《汽车机械基础》模块六-汽车液压传动模板课件.pptx

1、模块六汽车液压传动了解液压传动的组成和特点；了解液压传动系统常用液压元件；了解液压基本回路。知识目标掌握液压传动系统的工作原理；掌握液压传动系统在汽车制动系统、ABS中的应用；掌握液压传动系统在汽车转向系统中的应用。技能目标 课题1 液压传动认识液压传动的工作原理液压传动以液体作为介质，依靠密封容积的变化转换为直线运动，通过液体内部的压力来传递动力。液压传动系统的本质是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，又将液压能转换为机械能而作功。液压千斤顶是典型的液压传动装置，如图6-1所示。液压系统的表示方法与组成如图6-2（a）所示为某机床工作台的液压系统半结构式原理图。为了便于阅读

2、、分析、设计和绘制，液压系统多采用图形符号进行表示，如图6-2（b）所示。从上述实例可以看出，整个液压系统由以下几个部分组成：动力元件液压泵执行元件液压缸或液压马达控制元件各种液压阀辅助元件油箱、油管、过滤器、密封件和压力表等工作介质液压油。液压系统通过介质实现运动和动力的传递。液压传动的特点1液压传动的优点 在输出同等功率的情况下，液压装置的体积和质量小。液压装置质量和惯性小、反应快，易于实现快速启动、制动和频繁换向，其工作比较平稳。液压装置能在较大范围内实现无级调速，调速范围大。液压传动操纵控制简便，易于实现自动化。液压装置易于实现过载保护。液压元件已实现标准化、系列化及通用化，便于液压系

3、统的设计、制造 和使用。2液压传动的缺点 油液的泄漏、油液的可压缩性、油管的弹性变形都会影响运动传递的正确性，故液压传动不适用于对传动比要求精确的场合。由于油液的黏度会随温度而变化，因此不宜在温度变化范围较大的场合下使用液压传动，否则会影响运动的稳定性。液压传动的工作温度在-15 60的范围内较适宜。此外，液压传动工作油必须始终保持清洁。液压传动在工作过程中有较多的能量损失（如管路压力损失、泄漏等），因此液压传动的效率不高，不适用于远距离传动。为了减少泄漏，液压元件的制造精度要求高，导致制造成本也相应较高，且液压元件的维修较复杂，需要较高的技术水平。课题2 液压传动元件液压泵1 齿轮泵齿轮泵是

4、液压传动系统中常用的液压泵，分外啮合式和内啮合式两类。它的主要优点是结构简单、制造方便、造价低、质量轻、外形尺寸小、自吸性能好、对油的污染不敏感、工作可靠、允许转速高。其缺点是流量脉动较大、有困油现象、噪声较大、排量不可变。齿轮泵多用于中等速度，作用力不大的简单液压系统。如图6-3所示为外啮合齿轮泵的工作原理示意图。在泵的壳体内有一对外啮合的渐开线直齿轮，齿轮两侧有端盖盖住（图中未标）。2 叶片泵如图6-4所示，定子具有圆柱形内表面，定子和转子间有偏心距，叶片装在相对于转子旋转方向后倾的转子槽中，并可在槽中滑动。图中虚线所示为配流盘窗口。当转子按图示方向转动时，在离心力的作用下，叶片从槽中甩出

5、顶在定子的内圆表面上。这种泵的转子每转一圈完成一次吸油和压油，因此称为单作用式叶片泵。当转子不停地转动时，泵就不停地吸油和压油。单作用式叶片泵可改变偏心距的大小和方向，使之成为单向变量泵和双向变量泵。双向变量泵能在工作中变换进、出油口，使液压执行元件的运动反向。叶片泵的流量可以手动调节和自动调节，自动调节式变量泵有限压式变量泵、稳流量式变量泵等多种形式，其中限压式变量泵有反馈式和内反馈式两种。如图6-5所示为外反馈限压式变量叶片泵的工作原理。（1）单作用叶片泵的工作原理（2）双作用叶片泵的工作原理如图6-6所示，定子的内表面由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲面组成，在与定子厚度相等且

6、与定子同轴安装的转子上，均匀分布着相对于转子旋转方向前倾的径向斜槽，每个槽中装着一片叶片，转子通过花键与传动轴相连，配流盘上均布着个腰形槽，分别与泵的吸油腔和压油腔连通，当转子转动时，叶片在根部压力油的作用下被压出紧顶在定子的内表面上。在转子转动一圈的过程中每个密封容积各完成两次吸、压油，因此称为双作用叶片泵。由于该泵的吸、压油腔的布局径向对称，其径向液压力互相平衡，故这种泵又称为平衡式叶片泵，但此泵排量不可调，是定量泵。3 柱塞泵如图6-7所示，斜盘和配流盘固定不动，传动轴带动缸体和柱塞一起转动，柱塞靠机械装置或在低压油作用下压紧在斜盘上。（1）轴向柱塞泵工作原理（2）径向柱塞泵工作原理如图

