液压传动与控制技术教案

液压传动与控制技术教案目录概述1第一章绪论4第二章液压油和液压流体力学基础6第三章液压泵和马达16第四章液压缸22第五章液压阀27第六章辅助装置31第七章液压基本回路34第八章典型液压系统41第九章液压系统的设计与计算43第十章液压伺服系统简介48课程总结49液压传动与控制技术教案概述一、本课程的教学目的和要求本课程是电气工程及自动化专业、机电一体化专业的专业基础课。通过本课程的学习，获精品文档放心下载得液压传动与控制技术的基本知识，达到以下基本要求：1、液压油与力学部分熟练掌握液压油的性质及其运用，雷诺数，流体力学三大方程，静力学的基本方程与帕斯谢谢阅读卡定律；掌握流体流动时的压力损失；了解小孔流、缝隙流、液压冲击和空气现象。精品文档放心下载2、液压元件部分熟练掌握各类泵的结构、原理、应用特点以及液压参数的计算；掌握液压马达性能参数的精品文档放心下载计算；掌握缸的结构和参数计算；掌握各类阀的原理、结构、作用、职能符号以及应用；了解精品文档放心下载各辅助元件的职能符号、作用及应用。3、液压回路部分熟练掌握液压基本回路及应用；学会分析液压系统；了解液压系统的设计计算；了解液压谢谢阅读伺服系统的基本概念。二、本课程的重、难点本课程的重点是液压阀工作原理、流动液体的力学。由于非专业的学生在力学方面的基础不是太强，故学习这门课程的难点在流体力学部分。精品文档放心下载各种阀在液压回路中的应用也是学生们学习上的难点。三、本课程的教学手段本课程主要是课堂教学，教学中涉及到的液压元器件，可利用实物在课堂上演示。感谢阅读精品文档放心下载破教学难点。四、本课程的学时安排本课程的总学时在学时左右，具体安排见授课计划。感谢阅读五、本课程的教材及参考书目12版）贾铭新主编全国重点教材精品文档放心下载该教材的特点：（1）2版、反映了国内外液压技术的新成就精品文档放心下载（2）语言简练、条理清晰、深入浅出（3）各章有小结、自我检测题及解答，有利于学生根据自己的情况分析和掌握，但该教感谢阅读1材为机械类非液压专业用，对于非专业的学生学习，教材应该注意对教材进行取舍，对涉及到精品文档放心下载理论推导的部分内容（如第一章、第五章）适当舍去，由于学时有限和专业特点，第十一章安谢谢阅读排为自学。2、参考书《液压传动与控制习题集》阎祥安主编六、习题与考核1精品文档放心下载2、考核：平时在绩（30—40%感谢阅读7060%2授课计划学时主要内容重难点2绪论、液压基本概念、组成、优缺点工作特性2液压油及性质粘度2静力学、动力学连续方程连续方程的应用、帕斯卡定律精品文档放心下载2伯努利方程、动量方程、能量损失伯努利方程、雷诺数精品文档放心下载2小孔流、缝隙流、液压冲击、空穴现象液压冲击2泵与马达概述、原理、参数计算、齿轮泵参数计算2结构1泵与马达小结应用及特点2缸的特点、类型、应用参数计算2缸的结构与设计密封2方向阀的类型、职能符号、应用液控单向阀、三位阀的中位机能精品文档放心下载2压力阀的类型、职能符号、应用工作原理2流量阀、职能符号、应用、比例阀概念调速阀原理1阀的小结各类阀的比较2各主要辅助元件的原理、符号、应用滤油器、蓄能器、油箱谢谢阅读2节流调速特性分析2容积调速特性分析2容积调速和容积节流调速特性分析1调速回路小节1快速和速度换接回路1方向控制回路液压锁2压力控制回路互不干扰回路、卸压、调压、保压回路2多缸控制、同步动作、互不干扰回路2组合机床液压系统分析2万能外圆磨床系统分析2设计计算2设计计算举例1液压伺服系统简介本授课计划的学时安排可根据学生的情况进行调整。3第一章绪论一、教学目的掌握液压传动的定义、液压系统的组成及作用，了解液压系统的职能符号。谢谢阅读二、教学重、难点液压传动的工作特性。三、学时安排2学时第一节基本概念一、液压传动的工作原理1、是以液体为介质（以静压能的形式进行）的传动；2、通过能量转换输出动力；3、工作特性（流量Q-V，压力P-F、M4、通过流量、压力的控制来满足执行元件的运动。[例1]液压千斤顶[例2]半自动铣床液压系统二、液压系统的基本组成（控制流量、压力）控制元件动力元件执行元件（向系统提供辅助元件（向外输出供压力能）（辅助）机械能）三、系统的职能符号GB/T786.1-1993表示职能以及在系统的通路感谢阅读第二节主要优缺点优点：1、无级调速、范围大2、功率/质量大3、易控制、过载保护4、传动平稳5、使用寿命长46、实现三化（标、系、通）7、传动简化缺点：泄漏、振动、效率、温敏性、精度高、故障查找难。小结：1、液压传动的定义2、工作特性——P、Q问题：1、系统的基本组成？2、系统的工作特性？5第二章液压油和液压流体力学基础一、教学目的掌握液体的粘度及油的选用；掌握压力及其单位；掌握帕斯卡定律；掌握流动液体的三大谢谢阅读方程。二、重点、难点重点：粘度、帕斯卡定律、伯努利方程难点：伯努利方程的应用三、学时安排820.52.511，感谢阅读液压冲击、气蚀现象1）第一节液压油的性质和选用一、密度定义：lim0mvdmdv微小质量体积单位：kg/m3液压油15℃=900kg/m3精品文档放心下载密度受压力、温度的影响：t↓p↑ρ↑二、压缩性1、压缩性系数1

