液压与气压传动项目教程（微课版）课件 项目二 认识液压系统动力元件与执行元件

液压动力元件——液压泵的认识与选用CONTENTS目录01任务概述02液压泵相关知识03液压泵的选用04任务组织与实施05任务总结与测评任务概述01任务目标知识目标了解液压泵的工作原理，知晓其通过密封腔容积周期性变化工作；了解液压泵的种类和特点，如按结构分有齿轮泵、叶片泵等，不同类型特点各异。能力目标能够理解液压泵的工作原理，清晰阐述其吸油和压油过程；能够熟练说出液压泵的种类和特点，精准区分不同类型泵的优缺点。素养目标遵守实验安全操作规范，保障实验过程安全；培养团队合作精神和认真严谨的学习态度，提升学习效果；培养自主学习意识，提高自我学习能力；热爱本专业工作，增强职业认同感。任务描述液压机类型与功能液压压力机通过液压系统产生很大的静压力，实现对零件的挤压、校直、冷弯等加工，四柱式液压机是其中典型类型。四柱式液压机结构四柱式液压机主要由横梁、导柱、工作台、上滑块和下滑块顶升机构等部件组成。主要运动及驱动元件液压机的主要运动是上滑块机构和下滑块顶出机构的运动，上滑块机构由主液压缸（上缸）驱动，顶出机构由辅助液压缸（下缸）驱动。引出问题：是什么元件使上滑块、下滑块产生很大的静压力？1－床身；2－工作平台；3－导柱；4－上滑块；5－上缸；6－上滑块模具；7-下滑块模具任务分析压力需求分析要使上滑块、下滑块产生很大的静压力来完成对零件的加工，就要求输入上、下液压缸的压力油的压力足够大。动力元件作用在液压系统中，动力元件起着向系统提供压力油的作用，是系统不可或缺的核心元件。引出液压泵液压系统中的动力元件就是液压泵，它能满足上、下液压缸对压力油的需求。1－床身；2－工作平台；3－导柱；4－上滑块；5－上缸；6－上滑块模具；7-下滑块模具液压泵相关知识02液压泵的类型按结构分类液压泵按结构不同分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。不同结构的液压泵在性能和应用上存在差异。按输出流量分类分为定量泵和变量泵。定量泵排量为常数，变量泵排量可调节，能更好地适应不同工作需求。按工作压力分类可分为低压泵、中压泵、中高压泵和高压泵，不同压力等级的泵适用于不同压力要求的液压系统。图形符号展示常用液压泵有单向定量泵、双向定量泵、单向变量泵、双向变量泵等图形符号，用于液压系统原理图中表示泵的类型。（a）单向定量泵（b）双向定量泵

（c）单向变量泵（d）双向变量泵液压泵的工作原理单柱塞泵工作示例单柱塞泵由偏心轮、柱塞、缸筒、弹簧和单向阀等组成。偏心轮旋转使柱塞往复运动，密封容积周期性变化，实现吸油和压油。容积式工作原理液压泵依靠密封腔的容积周期性变化工作，又称为容积式液压泵。输出流量取决于密封腔容积变化大小和次数，与压力无关（不计泄漏）。正常工作基本条件一是要有周期性变化的密封容积腔；二是必须有相应配流机构隔开吸油腔和压油腔；三是油箱要与大气相通，保证充分吸油。1－偏心轮；2－柱塞；3－缸筒；4－弹簧；5、6－单向阀常用的液压泵——齿轮泵齿轮泵分类齿轮泵一般分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，其中外啮合齿轮泵应用最广泛。外啮合齿轮泵原理及优缺点工作时，齿轮旋转使吸油腔容积增大吸油，压油腔容积减小压油。优点是结构简单、自吸能力好等；缺点是流量与压力脉动大、噪声大、不能变量。内啮合齿轮泵原理及优缺点工作原理与外啮合类似，渐开线齿轮泵需月牙形隔板分隔吸压油腔。优点是结构紧凑、磨损小、噪声小等；缺点是齿形复杂、加工精度要求高、造价高。外啮合齿轮泵工作原理图（a）剖面结构

