作腔的几何尺寸有关，排量可以调节的称为变量泵；排量不可以调节的称为定量泵。流量流量

8、 液压泵的流量又分为理论流量、实际流量和额定流量。理论流量理论流量q qt t 理论流量是指泵在单位时间内排出油液的体积，它等于排量V和转速n的乘积，即 qt=Vn实际流量实际流量q qV V 实际流量是指泵在工作时实际输出的流量。由于泵存在实际流量是指泵在工作时实际输出的流量。由于泵存在泄漏，所以泵的实际流量小于理论流量。泄漏，所以泵的实际流量小于理论流量。额定流量额定流量q qE E 额定流量是泵在正常情况下，试验标准规定必须保证的流量。液压泵的铭牌上一般标注的就是额定流量。第一节 液压泵2.液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数 一、概述一、概述（3 3）液压泵的功率和效率）液压泵的功

9、率和效率功率功率P P液压泵的功率是指泵在单位时间内所做的功，液压泵的功率是指泵在单位时间内所做的功，用用P P表示。表示。实际功率实际功率P0由右图可知，如忽略液压缸和管路的功率损失，则液压泵的输出功率P0就等于液压缸的输出功率，即第一节 液压泵2.液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数VpqpAvFvP0nTP2i即液压泵的输出功率即液压泵的输出功率P P0 0等于泵的工作压力等于泵的工作压力p p与实际输出流量与实际输出流量q qV V的乘积。的乘积。实际输入功率实际输入功率Pi液压泵的输入功率液压泵的输入功率P Pi i是指电动机驱动泵轴时的机械功率，即是指电动机驱动泵轴时的机械功率

10、，即容积效率容积效率V V 液压泵在能量转化和传递过液压泵在能量转化和传递过程中，必然存在着能量损失，其程中，必然存在着能量损失，其能量损失可分为容积损失和机械能量损失可分为容积损失和机械损失。容积损失主要由泄漏引起，损失。容积损失主要由泄漏引起，使泵实际输出的流量使泵实际输出的流量q qV V总是小于总是小于理论流量理论流量q qt t，其效率称为容积效，其效率称为容积效率率V V，可表示为，可表示为机械效率机械效率m m 由于泵内有各种摩擦损失由于泵内有各种摩擦损失（机械摩擦、液体摩擦），泵的（机械摩擦、液体摩擦），泵的实际输入转矩实际输入转矩T T总是大于其理论总是大于其理论转矩转矩T

11、Tt t。其机械效率为。其机械效率为第一节 液压泵2.液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数VnqqqVtVVTpVTTim2总效率总效率 由于泵在能量转换时有能量损失（机械摩擦损失、泄漏流量损失），由于泵在能量转换时有能量损失（机械摩擦损失、泄漏流量损失），泵的输出功率泵的输出功率P P0 0总是小于泵的输入功率总是小于泵的输入功率P Pi i。总效率为。总效率为 即泵的总效率等于机械效率和容积效率的乘积。即泵的总效率等于机械效率和容积效率的乘积。 按照泵的输出功率和总效率可计算出所配套的液压泵电动机的功率按照泵的输出功率和总效率可计算出所配套的液压泵电动机的功率PiPi。第一节 液压泵2

12、.液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数VmVViTpVnTpqPp220VipqPP0 简答题简答题 某液压泵输出压力某液压泵输出压力p p10MPa10MPa，转速，转速n n1450r/min1450r/min，泵的排量，泵的排量VpVp46.2mL/r46.2mL/r，容积效率，容积效率vv0.950.95，总效率，总效率0.90.9。求驱动该泵所需电。求驱动该泵所需电动机的功率动机的功率P P电和泵的输出功率电和泵的输出功率P P？ 第一节 液压泵2.液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数第一节 液压泵二、齿轮泵二、齿轮泵齿轮泵一般是齿轮泵一般是定量泵定量泵，按结构不同分为外啮合

13、和内，按结构不同分为外啮合和内啮合两种。外啮合齿轮泵因结构简单、成本低，应啮合两种。外啮合齿轮泵因结构简单、成本低，应用较为广泛。用较为广泛。齿轮泵的工作原理：齿轮泵的工作原理： 齿轮泵体内装有一对模数相同、齿数相等的齿齿轮泵体内装有一对模数相同、齿数相等的齿轮，当吸油口和压油口分别用油管与油箱和系统接轮，当吸油口和压油口分别用油管与油箱和系统接通后，齿轮各齿槽和泵体以及齿轮前后端面（图中通后，齿轮各齿槽和泵体以及齿轮前后端面（图中未表示）形成密闭工作腔，而啮合线又把它们分为互不相通的吸油腔和压油腔。未表示）形成密闭工作腔，而啮合线又把它们分为互不相通的吸油腔和压油腔。当电动机带动齿轮按图示方

14、向旋转时，右侧相互啮合的轮齿逐渐脱离啮合（齿与齿当电动机带动齿轮按图示方向旋转时，右侧相互啮合的轮齿逐渐脱离啮合（齿与齿分开），工作空间的容积增大，形成局部真空，在大气压的作用下从油箱吸油，并分开），工作空间的容积增大，形成局部真空，在大气压的作用下从油箱吸油，并被旋转的齿轮带到左侧。左侧齿与齿进入啮合时，密闭容积减小，油液受压被挤出，被旋转的齿轮带到左侧。左侧齿与齿进入啮合时，密闭容积减小，油液受压被挤出，输入系统而压油。齿轮泵不断旋转，吸油、压油过程便连续进行。输入系统而压油。齿轮泵不断旋转，吸油、压油过程便连续进行。第一节 液压泵二、齿轮泵二、齿轮泵齿轮泵的工作原理：齿轮泵的工作原理：