pVv（变化单位压力所引起的相对体积变化量）P、V＝＞P+△PV-△Vβ越大，可压缩性越大，抗压性越差。2、容积弹性模数（体积弹性模量）1pevVβ越大，可压缩性越小，抗压性能越好。3、等效容积模数△液压油中混有空气会使下降e△增加压力会提高e△软的很小e三、液体的粘性和粘度1、粘性内摩擦力（流动时呈现）62、粘度△动力粘度（绝对粘度）y→v0FαAdudyy+dyyu+duu速度梯度FfAdudydu单位面积内摩擦力dyxFfAdudydym2NSm2NmdumsPaS10P103cP帕秒泊厘泊SI·G·S△运动粘度vm2/s104st106cstSI·GS在牌号中的应用△相对粘度（条件粘度）恩氏粘度（中、苏、德）0Ett12V6.310E-(cst)0E混合油：0aEbEc(EE0000

1)E2121003、粘温特性t↑v↓4、粘压特性p↑↓7四、液压油选择1、要求粘温性好，润滑性好，化学稳定性好，纯净，抗泡沫，闪点要高，凝固点要低精品文档放心下载2、选择原则温度的影响压力的影响3、使用换油前的清洗不得混用保持密封及时更换以及加新油时必须按要求过滤第二节静止液体力学一、压力质量力、表面力1、定义：FPnAF

Plimn

A0AN/m2=帕斯卡（pa）/Mpa=106pabar（巴）at（工程大气压）水柱（2O）汞柱（mmHg）精品文档放心下载0.1mpa9.8104pa9.8×1031.33×102pa精品文档放心下载2、性质△方向→沿作用面的内法线方向△大小→沿各方面大小相等3、重力作用下压力分布P00△A+△Agρh=△APP=P0ρh△AP△静压力：P=Pa+ρgh△沿液深度分布PhP=P0+ghρghH8△等压面例：压力测试仪的测试原理：Pg(hhPc1)汞0Pgh水1PAPcA汞gh1()P汞水0PAA相P04、压力的表示二、压力的传递帕斯卡定律密闭容器：等值，同时传递液体内所有各点。P0ghP0PF1A1F2PA2A2F2

1A1力的放大三、液体压力作用在固体壁面的力1、作用于平面F2PA22、作用于曲面F=2PxdAPCoslrd222=2PlrCos=2Plr2曲面在该方向上的投影第三节流动液体力学一、基本概念理想液体：无粘性、无压缩性→实际液体稳定流动：P、ρ、V不随t而变过流断面：与流速方向垂直9平均流速：与真实进度流过的同一断面液体体积相等流量：压力：不区别静压和动压二、连续方程（质量守恒）QQQQQQ1234Q1Q2VQQ3V＇VAPQ4Q＇VA=常数VAVAVA三、伯努利方程（能量守恒）1、理想液体的伯努利方程△外力作功：F1=P1A12=P2A2AVdtAVdtWFVdtFP221=P1V-P2VV1dtP112212VV△能量变化（机械能）11EEmV2mghmV22212212mgh1△能量方程11PVPVmV2mghmV21222212mgh111PVmVV=C2mghPmV2mgh12211222PVPV221122hh=Cg2gg2g12讨论：①三形式的能量②长度的量纲③水平管道h可忽略PV2④Cg2gV与P之间的关系2、实际液体的V222VPV111222hhg2gg2g12hw1,紊流12层流2例题10四、动量方程式1、推导Fdt=d（）1-2的动量[mvmvmv12[][]1112[mv[mv][mv]]21122d[mvd[mv1d[mv]]]212=[mv2[mv22[mv[mv2