（b）实物图外啮合齿轮泵剖面结构及实物图内啮合齿轮泵的工作原理图常用的液压泵——螺杆泵螺杆泵本质螺杆泵实质上是一种外啮合的摆线齿轮泵，泵内螺杆有2个或3个。双螺杆泵工作原理螺杆的啮合线分割出多个密封工作腔，随着螺杆旋转，密封工作腔容积变化，实现吸油和压油。螺杆泵优缺点优点是结构简单、运转平稳、输油均匀、噪声小、容积效率高、对油液污染不敏感；缺点是螺杆形状复杂、加工困难、成本高。常用的液压泵——叶片泵叶片泵分类根据密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数，分为单作用叶片泵和双作用叶片泵。单作用叶片泵由转子、定子、叶片等组成，定子与转子有偏心距。工作时，叶片间工作空间容积变化实现吸油和压油。适用于变量需求场合，但不宜用于高压系统。双作用叶片泵转子和定子中心重合，定子内表面近似椭圆柱形。转子旋转时，密封空间容积变化完成两次吸油和压油。适用于高压系统，结构复杂，对油液质量要求高。单作用叶片泵的工作原理图双作用叶片泵的工作原理图叶片泵剖面结构及实物图常用的液压泵——柱塞泵柱塞泵优点与应用优点是密封性能好、高压下容积效率高、易于实现变量、零件受压应力利于材料利用。应用于高压、大流量、大功率系统及流量需调节场合。径向柱塞泵由定子、转子、配油轴、柱塞等组成，定子与转子偏心安装。转子旋转时，柱塞完成吸油和压油过程，输出流量由偏心距决定。轴向柱塞泵多个柱塞轴向配置在缸体圆周上，有直轴式和斜轴式。传动轴带动缸体旋转，柱塞在斜盘作用下往复运动，实现吸油和压油，常用于工程机械等高压系统。1－定子；2－配油轴；3－转子；4－柱塞；5－轴向孔

径向柱塞泵的工作原理径向柱塞泵的实物图1－传动轴；2－缸体；3－斜盘；4－滑靴；5－柱塞；6-柱塞孔轴向柱塞泵工作原理图液压泵的选用03液压泵的性能参数压力参数工作压力是液压泵实际工作时的输出压力，其大小取决于外载和排油管压力损失，与流量无关；额定压力是泵在正常工作条件下连续运转的最高压力；最高允许压力则是超过额定压力时，允许泵短暂运行的最高压力值。排量参数排量指液压泵每转一周，由密封容积几何尺寸变化计算得出的排出油液体积。排量可调节的为变量泵，排量恒定的为定量泵。流量参数理论流量是不考虑油液泄漏时，泵单位时间排出液体体积的平均值；实际流量是某一工况下泵单位时间排出的油液体积；额定流量是在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量。液压泵的选用原则确定类型根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求，先确定液压泵的类型。如高压系统可能需选用柱塞泵，低压系统可考虑齿轮泵。确定规格型号在确定类型后，按系统所要求的压力、流量大小来确定液压泵的规格型号。常用液压泵性能对比不同类型液压泵性能有差异，如外啮合齿轮泵输出压力为低压，流量不可调节，效率低；而轴向柱塞泵输出压力为高压，流量可调节，效率高。不同工况下液压泵的选择01压力方面低压液压系统（压力在2.5MPa以下）宜采用齿轮泵；中压液压系统（压力在6.3MPa以下）宜采用叶片泵；高压液压系统（压力在10MPa以上）宜采用柱塞泵。02流量方面需要变量的系统，可采用限压式变量叶片泵等；特殊精密设备，如镜面磨床、注塑机等，可采用双作用叶片泵、螺杆泵。03负载特性方面负载小、功率小的液压设备，可用齿轮泵及双作用叶片泵；负载大、功率大的设备，如龙门刨床、液压机等，可采用柱塞泵。04平稳性等方面对平稳性、脉动性及噪声要求不高的场合，可采用中、高压齿轮泵；机械辅助装置可采用价格低的齿轮泵。液压泵的使用注意事项01启动前液压泵启动前，必须保证其壳体内已充满油液，否则泵会很快损坏，有的柱塞泵甚至会立即损坏。02过滤器方面泵的吸油口和排油口的过滤器应及时清洗，防止污物阻塞导致泵工作出现问题；自吸性能差的泵，吸油口过滤器要定期清洗。