15、齿轮泵工作时，为消除作用在齿轮上的径向齿轮泵工作时，为消除作用在齿轮上的径向不平衡力，常采用缩小压油口以减小径向力的方不平衡力，常采用缩小压油口以减小径向力的方法。因此齿轮泵的压油口小于吸油口，且两油口法。因此齿轮泵的压油口小于吸油口，且两油口不能互换，故为单向泵。另外，齿轮泵的容积变不能互换，故为单向泵。另外，齿轮泵的容积变化率是固定的，因此流量不可调，故为化率是固定的，因此流量不可调，故为定量泵定量泵。第一节 液压泵三、叶片泵三、叶片泵叶片泵按其是否可以调节流量进行分类，分为定量叶片泵和变量叶片泵。定量泵除单泵外，还有双联、双级叶片泵等。（1）定量叶片泵的工作原理压油吸油图2-5所示为定量

16、叶片泵的工作原理图。它主要由定子、转子、叶片、配油盘、转动定子、转子、叶片、配油盘、转动轴和泵体轴和泵体等组成。11定子；定子；22转子；转子；33叶片；叶片；44配油盘；配油盘；55转动轴；转动轴；66泵体泵体1.定量叶片泵定量叶片泵第一节 液压泵1.定量叶片泵定量叶片泵三、叶片泵三、叶片泵（1）定量叶片泵的工作原理）定量叶片泵的工作原理 第一节 液压泵三、叶片泵三、叶片泵（1）定量叶片泵的工作原理）定量叶片泵的工作原理 叶片安装在转子的径向槽内，并可沿槽滑动。定子内表面由两段长半径叶片安装在转子的径向槽内，并可沿槽滑动。定子内表面由两段长半径R圆弧、两段短半径圆弧、两段短半径r圆弧和四段过

17、渡曲线组成，且定子和转子中心重合。圆弧和四段过渡曲线组成，且定子和转子中心重合。转子旋转时，叶片靠离心力和根部油压力作用伸出紧贴在定子的内表面上，转子旋转时，叶片靠离心力和根部油压力作用伸出紧贴在定子的内表面上，两叶片之间和转子的外圆柱面、定子内表面及前后配油盘形成了一个密闭工两叶片之间和转子的外圆柱面、定子内表面及前后配油盘形成了一个密闭工作容腔。如图中转子逆时针转动，密闭工作腔的容积在右上角和左下角处逐作容腔。如图中转子逆时针转动，密闭工作腔的容积在右上角和左下角处逐渐增大，形成局部真空而吸油，为吸油区。在左上角和右下角处逐渐减小而渐增大，形成局部真空而吸油，为吸油区。在左上角和右下角处逐

18、渐减小而压油，为压油区。吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。转子每转压油，为压油区。吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。转子每转一周，每个密闭工作腔吸、压油各两次，故又称为双作用叶片泵。由于两个一周，每个密闭工作腔吸、压油各两次，故又称为双作用叶片泵。由于两个吸油口和两个压油口对称分布，转子的径向力平衡，所以这种泵可以提高输吸油口和两个压油口对称分布，转子的径向力平衡，所以这种泵可以提高输油压力。又因转子与定子同心，流量不可调，故该泵油压力。又因转子与定子同心，流量不可调，故该泵只能作定量泵用只能作定量泵用。第一节 液压泵三、叶片泵三、叶片泵（2 2）双联叶片泵和双级叶片泵）双联叶

19、片泵和双级叶片泵 双联叶片泵是将两个双作用叶片泵的主要工作部件安装在一个泵体内，双联叶片泵是将两个双作用叶片泵的主要工作部件安装在一个泵体内，同轴驱动，并在油路上实现两泵并联工作，如图（同轴驱动，并在油路上实现两泵并联工作，如图（a a）所示。双联叶片泵有两）所示。双联叶片泵有两个各自独立的出油口，两泵的输出流量可以分开使用，也可以合并使用。个各自独立的出油口，两泵的输出流量可以分开使用，也可以合并使用。 双级叶片泵是将两个双作用叶片泵的主要工作部件安装在一个泵体内，双级叶片泵是将两个双作用叶片泵的主要工作部件安装在一个泵体内，同轴驱动，并在油路上实现两泵串联工作，如图（同轴驱动，并在油路上实

20、现两泵串联工作，如图（b b）所示。双级叶片泵的压）所示。双级叶片泵的压力可达到单级泵的两倍。力可达到单级泵的两倍。第一节 液压泵2.变量叶片泵变量叶片泵三、叶片泵三、叶片泵 变量叶片泵的工作原理如图变量叶片泵的工作原理如图2-7所示。所示。它的结构和工作原理与定量泵相似不同之处在于定子的内表面是圆柱形；定它的结构和工作原理与定量泵相似不同之处在于定子的内表面是圆柱形；定子与转子间有可调偏心距子与转子间有可调偏心距e，通过调整偏心距，通过调整偏心距e，可以调节输出流量的大小；，可以调节输出流量的大小；在配油盘上只开有一个吸油窗口和一个压油窗口。转子每转一周，每个密闭在配油盘上只开有一个吸油窗口

