机械设计基础-课件第6章.pptx

1、第6章 1液压辅助元件6.16.26.3管道及管接头油箱蓄能器6.4过滤器6.5密封装置6.1 管道及管接头6.1.1 管道的种类和选用油管的种类13542铜管钢管橡胶管尼龙管塑料管6.1 管道及管接头6.1.1 管道的种类和选用6.1 管道及管接头6.1.2 管道的尺寸根据液压系统的流量和压力，管道的内径d和壁厚可用以下两式计算：式中，p为管道内的最大工作压力；q为管道内的最大流量；v为管道允许流速。吸油管道取v0.51.3 m/s（一般取1 m/s以下），回油管道取v1.52.5 m/s，压力管道取v2.55 m/s（压力高、管道短、油液黏度小时取大值，反之，取小值），橡胶软管取v4 m/

2、s；为管材的许用应力，可由材料手册查出。6.1 管道及管接头6.1.3 管接头管接头是油管与油管、油管与液压件之间可拆装的连接件。它应满足拆装方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通油能力大、压力损失小及工艺性好等要求。管接头种类很多，按通路数和流向可分为直通、弯头、三通和四通等；按管接头和油管的连接方式可分为扩口式、焊接式、卡套式等。应用时可参阅有关手册。管接头与液压件之间都采用螺纹连接，在中、低压系统中采用英制螺纹，外加防漏填料；在高压系统中则采用公制细牙螺纹，外加端面垫圈。6.1 管道及管接头6.1.3 管接头6.2 油 箱 6.2.1 油箱的结构图6-1 油箱的结构简图1吸油管；2过滤

3、器；3空气过滤器；4回油管；5上盖；6油面指示器；7、9隔板；8放油阀6.2 油 箱 6.2.2 油箱设计时的注意事项油箱一般用2.54 mm厚的钢板焊接而成，尺寸大的油箱要加焊角板、加强肋以增加刚度。油箱上盖板若安装电动机传动装置、液压泵和其他液压件，则盖板不仅要适当加厚，还要采取措施局部加强。液压泵和电动机直立安装时，振动一般比水平安装要好些，但散热较差。（1）油箱应有足够的刚度和强度6.2 油 箱 6.2.2 油箱设计时的注意事项油箱的有效容积（油面高度为油箱高度80时的容积）应根据液压系统发热、散热平衡的原则来计算，但这只是在系统负载较大、长期连续工作时才有必要进行，一般只需按液压泵的

4、额定流量qp估计即可。一般低压系统油箱的有效容积为液压泵每分钟排油量的24倍即可，中压系统为57倍，高压系统为1012倍。（2）油箱要有足够的有效容积6.2 油 箱 6.2.2 油箱设计时的注意事项吸油管和回油管应尽可能地远离，中间用一块或几块隔板隔开（见图6-1），以增加油液的循环距离，使油液有足够的时间分离油液中的气泡、沉淀杂质和散热。隔板的高度为箱内油面高度的3/4。（3）吸油管、回油管和泄油管的设置6.2 油 箱 6.2.2 油箱设计时的注意事项吸油管和回油管的管口在油面最低时应仍能浸入油面以下，以防止吸油时吸入空气或回油冲入油箱时搅动油面，混入气泡。管口和底面及管口和箱壁之间的距离不

5、小于管径的 23倍。回油管口应截成45斜角，以增大排油口的面积，使流速变化缓慢，减小振动，且管口应面向最近的箱壁，以利散热。吸油管入口处，要装上有足够过滤能力的过滤器，其安装位置要便于拆装和清洗，距箱底不应小于20 mm，离箱壁不应小于管径的3倍，以便四周进油。（3）吸油管、回油管和泄油管的设置6.2 油 箱 6.2.2 油箱设计时的注意事项泄油管的安装分两种情况：阀类的泄油管应安装在油箱的油面以上，以防止产生背压，影响阀的工作；液压泵或缸的泄油管则应安装在油面以下，以防空气混入。（3）吸油管、回油管和泄油管的设置6.2 油 箱 6.2.2 油箱设计时的注意事项加油口应设置在油箱的顶部便于操作

6、的地方，加油口应带有过滤网，平时加盖密封。为了防止空气中的灰尘、杂物进入油箱，保证在任何情况下油箱始终与大气相通，油箱上的通气孔应安装规格足够大的空气过滤器。空气过滤器（又称空气滤清器）是标准件，并将加油和过滤功能组合为一体，可根据需要选用。（4）加油口和空气过滤器的设置6.2 油 箱 6.2.2 油箱设计时的注意事项油面指示器用于监测油面高度，因此其窗口尺寸应满足对最高、最低油位的观察，且要装在易于观察的地方。油面指示器也是标准件，可根据需要选用。（5）油面指示器的设置为了防止外部的污染物进入油箱，油箱上各盖板、油管通过的孔处都要妥善密封。油箱内壁应涂耐油、防锈的涂料或磷化处理。（6）密封和

7、防锈6.2 油 箱 6.2.2 油箱设计时的注意事项油箱应开设供安装、清洗和维护等用的窗口，并注意密封。必要时，还应安装温度计和热交换器，以保证油箱正常的工作温度（1565），并考虑好其位置，以便监测和控制。（7）其他设计要点6.3 蓄 能 器 6.3.1 蓄能器的类型、结构及特点图6-2 活塞式蓄能器的结构1活塞；2缸体；3气门 a下部进油口（1）活塞式蓄能器6.3 蓄 能 器 6.3.1 蓄能器的类型、结构及特点这种蓄能器的优点是结构简单，安装容易，维护方便，寿命长，缺点是受活塞运动时惯性和摩擦力的影响，反应不够灵敏，不适于作吸收脉动和液压冲击用。此外，缸体和活塞之间有密封性能要求，且密封

