※液压知识点总结
实际流量 qb=qbt-∆q,∆q——液压泵的泄漏量(内泄漏和外泄漏之和)
(3)泵的功率
泵输入功率: Pd 2nT
泵实际输出功率: P pbqb
式中:pb — 泵输出的工作压力(MPa) qb— 泵的实际输出流量(L /min),1L =103cm3。在实际计算功率时,一定要注意单位统一。最好都统
a.工作压力:液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损 失,与液压泵的流量无关。 b.额定压力:液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。 c.最高允许压力:在超过额定压力的条件下,允许液压泵短暂运行的最高压力值。超过此压力,泵的泄漏会迅 速 增加。 (2)排量和流量 a.排量:泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值 V,如泵排量固定,则为定量泵;排量可变则为变量泵。
e.良好的化学稳定性。
f.抗泡沫性好,抗乳化性好,腐蚀性小,防锈性好
g.体积膨胀系数小,比热容大。 h.流动点和凝固点低,闪点和燃点高。 i.对人体无害,成本低。
6、静压力的两个重要特性:
a.静止液体内任意点所受到的各个方向的静压力都相等;
b.液体静压力的方向总是向着作用面的内法线方向。 7、液压系统中的压力由负载或元件对油液的阻力所产生。液压泵产生的是流量,而不是压力。 8、油液总是进入阻力最小的通路。
叶片泵是机床液压系统中应用最广的一种液压泵。运转平稳、压力脉动小,噪音小;结构紧凑、尺寸小、流量 大;其缺点是:对油液要求高,如油液中有杂质,则叶片容易卡死;与齿轮泵相比结构较复杂。 该泵有两种结构形式:一种是单作用叶片泵,另一种是双作用式叶片泵。 特点: 1. 用于中低压、要求较高的系统中。 2. 油液粘度要合适,转速不能太低,500~1500rpm。 3. 要注意油液的清洁,油不清洁容易使叶片卡死。 4. 通常只能单方向旋转,如果旋转方向错误,会造成叶片折断。 (1)单作用叶片泵(叶片后倾) 单作用叶片泵由转子 1、定子 2、叶片 3 和配流盘、端盖等组成。定子具有圆柱形内表面,定子和转子的间有 偏心距 e,叶片装在转子槽中,并可在槽内滑动,当转子回转时,由于离心力的作用,使叶片紧靠在定子内壁。 泵的转子每旋转一周,密封工作腔容积增大和缩小各一次,完成一次吸油和压油,故称单作用泵。改变转子 与 定子的偏心量,即可改变泵的流量。因此单作用叶片泵大多为变量泵。 为利用离心力使叶片外伸,通常将叶片相对于旋转方向后倾一个角度安装。这种泵只能单向旋转。 奇数叶片泵的脉动率比偶数叶片泵的脉动率小,一般取 13~15 片叶片。 (2)双作用叶片泵(叶片前倾) 作用原理和单作用叶片泵相似,不同之处只在于定子内表面由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲 线组成。且定子和转子是同心的。在吸油区和压油区之间有一段封油区将它们隔开。 工作原理:泵的转子每转一转,完成两次吸油和压油,所以称双作用叶片泵。由于泵的吸油区和压油区对称 布 置,因此,转子所受径向力是平衡的,所以,又称卸荷式液压泵。 双作用叶片泵也存在流量脉动,但比其它型式的泵要求小得多,且在叶片数为 4 的整数倍、且大于 8 时最小, 一般都取 12 或 16 片。
减小系统的换向速度; 限制管道中液流速度; b.设法吸收或释放冲击能量,防止瞬时压力的升高如 设置蓄能器; 在易出现液压冲击的地方安装安全阀。 11、在液压系统中,如果某处的压力低于空气分离压,原来溶解于油液中的空气就会分离出来,导致液体中形成 大 量的气泡的现象,称为气穴。由气穴造成的腐蚀作用称为气蚀。气蚀易造成液压元件内部腐蚀、寿命缩短。可采取 的措施有:降低液压泵的吸油高度、加大吸油管径、吸油管有良好的密封防止空气渗入。
齿轮泵存在三个共性问题:间隙泄漏、径向力、困油现象 (1)间隙泄漏: 径向间隙(齿顶与齿轮壳内壁的间隙);(20%~25%) 轴向间隙(齿端面与侧板之间的间隙),又称端面间隙;(75%~80%) 齿面间隙(啮合处,此处泄漏量很小)。(5%) 齿轮泵轴向间隙愈小,容积效率就越高。但轴向间隙过小将导致摩擦力增大,机械效率降低。 解决方法:中低压齿轮泵多采用端盖与泵体分离的三片式结构 (2)径向不平衡力: 从压油腔到吸油腔的压力是逐级下降的。其合力称为径向不平衡力。径向不平衡力很大时能使轴弯曲、齿顶和壳体 内表面产生摩擦。 同时对轴承产生不利影响。 改善措施:缩小压油口,以减小压力油作用面积;增大泵体内表面和齿顶间隙;开压力平衡槽;加粗齿轮轴径,并 采用承载能力较大的滑动轴承或滚针轴承。 (3)困油现象: 由于齿轮泵的齿轮的重叠系数大于 1,当齿轮泵供油时,两对相啮合的轮齿之间会产生一个闭死容积,即困油区, 齿轮在转动过程中,困油区的容积大小将发生变化,当容积缩小时,困油区的油液受到挤压,压力急剧升高,会使 轴承受到很大的附加载荷,降低其寿命,同时产生功率损失,使油温升高。当困油区的容积增大时,由于不能补油, 困油区形成局部真空,使溶于油液中的气体析出和油液气化,产生气泡,气泡进入液压系统中,会引起振动和噪音。 这种不良现象即为困油现象。 困油现象一般产生在齿轮泵的啮合区,可以在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽来改善。 7、叶片泵:
9、薄壁孔流量公式:
Q Acvc CvCc A
2 p
2
Cq A
p
10、液压冲击: 在液压系统中,当油路突然关闭或换向时,会产生急剧的压力升高,这种现象称为液压冲击。造成液压冲击 的 主 要 原 因是液压速度的急剧变化、高速运动工作部件的惯性力和某些液压元件反应动作不够灵敏。 避免液压冲击的基本措施是,尽量避免液流速度发生急剧变化,延缓速度变化的时间,具体办法有: a.设法降低液流速度的突变,如
第三章 执行元件 1、液压马达和液压缸总称液压执行元件。将液压泵供给的液压能转变为机械能输出,驱动工作机构做功。二者的不 同在于:
液压马达是实现旋转运动,输出机械能的形式是扭矩和转速;又称油马达 液压缸是实现往复直线运动(或往复摆动),输出机械能的形式是力和速度;又称油缸。 液压马达按其结构类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式等其它形式。
2、液压马达与液压泵的区别: 从原理上讲,液压泵与液压马达可以互换,但结构有差异:
1.泵的进油口比出油口大,马达的进、出油口相同 2.结构上要求泵有自吸能力 3.马达要正反转,结构具有对称性;泵单方向转,不要对称 4.要求马达的结构及润滑,能保证在宽速度范围内正常工作 5.液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动
3、 4、液压缸是使负载作往复运动的执行元件。
绪论 1、以液体为介质,用其产生的压力传递能量的方式称为液压。 2、以液体为工作介质,依靠运动着液体的压力能来传递动力的叫液压传动。 3、液压传动系统的压力主要取决于负载,执行元件的速度取决于进入它的液体的流量。 4、液压系统的基本组成有:
动力元件——液压泵。将机械能转换成液压能,给系统提供压力油。 执行元件——液压缸或液压马达。将压力能转换成机械能,推动负载做功。 控制元件——液压阀。对系统中油液的压力、流量和流动方向进行控制和调节。 辅助元件——油箱、管路、滤油器、蓄能器等。由辅助元件把系统连接起来,以支持系统的正常工作。 5、液压传动的优点: a.实现大范围的无级调速。 b.在同等输出功率下,液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。 c.实现无间隙传动,运动平稳。 d.便于实现自动工作循环和自动过载保护。 e.液压元件有自我润滑作用。 f.液压元件标准化、系列化,便于设计、制造和推广应用。 液压传动的缺点: a.噪声; b.外部泄漏,会造成环境污染; c.易受污染,液压工作介质中的污染物质会导致介质变质、元件磨损、系统性能恶化; d.对环境温度较敏感,温度过高或过低均会影响甚至破坏元件的可靠性和系统的性能。 e.液压油液中的气体会破坏系统的刚性,引起气穴,导致液压泵和其它液压元件的损坏。
第二章 液压泵 1、液压泵是液压系统的动力元件,它将输入的机械能转换为工作液体的压力能,为液压系统提供一定流量的压力液 体,是系统的动力源。 2、液压泵是靠一个或数个密封油腔的周期变化来进行工作的,所以称为容积式泵。 3、容积式泵的流量大小取决于密封工作腔容积变化的大小和次数。若不计泄漏,流量与压力无关。 4、齿轮泵和叶片泵多用于中、低压系统,柱塞泵多用于高压系统。 5、液压泵的基本性能参数: (1)压力
8、柱塞泵: 柱塞在液压缸内作往复运动来实现吸油和压油。高效率,但制造成本相对较高,适用于高压、大流量、大功率 的场合。 径向柱塞泵:柱塞沿径向放置 轴向柱塞泵:柱塞轴向布置。 按缸体中心线与传动轴线是重合还是斜交,轴向柱塞泵又分直轴式和斜轴式,该两种泵都是变量泵,通过调节 斜盘倾角 γ,即可改变泵的输出流量 为了连续吸油和压油,柱塞数必须大于等于 3。 工作原理: 缸体旋转一周,每个柱塞往复运动一次,完成一次吸油和压油动作。 直轴式轴向柱塞泵又名斜盘式轴向柱塞泵,此液压泵的柱塞中心线平行于缸体的轴线,可作双向变量泵。 泵的输出流量是脉动的,当柱塞数 z 为单数时,脉动较小,常用的柱塞数视流量大小,取 7、9 或 11 个。 改变斜盘倾角 a,就可改变轴向柱塞泵的排量,从而达到改变泵的输出流量。用来改变斜盘倾角 a 的机械装置 称为变量机构。 按控制方式分有手动控制、液压伺服控制和手动伺服控制等,按控制目的分有恒压控制、恒流 量控制和恒功率控制等多种。 柱塞泵的优点: 1. 参数高:额定压力高,转速高,泵的驱动功率大 2. 效率高,容积效率为 95%左右,总效率为 90%左右 3. 寿命长 4. 变量方便,形式多 5. 单位功率的重量轻 6. 柱塞泵主要零件均受压应力,材料强度性能可得以充分利用 柱塞泵的缺点: 1. 结构较复杂,零件数较多, 2. 自吸性差, 3. 制造工艺要求较高,成本较贵, 4. 油液对的污染较敏感,要求较高的过滤精度,对使用和维护要求较高。
一为国标:帕,米,秒的格式。 (4)容积效率和机械效率
V 容积效率
qb qb1
Vsn Vln
Vs Vl2nTl 2nT
Tl T
b