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1、液压与气动第2版 杨柳青 主编第一节 液压传动原理及系统组成图1-1液压千斤顶的工作原理a)工作原理图b)泵的吸油过程c)泵的压油过程1杠杆2泵体3、11活塞4、10油腔5、7单向阀6油箱8放油阀9油管12缸体一、液压传动原理二、液压传动系统的组成(1)动力部分将机械能转换为油液压力能(液压能)的装置。(2)执行部分将油液的压力能转换成机械能的装置。(3)控制部分用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。(4)辅助部分将前面三部分连接在一起，组成一个系统，起贮 油、过滤、测量和密封等作用，保证系统正常工作。第一节 液压传动原理及系统组成图1-2机床工作台液压传动系统a)结构原理图b)用图形符号

2、绘制的液压传动系统图1油箱2过滤器3液压泵4压力表5工作台6液压缸7换向阀8节流阀9溢流阀三、液压元件的图形符号第一节 液压传动原理及系统组成四、液压传动的优缺点(1)液压传动的优点1)液压传动的各种元件可根据需要方便、灵活地进行布置。2)设备重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。3)液压元件操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000 1)。4)出现故障时可自动实现过载保护。5)一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长。6)很容易实现直线运动。7)易实现机器的自动化。第一节 液压传动原理及系统组成1)因为液体流动的阻力损失和泄漏量较大，所以效率较低。2)由于

3、其性能易受温度变化影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。3)液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。4)受液体工作介质的泄漏及可压缩性影响，不能得到严格的定比传动(2)液压传动的主要缺点四、液压传动的优缺点第一节 液压传动原理及系统组成一、液压油的物理性质(1)可压缩性液体受压力作用后体积减小的性质称为液体的可压缩性。(2)粘度 当液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力阻止分子相对运动而产生一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。第二节 液压油的物理性质及选用二、液压油的选择和使用1.对液压油的要求2.液压油的分类和选用3.液压传动系统的污染控制4.工作介质的污染控制第二节 液压油的

4、物理性质及选用1.对液压油的要求1)合适的粘度，较好的粘温特性。2)润滑性能良好。3)质地纯净，杂质较少。4)对金属和密封件具有良好的相容性。5)对热、氧化、水解和剪切具有良好的稳定性。6)抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，耐蚀性好。7)体积膨胀系数小，比热容大。8)流动点和凝固点低，闪点(明火能使油面上的油蒸气闪燃，但油本身不燃烧时的温度)和燃点高。9)对人体无害，成本低。第二节 液压油的物理性质及选用2.液压油的分类和选用(1)分类液压油的种类很多，主要有石油型、合成型、乳化型三类。(2)液压油的选用选择液压油时一般需考虑以下几点：第二节 液压油的物理性质及选用1)液压系统的工作条件。2)液

5、压系统的工作环境。3)综合经济分析。表1-1液压油的主要品种及特性和用途第二节 液压油的物理性质及选用表1-1液压油的主要品种及特性和用途第二节 液压油的物理性质及选用表1-1液压油的主要品种及特性和用途第二节 液压油的物理性质及选用3.液压传动系统的污染控制(1)污染物的来源进入工作介质的固体污染物有四个来源：已被污染的新油、残留污染物、侵入的污染物和内部生成的污染物。(2)污染物的危害液压传动系统的故障75%以上是由工作介质污染物造成的。(3)污染度的测定污染度的测定方法有测重法和颗粒计数法两种。(4)污染度的等级按我国制定的国家标准GB/T 140392002液压传动油液固体颗粒污染等级

6、代号和目前仍被采用的美国NAS1638油液污染度等级进行评定。第二节 液压油的物理性质及选用4.工作介质的污染控制1)在对液压元件和系统进行清洗后才能使其正式运转。2)防止污染物从外界侵入。3)在液压传动系统合适部位设置合适的过滤器。4)控制工作介质的温度，因为工作介质温度过高会加速其氧化变质，产生各种生成物，缩短它的使用寿命。5)定期检查和更换工作介质。第二节 液压油的物理性质及选用第三节 液压传动的流量和压力(1)流量单位时间内流过管路或液压缸某一通流截面的油液体积称为流量，用符号qV表示。(2)平均流速由于液体都具有粘性，因此液体在管路中流动时，在同一通流截面上各点的流速是不相同的，分布

7、规律为抛物线，如图1-3所示。图1-3实际流速和平均流速一、流量和平均流速二、液流的连续性图1-4液流连续性原理第三节 液压传动的流量和压力二、液流的连续性例1-1如图1-5所示，在液压千斤顶的压油过程中，已知柱塞泵活塞1的面积A1=1.1310-4m2，液压缸活塞2的面积A2=9.6210-4m2，管路4处的通流截面的面积A4=1.310-5m2。若活塞1的下压速度v1为0.2m/s，试求活塞2的上升速度v2和管路内油液的平均流速v4。解1)柱塞泵排出的流量qV1为2)根据液流连续性原理，进入液压缸并推动活塞2上升的流量满足qV2=qV1，则活塞2的上升速度为3)同理，管路内的流量满足qV4