=[mv]22[mv谢谢阅读=2V2dtV211

=QV2dt1dt

=QV21)dt谢谢阅读FdtQV21)VdtFPQV21)2、讨论：△向量F、V1、V2△F为液体所受力，实际应用多考虑其反作用力△动量修正系数βFPQ)(V21第四节液体在管道中的流动一、液体的流动状态实验：(多媒体演示)层流紊流雷诺数vdReV临界雷诺数Recr层流Re＜Recr紊流Re＞Recr圆管外圆管ReVRVRAX二、液体在圆管中的层流流动及其能量损失1、速度分析2PPFmgr(12fcos90)0FfAdudy=Ffrldudrdur2P2rldy0dudrPrlQRdudrPrldru(22PRr)lumaxPRl22、流量：QdQPRR=urdr(Rrr22)l00drd4=P128lR4=PlP8lQR4128ld4Q讨论：①管径对流量的影响②管径对压力的影响3、平均流速QVA12umax4、沿程能量损失2lV=d2gld2V2g压力损失Plgh12dV2λ：沿程损失系数64Re圆管75/Re标数管80/Re三、圆管中的紊流及能量损失实验值f(Re,)d四、局部能量损失12局部损失：一般式2vh突然扩大2g2vAh1211)12gA2或l2vP突然收缩2g2vr22g五、总能量损失hw2lvd2g2v2g2v2lvP

d22例题：已知：Q=63L/mind=20mmh=400mm△Pr=0.012mpa=0.9g/cm3v=20cst精品文档放心下载求：PⅡ真=？QQQ463解：V23.34m/s23Ad(210)60104aλ=400mm2dv2103.34Re4v0.21033402320紊流PPv2a绝2hh2egg2ghv2IIaII2l谢谢阅读PPghPP2真绝2第五节液流小孔流和缝隙流一、小孔流1、薄壁孔流量：0.5d2VcvCPCv11速度系数小孔前后压力差2Vc12P1222VVVPghwg[hwhw]g])谢谢阅读222121212g2g2qVccvCACA002Pd安全收缩7avd不安全收缩7av0.7—0.8=Cd2PC：流量系数d1）Cd一般由实验确定1（2）QP2受粘度、温度变化小，节流装置bw（3）矩形缝隙QP2、细长孔4ddQP128l1）QP4（2）Qη油汽影响二、缝隙流1、平行平板流（层流）b>>hC>>hpdyb)db(pdpbdybdx精品文档放心下载d（dudp）dydxdy代入2du2dy1dpdx2ydpucy1dxc2y=0u=0Y=hu=0dp21pppdppdxly(hy)

up

lQy(hy)hhubdypbdy00l3hb=p12l讨论：Qh3减小缝隙减小泄漏相对运动：p=0y=h时u=±u0Qhubdy014u0=bh22、圆柱环形间隙流同心：以πd代替bdh3Qp12ldh3偏心：Qp)

12l2第六节液压冲击和空穴一、液压冲击压力升高原因：液流功能→压力能危害：损坏密封、元件、振动、噪音、误动作措施：延长阀门开关时间（>0.2s谢谢阅读二、空穴压力低于该温度下油液的空气分离压时，原先溶解在液体中的空气分离出来，形成气泡。精品文档放心下载原因：压力过低，C进口真？及过大，管径A阻力大，H过大。精品文档放心下载危害：液压冲击、气蚀防止：↓h、↑d吸、密封、减小压力降。本章小结：1、液体的粘性2、静液基本方程3、动力学三大方程4、层、紊流5、压力（流量损失）6、小孔流和间隙流15第三章液压泵和马达一、教学目的掌握泵、马达的工作原理及参数计算。二、教学重、难点重点：结构与参数计算难点：特性分析三、学时安排5学时，其中：概述与齿轮泵（马达）2节；叶片泵、柱塞泵（马达）2节；总结1精品文档放心下载引入：执行元件——动力元件容积式——非容积式第一节概述一、泵和马达的工作原理及分类1、工作原理（1）泵：动力装置，能源，能量转换（2）马达：输出、执行可逆（3）分类：齿轮定量单向叶片流量方向柱塞变量双向（4）职能符号2、参数计算（1）压力工作压力PP：输出压力（泵）PM：输入压力（马达）（取决于外负载）额定压力：最大工作压力，额定铭牌（取决于结构）压力（2）排量和流量排量：qpqmcm3/r3/r（取决于结构）流量：单位时间内输出单位时间内输入理论：Qtp=qpnp=qmnm考虑泄漏实际：Qpm16p＜tp＞Qtm额定流量：在额定转速与额定压力下，实际流量。（3）功率与效率理论功率：Ptp=Pptp=Ttpp泵功率损失泵的泄漏量：Qcp=Qtp-pQcp1Pp（K1泄漏系数与粘度有关）QQQKPQ2tpcpcpp容积效率：11PvpqnQQQtptptpnp讨论：提高容积效率：降低K1PP提高p例题特性曲线机械效率：机械损失：lTptpmpTtpTpTtpTtpTl11T2TTO泵的输入、输出功率、总效率输出功率（液压）OP=PPQP单位：输入功率：ipTPpTpnp谢谢阅读Pop总效率：vpmppPip马达：Q＞QtmT＞TmQ容积效率：tmvmQ