03油温方面应避免在油温过低或过高的情况下启动泵。油温过低，油液黏度大，吸油困难；油温过高，油液黏度下降，润滑效果降低。04安装方面液压泵的吸油管与系统回油管安装要有间隔，避免热油直接吸入泵；大功率系统中，应用橡胶软管连接油箱和泵的吸油口，防止机械振动引起油箱共振。任务组织与实施04任务组织分工搜集资料分工学生需观看视频、课件，分组查阅资料并明确工作任务；教师要提出工作任务，演示常用液压泵工作原理并指导学生学习。制定执行计划分工学生制订项目实施计划，讨论方案可行性并形成计划书；教师实时指导评价，与学生交流并发挥咨询协调作用。项目实施分工学生按计划书分工完成拆卸、组装工作并形成过程监控记录；教师检查学生子任务完成情况，激发思考并做好咨询。检查测评分工学生展示成果自评，优化方案并撰写工作总结；教师在项目开展和结束时分别做好记录与评价。任务实施选择变量柱塞泵选择依据四柱式液压机液压系统有高压、大流量、大功率的特点，变量柱塞泵压力高、流量调节方便，可采用高压、大流量、恒功率控制的变量柱塞泵。双联叶片泵选择依据当液压系统对压力要求较小时，双联叶片泵能满足需求，可选用双联叶片泵。任务总结与测评05任务总结液压泵知识概述本项目主要讲解了液压泵的种类、结构、工作原理以及选用的一般原则。图形符号熟悉读者应熟悉液压泵的图形符号，如单向定量泵、双向定量泵等不同类型的符号。典型泵的掌握需掌握典型液压泵的结构、特点，如齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等，并能根据实际情况选用合适的液压泵。任务测评测评内容及配分测评内容包括识别并选用动力元件（20分）、工具的选用及使用正确（10分）、动力元件的拆卸方法正确合理（30分）、动力元件的装配方法正确合理（30分）、安全文明生产（10分），总计100分。评分建议识别错误一件动力元件扣5分；工具选用不正确或操作不当，每次扣5分；动力元件拆卸和装配每一步错误扣5分；安全文明生产违规每次扣2分，严重者扣5-10分。总结方式指导教师按照学生实际表现评价并填入考核评分表，学生结合自身表现和教师评价对本次任务进行总结。谢谢液压缸的认识与故障排除CONTENTS目录01任务概述02相关知识03任务组织与实施04任务完成结论与测评05知识拓展06互动环节任务概述01任务目标01知识目标掌握单杆活塞缸、双杆活塞缸、柱塞缸的工作原理和结构特点，以及液压缸速度和推力的计算方法。02能力目标能根据液压缸特点区分各类液压缸，还能依据故障现象判断原因并找到排除方法。03素养目标培养良好的沟通能力和团队协作精神，以及严谨求实、精益求精的工匠精神。任务描述压力机工作过程压力机工作时，液压执行元件带动主轴上下运动，对工作台上的工件进行压制，压制后主轴复位。故障现象压力机动力油缸出现爬行和速度不均匀等故障，影响正常工作。引出问题面对这些故障，需要找出原因并进行排除，后续将展开详细分析。任务分析了解工作原理要诊断故障，需先了解压力机动力油缸的工作原理，明确其工作流程和能量转换方式。掌握组成结构需掌握液压缸的组成、各部分常见结构和作用，以及结构对性能的影响。为讲解铺垫这些知识是后续讲解的基础，有助于更深入地分析和解决故障问题。相关知识02工作原理压力机工作原理展示压力机控制元件有四个油口，工作时扳动阀芯驱动杆，P口和A口相通，B口和T口相通，油箱液压油经泵压后从P、A口进入液压缸上腔。活塞运动过程活塞在压力油作用下向下运动，带动活塞杆（压力机主轴），接触工件时产生足够推力使工件变形，完成压制，此时下腔油经B、T口回油箱。复位过程压制完成，松开控制元件，P口和B口接通，A口和T口相通，液压油经P、B口进入下腔，活塞带动活塞杆向上运动复位。能量转换本质在压力机中，液压缸是将液压泵的压力油转换为推动主轴运动能量的执行元件，实现液体压力能到机械能的转换。