8、=qV1=qV2，因此管路内油液的平均流速为第三节 液压传动的流量和压力图1-5液压千斤顶的压油过程1柱塞泵活塞2液压缸活塞3液压缸油腔4管路5柱塞泵油腔三、液压传动系统中压力的形成及传递(1)压力的形成油液的压力是由油液的自重和油液受到的外力作用所产生的。(2)压力的意义静止液体单位面积上所承受的作用力称为压力，用p表示。(3)静压传递原理液流连续性原理和静压传递原理是液压传动的两个基本原理。(4)液压传动系统中压力的建立密闭容器内静止油液受到外力挤压而产生压力(静压力)。(5)液压传动系统及元件的公称压力第三节 液压传动的流量和压力图1-6油液压力的形成a)液压缸受力状况b)活塞的受力状况

9、表1-2液压传动的压力分级(单位：MPa)第三节 液压传动的流量和压力(3)静压传递原理液流连续性原理和静压传递原理是液压传动的两个基本原理。1)静止油液在任意一点所受到的各个方向的压力都相等。2)油液静压力的作用方向垂直指向承压表面。第三节 液压传动的流量和压力例1-2如图1-5所示，已知活塞1和2的面积同例1-1，压油时，作用在活塞1上的力F1=5.78103N。试问：柱塞泵油腔5内的油液压力p1为多大?液压缸能顶起多重的重物?解1)油腔5内油液的压力p1为 2)活塞2向上的推力即作用在活塞2上的液压作用力F2为 3)能顶起重物的重量G为第三节 液压传动的流量和压力(4)液压传动系统中压力

10、的建立密闭容器内静止油液受到外力挤压而产生压力(静压力)。图1-7液压传动系统中压力的形成a)负载阻力为零b)外界负载为Fc)外界负载为挡铁第三节 液压传动的流量和压力图1-8液压传动系统中负载的并联第三节 液压传动的流量和压力(5)液压传动系统及元件的公称压力表1-3常用流体传动系统及元件的公称压力系列(单位：kPa)第三节 液压传动的流量和压力一、液压传动的压力损失1.液阻2.压力损失3.压力损失的分类4.压力损失的近似估算第四节 液压传动的压力、流量损失和功率计算2.压力损失图1-9油液的压力损失第四节 液压传动的压力、流量损失和功率计算3.压力损失的分类(1)沿程损失油液在直径不变的直

11、通管路中流动时，由于管壁对油液的摩擦而产生的能量损失称为沿程损失。(2)局部损失当油液流过管路弯曲部位、大小管的接头部位、管路截面积突变部位及阀口和网孔等局部障碍处时，由于液流速度的方向和大小发生变化而产生的压力损失称为局部损失。第四节 液压传动的压力、流量损失和功率计算二、液压传动的流量损失(1)泄漏流量损失在液压传动系统正常工作的情况下，从液压元件的密封间隙漏过少量油液的现象称为泄漏。(2)泄漏的产生原因和控制产生泄漏的原因有两个：一是两间隙端存在压力差，二是组成间隙的两配合表面有相对运动。(3)流量损失的估算流量损失一般也采用近似估算的方法进行计算。第四节 液压传动的压力、流量损失和功率

12、计算(1)泄漏流量损失图1-10液压缸的内泄漏和外泄漏1低压腔2高压腔3外泄漏4内泄漏第四节 液压传动的压力、流量损失和功率计算三、液压传动功率的计算(1)液压缸的输出功率P缸功率等于力和速度的乘积。(2)液压泵的输出功率P泵(3)液压泵的效率和驱动液压泵的电动机功率的计算由于液压泵在工作中也存在因泄漏、机械摩擦而造成的流量损失及机械损失，所以驱动液压泵的电动机所需的功率P电要比液压泵的输出功率P泵大。第四节 液压传动的压力、流量损失和功率计算一、液压冲击1)缓慢开关阀门。2)限制管路中液流的速度。3)系统中设置蓄能器和溢流阀。4)在液压元件中设置缓冲装置(如节流孔)。第五节 液压冲击和空穴现

13、象二、空穴现象1)减小液流在间隙处的压力差，一般希望间隙前后的压力比p1/p23.5。2)降低液压泵的吸油高度，适当加大吸油管内径，限制吸油管的流速，及时清洗过滤器。3)管路要有良好密封，防止空气进入。第五节 液压冲击和空穴现象复习思考题1.液压传动系统由哪几部分组成?各部分的作用是什么?2.与机械传动和电力传动相比较，液压传动有哪些优缺点?3.在液压传动系统中，活塞运动的速度是怎样计算的?“作用在活塞上的推力越大，活塞运动的速度越快”的说法对吗？为什么?4.什么是液压传动中的流量、压力?它们的单位是什么?5.什么是液流连续性原理?6.什么是静压传递原理?复习思考题7.在图1-1所示的液压千斤