MT机械效率：MmmT

tm输入功率：imMQM输出功率：omTMMTMnm精品文档放心下载Pom总效率：vmmmmPim例题：17第二节齿轮泵和齿轮液压马达低压≤2.5Mpa中压＞2.5～8Mpa中高压＞816Mpa高压＞16～32Mpa一、工作原理密闭空间：端盖、齿槽、泵体容积变化：齿轮脱离和进入啮合二、排量和流量qpDhb2Zmb2≈6.66Zm2bQpqn6.66Zm2bnppvppvp此为平均流量瞬时流量为脉动的，流量脉动率：QmaxQminQp与齿数有关关系曲线三、齿轮泵的几个问题1、困油现象产生：被困油液压力周期性升高和下降的现象危害：引起振动、噪音、气蚀消除：开卸荷槽2、泄漏产生：啮合线处间隙、径向间隙、端面间隙（约占75%-85%）谢谢阅读危害：降低ηv补偿：浮动轴套3、径向力的平衡产生：吸、压油侧压力的不平衡危害：轴弯曲变形，加速轴承磨损消除：缩小压油口（C、B0.13-0.16mm1-7精品文档放心下载个齿上。四、齿轮泵特点1、优点：简单、便宜、自吸能力强2、缺点：不能做变量、不能用于中、高压五、马达18原理：应用：高转速、低转矩第三节叶片泵与叶片马达手调变量内反馈式单作用（变量）限压自调变量外反馈式稳流量式双作用（定量）一、工作原理与流量1、工作原理单作用：密封空间：定子、转子、叶片容积的变化：叶片伸缩组成的空间径向不平衡双作用：密封空间：两段长半径R两段小半径r四段圆弧定子、转子、叶片转子转一周，吸、排各两次径向平衡式2、排量和流量（1）单作用式qpZVZV1V)2DV[(e)212DV[(e)2222d2()]22d()]22bb得到：QpDenpvpQpf(e)（2）双作用式QpSZn222Rr(Rr)]pvpCos△若不考虑叶片厚度，理论上无流量脉动△考虑厚度，加上根部需油，故实际流量为脉动△脉动率在Z=4的倍数且大于8时最小，通常Z=12感谢阅读二、结构特点定子曲线：八段，过度曲线采用等加减速19叶片倾角：前倾θ配油盘的端面间隙自动补偿配油盘三角槽的减冲作用三、限压式叶片泵12、工作原理：负载加大、偏心距减小、流量减小。负载减小、偏心距加大、流量加大。3、静特性曲线PABPbCAB由于压力增加，泄漏略有增加BC段，调速段影响的因素：0初始偏心距Fs弹簧刚度感谢阅读4、优缺点优：调流量，功率上合理。泄漏，径向力，噪音，η机低，脉动大四、叶片马达1、工作原理一般为双作用定量，Tm取决于Pmnm取决于Qm2、结构特点（1）底部有弹簧（2）叶片槽径向（双向）（3）配油（底部通压力油）应用：低转矩、高转速（换向性能好）第四节柱塞泵与柱塞马达轴向径向一、轴向柱塞泵（斜盘式）1、工作原理密闭容积：柱塞、缸体容积变化：斜盘20变量变向：V→改变S配油：配油盘2、排量和流量排量：Vd2DtgVZ4实际流量：Qd2DtgVZnv谢谢阅读4因瞬时速度不同，故输出流量脉动柱塞数较多且为奇数时，脉动率较小3、结构特点（1）端面间隙的自动补偿：柱塞底部的液压力（2）配油盘：盲孔：润滑、通孔、减压（3）滑轮：柱塞头部，改善工作状况用于高压高速高向（自吸能力差，对油污染敏感）二、马达1、工作原理输出的总转矩：(d2ptgRcos)谢谢阅读mmmmd故总转矩也为脉动的。三、径向柱塞泵密闭容积：柱塞、转子容积变化：偏心转子的转动四、径向柱塞马达与泵之间的可逆低速大转矩第五节液压泵（马达）的选用见表小结：1、泵和马达的性能参数2、泵的工作原因，结构3、齿轮泵的几个问题4、限压式叶片泵的特性曲线21第四章液压缸一、教学目的掌握液压缸的类型、差动联接及特点；掌握液压缸的结构特点；了解密封的型式、应用；感谢阅读了解液压缸的设计。二、教学重、难点缸的液压参数计算为重点、难点以及密封问题。三、教学安排（时间）共4节课，特点与应用2节，结构与设计2节。引入：执行元件直线移动、摆动、转动第一节液压缸类型及特点和应用单作用中低压2.56.3mpa中高压1016mpa双作用高压2531.5mpa活塞柱塞振动伸缩一、活塞液压缸1、双杆活塞式杆空式FApmDdpm(22)4QQ缸空式vvVA22(Dd)2、单杆缸缸空杆空P2A2P1A1△无杆腔进油F[()1PAPADPdDP222112212m4若P2≈022F2DP141mQ