21、和一个压油窗口。转子每转一周，每个密闭工作腔吸、压油各一次故又称为单作用叶片泵。工作腔吸、压油各一次故又称为单作用叶片泵。在组合机床液压系统中，常用到一种具有特殊性能的单作用叶片泵，称为限在组合机床液压系统中，常用到一种具有特殊性能的单作用叶片泵，称为限压式变量叶片泵。这种泵当工作压力达到预先调定的数值后，泵的输出流量压式变量叶片泵。这种泵当工作压力达到预先调定的数值后，泵的输出流量便自动随压力的增大而减小。便自动随压力的增大而减小。第一节 液压泵2.变量叶片泵变量叶片泵三、叶片泵三、叶片泵 限压式变量叶片泵的工作原理图如右图限压式变量叶片泵的工作原理图如右图所示。转子所示。转子1的中心的中心

22、O1固定，定子固定，定子2可以左右可以左右移动，其两侧分别与弹簧移动，其两侧分别与弹簧3及柱塞及柱塞6接触。柱接触。柱塞左端油腔与压油腔相通，泵的工作压力塞左端油腔与压油腔相通，泵的工作压力p随负载的变化而变化。在初始状态下，定子随负载的变化而变化。在初始状态下，定子和转子有最大偏心量和转子有最大偏心量e0。转子。转子1按图示方向旋按图示方向旋转，当供油压力较低，柱塞左端液压推力小转，当供油压力较低，柱塞左端液压推力小于弹簧于弹簧3的作用力时，定子的作用力时，定子2保持不动，最大保持不动，最大偏心量偏心量e0不变，输出流量最大；随着泵的工不变，输出流量最大；随着泵的工作压力提高，柱塞左端的液压

23、推力也随之增作压力提高，柱塞左端的液压推力也随之增大。当液压推力大于弹簧的作用力时，定子大。当液压推力大于弹簧的作用力时，定子向右移动，偏心向右移动，偏心e减小，泵的输出油量随之减减小，泵的输出油量随之减小；小；当泵的压力升高到使偏心量近似为零当泵的压力升高到使偏心量近似为零时，泵的输出流量为零（微小偏心量时，泵的输出流量为零（微小偏心量所排出的流量仅用来补偿内泄漏）。所排出的流量仅用来补偿内泄漏）。这时无论泵的工作负载如何增大，泵这时无论泵的工作负载如何增大，泵的工作压力也不再升高，故称为限压的工作压力也不再升高，故称为限压式变量泵。式变量泵。1-转子转子2-定子定子3-弹簧弹簧4-调压螺钉

24、调压螺钉第一节 液压泵2.变量叶片泵变量叶片泵三、叶片泵三、叶片泵 限压式变量叶片泵的工作原理图如右图限压式变量叶片泵的工作原理图如右图所示。转子所示。转子1的中心的中心O1固定，定子固定，定子2可以左右可以左右移动，其两侧分别与弹簧移动，其两侧分别与弹簧3及柱塞及柱塞6接触。柱接触。柱塞左端油腔与压油腔相通，泵的工作压力塞左端油腔与压油腔相通，泵的工作压力p随负载的变化而变化。在初始状态下，定子随负载的变化而变化。在初始状态下，定子和转子有最大偏心量和转子有最大偏心量e0。转子。转子1按图示方向旋按图示方向旋转，当供油压力较低，柱塞左端液压推力小转，当供油压力较低，柱塞左端液压推力小于弹簧于

25、弹簧3的作用力时，定子的作用力时，定子2保持不动，最大保持不动，最大偏心量偏心量e0不变，输出流量最大；随着泵的工不变，输出流量最大；随着泵的工作压力提高，柱塞左端的液压推力也随之增作压力提高，柱塞左端的液压推力也随之增大。当液压推力大于弹簧的作用力时，定子大。当液压推力大于弹簧的作用力时，定子向右移动，偏心向右移动，偏心e减小，泵的输出油量随之减减小，泵的输出油量随之减小；小；当泵的压力升高到使偏心量近似为零当泵的压力升高到使偏心量近似为零时，泵的输出流量为零（微小偏心量时，泵的输出流量为零（微小偏心量所排出的流量仅用来补偿内泄漏）。所排出的流量仅用来补偿内泄漏）。这时无论泵的工作负载如何增

26、大，泵这时无论泵的工作负载如何增大，泵的工作压力也不再升高，故称为限压的工作压力也不再升高，故称为限压式变量泵。式变量泵。1-转子转子2-定子定子3-弹簧弹簧4-调压螺钉调压螺钉第一节 液压泵2.变量叶片泵变量叶片泵三、叶片泵三、叶片泵 右图为限压式变量叶片泵的特性曲右图为限压式变量叶片泵的特性曲线。图中线。图中ABAB线段表示工作压力小于线段表示工作压力小于p pB B时，时，输出流量最大且基本保持不变。调节螺输出流量最大且基本保持不变。调节螺钉钉7 7可改变泵的最大偏心距可改变泵的最大偏心距e e0 0，即可以改，即可以改变泵的最大输出流量，从而使变泵的最大输出流量，从而使ABAB段上下段