14、顶中，已知压动手柄的力F=294N，作用点到支点的距离为540mm，活塞杆铰点到支点的距离为27mm，柱塞泵活塞3的有效作用面积A1=110-3m2，液压缸活塞11的有效作用面积A2=510-3m2。(1)作用在柱塞泵活塞上的力为多少?(2)系统中的压力为多少?(3)液压缸活塞能顶起多重的重物?(4)两活塞的运动速度哪一个快?速度比为多少?(5)当重物G=19600N时，系统中的压力为多少?要能顶起此重物，作用在柱塞泵活塞上的力为多少?8.液压传动系统为什么会有压力损失?压力损失与哪些因素有关?9.什么是液压传动系统的泄漏?生产中一般用什么方法来减小压力损失和流量损失?复习思考题10.图1-1

15、1所示为一个简单的液压传动系统，已知液压缸活塞有效作用面积A=810-3m2，外界负载F=2.4104N，要求活塞运动速度v=0.05m/s，选用液压泵的额定流量qV额=1.0510-3m3/s，额定压力p额=6.3106Pa，液压泵的总效率总=0.8，取系统压力损失系数K压=1.4，系统泄漏系数K漏=1.2。(1)此液压泵是否适用?(2)驱动液压泵的电动机功率需多大?图1-11复习思考题11.什么叫做液压冲击?液压冲击产生的原因是什么?12.什么叫做空穴现象?它有哪些危害?应怎样避免?复习思考题(1)动力元件指液压泵，包括齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。(2)执行元件指液压缸、液压马达，包括活塞缸

16、、柱塞缸、摆动缸等。(3)控制元件指系统中各类控制阀，包括方向阀、压力阀、流量阀。(4)辅助元件包括油箱、油管、管接头、过滤器、压力表等。一、液压泵的工作原理、作用和分类(1)液压泵的工作原理虽然液压泵的类型不同，但是它们的工作原理却是相同的。1)液压泵都要有密封工作容积，即液压泵要有一个吸、压油的容积。2)液压泵的密封工作容积应能周期性地变化，即有从小到大和从大到小的变化过程。3)必须有配油装置，把吸、压油腔严格分开。第一节 液压泵图2-1单缸柱塞泵的工作原理1曲柄2连杆3缸体4柱塞5、6单向阀7油箱第一节 液压泵(2)液压泵的作用和分类在液压传动系统中，液压泵是将电动机或其他发动机输入的机

17、械能转变为液压能的一种能量转换装置。第一节 液压泵一、液压泵的工作原理、作用和分类二、常用液压泵(1)齿轮泵图2-2所示为齿轮泵的工作原理及定量泵的图形符号。第一节 液压泵图2-2齿轮泵的工作原理及定量泵的图形符号1、2齿轮3泵体(2)叶片泵叶片泵有两种结构：一种是单作用叶片泵，另一种是双作用叶片泵。图2-3单作用叶片泵的工作原理及变量泵图形符号1泵轴2转子3叶片4定子5压油腔6吸油腔第一节 液压泵图2-4双作用叶片泵的工作原理1定子2转子3叶片第一节 液压泵(3)柱塞泵径向柱塞泵的工作原理如图2-5所示。图2-5径向柱塞泵的工作原理1衬套2转子3定子4柱塞5配油轴第一节 液压泵三、电动机功率

18、的计算例2-1已知某液压传动系统工作时，活塞上所受的外载荷F=9720N，活塞有效工作面积A=0.008m2，活塞运动速度v=0.04m/s。试问：应选择额定压力和额定流量为多少的液压泵?驱动它的电动机的功率应为多少(考虑功率损失)?解首先确定液压缸中最大工作压力p缸。例2-1是在已知工作参数的条件下进行计算的。当不知道某台设备的工作参数而又需要了解电动机的功率时，可直接根据液压泵的额定压力和额定流量以及总效率，近似计算出电动机的功率，这一般来说是适用的。第一节 液压泵例2-2图2-6所示的某液压传动系统，已知负载F=30000N，活塞有效面积A=0.01m2，空载快速前进的速度v1=0.05

19、m/s,负载工作时的前进速度v2=0.025m/s，选取K压=1.5,K漏=1.3,=0.75，试从下列已知液压泵中选择一台合适的液压泵，并计算其相应的电动机功率。解p缸=F/A=30000N/001=3106Pa例2-2中的液压泵既要满足空载快速行程的要求(此时压力较低，流量较大)，又要满足负载工作行程的要求(此时压力较高，流量相对较小)，所以在计算时压力与流量两者都必须取大值。第一节 液压泵图2-6某液压传动系统第一节 液压泵图2-7双活塞杆式液压缸的结构及图形符号a)结构简图b)图形符号第二节 液压缸一、双活塞杆式液压缸及其基本计算一、双活塞杆式液压缸及其基本计算例2-3如图2-8所示的

20、双活塞杆式液压缸，已知活塞面积A1=210-3m2,活塞杆面积A2=0.310-3m2，活塞向右运动工作时载荷F=4250N。若分别向缸的左、右腔输入流量q=4.1710-4m3/s的油液，问活塞往返运动的速度v1、v2各是多少?缸内左、右两腔中的压力p1、p2分别是多少?第二节 液压缸图2-8双活塞杆式液压缸二、单活塞杆式液压缸及其基本计算图2-9单活塞杆式液压缸a)工作原理b)图形符号c)油液由左腔输入时的状况第二节 液压缸二、单活塞杆式液压缸及其基本计算例2-4如图2-10所示，已知活塞有效面积A1=0.01m2,A2=0.006m2，负载F=30000N，输入流量q=4.1710-4m