QVv1vADD21△有杆腔进油F[()2PAPADdPDP精品文档放心下载222212211m4若P2=0FDdP222()1m4QQVvv22(Dd)(Dd)222Q22A2Vdv212()]VD1故有：dD(vv3、差动缸311213APAPAP2d=Pm41A12A2A33V3V3AQVA132QQQV3vvvAAA2123讨论：V3＞V1F3＜1可获较高速，较小推力△快进（差动）→工进（无杆进油）→快退（有杆进油）精品文档放心下载△若需快进=快退3=V2A22D2d

3AD2d谢谢阅读2例题二、柱塞缸F22dAPηmP4VQvd2三、摆动缸T22dTRRP()(1221)b2ηm23Qηvb2R)(R221四、伸缩缸推力、速度分级变化速度推力五、其它液压缸简介1、增力缸2、增压缸3、齿条缸第二节液压缸的结构和组成一、典型结构二、组成1、缸体组件2、活塞组件活塞、活塞杆（联接形式）3、密封△活塞的密封：间隙、活塞环、橡胶圈（O形、Y形、V形）感谢阅读△活塞杆：橡胶圈△端盖：4、缓冲装置环状间隙式、节流可调式、节流可变式5、排气装置排气孔第三节液压缸的设计计算步骤：1、工况分析（系统）2、编制负载图（系统）3、确定工作压力4、结构类型选定5、尺寸计算6、结构设计一、液压缸尺寸确定求：D、d、L（缸筒）已知：F、V、P设计：（1）根据F：无杆进油D4FP244F4F求D：有杆进油td2λ≤1.61D2)PP（2）求dd=λD表4-1可由速比确定VD2