分类和结构特点双作用单出杆液压缸主要由活塞杆、活塞和缸体组成，内部有有杆腔和无杆腔两个工作腔。双作用双出杆液压缸两个工作腔都是有活塞杆的腔，活塞两端都带有活塞杆。结构特点对比双作用单出杆液压缸有一个无杆腔，而双作用双出杆液压缸两腔均有活塞杆，结构差异导致其工作特点不同。连接形式和工作特点01双作用单出杆液压缸常规连接无杆腔进油时，有效作用面积大，推力大、速度慢；有杆腔进油时，有效作用面积小，推力小、速度快。02双作用单出杆液压缸差动连接两腔同时通压力油，利用活塞两端面积差工作，有杆腔排油也进入左端，活塞速度v3大于无差动连接时的速度v1，但推力变小。03双作用双出杆液压缸工作特点两活塞杆直径相等，输入流量和油液压力不变时，往返运动速度和推力相等，工作行程比双作用单出杆液压缸大。04综合对比在缸体内径和活塞杆直径相同条件下，双作用单出杆液压缸常规连接推力最大，差动连接速度最大。结构与组成缸筒与缸盖连接方式有法兰、半环、螺纹、拉杆、焊接等，不同工作压力使用不同材料，如工作压力p＜10MPa用铸铁。活塞与活塞杆行程短时常做成一体，行程长则分开制造再连接，连接形式有螺母、卡环、径向销等连接方式。密封装置常见有间隙、摩擦环、密封圈密封，间隙密封结构简单但泄漏大，密封圈密封应用广泛，活塞杆外伸处常增防尘密封圈。排气装置为防止爬行、噪声等，可在液压缸最高处设进出油口、排气孔或专门排气阀。缓冲装置防止活塞行程终点与缸盖撞击，有间歇、节流阀、三角槽缓冲等形式，三角槽缓冲可解决行程最后阶段缓冲过弱问题。任务组织与实施03任务组织资料搜集分工学生需收集常用液压缸的类型、符号、运动原理、典型结构等相关资料；教师提出工作任务，分析常用液压缸的典型结构并讲解相关知识。计划制定分工学生选用正确元件，小组制定工作计划并讨论方案可行性；教师适时指导学生，充当咨询者与协调人角色。项目实施分工学生搭建液压系统并运行，修正、改进所搭建液压系统；教师检查任务完成情况，做好咨询工作。检查测评分工学生展示成果，进行自评和互评，优化方案并撰写工作总结；教师记录项目开展过程，进行项目结束评价。任务实施爬行和局部速度不均匀故障产生原因包括空气侵入、密封装置过紧或过松等；排除方法有设排气阀、调整密封圈等。冲击故障原因是活塞与缸筒内径间隙过大或缓冲装置失灵、纸垫密封冲破；排除方法为保证设计间隙、更换纸垫。缓冲过长故障产生原因有缓冲装置结构不正确、节流回油口位置不对等；排除方法是修正结构、修改位置等。推力不足故障原因是活塞与缸体内径间隙过大、活塞杆弯曲等；排除方法为更换活塞、校正活塞杆等。活塞杆速度减小甚至停止故障产生原因多样，如配合间隙太大、内表面直线度不良等；排除方法有单配间隙、镗磨修复等。任务完成结论与测评04任务总结解决的问题本任务聚焦于解决压力机动力油缸出现的爬行和速度不均匀问题，通过对相关知识的学习和分析，探寻有效的解决办法。学习的重点知识重点学习了液压缸的工作原理，如压力机中液压缸将压力油转换为推动主轴运动的能量；掌握了液压缸的分类，包括双作用单出杆液压缸和双作用双出杆液压缸；了解了其结构特点，如双作用单出杆液压缸有有杆腔和无杆腔。能力要求要求具备根据液压缸的特点区分各类液压缸的能力，以及根据液压缸故障现象判断其产生原因并找到相应排除方法的能力，如能依据爬行和速度不均匀的故障现象，分析出空气侵入等原因并给出设排气阀排除空气等解决办法。任务测评评价内容与分数评价内容涵盖识别并选用液压缸元件（20分）、工具的选用及使用正确（10分）、液压缸的拆卸方法正确合理（30分）、液压缸的装配方法正确合理（30分）、安全文明生产（10分），总计100分。评分建议识别并选用液压缸元件时，识别错误一件扣5分；工具选用不正确或操作不当，每次扣5分；液压缸拆卸和装配方法每一步错误扣5分；安全文明生产违规每次扣2分，严重者扣5-10分。