27、上下平移。曲线平移。曲线BCBC段表示泵的供油压力超过段表示泵的供油压力超过p pB B时，随着泵的工作压力提高，泵的输时，随着泵的工作压力提高，泵的输出流量也相应减小，当压力升高至出流量也相应减小，当压力升高至p pc c时，时，输出流量为零。调节螺钉输出流量为零。调节螺钉4 4可以改变可以改变p pB B的的大小，从而使大小，从而使BCBC段左右平移。若改变弹段左右平移。若改变弹簧刚度，则可改变簧刚度，则可改变BCBC段斜率。段斜率。第一节 液压泵2.变量叶片泵变量叶片泵三、叶片泵三、叶片泵 限压式变量叶片泵能按负载的大小自限压式变量叶片泵能按负载的大小自动调节流量，功率利用合理，常用于执

28、行动调节流量，功率利用合理，常用于执行元件有快慢速要求或有保压要求的场合。元件有快慢速要求或有保压要求的场合。快速运动时负载小，压力低，流量大，泵快速运动时负载小，压力低，流量大，泵相应地输出低压大流量的压力油（利用曲相应地输出低压大流量的压力油（利用曲线线AB段）。慢速工进时，负载大，压力高，段）。慢速工进时，负载大，压力高，流量小，泵相应地输出高压大流量的压力流量小，泵相应地输出高压大流量的压力油（自动转换到油（自动转换到BC段）。保压时，提供很段）。保压时，提供很小流量以补充系统泄漏，在近小流量以补充系统泄漏，在近pc点工作。点工作。限压式变量叶片泵与双联泵供油相比，可限压式变量叶片泵与

29、双联泵供油相比，可以简化油路，节省液压元件。以简化油路，节省液压元件。第一节 液压泵四、柱塞泵四、柱塞泵 柱塞泵的种类很多，按柱塞的排列和运动方向不同，可分为径向柱塞泵径向柱塞泵和轴向柱塞泵和轴向柱塞泵。径向柱塞泵径向尺寸大、结构复杂、自吸能力差，目前已应用不多。轴向柱塞泵的工作原理如下图所示。它由配油盘、缸体、柱塞和斜盘等零件组成。配油盘、斜盘均与泵体固定（图中未标出），柱塞在弹簧的作用下紧压在斜盘上。在配油盘上开有两个弧形沟槽，分别与吸、压油口连通，形成吸油腔和压油腔。 1-1-配油盘配油盘2-2-缸体缸体3-3-柱塞柱塞4-4-斜盘斜盘第一节 液压泵四、柱塞泵四、柱塞泵当电动机通过传动轴

30、带动缸体旋转时，柱塞在柱塞孔内作往复运动。柱塞在转角2范围内逐渐向外伸出，其底部的密闭容积增大，经配油盘吸油窗口吸油；柱塞在转角0范围内逐渐被斜盘压入缸体，其底部的密闭容积减小，经配油盘压油窗口而压油。改变斜盘倾角的大小，就能改变柱塞的行程长度，也就改变了泵的排量。若改变斜盘倾角的方向，也就改变了泵吸压油的方向，从而成为双向变量轴向柱塞泵。三螺杆泵的结构图，在壳体2内放置有三根平行的双头螺杆，中间为主动螺杆（凸螺杆），两侧为从动螺杆（凹螺杆）。相互啮合的三根螺杆壳体之间形成多个密闭容积，每个密闭容积为一级，其长度约等于螺杆的螺距。当主动螺杆顺时针方向旋转（从轴伸出端看）时，左端螺杆密封空闭容积

31、逐渐增大为吸油腔，右端螺杆密封空闭容积逐渐减小为压油腔。螺杆的级数越多，泵的额定压力越高。第一节 液压泵四、螺杆泵四、螺杆泵11后盖后盖22壳体壳体33主动螺杆（凸螺杆）主动螺杆（凸螺杆）44从动螺杆（凹螺杆）从动螺杆（凹螺杆）55前盖前盖第一节 液压泵四、螺杆泵四、螺杆泵 螺杆泵的螺杆泵的最大优点最大优点是输出流量均匀，噪声低，特别适用于对压力和流是输出流量均匀，噪声低，特别适用于对压力和流量稳定要求高的精密机械。量稳定要求高的精密机械。第一节 液压泵六、常见液压泵的使用特点及选择原则六、常见液压泵的使用特点及选择原则性性 能能外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵双作用叶片泵双作用叶片泵限压式变量叶片泵

32、限压式变量叶片泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵螺杆泵螺杆泵输出压力输出压力低压低压中压中压中压中压高高压压低低压压流量调节流量调节不能不能不能不能能能能能不能不能效率效率低低较高较高较高较高高高低低特点特点 结构简单，价结构简单，价格低，自吸能力格低，自吸能力强，耐冲击，易强，耐冲击，易维护；压力流量维护；压力流量脉动大，噪音大，脉动大，噪音大，易磨，效率低，易磨，效率低，对油液污染不敏对油液污染不敏感感 径向力平衡，径向力平衡，寿命长，流量均寿命长，流量均匀，平稳运转噪匀，平稳运转噪音小，结构紧凑，音小，结构紧凑，转速大于转速大于500r/min500r/min才能保才能保证吸油。叶片易证吸油。叶片易

33、折，定子内曲面折，定子内曲面易磨易磨 径向力不平衡，径向力不平衡，压力低，泄漏大，易压力低，泄漏大，易磨损；与变量柱塞泵磨损；与变量柱塞泵比，具有结构简单，比，具有结构简单，价格低的优势价格低的优势 结构复杂，结构复杂，价格高，径向价格高，径向尺寸小，转动尺寸小，转动惯量小，转速惯量小，转速高，压力高，高，压力高，流量大，易变流量大，易变量，耐冲击，量，耐冲击，对油液污染敏对油液污染敏感感 构 简构 简单，重量单，重量轻，流量轻，流量和压力脉和压力脉动小，噪动小，噪音小，转音小，转速高，寿速高，寿命长，工命长，工作可靠，作可靠，但是难加但是难加工工应用范围应用范围 一 般 用 于 低一 般 用