2DdV12Dd1（3）求HLH20D2（4）校核：壁厚的校核：当D10yD]当D10]0.4PDy2]1.y3P活塞杆校核：4F]稳定性校核螺栓强度校核第四节液压缸的材料及技术条件一、缸筒1、材料2、技术条件二、活塞1、材料2、技术条件三、缸盖1、材料2、技术条件四、活塞杆1、材料2、技术条件本章小结：251、液压缸的类型2、液压缸的基本结构3、液压缸的液压参数计算4、液压缸的设计26第五章液压阀一、教学目的掌握常用液压阀的结构、工作原理及应用；掌握各类阀的职能符号。精品文档放心下载二、教学重、难点重点：压力阀（关系式）原理，各类阀的应用难点：压力阀的区别及应用三、教学安排共6学时，方向阀2学时，压力阀2学时，流量阀、比例阀2学时。谢谢阅读引入：元件——控制（方向、流量、压力）第一节液压阀的分类及基本要求一、分类方向手动流量机动压力电动液动二、性能参数：公称通径、额定压力三、基本要求1、动作灵敏、性能好、工作可靠、冲击振动小2、液压损失小3、密封性好4、结构简单第二节方向阀一、单向阀1、作用：只允许液流沿一个方向流动23、职能符号4、应用：锁紧回路二、换向阀1、作用：控制油路连通、断开或改变方向2、分类：手动、机动、电磁动、液动、电液动二位、三位、多位27二通、三通、多通3、职能符号P：压力油进口OT：回油口、B连工作油路常态位：三位阀中格，二位阀有弹簧一方格4、几中常用的换向阀（1）机动（2）电磁（3）液动（4）电液动（5）手动（6）转阀5、三位阀的中位机能O型：锁紧型H型：浮动、卸荷P型：可实现差动联接M型：锁紧、卸荷（1）换向精度：A、B均堵（O、M）（2）换向平稳：A、B与T相通H、Y（3）保质：P油口堵塞Y、P、O（4）卸荷：P、T相连、M（5）浮动：A、B连通H、P、Y（6）启动平稳：A、B不接油箱O、M、P第三节压力控制阀液体压力弹簧力类型：溢流、减压、顺序、压力继电器一、溢流阀1、类型及工作原理直动式关系式FPs由压差开启A2、职能符号3、应用（1）调压溢流：与溢流阀配合，常开态（2）安全保护：呈常断开态（3）卸荷（4）远程调压28（5）形成背压（6）多级调压二、顺序阀1、工作原理利用油路压控制阀口启闭，实现执行元件顺序动作。2、职能符号与溢流阀区别3、应用（1）顺序动作（2）平衡回路（单向平衡回路）举例三、减压阀1、工作原理：缝隙降压2、职能符号：与溢流阀、顺序阀区别四、压力继电器1、工作原理：油液压力达到预定值发生电信号液——电2、职能符号：3、几个名词：调压范围、开启压力、闭合压力第四节流量控制阀一、控制原理与影响因素1、Q()m（细长孔薄壁小孔m=0.5）谢谢阅读TCAPTTT通过AT↑调整QT↑2、影响因素Q()TCAPmTTT（1）△PT对Q的影响，细长孔影响更大（2）油溢的影响，影响CT。（3）堵塞，水力半径大则通行能力强二、普通节流阀1、职能符号2、工作原理及类型多媒体3、流量特性受负载的影响4、最小稳定流量Qmin（不发生堵塞的最小流量）5）与定最泵配合调速（2）与变量泵、安全阀组合3）背压阀感谢阅读29三、调速阀1、工作原理FP23s基本保持不变PPA流量QCm也基本不变TAPTT2、职能符号：3、静特性曲线：节流阀调速阀n△min△P正常工作：△Pmin=0.40.5mpa4、应用：用于速度稳定性要求较高的液压系统。第五节比例阀和逻辑阀一、比例阀电——液控制元件通断控制——连续控制、遥控（压力、方向、流量）谢谢阅读1、电磁比例压力阀（1）职能符号（2）类型：溢流阀、减压、次序（3）工作原理（4）应用：连续控制、缓变控制2、比例流量阀（1）职能符号（2）原理：（3）应用：连续变速3、比例方向阀既可用来调速，又改变液流方向，均由电流的输入连续控制。