测评目的通过这样的测评标准，全面考核学生在本次任务中的实际表现，促使学生掌握相关知识和技能，培养良好的操作习惯和安全意识。知识拓展05液压缸的应用领域工程机械领域在工程机械中，液压缸应用广泛，如挖掘机的挖掘臂、起重机的伸缩臂等。以挖掘机为例，其动臂、斗杆和铲斗的动作都是由液压缸驱动，能精准控制挖掘力度和范围，提高工作效率。冶金行业冶金行业中，液压缸用于轧钢机的压下装置、连铸机的结晶器振动装置等。在轧钢过程中，液压缸能提供精确的压力控制，保证钢材的质量和精度。航空航天领域航空航天领域对液压缸要求极高，如飞机起落架的收放、机翼的襟翼和副翼控制等。液压缸需具备轻量化、高可靠性等特点，以满足航空航天设备的特殊需求。汽车工业汽车工业中，液压缸用于汽车的制动系统、转向助力系统等。例如，液压制动系统通过液压缸将驾驶员的操作力放大，实现快速、可靠的制动。液压缸的发展趋势智能化未来液压缸将朝着智能化方向发展，配备传感器和控制系统，能实时监测压力、温度、位移等参数，并根据工况自动调整工作状态，提高设备的自动化水平和可靠性。高效化通过优化设计和采用新型材料，提高液压缸的效率和功率密度。例如，采用新型密封材料减少泄漏，降低能量损失；设计更合理的结构，提高输出力和速度。绿色环保注重环保是未来发展的重要方向，液压缸将采用环保型液压油，减少对环境的污染。同时，提高能源利用率，降低能耗，实现节能减排。集成化将液压缸与其他液压元件（如泵、阀等）集成在一起，形成紧凑、高效的液压系统。这样可以减少安装空间，降低系统的复杂性，提高系统的可靠性和维护性。互动环节06问题讨论差动连接的应用场景在实际应用中，双作用单出杆液压缸的差动连接可获得快速运动，但推力会变小。大家能举例说说在哪些设备或工况中适合采用差动连接吗？缓冲装置的选择液压缸有间歇缓冲、节流阀缓冲、三角槽缓冲等多种缓冲装置。不同类型的液压缸，如大型、高速或要求高的液压缸，该如何选择合适的缓冲装置呢？故障排除的思路当液压缸出现爬行和局部速度不均匀、冲击等故障时，我们已知了一些排除方法。但在实际操作中，怎样快速准确地判断故障原因并进行排除呢？谢谢液压马达的认识与应用CONTENTS目录01任务概述02液压马达的分类和特点03不同类型液压马达介绍04液压马达特征参数计算05任务组织与实施06任务总结与测评任务概述01知识目标掌握工作原理需掌握液压马达将液压力转化为连续回转运动的工作原理，了解其能量转换的具体过程。熟悉结构特点要熟悉液压马达的结构特点，如不同类型（齿轮式、叶片式、柱塞式）液压马达在结构上的差异。了解特性参数需了解液压马达的特性参数，包括输出转矩、角速度、转速和效率等参数的计算和含义。能力目标01理解工作原理能够理解常用液压马达（齿轮式、叶片式、柱塞式）的工作原理，明白其如何实现回转运动。02熟悉图形符号要熟悉液压马达的图形符号，包括单向和双向液压马达的图形表示，以便在液压系统图中识别。03合理选择马达能够根据不同的应用场景，如汽车起重机吊臂回转，选择合适类型的液压马达。素养目标培养沟通能力培养良好的沟通能力，在团队协作中能清晰表达自己的想法和观点，促进信息的有效传递。强化团队协作强化团队协作精神，与团队成员相互配合、相互支持，共同完成液压马达相关的学习和实践任务。树立工匠精神树立严谨求实、精益求精的工匠精神，对待液压马达的学习和研究认真负责，追求高质量和高精度。任务描述汽车起重机特点汽车起重机是常用工程机械，能快速行走，机动性好、适应性强，可在野外作业，操作简便灵活。功能要求汽车起重机功能上要求吊臂实现360°回转，并能在任何位置锁定停止。引出问题基于上述功能要求，需要思考用什么元件来实现吊臂的回转和锁定动作。任务分析01驱动元件确定汽车起重机所需的360°回转运动需由液压系统中的相关元件驱动，该元件为液压马达。