21、3/s。试问：活塞运动的速度v和压力表a的读数是多少?(阀门b的开启压力p1=0.5105Pa)第二节 液压缸图2-10有背压的液压传动系统例2-5如图2-11所示的差动连接液压缸，若已知无杆腔活塞面积为A1，活塞杆面积为A2，外界负载为F，试问此时液压缸左、右两腔中的压力各为多少?图2-11差动连接液压缸第二节 液压缸例2-6如图2-11所示的差动连接缸，设A1=3.1410-2m2，活塞杆面积A2=1/2A1,若此时输入的流量q=610-4m3/s，求活塞的运动速度v以及自液压缸右腔排出的流量q。图2-11差动连接液压缸第二节 液压缸三、液压缸的密封、缓冲和排气(1)密封容积式液压传动系统

22、主要是靠密封的工作容积变化来工作的，因此液压传动系统的密封状况会直接影响系统的工作效率和性能。(2)缓冲液压缸常用来驱动具有一定运动速度和较大质量的工作机构，其运动件具有很大的动量，特别是快速动作的液压缸，在行程终端，由于惯性力很大，易使活塞与端盖发生撞击。(3)排气在液压传动系统停止工作后，比油箱位置高的油液会在重力作用下流回油箱。第二节 液压缸三、液压缸的密封、缓冲和排气(1)密封容积式液压传动系统主要是靠密封的工作容积变化来工作的，因此液压传动系统的密封状况会直接影响系统的工作效率和性能。第二节 液压缸图2-12常用密封圈a)O形密封圈b)皮碗式密封圈c)铸铁活塞环三、液压缸的密封、缓冲

23、和排气第二节 液压缸(2)缓冲液压缸常用来驱动具有一定运动速度和较大质量的工作机构，其运动件具有很大的动量，特别是快速动作的液压缸，在行程终端，由于惯性力很大，易使活塞与端盖发生撞击。1)应用环状间隙实现缓冲。2)用节流阀和单向阀缓冲。3)用多油孔实现缓冲。1)应用环状间隙实现缓冲。图2-13用环状间隙缓冲1活塞2端盖第二节 液压缸2)用节流阀和单向阀缓冲。图2-14用节流阀和单向阀缓冲1活塞2上柱塞3油腔4管路5节流口6油口7左腔8单向阀9通路第二节 液压缸3)用多油孔实现缓冲。图2-15用多油孔缓冲第二节 液压缸(3)排气在液压传动系统停止工作后，比油箱位置高的油液会在重力作用下流回油箱。

24、图2-16排气阀第二节 液压缸三、液压缸的密封、缓冲和排气一、液压控制阀概述按其作用不同分为(1)方向控制阀通过对液流流动方向的控制来实现对液压机械运动方向的控制，如换向、起动、停止。(2)压力控制阀用来实现系统压力的调节，如保持系统压力稳定，限制系统最高压力，利用压力的不同实现顺序动作或降低系统压力，给回路一定的背压等。(3)流量控制阀用来调节液流流量以达到对运动部件运动速度的调节。第三节 液压控制阀一、液压控制阀概述阀体与管路连接形式(1)管式连接如图2-17a所示，它是将管接头直接拧紧在阀体上。(2)板式连接如图2-17b所示，阀体用螺钉固定在钻有通油孔道的油路板上，管接头也拧紧在油路板

25、上。(3)法兰连接如图2-17c所示，阀体与管路直接用法兰连接。第三节 液压控制阀图2-17液压阀连接形式a)管式连接b)板式连接c)法兰连接第三节 液压控制阀二、方向控制阀1.单向阀2.换向阀第三节 液压控制阀1.单向阀图2-18单向阀的结构及图形符号a)钢球式b)、c)锥式d)图形符号1阀体2阀芯3弹簧第三节 液压控制阀1.单向阀图2-19液控单向阀的结构及图形符号a)结构b)图形符号1活塞2顶杆3阀芯第三节 液压控制阀2.换向阀第三节 液压控制阀图2-20滑阀结构1滑阀2环形槽3阀体4凸肩5阀孔2.换向阀(1)换向阀的工作原理图2-21所示为三位四通换向阀的换向工作原理。第三节 液压控制

26、阀图2-21滑阀式换向阀的工作原理图a)滑阀处于中位b)滑阀处于右位c)滑阀处于左位(2)换向阀的种类、图形符号换向阀中滑阀的工作位置称为“位”，与液压传动系统中油路相连通的油口称为“通”。表2-1各类换向阀的图形符号第三节 液压控制阀表2-2换向阀常用控制方式的图形符号第三节 液压控制阀(3)三位四通换向阀的中位滑阀机能三位四通换向阀的滑阀在阀体中有左、中、右三个工作位置。表2-3常用的三位四通换向阀中位滑阀机能的特点第三节 液压控制阀表2-3常用的三位四通换向阀中位滑阀机能的特点第三节 液压控制阀(4)常用换向阀1)手动换向阀。2)机动换向阀。3)电磁换向阀。4)液动换向阀。5)电液换向阀