精品文档放心下载组成：比例电磁铁+比例减压阀+液动换向阀二、逻辑阀又为插装阀1、原理：Ac=Aa+Ab开启：PaAa+PbAb＞PcAc+FsPc≥Pa＞Pbc=0时，开启A→B30第六章辅助装置一、教学目的掌握常用液压辅助元件的作用，职能符号以及装设位置。二、教学重点、难点本章的重点在滤油器和蓄能器三、教学安排本章共用两个学时引入：辅助元件：滤油器、蓄能器、油箱、热交换器、密封件、管件等。精品文档放心下载第一节滤油器一、作用及滤油精度1、作用：净化油液2、精度：粗d100m普d10100μm润滑系统精d5～μm特精d15μm伺服系统3、流量要求：过滤能力大于通过安的最大流量允许压力降0.030.07mpa4、强度：机械强度，便于清洗二、类型及特性1、网式：、100、180μΣ△P≤0.04mpa吸油管路精品文档放心下载2、线隙式：50100μΣ△P≤0.03～0.06mpa压力管路式吸油谢谢阅读3、纸芯式：5～30μm分为中、低压4、烧结式：10100μm0.03～0.2mpa精品文档放心下载5、磁性：金属杂质的滤除三、安装位置1、吸油管2、压力油管路3、回油路返油能力>>流量△P≤0.035mpa可并联，压力阀谢谢阅读△P≤0.01～0.035mpa第二节蓄能器一、作用与职能符号1、储存和释放液压能2、辅助动力源3、吸收脉动冲击谢谢阅读31二、类型1、重力式2、充气式3、气囊式三、应用1、短期大量供油2、系统保压3、应急能源4、缓和压力冲击，吸收压力脉动四、使用和安装1、皮囊式应垂直安装（油口向下）2、支承架支承3、安装截止阀第三节油箱和热交换器一、油箱1、作用：贮油、散热、分离空气、杂质2、容量确定：系统内充满油液时，最低液面高于滤油器200mm以上谢谢阅读系统停止运转时，最高液面不超过80%油箱高度系统油液全部返回时，不溢出二、结构特点1、基本结构：长:宽:高=1:1:1至1:2:3间感谢阅读2、吸回油口设置：△吸、回间距尽量大△插入最低油面之下，但离箱底要大于管径的2-3倍，油管口截为45°截面的斜向，面谢谢阅读向箱壁。△隔板设置：高度为油面高度的2/3～3/4△设置液位计和空气滤清器△放油口、清洗△防污密封△油温控制（30℃～50℃）冷却器、加热器△内壁加工三、热交换器1、作用：控制油溢（30～50℃）2、类型（1）冷却器（2）加热器32第四节其它辅件一、油管1、类型钢管铜管尼龙管塑料管橡胶软管定压<6.5-10mpa）2.5-8mpa<0.5mpa高压、低压谢谢阅读2、尺寸dQ2：允许流速V油管壁厚：Pd]二、管接头三、压力表33第七章液压基本回路一、本章教学目的掌握调速回路、调压回路、换向回路的构成、工作原理和性能。谢谢阅读二、本章重、难点重点为调速回路、难点为性能曲线三、本章学时安排2节流调速2容积调速2容积调速和容积节流调速1调速回路小节1快速和速度换接回路1方向控制回路2压力控制回路2多缸控制、同步动作、互不干扰回路引入：基本回路：调速、调压、换向第一节调速回路一、概述1、基本要求△满足最大速比和最小速度（稳定）△满足力和转矩△速度刚性好△功率损失小2、调速类型△节流△容积△容积节流开式闭式二、节流调速1、采用节流阀（1）进口节流34VQ1A1FP21A1QTA(P1)CmTP1FVGA(P)2mTATPA11△速度——负载特性CAVpTT1/2(APF)123/2A1速度刚度：反映速度与负载之间关系KvF2V1tgATAATT2(P12)KPvV讨论：1、A不变负载越小，刚度愈大Q212、F2不变T越小，刚度越大QQ精品文档放心下载3、适当A1、PP，可↑KV结论：低速，小负载时KV较大（F2↓，V谢谢阅读△最大承载能力：Lmax=PPA1（恒推力调速）△功率特性输出功率：PP=PP·QP=常量有效功率：P1=F2V=P1Q1损失：△P=P-P1=PQP-P11=PP（Q1+△Q1）-Q1（PP-△PT）=PP·△Q+△PTQ1111效率：cPQ