02工作原理阐释液压马达作为液压传动系统的执行元件，可将液压力转化为连续的回转运动，从而驱动吊臂回转。液压马达的分类和特点02按结构类型分类01齿轮式液压马达结构和工作原理与齿轮式液压泵类似，比较简单。常用于高转速、小转矩的场合，在起重设备中应用较多，如汽车起重机。02叶片式液压马达利用作用在转子叶片上的压力差工作，输出转矩与排量及进出口压力差有关。适用于高转速、小转矩和动作要求灵敏的场合，工作时泄漏较大，低速不稳定。03柱塞式液压马达按柱塞排列方式分为径向柱塞式和轴向柱塞式。轴向柱塞式是高速、小转矩液压马达；径向柱塞式是低速、大转矩液压马达。按额定转速分类高速液压马达额定转速高于500r/min，特点是转速高、转动惯量小，便于启动和制动，调速和换向灵敏度高，但输出转矩较小，基本形式有齿轮式、叶片式、轴向柱塞式等。低速液压马达额定转速小于500r/min，转速低（最低不到1r/min），排量大，体积大，可直接与工作机构相连，输出转矩大，基本形式是径向柱塞式。高速小转矩与低速大转矩区别高速小转矩液压马达转速高、转矩小；低速大转矩液压马达转速低、转矩大，应用场景也因特性不同而有差异。液压马达的特点排油口压力与进出口直径排油口压力稍大于大气压力，进、出油口直径相同。内部结构对称性往往需要正、反转，内部结构具有对称性。轴承形式通常采用滚动轴承或静压滑动轴承，保证在很宽的速度范围内正常工作。自吸与密封液压泵需有自吸能力，液压马达启动时要保证较好的密封性。外泄油口一般需要外泄油口。转矩脉动和内部摩擦为改善启动和工作性能，要求转矩脉动小，内部摩擦小。液压马达图形符号单向液压马达图形符号展示单向液压马达的图形符号，用于识别其只能单向工作。双向液压马达图形符号展示双向液压马达的图形符号，表明其可实现正反转。不同类型液压马达介绍03齿轮式液压马达结构与原理齿轮式液压马达的结构和工作原理与齿轮泵类似，可实现连续回转运动，输出转矩和转速。适用场合主要用于高转速、小转矩的场合，在起重设备中应用较多，因笨重物体惯性可补偿旋转波动性。优点结构简单，转速高，转动惯量小，便于启动和制动，调速和换向灵敏度高。缺点输出转矩和转速的脉动性较大，径向力不平衡，在低速及负荷变化时运转稳定性较差。叶片式液压马达工作原理叶片式液压马达利用作用在转子叶片上的压力差工作，将液压力转化为回转运动。输出因素输出转矩与液压马达的排量及进、出油口压力差有关，转速由输入流量决定。特点体积小，惯性小，动作灵敏，但工作时泄漏较大，低速工作不稳定，调速范围较小。适用场景适用于高转速、小转矩和动作要求灵敏的场合，也可用于对惯性要求较小的各种随动系统。柱塞式液压马达分类按柱塞排列方式不同，分为径向柱塞式和轴向柱塞式液压马达。径向柱塞式特点排量大，体积大，转速低（最低不到1r/min），输出转矩大，属于低速大转矩液压马达。轴向柱塞式特点排量较小，输出转矩不大，转速高，属于高速小转矩液压马达。液压马达特征参数计算04参数关系理论功率相等关系从理论上来说，若不计损失，液压马达输入、输出功率相等。液压马达输入的是压力和流量，输出的是转矩和转速，所以有pQ=Tthω的关系。流量与转速的关系推导因为Q=Vn（V为排量，n为转速），ω=2πn，将其代入pQ=Tthω中，可得到pVn=Tth2πn。参数含义说明式中Q为输入液压马达的实际流量（单位为m³/s）；ω为液压马达角速度（单位为rad/s）；n为转速（单位为r/s）；Tth为理论输出转矩（单位为N·m）；p为液压马达的输出压力，若出口压力不为零，p要用液压马达的输入压力与液压马达出口压力差Δp代替。输出扭矩计算理论输出转矩公式由pVn=Tth2πn推导得出理论输出转矩公式Tth=ΔpV/(2π)，其中Δp是液压马达的输入压力与出口压力差，V是液压马达排量。