精选液压传动课件.pptx

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液压传动液压传动是以液体作为工作介质，并利用液体的压力实现机械设备的运动或能量传递和控制功能，随着现代科技的发展，液压传动在机床、工程机械、交通运输机械、农业机械、化工机械、船舶及航空航天等领域都得到了广泛的应用。

一、液压传动的基本知识二、液压系统的组成三、液压基本回路液压传动的定义液压传动基本知识液压传动是以流体为工作介质，通过驱动装置将原动机的机械能转换为液体的压力能，然后通过管道、控制及调节装置等，借助执行装置，将流体的压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动。

液压传动系统能量关系能量转换：

机械能压力能机械能液压千斤顶液压千斤顶常用于顶升重物,如顶起汽车以便拆换轮胎它由手动柱塞泵和液压缸以及管路、管接头等构成一个密封的连通器，其间充满着油液。

通过对液压千斤顶工作过程的分析可知，液压传动的工作原理是以油液作为工作介质，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。

液压传动装置实质上是一种能量转换装置，即实现机械能液压能机械能的能量转换。

油缸（执行元件）手动油泵（油源）液压千斤顶的系统中，小缸、小活塞以及单向阀4和7组合在一起，就可以不断从油箱中吸油和将油压入大缸，这个组合体的作用是向系统中提供一定量的压力油液，称为液压泵。

大活塞和缸用于带动负载，使之获得所需运动及输出力，这个部分称为执行机构。

放油阀门11的启闭决定执行元件是否向下运动，是一个方向控制阀。

另外，要进行动力传输必须借助液压传动介质。

液压传动系统的组成动力元件从千斤顶的液压系统组成和工作原理可以看出，液压系统一般有以下几个部分组成：

传动介质控制元件辅助元件执行元件液压传动系统的组成从图可以看出，液压传动是以液体作为工作介质来进行工作的，一个完整的液压传动系统由以下几部分组成：

（l）能源装置：

是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件，其作用是向液压系统提供压力油，液压泵是液压系统的心脏。

2执行元件：

把液体压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件，执行元件包括液压缸和液压马达。

3控制调节元件：

包括压力、方向、流量控制阀，是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件。

如换向阀即属控制元件。

4辅助元件：

上述三个组成部分以外的其它元件，如：

管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。

5传动介质：

传递能量的流体，即液压油。

平面磨床工作时，其工作台需要频繁地作直线往复运动，而且要根据加工工件的实际情况，对工作台的运动行程和运行速度进行调节，只有采用液压传动才能方便地实现这种运动的自动控制。

液压传动系统的图形符号磨床工作台液压系统磨床工作时，要求其工作台水平往复运动。

实现工作台水平往复运动控制的是一套液压控制系统，如图所示是一台磨床的液压系统结构原理图。

液压传动系统的图形符号右图为磨床工作台液压系统工作原理图，称为结构简图，这种图直观性强，较易理解，但图形复杂，难以绘制。

为了简化液压系统图的绘制，世界各国都制定了一整套液压元件的图形符号，我国也制定了液压系统图形符号（GB/T786.12001）。

磨床工作台液压传动系统工作原理用图形符号表示的磨床工作台液压系统图液压缸换向阀节流阀液压泵油箱图形符号表示元件的功能，而不表示元件的具体结构和参数；反映各元件在油路连接上的相互关系，不反映其空间安装位置；只反映静止位置或初始位置的工作状态，不反映其过渡过程。

溢流阀传动介质-液压油液压油是液压系统的工作介质，也是液压元件的润滑剂和冷却剂，液压油的性质对液压传动性能有明显地影响。

因此有必要了解有关液压油的性质、要求和选用方法。

1液压油的性质

（1）密度单位体积油液的质量称为密度，单位为，用表示常用液压油的密度为850960。

密度随压力的增加而提高，随温度的升高而减小，但变化很小，一般可以忽略不计。

（2）粘性是指液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生阻止液体内部相对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。

粘性的大小用粘度来表示。

粘度大，液层间内摩擦力就大，油液就稠，流动时阻力就大，功率损失也大；反之油液就稀，易泄漏。

粘度随温度升高而下降。

常用的液压油（液）可分为三大类：

石油型、合成型和乳化性。

液压油（液）的牌号是以粘度的大小来划分的。

标称粘度等级是用40C时的运动粘度中心值的近似值表示，单位为mm2/s。

液压油（液）代号示例：

L-HM46含义:

L润滑剂类；H液压油（液）组；M防锈、抗氧和抗磨型；46粘度等级为46mm2/s。

一、液压泵的基本工作原理及其分类二、容积式液压泵（油泵）三、液压泵的图形符号液压泵液压泵是液压系统中的动力元件，它能将原动机（电动机、内燃机等）输出的机械能转换为压力油的压力能。

液压泵的性能好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性。

液压泵容积泵的工作原理依靠密封容积的变化进行工作的泵称为容积式泵，密封容腔一、液压泵的基本工作原理基本特点:

具有一个或若干个周期性变化的密封容积具有配流装置（单向阀）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力在液压传动中常用容积式液压泵，按结构不同分为齿轮泵、叶片泵柱塞泵。

二、容积式液压泵（油泵）结构：

由齿轮，泵体，前、后端盖和传动轴组成1.齿轮泵外啮合齿轮泵工作原理密封腔:

（多个）由齿槽、泵体和端盖围成定量泵，流量、压力有脉动，径向液压力不平衡。

一般只用于低压轻载系统中内啮合齿轮泵工作原理1.齿轮泵单作用叶片泵密封腔：

叶片、定子内表面、转子和配油盘泵转子转动一周，每个密封空间完成一次吸油和一次压油可作为单向变量泵，也可作为双向变量泵；径向受力不平衡，工作压力不宜过高。

单作用叶片泵工作原理2.叶片泵双作用叶片泵定子内表面近似椭圆形，由两段长圆弧、两段短圆弧和四段过渡曲线组成；转子旋转一周，每个密封腔完成两次吸油和两次压油，定量泵转子受力平衡，适用于中压液压系统。

双作用叶片泵工作原理图811轴向柱塞泵工作原理1转动轴2斜盘3柱塞4泵体5配油盘3.柱塞泵轴向柱塞泵泵体旋转一周，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油和一次压油改变斜盘倾角的大小，就能改变柱塞往复运动行程的大小，从而改变泵的流量；改变斜盘的倾斜方向，可以改变泵进、出油口的位置。

径向柱塞泵对于径向柱塞泵，调节转子偏心距e的大小，可以改变泵的输油量；若改变偏心距的方向，则可改变泵的输油方向。

图812径向柱塞泵工作原理1压油口2吸油口3衬套4柱塞5转子6配流轴7定子三、液压泵的图形符号为了方便绘制液压、气动系统图，国标对液压、元件规定了统一的图形符号。

液压泵常见的图形符号见表。

类型液压泵单向定量双向定量单向变量双向变量图形符号T泵的输入参量泵的符号泵pQ转矩T角速度输出参量流量Q压力pT马达的符号马达pQ马达的输入参量流量Q压力p输出参量转矩T角速度液压泵和液压马达都是液压传动系统中的能量转换元件。

液压马达则将输入的压力能转换成机械能，以扭矩和转速的形式输送到执行机构做功，是液压传动系统的执行元件。

液压输出J液压马达机械输入液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成为油液的压力能，再以压力、流量的形式输入到系统中去，它是液压系统的动力源。

液压输入液压泵机械输出液压缸与液压马达液压缸（油缸）和液压马达是液压系统中的执行元件。

职能：

将流体的压力能转换为机械能；输入量是流体的流量和压力，输出的是直线运动速度和力。

液压缸的分类按供油方向分：

单作用缸和双作用缸。

单作用液压缸：

活塞单向作用，由弹簧使活塞复位；双作用液压缸：

活塞双作用，左右移动速度不等；按结构特点的不同分为柱塞式摆动式活塞式（应用最广）双活塞杆单活塞杆活塞式缸a）双杆活塞缸b）单杆活塞缸液压缸1双出杆活塞式液压缸双出杆活塞式液压缸的特点是：

液压缸两腔中都有活塞杆伸出，且两活塞杆直径d相等，即活塞两侧有效面积相等，因此当供油量相等时，活塞往复运动速度相等，即如供油压力p相等，则其向左或向右两个方向的液压推力相等，即：