27、。第三节 液压控制阀1)手动换向阀。图2-22三位四通手动换向阀的结构及图形符号1手柄2滑阀(阀芯)3阀体4套筒5端盖6弹簧第三节 液压控制阀2)机动换向阀。图2-23二位二通常闭式行程换向阀的结构及图形符号1滚轮2阀杆3阀芯4弹簧第三节 液压控制阀3)电磁换向阀。图2-24二位三通电磁换向阀的结构及图形符号1推杆2阀芯3弹簧第三节 液压控制阀3)电磁换向阀。图2-25三位四通电磁换向阀的结构及图形符号1阀体2阀芯3弹簧4电磁线圈5衔铁第三节 液压控制阀4)液动换向阀。图2-26三位四通液动换向阀的结构及图形符号第三节 液压控制阀5)电液换向阀。图2-27三位四通电液换向阀的图形符号第三节 液

28、压控制阀三、压力控制阀1.溢流阀2.减压阀3.顺序阀4.压力继电器第三节 液压控制阀(1)溢流阀的作用和分类1)溢流阀在液压传动系统中的作用主要有两个方面：一是起溢流和稳压作用，保持液压传动系统的压力恒定；二是起限压保护作用，防止液压传动系统过载。2)根据结构和工作原理的不同，溢流阀可分为直动式溢流阀和先导式溢流阀两类。1.溢流阀第三节 液压控制阀(2)直动式溢流阀的结构和工作原理直动式溢流阀的结构及图形符号如图2-28所示。第三节 液压控制阀图2-28直动式溢流阀的结构及图形符号1调压螺母2弹簧3阀芯图2-29直动式溢流阀的工作原理1调压螺母2弹簧3阀芯第三节 液压控制阀(3)先导式溢流阀的

29、结构和工作原理图2-30先导式溢流阀的结构及图形符号1调节螺母2调压弹簧3锥阀4主阀弹簧5主阀芯第三节 液压控制阀(3)先导式溢流阀的结构和工作原理图2-31先导式溢液阀的工作原理1调节螺母2调压弹簧3锥阀4主阀弹簧5主阀芯第三节 液压控制阀2.减压阀(1)减压阀的作用和分类1)减压阀用来降低液压传动系统中某一分支油路的压力，使之低于液压泵的供油压力，以满足执行机构(如夹紧、定位油路，制动、离合油路，系统控制油路等)的需要，并保持基本恒定。2)减压阀根据机构和工作原理的不同，分为直动式减压阀和先导式减压阀两类。第三节 液压控制阀(2)先导式减压阀的结构和工作原理先导式减压阀的结构及图形符号如图

30、2-32所示。图2-32先导式减压阀的结构及图形符号1调节螺母2调压弹簧3锥阀4主阀弹簧5主阀芯第三节 液压控制阀图2-33先导式减压阀的工作原理1调节螺母2调压弹簧3锥阀4主阀弹簧5主阀芯第三节 液压控制阀3.顺序阀(1)顺序阀的作用和分类1)顺序阀是控制液压传动系统各执行元件先后顺序动作的压力控制阀，实质上是一个由液压油控制启闭的二通阀。2)顺序阀根据结构和工作原理的不同，可以分为直动式顺序阀和液控顺序阀两类，系统中一般使用直动式顺序阀。第三节 液压控制阀(2)直动式顺序阀的结构和工作原理直动式顺序阀的结构及图形符号如图2-34所示。图2-34直动式顺序阀的结构及图形符号第三节 液压控制阀

31、(3)液控顺序阀的结构和工作原理液控顺序阀的结构及图形符号如图2-35所示。图2-35液控顺序阀的结构及图形符号第三节 液压控制阀(4)顺序阀与溢流阀的主要区别1)溢流阀的出油口连通油箱，顺序阀的出油口通常连接另一工作油路，因此顺序阀的进、出油口处的油液都具有一定压力。2)溢流阀打开后，进油口的油液压力基本上保持在调定压力值附近；顺序阀打开后，进油口的油液压力可以继续升高。3)溢流阀出油口连通油箱，其内部泄油可通过出油口流回油箱，而顺序阀出油口油液具有一定压力，且通往另一工作油路，所以顺序阀的内部要有单独设置的泄油口，如图2-34中的L。第三节 液压控制阀4.压力继电器图2-36压力继电器的结

32、构及图形符号1薄膜2、8钢球3、6弹簧4、7调节螺钉5柱塞9杠杆10触销11微动开关第三节 液压控制阀四、流量控制阀1.流量控制阀的流量特性2.节流阀3.调速阀第三节 液压控制阀1.流量控制阀的流量特性(1)流量控制阀的工作原理油液流经小孔、狭缝或毛细管时，会产生较大的液阻。(2)节流口的形式节流口的形式很多，图2-37所示为常用的几种。第三节 液压控制阀图2-37节流口的形式a)针阀式b)偏心式c)轴向三角槽式d)周向缝隙式e)轴向缝隙式第三节 液压控制阀2.节流阀(1)可调节流阀(2)可调单向节流阀(3)减速阀(4)影响节流阀流量稳定的因素第三节 液压控制阀(1)可调节流阀图2-38可调节