实际输出转矩公式实际输出转矩Tac=ηmTth，这里的ηm为液压马达的机械效率，它反映了液压马达在将理论转矩转化为实际输出转矩过程中的损失情况。参数意义总结理论输出转矩是在理想无损失情况下的输出转矩，而实际输出转矩考虑了机械效率的影响，更符合实际工作情况。输出转速计算输出转速公式液压马达的输出转速计算公式为n=Q/V×ηV，其中n为液压马达转速，Q为输入液压马达的实际流量，V为液压马达排量，ηV为液压马达的容积效率。容积效率的影响容积效率ηV反映了液压马达因泄漏等因素造成的流量损失情况。当ηV降低时，即使输入流量Q和排量V不变，输出转速n也会降低。公式应用说明在实际应用中，要准确计算液压马达的输出转速，必须考虑容积效率的影响，以确保液压系统的正常运行。输出功率计算01输出功率公式液压马达的输出功率计算公式为Pac=2πnTac，其中Pac为液压马达的输出功率，n为转速，Tac为实际输出转矩。02与前面参数的联系该公式中的转速n可通过n=Q/V×ηV计算得出，实际输出转矩Tac可通过Tac=ηmTth、Tth=ΔpV/(2π)计算得出，体现了输出功率与输入流量、压力、排量、效率等参数的关联。03功率计算的意义准确计算液压马达的输出功率，有助于合理选择液压马达和设计液压系统，确保系统能够满足工作要求。任务组织与实施05任务组织学生搜集资料分工学生需收集常用液压马达的类型、符号、运动原理，了解其典型结构，并收集相关资料。教师指导资料搜集教师提出工作任务，分析常用液压缸的典型结构，讲解相关知识，帮助学生了解液压马达。学生制定计划分工学生要选用正确的元件，小组制定工作计划，并讨论方案的可行性。教师协调计划制定教师适时指导学生，充当咨询者与协调人角色，保障计划制定合理。任务组织学生项目实施分工学生搭建液压系统并运行，对所搭建的液压系统进行修正、改进。教师监督项目实施教师检查任务完成情况，做好咨询工作，确保项目顺利实施。学生检查测评分工学生展示成果，进行小组自评和互评，优化方案，并撰写工作总结。教师评价检查测评教师记录项目开展过程，在项目结束后进行评价。任务实施汽车起重机的工作要求汽车起重机吊臂需360°任意回转运动，转台转动速度要求不高，转动惯性较小，便于启动和制动，且要求转矩大。柱塞式液压马达的特点径向柱塞式液压马达排量大、体积大、转速低、输出转矩大，符合汽车起重机对转矩大的要求。选择柱塞式液压马达的原因基于汽车起重机的工作要求和柱塞式液压马达的特点，所以选择柱塞式液压马达来驱动汽车起重机吊臂的回转运动。任务总结与测评06任务总结典型液压马达介绍本任务介绍了齿轮式、叶片式和柱塞式等典型液压马达。按额定转速又分为高速和低速液压马达，高速如齿轮式、叶片式轴向柱塞式，额定转速高于500r/min；低速如径向柱塞式，额定转速小于500r/min。实际工作基础作用熟悉典型液压马达的名称、图形符号，了解其结构，掌握输出功率、扭矩和转速的简单计算，为实际工作中使用和调整液压马达打下基础。任务测评识别选用液压马达评价内容为识别并选用常用液压马达，分数20分，识别错误一件，扣5分。工具选用使用工具的选用及使用正确占10分，选用不正确或操作不当，每次扣5分。拆卸装配方法液压马达的拆卸和装配方法正确合理分别占30分，每错一步扣5分。安全文明生产安全文明生产占10分，违者每次扣2分，严重者扣5-10分。谢谢液压辅助元件的认识与应用CONTENTS目录01任务概述02油箱03油管和管接头04滤油器05蓄能器06任务实施与测评任务概述01任务背景01设备问题显现红星液压设备厂的实习生小谢发现厂里设备出现系统过热的现象，这一问题影响设备正常运行。02问题关联思考液压传动系统中的保压回路可维持系统压力，但设备问题可能与液压辅助元件有关，从而引出对其的探讨。任务目标知识目标了解油管、管接头分类及特点；掌握滤油器、油箱和蓄能器的类型、特点和功用；熟悉流量计、压力表的结构和功用。