34、 于 低于于2.5MPa2.5MPa的液压的液压系统，中高压齿系统，中高压齿轮泵多用于工程轮泵多用于工程机械、航空、船机械、航空、船舶等方面舶等方面 广泛用于机床广泛用于机床设备，在塑料注设备，在塑料注射机械、运输装射机械、运输装载机械、工程机载机械、工程机械中也有应用械中也有应用 主要用于中低压主要用于中低压系统，也可用于功率系统，也可用于功率较大的设备，如组合较大的设备，如组合机床机床 广泛用于广泛用于高压系统中。高压系统中。如冶金、矿山、如冶金、矿山、锻压、起重、锻压、起重、运输、工程机运输、工程机械等械等 多用多用于精密加于精密加工机床。工机床。如镜面磨如镜面磨床、注塑床、注塑机床等机

35、床等 根据结构特点根据结构特点，液压缸可分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类。活塞式和，液压缸可分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类。活塞式和柱塞式液压缸用以实现直线运动，输出推力和速度；摆动式液压缸用以实现小于柱塞式液压缸用以实现直线运动，输出推力和速度；摆动式液压缸用以实现小于360360的转动，输出转矩和角速度。的转动，输出转矩和角速度。 根据作用方式不同根据作用方式不同，液压缸可分为单作用式和双作用式两种。单作用式液，液压缸可分为单作用式和双作用式两种。单作用式液压缸中液压力只能使活塞（或柱塞）单方向运动，而反方向运动必须靠外力（如压缸中液压力只能使活塞（或柱塞）单方向运动，而反方向运动必须靠

36、外力（如弹簧力或自重等）实现；双作用式液压缸中可由液压力实现两个方向的运动。弹簧力或自重等）实现；双作用式液压缸中可由液压力实现两个方向的运动。第二节 液压缸和液压马达1.液压缸的类型、使用特点液压缸的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点第二节 液压缸和液压马达1.液压缸的类型、使用特点液压缸的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点（1 1）活塞式液压缸）活塞式液压缸 活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构，其固定方式有缸体固定和活塞固定种结构，其固定方式有缸体

37、固定和活塞固定两种。两种。双杆活塞式液压缸双杆活塞式液压缸 其工作原理图如图所示。活塞两侧都有伸出杆，且两活塞杆直径相同，当缸两腔其工作原理图如图所示。活塞两侧都有伸出杆，且两活塞杆直径相同，当缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞（或缸体）两方向的运动速度和推力也都相等。因的供油压力和流量都相等时，活塞（或缸体）两方向的运动速度和推力也都相等。因此这种液压缸常用于要求有往复运动且速度和负载相同的场合。此这种液压缸常用于要求有往复运动且速度和负载相同的场合。 图（图（a）为缸体固定式结构简图。当压力油从）为缸体固定式结构简图。当压力油从A口进入液压缸左腔，右腔油经口进入液压缸左腔，右腔油经B口口

38、回油时，活塞带动工作台向右运动；反之，活塞带动工作台向左运动。图（回油时，活塞带动工作台向右运动；反之，活塞带动工作台向左运动。图（b）为图）为图形符号。这种液压缸工作台的最大运动范围略大于活塞有效行程形符号。这种液压缸工作台的最大运动范围略大于活塞有效行程L的三倍，占地面积的三倍，占地面积较大，常用于小型设备的液压系统。较大，常用于小型设备的液压系统。 第二节 液压缸和液压马达1.液压缸的类型、使用特点液压缸的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点 图（图（c）为活塞杆固定式结构简图。这种活塞杆常做成空心的，压力油经活塞杆）为活塞杆固定式结构简

39、图。这种活塞杆常做成空心的，压力油经活塞杆的中心孔及径向孔的中心孔及径向孔c、d进入液压缸。当缸的左腔进压力油，右腔回油时，缸体带动进入液压缸。当缸的左腔进压力油，右腔回油时，缸体带动工作台向左运动；反之，缸体带动工作台向右运动。图（工作台向左运动；反之，缸体带动工作台向右运动。图（d）为图形符号。这种液压）为图形符号。这种液压缸运动范围略大于活塞有效行程缸运动范围略大于活塞有效行程L的两倍，常用于行程长的大、中型设备的液压系统。的两倍，常用于行程长的大、中型设备的液压系统。双杆活塞缸的推力和速度可按下式计算：双杆活塞缸的推力和速度可按下式计算：pdDpAF224224dDqAqvVV 单杆活

40、塞式液压缸单杆活塞式液压缸 图下所示为单杆活塞式液压缸工作原理图，其活塞的一侧有伸出杆，两腔的有图下所示为单杆活塞式液压缸工作原理图，其活塞的一侧有伸出杆，两腔的有效工作面积不相等。这种液压缸有以下特点：效工作面积不相等。这种液压缸有以下特点： a. a.往复运动速度和推力不等往复运动速度和推力不等 当无杆腔进压力油，有杆腔回油时（图当无杆腔进压力油，有杆腔回油时（图a a）时，活塞推力）时，活塞推力F F1 1和运动速度和运动速度v v1 1分别为分别为当有杆腔进压力油，无杆腔回油时（图当有杆腔进压力油，无杆腔回油时（图b b），活塞推力），活塞推力F F2 2和运动速度和运动速度v v2