33、流阀的结构及图形符号1手柄2推杆3阀芯4弹簧第三节 液压控制阀(2)可调单向节流阀图2-39可调单向节流阀的结构及图形符号第三节 液压控制阀(3)减速阀减速阀是滚轮控制可调节流阀，又称为行程节流阀。1)快进。2)工进。3)快退。第三节 液压控制阀图2-40单向减速阀的结构及图形符号1阀芯2钢球第三节 液压控制阀(4)影响节流阀流量稳定的因素节流阀是利用油液流动时的液阻来调节阀的流量的。1)节流阀前后的压力差。2)节流口的形式。3)节流口堵塞。4)油液的温度。第三节 液压控制阀3.调速阀(1)调速阀的组成及其工作原理调速阀是由一个定差减压阀和一个可调节流阀串联组合而成的。第三节 液压控制阀图2-

34、41调速阀的工作原理及图形符号1减压阀阀芯2节流阀阀芯3溢流阀第三节 液压控制阀(2)调速阀的结构图2-42所示为调速阀的结构。图2-42调速阀的结构1调速手柄2调速杆3阀体4节流阀阀芯5节流阀弹簧6减压阀弹簧7减压阀阀芯第三节 液压控制阀五、液压传动系统辅助装置简介1.油箱2.油管与管接头3.过滤器4.压力表5.蓄能器第三节 液压控制阀1.油箱(1)吸油管、回油管、泄油管的设置吸油管1与回油管4之间的距离尽可能加大，且都应插入油面以下，但到箱底的距离要大于管径的2倍，以免吸入空气和飞溅起泡。(2)隔板的设置设置隔板的目的是将吸油区与回油区隔开，迫使油液循环流动，利于油液的冷却和放出油液中的气

35、泡，并使杂质沉淀在回油管一侧。(3)空气过滤器与油位指示器的设置空气过滤器3的作用是使油箱与大气相通，既能过滤空气又兼作注油口。第三节 液压控制阀1.油箱(4)放油口与防污密封油箱底面做成双斜面(也可做成向回油侧倾斜的单斜面)，在最低处设置放油口，平时用放油塞8堵死，换油时将其打开放走污油。(5)油箱内壁的加工与油温控制油箱内壁应涂优质耐油防锈涂料。第三节 液压控制阀1.油箱图2-43油箱的结构1吸油管2网式过滤器3空气过滤器4回油管5顶盖6油位指示器7、9隔板8放油塞第三节 液压控制阀2.油管与管接头(1)油管液压传动系统中常用的油管有钢管、纯铜管、橡胶软管、尼龙管和塑料管等。(2)管接头管

36、接头是连接油管与油管或油管与液压元件之间的可拆式元件，要求连接可靠、拆装方便、密封性好。第三节 液压控制阀(2)管接头图2-44扩口式管接头1接管2导套3螺母4接头体第三节 液压控制阀(2)管接头图2-45焊接式管接头1接管2螺母3O形密封圈4接头体5组合密封圈第三节 液压控制阀(2)管接头图2-46卡套式管接头1接管2卡套3螺母4接头体5组合密封圈第三节 液压控制阀(2)管接头图2-47可拆式胶管接头1接头螺母2接头体3外套4胶管第三节 液压控制阀3.过滤器(1)过滤器的分类与选择不同的液压传动系统对过滤器的过滤精度要求不同。1)网式过滤器。2)线隙式过滤器。3)烧结式过滤器。4)纸芯式过滤

37、器其结构如图2-51所示。5)磁性过滤器。6)复式过滤器。第三节 液压控制阀图2-48网式过滤器1上盖2铜丝网3筒形骨架4下盖第三节 液压控制阀图2-49线隙式过滤器1堵塞指示器2端盖3壳体4筒形骨架5铜线2)线隙式过滤器。第三节 液压控制阀3)烧结式过滤器。图2-50烧结式过滤器1壳体2滤芯3端盖第三节 液压控制阀4)纸芯式过滤器。图2-51纸芯式过滤器1堵塞指示器2滤芯外层3滤芯中层4滤芯里层第三节 液压控制阀(2)过滤器的安装1)安装在液压泵的吸油管路上(见图2-52a)，防止大颗粒杂质进入泵内，以保护液压泵。2)安装在液压泵的压油管路上(见图2-52b)，需选择精过滤器，以保护液压泵以

38、外的液压元件。3)安装在系统的回油管路上(见图2-52c)，用于过滤油液回油箱前侵入液压传动系统的杂质或液压传动系统生成的杂质，可采用滤芯强度低的过滤器。4)安装在系统的支路上(见图2-52d)，当泵的流量较大时，为避免选用过大的过滤器，在支路上安装小规格的过滤器。5)安装在独立的过滤系统中。第三节 液压控制阀图2-52过滤器的安装位置和图形符号第三节 液压控制阀4.压力表图2-53弹簧管式压力表及其图形符号1金属弯管2指针3刻度盘4杠杆5扇形齿轮6小齿轮第三节 液压控制阀5.蓄能器(1)蓄能器的作用1)短期内大量供油。2)系统保压。3)应急动力源。4)吸收压力脉动和液压冲击第三节 液压控制阀