8、件磨损后，会使气液混合，影响系统的工作稳定性。（1）活塞式蓄能器6.3 蓄 能 器 6.3.1 蓄能器的类型、结构及特点图6-3 气囊式蓄能器的结构1充气阀；2壳体；3气囊；4提升阀（2）气囊式蓄能器6.3 蓄 能 器 6.3.1 蓄能器的类型、结构及特点（2）气囊式蓄能器气囊（用耐油橡胶制成）和充气阀一起压制而成，固定在壳体的上部，通过充气阀往气囊内充进一定压力的气体（一般为氮气），充气阀充气时打开，蓄能器工作时关闭。壳体的下端有一提升阀，它既能使油液通过阀门进入蓄能器，又能防止油液全部排出时气囊膨胀出壳体。气囊式蓄能器气囊惯性小，反应灵敏，可吸收急速的压力冲击和脉动，体积小，重量轻，是目前

9、应用最广泛的一种蓄能器，已实现系列化批量生产。6.3 蓄 能 器 6.3.2 蓄能器的功用（1）作应急动力源用（2）作辅助动力源用（4）吸收脉动压力，缓和液压冲击（3）补漏保压6.3 蓄 能 器 6.3.3 蓄能器的安装和使用（1）蓄能器一般应垂直安装，油口向下。（2）蓄能器工作时承受液压力的作用，因此必须牢固地固定在托架或基础上（固定装置）。（3）泵和蓄能器之间应设置单向阀，以防止泵停止工作时蓄能器内的压力油向泵倒流而使泵反转。6.3 蓄 能 器 6.3.3 蓄能器的安装和使用（4）用以吸收脉动压力时，蓄能器的安装位置应尽可能靠近脉动源。（5）搬运和拆装蓄能器时，应先将充入蓄能器内的压缩气体

10、排出。（6）蓄能器应安装在便于检查和维修的位置，并远离热源。6.4 过 滤 器 6.4.1 过滤器的功用和基本要求过滤器的功用是滤去油液中的杂质和沉淀物，保持油液的清洁，保证液压系统正常工作。对过滤器的基本要求是：（1）有足够的过滤精度。（2）有足够的过滤能力。（3）过滤器应有一定的机械强度，不因液压力的作用而损坏。（4）滤芯抗腐蚀性能好，并能在规定的温度下持久地工作。（5）滤芯要利于清洗和更换，便于拆装和维护。6.4 过 滤 器 6.4.2 过滤器的种类和结构特点6.4 过 滤 器 6.4.3 过滤器的选用（1）过滤精度。确定过滤精度时，应根据系统中关键元件对过滤精度的要求，以及液压设备停机

11、检修所造成的损失综合考虑，并不是越高越好。（2）通流能力。要能够在较长的时间内保持足够的通流能力。（3）系统的压力和温度。滤芯要有足够的强度，不因液压力的作用而损坏；滤芯要有好的抗腐蚀性能，能在规定的温度下持久地工作。（4）要便于清洗或更换滤芯。6.4 过 滤 器 6.4.4 过滤器的安装图6-4 过滤器的安装6.5 密 封 装 置 6.5.1 间隙密封图6-5 间隙密封 间隙密封是一种最简单的密封方法，如图6-5所示，它是依靠相对运动零件配合表面之间的微小间隙来防止泄漏的。6.5 密 封 装 置 6.5.1 间隙密封间隙密封属于非接触式密封，结构简单、摩擦力小、寿命长，但对配合表面的加工精度

12、和表面粗糙度要求较高，且不能完全消除泄漏，密封性能也不能随压力的升高而提高，故只应用于低压、小直径、快速液压缸的动密封中。此外，间隙密封在各种液压阀、泵和液压马达的动密封中也广泛应用。6.5 密 封 装 置 6.5.2 接触密封图6-6 O形密封圈的结构1.O形密封圈6.5 密 封 装 置 6.5.2 接触密封O形密封圈由耐油橡胶制成，其结构如图6-6所示。它的断面形状为圆形，外侧、内侧和端面都能起密封作用。O形密封圈的结构简单，密封性能好，装卸方便，摩擦阻力小，广泛用于静密封和动密封中。1.O形密封圈6.5 密 封 装 置 6.5.2 接触密封唇形密封圈的共同特点是都具有一个与密封面接触的唇

13、边，安装时唇口对着压力油，安装时的预压缩使唇边与被密封面紧贴。低压时唇边靠自身的预压缩弹性力来密封；当压力升高时，唇口在压力油压力的作用下张开，使唇边与被密封面贴得更紧，压力越大，密封能力越高，并能对磨损自行补偿。2.唇形密封圈6.5 密 封 装 置 6.5.2 接触密封图6-7 Y形密封圈结的构 2.唇形密封圈（1）Y形密封圈6.5 密 封 装 置 6.5.2 接触密封图6-8 YX形密封圈的结构2.唇形密封圈（2）YX形密封圈6.5 密 封 装 置 6.5.2 接触密封图6-9 V形密封圈的结构1支承环；2密封环；3压环2.唇形密封圈（3）V形密封圈6.5 密 封 装 置 6.5.2 接触密封图6-10 常用的骨架油封的结构1橡胶环；2螺旋弹簧；3骨架2.唇形密封圈（4）油封（旋转轴唇形密封圈）Thank You!40