41、2分别为分别为第二节 液压缸和液压马达1.液压缸的类型、使用特点液压缸的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点pDpAF21142114DqAqvVVpdDpAF2222422224dDqAqvVV 以上各式中，以上各式中，A1为液压缸无杆为液压缸无杆腔的有效面积，腔的有效面积，A2为液压缸有杆腔为液压缸有杆腔的有效面积，因为的有效面积，因为A1A2，所以，所以F1F2，v1v2，即无杆腔的推力大而，即无杆腔的推力大而速度低。这一特点常用于实现机床速度低。这一特点常用于实现机床的工作进给和快速退回。的工作进给和快速退回。第二节 液压缸和液压马达b

42、.能实现差动快进能实现差动快进 图图c所示为差动连接原理图。无杆腔和有杆腔同时通压力油，这时活塞在推力差所示为差动连接原理图。无杆腔和有杆腔同时通压力油，这时活塞在推力差的作用下向右运动，并使有杆腔排出的油液也进入无杆腔。其活塞推力的作用下向右运动，并使有杆腔排出的油液也进入无杆腔。其活塞推力F3和运动速和运动速度度v3可按下式计算可按下式计算pdpAAApF232134232134dqAqAAqvVVV 分析可知，同样大小的液压缸在差动连接时，因分析可知，同样大小的液压缸在差动连接时，因A3A1，所以，所以v3v1，得到快，得到快速运动；但速运动；但F3F1，推力减小。因此，液压缸的差动连接

43、是在不改变液压泵流量的，推力减小。因此，液压缸的差动连接是在不改变液压泵流量的情况下实现快速运动的有效方法。在机床的液压系统中，常用于实现情况下实现快速运动的有效方法。在机床的液压系统中，常用于实现“快进（差动快进（差动连接）连接）工进（无杆腔进油）工进（无杆腔进油）快退（有杆腔进油）快退（有杆腔进油）”工作循环。这时，如果要求工作循环。这时，如果要求“快进快进”和和“快退快退”的速度相等，即的速度相等，即v2=v3，不难看出，当，不难看出，当A2=A3，即，即 便可满足便可满足要求。要求。dD2第二节 液压缸和液压马达1.液压缸的类型、使用特点液压缸的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型

44、、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点（2）柱塞式液压缸）柱塞式液压缸 活塞式液压缸应用较广泛，但缸体内孔加工精度要求高，当运动件行程较长，活塞式液压缸应用较广泛，但缸体内孔加工精度要求高，当运动件行程较长，缸体加工困难时，宜采用柱塞式液压缸。缸体加工困难时，宜采用柱塞式液压缸。 柱塞式液压缸的工作原理见图（柱塞式液压缸的工作原理见图（a）。柱塞与工作部件连接，缸体固定在机床上，）。柱塞与工作部件连接，缸体固定在机床上，当压力油进入缸筒时，推动柱塞带动工作部件运动。柱塞缸是单作用式液压缸，只当压力油进入缸筒时，推动柱塞带动工作部件运动。柱塞缸是单作用式液压缸，只能实现单向运动，它的回程

45、需借助自重（垂直放置时）或其他外力（如弹簧力）来能实现单向运动，它的回程需借助自重（垂直放置时）或其他外力（如弹簧力）来实现。为了获得双向运动，柱塞式液压缸常成对使用，如图（实现。为了获得双向运动，柱塞式液压缸常成对使用，如图（b）所示。）所示。第二节 液压缸和液压马达1.液压缸的类型、使用特点液压缸的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点（3）摆动式液压缸）摆动式液压缸 摆动式液压缸又称摆动液压马达，当它通入压力油时，它的主轴能输出转角小摆动式液压缸又称摆动液压马达，当它通入压力油时，它的主轴能输出转角小于于360的摆动运动。常用的摆动缸有单叶

46、片（图的摆动运动。常用的摆动缸有单叶片（图a）和双叶片（图）和双叶片（图b）两种形式，）两种形式，它由缸体它由缸体1、回转叶片、回转叶片2、定子块、定子块3和叶片轴和叶片轴4组成，定子块固定在缸体上，叶片与叶组成，定子块固定在缸体上，叶片与叶片轴连接为一体。当油口片轴连接为一体。当油口A、B交替输入压力油时，叶片带动叶片轴作往复运动，输交替输入压力油时，叶片带动叶片轴作往复运动，输出转矩和角速度。双叶片式的摆动角小于单叶片式，但输出转矩是单叶片式的两倍。出转矩和角速度。双叶片式的摆动角小于单叶片式，但输出转矩是单叶片式的两倍。 摆动式液压缸结构紧凑，输摆动式液压缸结构紧凑，输出转矩大，但密封性

47、差，一般仅出转矩大，但密封性差，一般仅用于机床和夹具的加紧装置、送用于机床和夹具的加紧装置、送料装置、转位装置、周期性进给料装置、转位装置、周期性进给机构等中低压液压系统中。机构等中低压液压系统中。第二节 液压缸和液压马达2.液压马达的类型、使用特点液压马达的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点一、液压缸和液压马达的类型、使用特点液压马达的图形符号液压马达的图形符号叶片式液压马达工作原理叶片式液压马达工作原理 液压马达按结构也可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大液压马达按结构也可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。若按转速分，一般认为，额定转速高于类。若按转速分，一般认为，额定转速高于