39、(2)蓄能器的结构类型蓄能器有重锤式、弹簧式和充气式等多种类型，但常用的是利用气体膨胀和压缩进行工作的充气蓄能器，主要有隔膜式、活塞式和囊隔式三种。第三节 液压控制阀图2-54隔膜式充气蓄能器的图形符号第三节 液压控制阀1)隔膜式充气蓄能器。2)活塞式充气蓄能器。图2-55活塞式充气蓄能器的结构及图形符号1活塞2缸筒3气门第三节 液压控制阀3)囊隔式充气蓄能器。图2-56囊隔式充气蓄能器的结构及图形符号1充气阀2壳体3气囊4提升阀第三节 液压控制阀(4)蓄能器的安装1)蓄能器应将油口向下垂直安装，装在管路上的蓄能器必须用支承架固定。2)蓄能器与液压泵之间应设置单向阀，以防止液压油向液压泵倒流。

40、3)用于吸收压力脉动和液压冲击的蓄能器应尽量安装在振源附近。4)蓄能器是压力容器，使用时必须注意安全。第三节 液压控制阀六、新型液压元件及其应用1.叠加式液压阀2.插装式锥阀3.电液比例控制阀4.电液数字控制阀第三节 液压控制阀1.叠加式液压阀1)结构紧凑，体积小，重量轻，安装简便，装配周期短。2)当液压传动系统有变化，改变工况需要增减元件时，组装方便迅速。3)元件之间实现无管连接，消除了因油管、管接头等引起的泄漏、振动和噪声。4)整个系统配置灵活，外观整齐，维护、保养容易。5)标准化、通用化和集成化程度高。第三节 液压控制阀2.插装式锥阀1)通流能力大，特别适用于大流量场合。2)阀芯动作灵敏

41、，抗堵塞能力强。3)密封性好，泄漏量小，油液流经阀口的压力损失小。4)结构简单，制造容易，工作可靠，标准化、通用化程度高。第三节 液压控制阀复习思考题1.一个完整的液压传动系统由哪些元件组成?2.简述单缸柱塞泵的工作原理。3.简述双活塞杆式液压缸的工作原理。4.什么叫液压缸的差动连接?它适用于什么场合?怎样计算液压缸差动连接时的运动速度和牵引力?5.简述几种常用密封圈的特点及用途。6.液压传动系统为什么要排气?7.有一单活塞杆式液压缸，活塞直径D=8cm，活塞杆直径d=5cm，进入液压缸的油液流量q=30L/min，求往返的运动速度。8.若将题7的液压缸连接成差动形式，求往返运动速度和牵引力。

42、9.什么是换向阀的“位”和“通”?换向阀有几种控制方式?10.按下列要求画出换向阀的图形符号：1)实现液压缸的左、右换向。2)实现单出杆液压缸的换向和差动连接。3)实现液压缸的左、右换向，并要求缸体在运动中能随时停止。4)实现液压缸的左、右换向，并要求在液压缸停止运动时，泵能卸荷。11.溢流阀在液压传动系统中有何功用?复习思考题复习思考题12.若将先导式溢流阀的远程控制口误当成泄漏口接回油箱，则系统会出现什么问题?13.当液压传动系统的压力低于溢流阀的调定压力时，系统压力取决于什么?14.什么是溢流阀的开启压力和调整压力?15.减压阀在液压传动系统中有何作用?如果减压阀的进、出口接反了会出现什

43、么问题?16.什么是顺序阀?可分成哪两类?分别简述其工作原理。17.在液压传动系统中，采用什么元件以及通过什么方式来控制执行元件的运动速度?18.什么叫减速阀?什么叫调速阀?两者有什么异同?19.液压传动系统中常用哪些辅助装置?分别简述它们的作用。一、换向回路图3-1换向回路1液压泵2换向阀3溢流阀第一节 方向控制回路一、换向回路当电磁铁YA通电时(1)进油路液压泵1换向阀2左位P口A口液压缸左腔。(2)回油路液压缸右腔换向阀2左位B口T口油箱。若YA断电(1)进油路液压泵1换向阀2右位P口B口液压缸右腔。(2)回油路液压缸左换向阀2右位A口T油箱。第一节 方向控制回路二、锁紧回路图3-2采用

44、具有锁紧功能的换向阀组成的锁紧回路a)采用三位四通O型换向阀b)采用三位四通M型换向阀第一节 方向控制回路二、锁紧回路图3-3采用液控单向阀的锁紧回路1液压泵2换向阀3、4液控单向阀第一节 方向控制回路一、调压回路图3-4调压回路1液压泵2溢流阀第二节 压力控制回路一、调压回路图3-5多级调压回路1、2、3溢流阀4换向阀第二节 压力控制回路二、减压回路图3-6减压回路1液压泵2溢流阀3换向阀4减压阀5单向阀6、7、8、9油路A、B液压缸第二节 压力控制回路三、增压回路第二节 压力控制回路图3-7采用增压液压缸的增压回路四、卸荷回路图3-8卸荷回路a)利用H型中位滑阀机能b)利用M型中位滑阀机能

