液压讲义Word下载.docx

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2．液壓泵

1．主要分3類，分別是齒輪泵，葉片泵，柱塞泵

利用壓力差實現流體和壓力之傳送。

（原理略）

柱塞泵原理圖

2．問題：

如果液壓泵油箱完全封閉，不與大氣相通，液壓泵能否正常工作？

3．液壓泵的自吸能力：

泵在額定轉速下，從低於泵以下的開式油箱中自行吸油的能力，通常以吸油高度或真空度來表示。

三種泵自吸能力由強到弱的排序為：

齒輪泵，葉片泵，柱塞泵。

4．液壓泵的流量：

單位時間内輸出油液的體積。

q（L/min）

排量：

泵軸轉一轉所排油液的體積。

V（mL/r）

公式：

qt=n*V（理論流量=轉速*排量）

實際流量q=ηv*n*V

ηv-----------------容積效率

容積效率ηv=q/qt（實際流量/理論流量）

液壓泵總效率η=ηvηm（容積效率*機械效率）

機械效率=理論輸入功率/實際輸入功率

液壓泵實際輸出功率P=p*qt*ηv/（6*107）kw

其中p是液壓泵向系統輸出的壓力（Pa）

3．控制閥

壓力閥，流量閥，方向閥

（一）壓力閥包括：

1．溢流閥：

通過閥口的溢流，使被控系統或回路壓力維持恆定，實現穩壓，調壓或限壓

2．減壓閥：

使出口壓力低於進口壓力的一種壓力控制閥。

特點是：

出口壓力恆定，不受進口壓力波動的影響（使用一個油源能同時提供二個或幾個不同壓力的輸出）

3．順序閥：

控制液壓系統中各執行元件動作的先後順序（不控制系統的壓力，利用系統壓力的變化控制油路通斷）

溢流閥：

1）直動式溢流閥：

動作快，穩定性差，用於壓力較低或流量較小之場合

2）先導式溢流閥：

動作較直動式溢流閥慢，壓力穩定性好，

流量大

3）電磁式溢流閥：

通過電磁控制系統溢流卸荷

4）應用舉例

通常可起安全保護作用

減壓閥：

作用A.降低液壓泵輸出油壓力，供給低壓回路；

B.穩定壓力（減壓閥輸出之二次壓力較穩定）

符號：

應用舉例

1）

將液壓系統分成壓力不同之油路

2）

3）

順序閥

符號

（二）流量閥

包括：

節流閥，單向節流閥，調速閥及單向調速閥。

符號分別如下所示

應用舉例之一

應用舉例之二

（三）方向閥

單向閥

1）普通單向閥

2）液控單向閥

換向閥

按路數分：

一通，二通，…四通

按工作位分：

二位，三位，…

按控制方式分：

電磁式，電液式，手動（腳踏式），機動換向式，氣控換向式

符號舉例

其中，三位閥的中位機能見下圖

四.液壓缸

一）液壓缸類型分爲

單作用缸含柱塞缸，活塞缸，伸縮缸，符號見下圖

雙作用缸分爲單活塞缸，雙出桿缸，雙活塞缸等，符號分別見下圖

組合液壓缸分爲串聯缸，增壓缸等（圖略）

二）液壓缸的選型和計算

液缸受力

F=FZ+F摩+F密+F慣+F背

其中，FZ是工作負荷（如切削力）

F摩是外部摩擦阻力

F密是液壓缸内部密封件產生的摩擦阻力

F慣指運動部份的慣性力

F背指回油腔的背壓力

液缸活塞運動速度

q指流量

上圖中速度v1=4q/（πD2）

力F1=P1A1-P2A2=π[P1D2-P2（D2-d2）]/4

圖中速度v2=4q/[π（D2-d2）]

（接上頁圖）力F2=P1A2-P2A1=π[P1（D2-d2）-P2D2]/4

顯然，在缸徑及流量等條件相同的條件下，活塞桿的速度不同。

為使活塞桿往返程速度均一致，可使用雙出桿液壓缸，其速度公式為

v1=v2=4q/[π（D2-d2）]

液壓缸内徑計算

（由F=P*A）無桿腔受力時，内徑為

D=√[（4F/（πp））

有桿腔受力時D=√[4F/（πp）+d2）

其中，F是指油缸所受最大牽引力，p是指油缸有效工作壓力。

五．液壓管路

油管類型，分爲

金屬管—包括紫銅，黃銅（其中又分爲焊接管和無縫管二種）

橡膠軟管

尼龍塑料管—包括尼龍管，塑料管

管路計算

管内徑d=1.13√（q/v）其中q是指最大流量，v是指允許流速（查流速表）。

管壁厚δ=pd/（2σ）其中d是指管内徑，p是指管内工作壓力，σ是指材料許用應力（σ=σb/nσb指抗拉強度，n指安全係數）

六．液壓基本回路

主要有方向控制回路，壓力控制回路和速度控制回路三種。

壓力控制回路（見下圖）

速度和方向控制回路（見下圖）

差動回路是利用液壓缸的無桿腔與有桿腔受壓面積不同，在缸的活塞桿外伸時使有桿腔的回油返回無桿腔，與來自泵的流量匯合起來使缸的活塞桿快速外伸，其外伸速度為：

v=泵的輸出流量q/活塞桿的面積S

缸的推力為F=供油壓力p*活塞桿面積S

所以差動回路用在負載比較小的場合。

七．計算題

如下圖所示。

已知：

A1=A3=100cm2,A2=A4=50cm2,負載F1=14KN,F2=4.25KN,背壓p=0.15Mpa,

節流閥2的壓差△p=0.2Mpa.問：

不計管路損失

1）求A,B,C各點壓力；

2）閥1，2，3的額定壓力至少多大？

3）快速進給運動時，v1=200cm/min,v2=240cm/min.系統所需總流量是多少？

解：

1）在F1力下，p1=F1/A1=14x103/100（N/cm2）=140N/cm2=1.4Mpa

在F2力下,p2=（F2+p*A4）/A3=（4.25x103+1.5x105x50xx10-4）/100=50N/cm2=0.5Mpa

C點壓力Pc=p1=1.4Mpa

B點壓力PB=p2=0.5Mpa

A點壓力PA=Pc+△p=1.4+0.2=1.6Mpa

2）溢流閥的調整壓力即系統壓力，各閥應以系統的最高壓力為額定壓力，故

取各閥額定壓力>

=PA=1.6Mpa

3）左缸快速運動所需流量

q1=v1*A1=200x100cm2/min=2x104cm3/min=20L/min

右缸快速運動所需流量

q2=v2*A3=240x100cm2/min=24x103cm3/min=24L/min

故系統所需總流量

q=q1+q2=20L/min+24L/min=44L/min