48、500 r/min500 r/min的马的马达为高速马达，低于达为高速马达，低于500 r/min500 r/min的马达属于低速马达。的马达属于低速马达。 如图如图2-162-16所示的叶片式马达，当压力油通入压油腔后，所示的叶片式马达，当压力油通入压油腔后，作用于叶片作用于叶片2 2和和6 6两面的液压力相互抵消，不产生力矩。叶片两面的液压力相互抵消，不产生力矩。叶片1 1和和5 5的受力面积大于叶片的受力面积大于叶片3 3和和7 7，从而使叶片的受力差形成力，从而使叶片的受力差形成力矩，带动转子和叶片作顺时针方向旋转。矩，带动转子和叶片作顺时针方向旋转。 为使液压马达正常工作，叶片式马达

49、在结构上与叶片泵为使液压马达正常工作，叶片式马达在结构上与叶片泵有一些重要区别。根据液压马达双向旋转的要求，马达的叶有一些重要区别。根据液压马达双向旋转的要求，马达的叶片径向放置（叶片泵的叶片为倾斜放置）。为保证马达的正片径向放置（叶片泵的叶片为倾斜放置）。为保证马达的正常起动，叶片应始终紧贴在定子内表面，因此在叶片底部设常起动，叶片应始终紧贴在定子内表面，因此在叶片底部设置预紧弹簧，并将压力油引入叶片底部（图中未标出），使置预紧弹簧，并将压力油引入叶片底部（图中未标出），使叶片始终处于伸出状态，保证初始密封。叶片始终处于伸出状态，保证初始密封。1.1.转速转速n n 若液压马达的排量为若液压

50、马达的排量为V V，入口处的流量为，入口处的流量为q qV V( (又称实际流量又称实际流量) )，容积效率，容积效率V V，则液，则液压马达的转速为压马达的转速为2.2.总效率总效率 液压马达的总效率为输出功率和输入功率之比，它等于机械效率和容积效率的液压马达的总效率为输出功率和输入功率之比，它等于机械效率和容积效率的乘积，即乘积，即3.3.转矩转矩T T 考虑液压马达由于存在机械效率和容积效率，因而转距的计算公式为考虑液压马达由于存在机械效率和容积效率，因而转距的计算公式为第二节 液压缸和液压马达二、液压马达的主要性能参数二、液压马达的主要性能参数VVVqnmVmpVT2 选择液压缸时，首

51、先根据液压缸的工作特点选择类型，然后根据液压缸的选择液压缸时，首先根据液压缸的工作特点选择类型，然后根据液压缸的负载、运动速度、结构形式等确定液压缸的主要参数，包括确定液压缸的工作压负载、运动速度、结构形式等确定液压缸的主要参数，包括确定液压缸的工作压力力P P、缸筒内径、缸筒内径D D、活塞杆直径、活塞杆直径d d和缸筒长度和缸筒长度L L等。最后根据产品样本或有关设等。最后根据产品样本或有关设计手册，确定液压缸的规格型号。计手册，确定液压缸的规格型号。 选择液压马达时，同样应根据液压系统的工作特点选择类型，然后根据要选择液压马达时，同样应根据液压系统的工作特点选择类型，然后根据要求输出的转

52、矩和转速选择合适的型号和规格。教材中表求输出的转矩和转速选择合适的型号和规格。教材中表2-32-3列出了常用液压马达列出了常用液压马达的性能参数，可供参考。的性能参数，可供参考。第二节 液压缸和液压马达三、液压缸和液压马达的合理选用三、液压缸和液压马达的合理选用 在液压控制系统中，液压控制阀用来控制油液的流动方向、压力和流量，从在液压控制系统中，液压控制阀用来控制油液的流动方向、压力和流量，从而实现控制执行元件的运动方向、作用力、运动速度及动作顺序等。而实现控制执行元件的运动方向、作用力、运动速度及动作顺序等。第三节 液压控制阀一、液压控制阀的功用及基本类型一、液压控制阀的功用及基本类型分类方

53、法分类方法种类种类详细分类详细分类按用途分按用途分压力控制阀压力控制阀溢流阀、减压阀、顺序阀、比例压力控制阀、压力继电器等溢流阀、减压阀、顺序阀、比例压力控制阀、压力继电器等流量控制阀流量控制阀节流阀、调速阀、分流阀、比例流量控制阀等节流阀、调速阀、分流阀、比例流量控制阀等方向控制阀方向控制阀单向阀、液控单向阀、换向阀、比例方向控制阀单向阀、液控单向阀、换向阀、比例方向控制阀按操纵方式分按操纵方式分人力操纵阀人力操纵阀手把及手轮、踏板、杠杆手把及手轮、踏板、杠杆机械操纵阀机械操纵阀挡块、弹簧、液压、气动挡块、弹簧、液压、气动电动操纵阀电动操纵阀电磁铁控制、电电磁铁控制、电液联合控制液联合控制按