45、第二节 压力控制回路五、平衡回路图3-9采用液控单向阀的平衡回路1液压泵2溢流阀3换向阀4液控单向阀5单向节流阀6液压缸第二节 压力控制回路五、平衡回路YA1通 YA2断(1)进油路液压泵1换向阀3的左位缸6的上腔。(2)回油路缸6的下腔单向节流阀5中的节流阀液控单向阀4换向阀3的左位油箱。YA1断 YA2通(1)进油路液压泵1换向阀3的右位液控单向阀4单向节流阀5缸6下腔。(2)回油路缸6上腔换向阀3的右位油箱。第二节 压力控制回路五、平衡回路第二节 压力控制回路图3-10采用顺序阀的平衡回路1液压泵2溢流阀3、4换向阀5调速阀6单向顺序阀7液压缸五、平衡回路YA1通 YA2断(1)进油路液

46、压泵1换向阀3的左位单向顺序阀6缸7下腔。(2)回油路缸7上腔换向阀4左位换向阀3左位油箱。YA1断 YA2通(1)进油路液压泵1换向阀3的右位换向阀4左位缸7的上腔。(2)回油路液压缸7下腔单向顺序阀6换向阀3的右位油箱第二节 压力控制回路一、调速回路1.节流调速回路2.容积调速回路3.容积、节流复合调速回路第三节 速度控制回路(1)进油节流调速回路图3-11所示为进油节流调速回路。1.节流调速回路第三节 速度控制回路图3-11进油节流调速回路(2)回油节流调速回路图3-12所示为回油节流调速回路。1.节流调速回路第三节 速度控制回路图3-12回油节流调速回路(2)旁路节流调速回路图3-13

47、所示为旁路节流调速回路。1.节流调速回路第三节 速度控制回路图3-13旁路节流调速回路(2)变量液压泵调速回路图3-14所示为变量液压泵调速回路。2.容积调速回路第三节 速度控制回路图3-14变量液压泵调速回路3.容积、节流复合调速回路图3-15由变量液压泵和调速阀组成的复合调速回路第三节 速度控制回路二、速度接换回路图3-16速度换接回路(一)1、2换向阀3调速阀第三节 速度控制回路二、速度接换回路图3-17速度换接回路(二)1液压泵2溢流阀3调速阀4、5、6换向阀7液压缸第三节 速度控制回路图3-19调速阀并联的二次进给回路1液压泵2、3、4换向阀5、6调速阀7液压缸第三节 速度控制回路二

48、、速度接换回路一、用压力控制实现顺序动作的回路图3-20用顺序阀控制的顺序动作回路1液压泵2换向阀3、4顺序阀、动作方向第四节 顺序动作回路一、用压力控制实现顺序动作的回路图3-21采用压力继电器控制的顺序动作回路1液压泵2、3换向阀、动作方向第四节 顺序动作回路一、用压力控制实现顺序动作的回路动作(1)进油路液压泵1换向阀2左位A缸左腔。(2)回油路A缸右腔换向阀2左位油箱。动作(1)进油路液压泵1换向阀3左位B缸左腔。(2)回油路B缸右腔换向阀3左位油箱。第四节 顺序动作回路二、用行程控制实现顺序动作的回路图3-22用行程开关控制的顺序动作回路1液压泵2、3换向阀、动作方向第四节 顺序动作

49、回路二、用行程控制实现顺序动作的回路图3-23用行程阀控制的顺序动作回路1液压泵2、3换向阀、动作方向第四节 顺序动作回路一、机械连接同步控制回路图3-24机械连接同步控制1、2液压缸3刚性梁第五节 同步控制回路二、用节流阀的同步控制回路图3-25节流同步控制回路1液压泵2换向阀3、4单向节流阀第四节 顺序动作回路二、用节流阀的同步控制回路图3-26双向节流同步控制回路1液压泵2换向阀3、8调速阀4、5、6、7、9、10、11、12单向阀第四节 顺序动作回路三、串联同步回路图3-27串联缸同步控制回路第四节 顺序动作回路复习思考题1.什么是液压传动系统基本回路?常用的液压传动系统基本回路按功能

50、可分为哪几类?2.锁紧回路的作用是什么?哪几种中位滑阀机能的换向阀具有锁紧功能?3.什么是压力控制回路?压力控制回路在液压传动系统中有什么作用?4.速度控制回路的作用是什么?有哪几种调速方法?5.节流调速回路有哪几种形式?它应用在哪类液压泵供油的液压传动系统中?6.什么是进油节流调速回路?什么是回油节流调速回路?它们各有哪些特性?分别应用在什么场合?7.速度换接回路的作用是什么?速度换接回路包括哪两种类型的速度换接?8.什么是顺序动作回路?按其控制方法不同有哪些类型?9.同步控制回路的作用是什么?有哪几种措施来实现同步控制回路?10.试填写图3-28所示液压传动系统实现“快进工进快退停止”工作