7、6-8所示，衬套紧配在回转缸体孔内，随着回转缸体一起旋转，而配流轴则不动。当转子顺时针方向旋转时，柱塞一方面和转子一起旋转，另一方面又靠离心力（或在低压油作用下）压紧在定子内壁上。转子每转一圈，柱塞在每个径向孔内吸油、压油各一次。液压马达液压马达是液压传动系统中的重要执行元件之一，液压马达与液压泵的功能相反，它的功能是把液体的压力能转换为机械能，以驱动工作部件运动。液压缸1 活塞缸（1）单杆活塞缸如图6-9所示，活塞的一侧有伸出杆，为单杆活塞缸。单杆活塞缸两腔同时通入压力油，由于无杆腔工作面积比有杆腔工作面积大，活塞向右的推力大于向左的推力，故其向右移动，液压缸这种连接称为差动连接，如图6-1

8、0所示。单杆活塞缸差动连接时，能使运动部件获得较高的速度和较小的推力。（2）双杆活塞缸如图6-11所示，活塞的两侧都有伸出杆的为双杆活塞缸，当两活塞杆直径相同，缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞（或缸体）两个方向的运动速度和推力也都相等。2其他液压缸增压缸能将输入的低压油转变为高压油，供液压系统中的某一支油路使用。它由大、小直径分别为D和d的复合缸筒及有特殊结构的复合活塞等件组成，如图6-12所示。（1）增压缸（2）伸缩缸伸缩缸由两级或多级活塞缸套装而成，如图6-13所示。前一级的活塞与后一级的缸筒连为一体。活塞伸出的顺序是先大后小，相应的推力也是由大到小，而伸出时的速度是由慢到快。活塞缩回

9、的顺序一般是先小后大，而缩回的速度则是由快到慢。液压控制阀1 方向控制阀（1）单向阀（止回阀）单向阀是控制油液单方向流动的方向阀，不允许倒流，按阀芯结构可分为球阀式、锥阀式，如图6-14所示为单向阀，阀的原始状态是阀芯在弹簧的作用下轻压在阀座上。工作中随着进油口压力的升高使其克服弹簧压力将阀芯顶起，使阀门打开，接通油路，这样油液便从进油口流入，从出油口流出。反之，当出油口油压高于进油口处油压时，油的压力使阀芯紧紧压在阀座上，油路不通。弹簧的作用是当阀门关闭时协助反流油液压紧阀口加强密封。（2）换向阀换向阀是用来通过改变油液流动路线以改变工作机构的运动方向。它是利用阀芯相对阀体移动，接通或关闭相

10、应的油路，从而改变液压系统的工作状态。例如，当阀芯与阀体处于如图6-15所示的相对位置时，液压缸两腔不通压力油，处于停机状态。按阀芯的运动方式不同，换向阀可分为滑阀式和转阀式两类，其中滑阀式换向阀使用较多。其滑阀按阀芯在阀体内的工作位置数和换向阀所控制的油口通路进行分类，可分为二位二通阀、二位三通阀、二位四通阀、二位五通阀等类型，见表6-1。不同的位数和通数是由阀体上的沉割槽和阀芯上台肩的不同组合而成。2压力控制阀溢流阀是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，实现稳压、调压或限压的作用。按其结构原理可分为直动式和先导式两种，其符号如图6-16所示。如图6-17所示为锥阀型（还有球阀

11、型和滑阀型）直动式溢流阀。（1）溢流阀（2）减压阀减压阀可以用来减压、稳压，将较高的进口油压降为较低而稳定的出口油压。其工作原理是依靠压力油通过缝隙（液阻）降压，使出口压力低于进口压力，并保持出口压力为一定值，缝隙越小，压力损失越大，减压作用就越强。如图6-18所示为先导式减压阀的结构原理及符号。3流量控制阀普通节流阀常用的节流口形状，有针阀式、偏心式、轴向三角槽式等。如图6-19所示为普通节流阀，采用轴向三角槽式节流口，工作时阀芯受力均匀、流量稳定性好、不易堵塞。压力油从进油口A流入，再从出油口B流出。调节流量时旋转调压螺母，可使推杆沿着轴向移动，当推杆上移时，阀芯在弹簧力的作用下上移，这时

12、节流口开大，通过流量增大。油液通过节流阀时会产生压强损失并随负荷大小会变化，而引起通过节流口流量的变化影响控制速度。节流阀常用于负载和温度变化不大或速度稳定性要求较低的液压系统。（1）节流阀（2）调速阀调速阀由定差减压阀和节流阀串联而成，定差减压阀能自动保持节流阀前后压强差不变，使节流阀前后压强差不受负载影响，从而通过节流阀的流量也基本为定值。在图6-20中，减压阀 1 和节流阀 2 串联在液压泵与液压缸之间。课题3 液压基本回路压力控制回路1调压回路（1）单级调压回路在液压泵的出口处设置并联的溢流阀，即可组成单级调压回路，从而控制了液压系统的最高压力值。（2）二级调压回路如图6-21（a）所