54、连接方式分按连接方式分管式连接管式连接螺纹式连接、法兰式连接螺纹式连接、法兰式连接板式及叠加式连接板式及叠加式连接单层连接板式、双层连接板式、集成块连接、叠加阀单层连接板式、双层连接板式、集成块连接、叠加阀插装式连接插装式连接螺纹式插装、法兰式插装螺纹式插装、法兰式插装第三节 液压控制阀1.单向阀单向阀二、方向控制阀的工作原理及选用二、方向控制阀的工作原理及选用（1）普通单向阀）普通单向阀 普通单向阀的作用是只许油液往一个方向流动，而反向截止，简称单向阀。下普通单向阀的作用是只许油液往一个方向流动，而反向截止，简称单向阀。下图所示为普通单向阀的结构简图和图形符号，它主要由阀体和阀芯组成。压力油

55、从图所示为普通单向阀的结构简图和图形符号，它主要由阀体和阀芯组成。压力油从进油口进油口A流入，推动阀芯右移，从出油口流入，推动阀芯右移，从出油口B流出。反之，当出油口流出。反之，当出油口B的压力高于进油的压力高于进油口口A的压力时，的压力时，B一侧的压力油将阀芯紧压在阀体上，阀口关闭，油路即被切断。图一侧的压力油将阀芯紧压在阀体上，阀口关闭，油路即被切断。图（a）为管式单向阀，图）为管式单向阀，图(b)为直角式单向阀。为直角式单向阀。 单向阀常安装在液压泵的出口，一方面防止系统的压力冲击影响泵的正常工作，单向阀常安装在液压泵的出口，一方面防止系统的压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵工作时

56、系统的油液倒流。单向阀还可以与其他阀并联组成复合阀，另一方面防止泵工作时系统的油液倒流。单向阀还可以与其他阀并联组成复合阀，如单向减压阀、单向节流阀等。若将单向阀安装在系统的回油路上，则可作背压阀如单向减压阀、单向节流阀等。若将单向阀安装在系统的回油路上，则可作背压阀使用，使回油具有一定压力，增加运动的稳定性，此时应更换刚度较大的弹簧，以使用，使回油具有一定压力，增加运动的稳定性，此时应更换刚度较大的弹簧，以提高其开启压力。提高其开启压力。第三节 液压控制阀1.单向阀单向阀二、方向控制阀的工作原理及选用二、方向控制阀的工作原理及选用（2）液控单向阀）液控单向阀 液控单向阀是一种加液压控制信号后

57、可反向导通的单向阀。如下图所示结构简液控单向阀是一种加液压控制信号后可反向导通的单向阀。如下图所示结构简图和图形符号，当控制油口图和图形符号，当控制油口K不通压力油时，油液只可以从油口不通压力油时，油液只可以从油口A进入，油口进入，油口B流出，流出，此时与普通单向阀相同；当控制油口此时与普通单向阀相同；当控制油口K通压力油时，控制活塞右移，通过推杆将阀芯通压力油时，控制活塞右移，通过推杆将阀芯顶开，使油口顶开，使油口A、B连通，油液可以双向自由流动。需要指出的是：控制压力油油口连通，油液可以双向自由流动。需要指出的是：控制压力油油口不工作时，应使其通回油箱，否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能

58、截止液流。不工作时，应使其通回油箱，否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流。液控单向阀具有良好的单向密封性，常用于执行元件需要长时间保压、锁紧的液控单向阀具有良好的单向密封性，常用于执行元件需要长时间保压、锁紧的情况，这种阀也称为液压锁，其应用详见锁紧回路。情况，这种阀也称为液压锁，其应用详见锁紧回路。分类方式分类方式型型 式式阀芯运动方式阀芯运动方式滑阀、转阀、锥阀滑阀、转阀、锥阀阀的工作位置数阀的工作位置数二位、三位、多位二位、三位、多位阀的通路数阀的通路数二通、三通、四通、五通、多通二通、三通、四通、五通、多通阀的操纵方式阀的操纵方式手动、机动、电磁动、液动、电液动手动、机动、电磁

59、动、液动、电液动第三节 液压控制阀2.换向阀换向阀二、方向控制阀的工作原理及选用二、方向控制阀的工作原理及选用换向阀的分类换向阀的分类液控换向阀控制方式液控换向阀控制方式第三节 液压控制阀2.换向阀换向阀二、方向控制阀的工作原理及选用二、方向控制阀的工作原理及选用（1）换向阀的工作原理及图形符号）换向阀的工作原理及图形符号 如右图所示为滑阀式换向阀，它利用如右图所示为滑阀式换向阀，它利用阀芯（滑阀）和阀体间相对位置的改变，阀芯（滑阀）和阀体间相对位置的改变，从而使相应的油路连通或断开。滑阀是一从而使相应的油路连通或断开。滑阀是一个具有多个环形槽的圆柱体（图示阀芯有个具有多个环形槽的圆柱体（图示

60、阀芯有3个台肩），而阀体孔内有若干个沉割槽个台肩），而阀体孔内有若干个沉割槽（图示阀体为（图示阀体为5槽）。每个沉割槽都通过槽）。每个沉割槽都通过相应的孔道与外部相通，其中相应的孔道与外部相通，其中P为进油口，为进油口，T为回油口，为回油口，A和和B为通往液压缸两腔的为通往液压缸两腔的油口。当阀芯油口。当阀芯处于图（处于图（a）位置时，）位置时，P与与B、A与与T相通，有杆腔进油，无杆腔相通，有杆腔进油，无杆腔回油，活塞向左运动；当阀芯向右移至图回油，活塞向左运动；当阀芯向右移至图（b）位置时，）位置时，P与与A、B与与T相通，无杆相通，无杆腔进油，有杆腔回油，活塞向右运动。图腔进油，有杆腔回