2单出杆活塞式液压缸如图10.15所示为单出杆活塞式液压缸。

其特点是：

活塞一端有活塞杆，另一端没有，所以活塞两端的有效工作面积、不相等。

因此在供油量相同的情况下，活塞往复运动速度不相等。

当无杆腔进油时，当有杆腔进油时，如供油压力p相等时，向左和向右两个方向的液压推力也不相等，即当无杆腔进油时，当有杆腔进油时，显然，当时，。

这一特点常被用于实现机床快退和工进。

当单出杆活塞式液压缸的两腔同时接通压力油而进行工作时（图10.15c），由于活塞两端有效工作面积、不相等，使作用于活塞两端的液压力与也不相等，产生推力差，在此推力差的作用下，使活塞向右移动。

此时从缸右腔排出的油液也进入到左腔，使活塞实现快速运动，这种连接方式称为差动连接。

这种两腔同时通压力油，利用活塞两侧有效作用面积差进行工作的单出杆液压缸称差动液压缸。

液压缸液压缸无杆腔液压力有杆腔液压力故推力差由上述分析可知，进入液压缸左腔的流量，除泵所供给的流量外，还有来自右腔的流量，这时活塞的移动速度可按如下方法计算：

故活塞的运动速度式中：

v3差动连接时，活塞的运动速度（ms）；d活塞杆直径（m）；Q泵的输出流量（m3/s）。

综上分析，差动连接液压缸的特点是：

速度快、推力小，适用于快速进给系统。

为使快速进退速度相等，可使活塞无杆腔有效作用面积为活塞杆面积的两倍，即：

。

液压缸3液压缸的密封、缓冲和排气

（1）液压缸的密封主要指活塞与缸体、活塞杆与端盖之间的动密封以及缸体与端盖之间的静密封。

密封性能的好坏将直接影响其工作性能和效率。

因此，要求液压缸在一定的工作压力下具有良好的密封性能，且密封性能应随工作压力的升高而自动增强。

此外还要求密封元件结构简单、寿命长、摩擦力小等。

常用的密封方法有间隙密封和密封圈的密封。

间隙密封它依靠运动件之间很小的配合间隙来保证密封。

这种密封方法摩擦力小，但密封性能差，要求加工精度高，只适用于低压场合。

其间隙可取0.020.05mm。

密封圈密封是液压系统中应用最广的一种密封方法。

利用密封元件弹性变形挤紧零件配合面来消除间隙的密封形式，磨损可自动补偿。

密封圈通常是用耐油橡胶、尼龙等制成，其截面通常做成O形、Y形、U形和V形等，其中O型应用最普遍，如图10.16所示.液压缸

（2）液压缸的缓冲液压缸的缓冲结构是为了防止活塞到达行程终点时，由于惯性力作用与缸盖相撞。

液压缸的缓冲都是利用油液的节流（即增大终点回油阻力）作用实现的。

常用的缓冲结构如图10.17所示，它是利用活塞上的凸台和缸盖上的凹槽在接近时油液经凸台和凹槽间的缝隙流出，增大回油阻力，产生制动作用，从而实现缓冲。

（3）液压缸的排气液压缸中如果有残留空气，将引起活塞运动时的爬行和振动，产生噪声和发热，甚至使整个系统不能正常工作，因此应在液压缸上增加排气装置。

如图10.18所示为排气塞结构。

排气装置应安装在液压缸的最高处。

工作之前先打开排气塞，让活塞空行程往返移动，直至将空气排干净为止，然后拧紧排气塞进行工作。

为便于排除积留在液压缸内的空气，油液最好从液压缸最高点引入和引出。

对运动平稳性要求较高的液压缸，可在两端装排气塞。

控制阀是液压系统和气动系统的控制元件，用以控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证液压系统与气动系统的设计要求。

控制阀根据其功能不同，一般分为方向控制阀压力控制阀流量控制阀液压控制阀一、方向控制阀系统中用以控制流体流动方向或流体通断的阀，称为方向控制阀，包括单向阀换向阀1.单向阀使压力流体只能沿一个方向流动，所以称为单向阀，也称为止回阀。

单向阀中的弹簧一般较软。

一般单向阀的开启压力为0.030.05Mpa图形符号如图c所示。

单向阀结构原理1阀体2阀芯3弹簧2.换向阀作用：

改变压力流体的流动方向，接通或关闭通路，以达到控制执行元件运动方向或启动、停止的目的。

按结构不同一般分为滑阀式、转阀式按操作方式：

-手动、