13、示为二级调压回路，可实现两种不同的系统压力控制。由先导式溢流阀2和直动式溢流阀4各调一级，当二位二通电磁阀3处于图示位置时，系统压力由阀2调定，当阀3得电后处于右位时，系统压力由阀4调定，但要注意阀4的调定压力一定要小于阀2的调定压力，否则不能实现二级调压；当系统压力由阀4调定时，先导型溢流阀2的先导阀口关闭，但主阀开启，液压泵的溢流流量经主阀回油箱。（3）三级调压回路三级调压回路如图6-21（b）所示，由溢流阀1、2、3分别控制系统的压力，从而组成了三级调压回路。当两电磁铁均不带电时，系统压力由阀1调定，当1YA得电，由阀2调定系统压力；当2YA带电时，系统压力由阀3调定。但在这种调压回路中

14、，阀2和阀3的调定压力要小于阀1 的调定压力，而阀2 和阀3的调定压力之间则没有固定的关系。（4）连续、按比例进行压力调节的回路如图6-21（c）所示调节先导型比例电磁溢流阀1的输入电流，即可实现系统压力的无级调节，这样不但回路结构简单，压力切换平稳，而且更容易使系统实现远距离控制或程序控制。2 减压回路减压回路的功用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。最常见的减压回路通过定值减压阀与主油路相连，如图6-22（a）所示。回路中的单向阀的作用是当主油路压力降低（低于减压阀调整压力）时防止油液倒流，起短时保压之用。减压回路中也可以采用类似两级或多级调压的方法获得两级或多级减压，如图6-22

15、（b）所示为利用先导型减压阀 的远控口接一远控溢流阀2，则可由阀1、阀2各调得一种低压，但要注意，阀2的调定值一定要低于阀1的调定值。3 增压回路当液压系统中的某一支油路需要较高的压强但流量又不大，若采用高压泵又不经济，或者根本就没有这样高压力的液压泵时，就要采用增压回路。实现压强放大的元件主要是增加器。如图6-23（a）所示为单作用增压缸的增压回路，如图6-23（b）所示的是采用双作用增压缸的增压回路。3 卸荷回路（1）换向阀卸荷回路 （2）用先导型溢流阀卸荷的卸荷回路（3）二通插装阀卸荷回路速度控制回路1 调速回路调速回路是用于调节执行元件工作速度的回路，如图6-25所示。可以用节流阀或调

16、速阀来控制液体流量，达到调速的目的。2 同步回路同步回路是指控制两个或两个以上执行元件同步运行的回路。同步回路分为串联式同步回路和并联式同步回路，在汽车液压制动系统中常采用的是并联式同步回路，如图6-26所示。方向控制回路在液压传动系统中，控制执行元件的启动、停止（包括锁紧）及换向的回路，称为方向控制回路。方向控制回路主要有换向回路（见图6-27）和锁紧回路（见图6-28）。液压系统在汽车中的应用（ABS工作过程）1 常规制动在正常状态下，当踏板被踩下，制动从主缸传递到调节器总成。在调节器总成内部，有两个车轮制动器的调节阀（电磁阀），一个是输入调节阀，另一个是输出调节阀。压力从制动主缸出来然后

17、通过正常打开的输入调节阀进入每个制动器。在制动器回油路上的输出调节阀被关闭，那么没有制动液返回制动主缸，如图6-29所示。2 保压过程当电子控制单元通过车轮传感器信号感知一个车轮临近抱死时，循环的第一个阶段是保持压力，这意味着，在进一步施加制动时，没有来自制动主缸的额外压力施加到该车轮，计算机简单地关闭了到该车轮的油压通路。为了切断来自驾驶员的更多压力，电子控制单元激发输入调节阀，使之关闭，此时输出调节阀仍然关闭，制动器里保持着恒定的压力，如图6-30所示。3 降压过程如果电子控制单元仍然检测到右前轮将要抱死，它将激发输出调节阀，使输出调节阀从关闭状态变为打开状态。结果，制动钳中的压力开始被解除，液压制动液现在被送回制动主缸，如图6-31所示。4 增压过程如果电子控制模块检测到抱死状态已被解除，则压力将需要再次增加，那么输出调节阀被解除激发而关闭，进口阀被激发而打开。此时调节阀模式和正常状态的模式相同，如图6-32所示。感 谢谢谢，精品课件资料搜集感感 谢谢谢谢，精品课件资料搜集