PPPP△负值负载与运动平稳性不能承受负值负载，有前冲现象，运动平稳性差△发热影响较大（2）出口节流调速△性能同上△可承受负值负载△不受发热节流影响△启动前冲现象（3）旁路节流35①速度刚度KV2AF12QAVP11FVPT2)2QGA(AA1△AT一定时，F2↑V显著下降△AT一定时，F2越大，速度刚度越大△F2一定时，AT越大，刚度越大△增加A1可提高刚度结论：高速大负载时，刚度相对较高速度稳定性较差（受承泄漏影响大）②最大承载能力随V的↑而F2↓，可令V=0得到③功率特性1111cQPPQPPPP效率故高故一般用于负载变化不大，对速度稳定性要求不高，高速大负载的场合。谢谢阅读2、采用调速阀速度刚度，稳定性得到提高中低压，小功率系统三、容积调速回路泵——马达回路效率较高，发热少1、变量泵和液压缸性能特点：△速度——负载特性QFQ1VtpQK()12P1AAAA111dQKV2dV21A1K刚度不受F影响A，↓泄漏可↑KV△调速范围取决于变量泵，闭式系统可换向△恒推力特性max=PSA1ηm（PS安全阀限定）Pmax

VQtp(qp)362、变量泵一定量马达有一定的调速范围，效率较高，恒转矩特性大功率液压系统精品文档放心下载3、定量泵——变量马达QnqQntmPPtpmf(1/qmqqqmmm)DMmaxPmaxQMmm恒功率调速，调速范围，不宜换向，少用4、变量泵——变量马达调速兼有上述两种回路的性能四、容积节流调速回路1、限压式变量叶片泵+调速阀功率损失△Pq适用于负载变化不大的中、小功率场合2、限压式容积节流调速五、调速回路小结1、节流与容积调速温升要求，功率大的宜用容积；其它用节流2、节流阀与调速阀负载变化大且刚度要求较大的宜用调速阀3、进口、出口、旁路调速负值载荷：出口或进口+背压防冲击：进口4、变量泵与变量马达调速范围与承载能力变量泵：调速范围较大、承载力大、恒转矩变量马达：恒功率第二节快速运动回路和速度换接回路一、快速运动回路1、差动连接2、辅助液压缸3、双泵供油4、蓄能器二、速度换接回路1、快进与工进换接用双活塞缸用行程阀2、两种工作速度换接37两个调速阀并联两个调速阀串联第三节方向控制回路一、换向机—液换向时间控制式行程控制式二、锁紧液控单向阀换向阀第四节压力控制回路调压保压减压回路增压平衡一、调压回路调空系统的最大压力1、双级调压2、多液调压二、卸荷回路执行元件暂停或速度很低时，泵的流量全部零（低）（1）采用M型三位阀（2）采用二通二位阀（3）采用远控先导式溢流阀2、需要保压的卸荷回路（1）蓄能器（2）限压式变量泵三、保压回路1、蓄能器和限压式变量泵2、自动补油的保压回路（压力表发出信号）四、减压回路支路压力低于主油路时需要。1、单级减压2、二级减压五、增压回路支路压力高于主油路时需要。381、采用增压缸2、连续增压增压器原理六、平衡回路防止直立式缸因自重下滑（产生背压）1、单向顺序阀2、单向节流阀+液控单向阀第五节多缸工作控制回路一、多缸顺序动作1、压力控制式2、压力继电器3、行程控制4、时间控制二、多缸同步动作回路1、机械联结2、串联液压缸3、采用调速阀并联液压缸4、采用同步液压马达三、多缸快、慢速互不干扰回路第六节液压马达回路一、制动回路1、液压制动2、机械制动3、平衡制动二、液压马达的串并联回路本章小结一、基本回路节流调速调速变量泵+液压缸（恒推力）容积调速变量泵+定量马达（恒转矩）变量泵+变量马达容积节流定量泵+变量马达（恒功率）速度换接、换向39调压40第八章典型液压系统一、本章教学目的进一步熟悉元件和基本回路、学会阅读和分析系统的基本方法。感谢阅读二、本章重点、难点重点放在阅读两个典型系统上难点为分析方法的养成三、本章教学时间安排共4学时，组合机床（动力滑台）2学时；刨床或压力机2学时感谢阅读引入：元件→基本回路—液压系统第一节组合机床一、概述机构的整体概述二、YT4543动力滑台1、工作原理快进—一工进—二工进—快退2、系统组成3、基本回路分析4、系统分析三、系统特点1、速度调节限压式变量泵——调速阀——背压阀2、速度转换差动连接行程阀和顺序阀控制第二节万能外圆磨床的液压系统引入：磨床的作用一、动作要求工作台：往复运动、停止砂轮架：快速进退，周期自动进给二、系统分析1、工作台往复运动主要原件：开停阀、节流阀、换向阀、先导阀、抖动出工（1）向右运动41控制油路：泵、滤油器、先导阀6.81换向阀右、先导阀9.15、油箱阀悬右移主油路：（1.1）→开停阀泵向右移动（1.2）→缸右腔缸（2）向左运动先导阀左移（3）停止运动开停阀左位（4）工作台的换向过程制动→停留→反向启动终制动预制动→5-16逐渐关小，直到7.9连通（预制动结束）精品文档放心下载压力油进入换向阀右端，同时进入左抖动缸进油路回油路（5）工作台抖动：由零开口，抖动缸实行。2、砂轮架快速进退及其它动作（1）快速进退：快动阀（2）工件转动与冷却液供给，由快动阀5实现（3）尾座顶尖退回：由快动阀、尾架阀联合控制（4）内圆磨头工作：由使快动阀处于右位工作（5）闸缸3、砂轮的周期自动进给选择阀、进给阀、进给缸、棘轮棘爪、齿轮传动列、丝杆实现精品文档放心下载4、润滑油路与測压回路本章小结：本章要求学生学会典型液压系统的分析1、速度的调节方式2、液压的控制与分级3、执行元件的特殊要求42第九章液压系统的设计与计算一、本章教学目的掌握液压系统的设计步骤。二、本章重难点重点在工况分析，难点在系统合成。要多进行练习后方可逐渐掌握。感谢阅读三、本章计划学时共4学时，其中设计计算2学时，设计举例2学时引入：元件→基本系统——系统执行元件的设计参数→液压参数→液压元件设计内容：液压系统方案：压力等级、系统型式、元件选择、控制型式感谢阅读、q谢谢阅读选标件（设计非标件）绘图纸验算：热平衡、液压冲击验算设计计算流程：明确设计要求→工况分析→执行元件主要参数→拟定原理图→选择元件→验算系统性能→精品文档放心下载绘工作图、编文件。第一节明确设计要求、进行工况分析一、明确要求（1）主机类型、布置方式、空间位置（2）执行元件的运动方式、动作循环、范围（3）外负荷大小、性质及变化范围、执行元件速度变化范围精品文档放心下载（4）各执行元件动作顺序、转换和互锁要求（5）工作性能要求（6）工作环境要求注意问题：（1）参考与创新）标准与规范3）工艺性、经济性、安全性感谢阅读二、工况分析1、运动分析432、负载分析F=w+Ff+Fb+Fs+Fi+FG精品文档放心下载Fw：卧式正值定量立式负值变量力学分析，实例±Ff：平导轨FffGN)VGFFfNfCos2Fb：可先假设为0，验算时再根据实际计算Fs：与密封、油压有关，一般取5～10%F总负载精品文档放心下载Fi：iGvma△t=0.010.5sgtFG：工作部件重量：垂直放置和倾斜放置。（1）启动阶段F=（Fw+Ff+Fi±FG）/KK=0.95～0.90精品文档放心下载（2）快速阶段F=（Fw+Ff±FG）/K（3）工进阶段F=（Fw+Ff±FG）/K（4）制动减速F=（Fw+Ff±FG）/K（5）快速F=-(Fw+Ff）/K液压马达的负载分析：T=TL+Ff+Tm第二节液压系统主要性能参数确定PQ工一、执行元件的工作压力P取决于负载工可参考同类设备选择不能太低不能太高二、Q由A、→Qmax1、液压缸①由F（工况图）中确定A1、A2，建立力平衡方程式，即：满足最大负载。精品文档放心下载44②对最低流量（即稳定流量）进行验算QAvmin1V,2min②不满足需重新修改A（即D）③计算液压缸最大流量Qmax