能力目标能正确选择、使用和更换液压辅助元件；说出蓄能器主要类型、特点和安装使用注意事项；掌握常用密封方法及密封圈安装注意事项。素养目标培养良好的沟通能力和团队协作精神；养成严谨求实、精益求精的工匠精神。油箱02油箱的功用基本功能油箱主要用于储油、散热、分离油中的空气以及沉淀油中的杂质，保障液压系统正常运行。开式油箱特点开式油箱中油液液面与大气相通，分为总体式和分离式。总体式利用设备机身内腔，结构紧凑但维修不便；分离式单独设置，应用普遍。闭式油箱特点闭式油箱中油液液面与大气隔绝，适用于对油液污染和氧化要求较高的特殊液压系统。油箱的结构清洗便利性油箱底部有适当斜度，最低处设放油塞，便于换油时排出油液和污物。液位指示在易见的油箱侧壁设置液位计，可直观指示油位高度。加油口设置加油口装滤油网，口上有带通气孔的盖，防止杂质进入油箱。吸回油管布置吸油管与回油管距离尽量远，用隔板隔开，分成吸油区和回油区，隔板高约为油面高度的3/4。吸油管口与油箱底面和箱边有距离要求，管端切成45°斜口。1－吸油管；2－滤清器；3－回油管；4－箱盖；5－液位计；6,8－隔板；7－放油塞；9－滤油器

油箱结构油箱的结构容积估算油箱有效容积一般按液压泵额定流量估算，低压系统取泵每分钟排油量的2-4倍，中压为5-7倍，高压为6-12倍。温度控制油箱正常工作温度在15-65℃，环境温度变化大时需安装热交换器。防漏与安装要防止油液渗漏和污染，同时便于安装、吊装和维修。油管和管接头03油管的类型钢管高压系统常用无缝钢管，考虑到配管和工艺方便性而选用。紫铜管中、低压系统一般使用紫铜管。橡胶软管主要优点是可用于两个相对运动件之间的连接。尼龙管和塑料管价格便宜，但承压能力差，可用于回油路、泄油路等处。油管配置注意事项缩短管路尽量缩短管路，避免过多的交叉迂回。弯曲要求弯硬管时要用弯管器，弯曲部分保持圆滑，防止皱褶。如钢管热弯R≥3D（D为管外径）；钢管冷弯R＞6D等。胀缩余地金属管连接时要留有胀缩余地。软管连接连接软管时要防止受拉或受扭，管接头附近的软管应避免立即弯曲，带多层编织钢丝橡胶软管弯曲半径约为外径的九倍，弯曲位置距接头应在6D以上，软管交叉时应避免接触摩擦，可设置管夹子。管接头的种类扩口式管接头常用于中、低压的铜管和薄壁钢管的连接。焊接式管接头用来连接管壁较厚的钢管。卡套式管接头拆装方便，在高压系统中被广泛使用，但对油管的尺寸精度要求较高。扣压式管接头用来连接高压软管。快速接头用于经常需要装拆处，断开时用力推外套使钢球退出，单向阀阀芯关闭油路。1－接头体；2－螺母；3－管套；4－扩口薄管；5－密封垫；6－接管；7－钢管；8－卡套；9－橡胶软管管接头1,7－弹簧；2,6－阀芯；3－钢球；4－外套；5－接头体快速接头滤油器04滤油器的功用清除杂质滤油器能清除油液中的各种杂质，防止其划伤、磨损甚至卡死有相对运动的零件，避免堵塞零件上的小孔及缝隙。保护元件通过清除杂质，滤油器可保护液压元件，延长其使用寿命，保证液压系统的正常工作，降低故障发生率。过滤精度等级粗滤油器粗滤油器的过滤精度为颗粒直径d≥100μm，能过滤较大的杂质颗粒。普通滤油器普通滤油器的过滤精度为10μm≤d＜100μm，可过滤中等大小的杂质。精滤油器精滤油器的过滤精度为5μm≤d≤10μm，能过滤较小的杂质颗粒，为系统提供更清洁的油液。特精滤油器特精滤油器的过滤精度为1μm≤d≤5μm，可过滤极微小的杂质，适用于对油液清洁度要求极高的系统。滤油器的类型01网式滤油器由筒形骨架上包铜丝滤网组成，结构简单，通油能力大，清洗方便，但过滤精度低，常用于泵的吸油管路粗过滤。02线隙式滤油器滤芯由铜线或铝线绕在筒形骨架上形成，依靠线间缝隙过滤，结构简单，通油能力大，过滤精度比网式高，但不易清洗，滤芯强度低，用于中、低压系统。03烧结式滤油器滤芯