“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材高職高專機械類專業(yè)基礎(chǔ)課系列教材液壓與氣動技術(shù)液壓傳動技術(shù)簡介氣動傳動技術(shù)簡介本課程內(nèi)容分為兩大部分：液壓與氣動技術(shù)第一章液壓與氣壓傳動概述第一節(jié)液壓與氣壓傳動的工作原理第二節(jié)液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成第三節(jié)液壓與氣壓系統(tǒng)的圖形符號第四節(jié)液壓與氣壓傳動的特點1.液壓傳動工作原理:圖1-1液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟碓O(shè)大、小活塞的面積為Ａ２、Ａ１，當作用在大活塞上的負載和作用在小活塞上的作用力分別為Ｇ和Ｆ１時，由帕斯卡原理可知:

第一節(jié)液壓與氣壓傳動的工作原理1)系統(tǒng)的壓力ｐ取決于作用負載的大小。（可由式（1-1）說明）2)液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟怼Ｊ剑?-2）表明，當Ａ2／Ａ1》１時，作用在小活塞上一個很小的力Ｆ1，便可在大活塞上產(chǎn)生一個很大的力Ｆ2以舉起負載（重物）。3）運動關(guān)系假設(shè)大小活塞移動的速度為v2和v1，則在不考慮泄漏情況下穩(wěn)態(tài)工作時，有v1Ａ1＝v2Ａ２＝ｑＶ

（1-3）或（1-4）式中ｑＶ———體積流量，即單位時間內(nèi)輸出（或輸入）液體的體積。4）速度取決于流量。式（1-4）表明，大缸活塞運動的速度（在缸的結(jié)構(gòu)尺寸一定時）取決于輸入的流量。5）液壓功率大活塞上的負載上升所需的功率為：由此可見，液壓系統(tǒng)的壓力和流量之積就是功率，稱之為液壓功率。液壓傳動的特點以液體為工作介質(zhì)能量轉(zhuǎn)換密封容器（密閉系統(tǒng)）內(nèi)密封容積用液體的壓力能來傳遞動力如圖1-2液壓傳動系統(tǒng)的工作原理及組成

平面磨床工作臺液壓傳動系統(tǒng)工作原理

第二節(jié)液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成１—油箱２—過濾器３、１２、１４—回油管４—液壓泵５—調(diào)壓彈簧６—鋼球７—溢流閥８—壓力支管９、１５—換向閥１０—壓力管１１、１６—換向手柄１３—節(jié)流閥１７—活塞１８—液壓缸１９—工作臺磨床工作臺液壓系統(tǒng)的工作原理ａ）工作原理ｂ）改變換向手柄１６的狀態(tài)ｃ）改變換向手柄１１的狀態(tài)典型氣動系統(tǒng)的組成控制裝置是由若干氣動元件組成的氣動邏輯回路。它可以根據(jù)氣缸活塞桿的始末位置，由行程開關(guān)等發(fā)出信號，系統(tǒng)在進行邏輯判斷后執(zhí)行指令并控制氣缸做下一步的動作，從而實現(xiàn)規(guī)定的自動工作循環(huán)。

液壓傳動系統(tǒng)的組成動力元件—液壓泵（機械能壓力能）執(zhí)行元件—液壓缸、馬達（壓力能

機械能）控制元件—液壓閥（控制方向、壓力及流量）輔助元件—油箱、油管、濾油器第三節(jié)液壓與氣壓系統(tǒng)的圖形符號結(jié)構(gòu)式—直觀，畫法復雜。職能符號—畫法簡單，清晰。職能符號管線液壓缸溢流閥濾油器油泵節(jié)流閥換向閥油箱注意：

1）職能符號只表示元件的職能和管路的連接，不反映結(jié)構(gòu)參數(shù)和安裝位置。

2）一般圖上所示位置是靜態(tài)位置或零位。第四節(jié)液壓與氣壓傳動的特點的特點液壓傳動的優(yōu)點1）單位體積輸出功率是電機的12%；2）可以實現(xiàn)無級調(diào)速；3）傳遞運動平穩(wěn)、潤滑好、壽命長；4）易于實現(xiàn)自動化；5）易于實現(xiàn)過載保護；6）標準化、系列化和通用化。缺點1）泄漏，效率低；2）油溫變化時對液壓傳動性能有影響；3）制造精度要求較高；4）液壓系統(tǒng)故障不易查找。氣壓傳動的優(yōu)點１）以空氣為工作介質(zhì)，來源方便，使用后可以直接排入大氣中，處理簡單，不污染環(huán)境。２）由于空氣流動損失小，壓縮空氣便于集中供氣和實現(xiàn)遠距離傳輸和控制。３）與液壓傳動相比較，氣壓傳動具有動作迅速，反應快等優(yōu)點，液壓油在管路中流動速度一般為１～５ｍ／ｓ，而氣體流速可以大于10ｍ／ｓ，甚至接近聲速，在0.02～0.03ｓ時間內(nèi)即可以達到所要求的工作壓力及速度。此外，氣壓傳動維護簡單、管路不易堵塞，且不存在介質(zhì)變質(zhì)、補充和更換等問題。４）工作環(huán)境適應性強，特別是在易燃易爆、多塵埃、強輻射、振動等惡劣環(huán)境下工作時要比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。５）結(jié)構(gòu)簡單、輕便、安裝維護簡單，壓力等級低，使用安全可靠。６）空氣具有可壓縮性，氣動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動過載保護。氣壓傳動的缺點１）由于空氣具有可壓縮性，所以氣缸的運動穩(wěn)定性較差，動作速度易受負載變化的影響。２）工作壓力較低（一般為0.04～0.08ＭＰａ），系統(tǒng)輸出力較小，傳動效率較低。３）氣動系統(tǒng)具有較大的排氣噪聲。４）工作介質(zhì)空氣本身沒有潤滑性，而且需要加油霧器進行潤滑。液壓傳動發(fā)展概況17世紀中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理18世紀末英國制成第一臺水壓機19世紀炮塔轉(zhuǎn)位器、六角車床和磨床第二次世界大戰(zhàn)兵器（功率大、反應快）戰(zhàn)后轉(zhuǎn)向民用機械、工程、農(nóng)業(yè)、汽車。60年代后發(fā)展為一門完整的自動化技術(shù)現(xiàn)在國外95%工程機械、90%數(shù)控加工中心，95%以上的自動線采用液壓傳動。采用液壓傳動的程度成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志液壓傳動的應用工程機械推土機、挖掘機、壓路機起重運輸汽車吊、叉車、港口龍門吊礦山機械鑿巖機、提升機、液壓支架建筑機械打樁機、平地機、液壓千斤頂農(nóng)業(yè)機械拖拉機、聯(lián)合收割機冶金機械壓力機、軋鋼機輕工機械打包機、注塑機汽車工業(yè)汽車的轉(zhuǎn)向器和減振器、自卸汽車智能機械模擬駕駛艙、機器人第一節(jié)流體傳動的工作介質(zhì)第二節(jié)液體靜力學第三節(jié)液體動力學第四節(jié)液體流動時的壓力損失第五節(jié)小孔和縫隙流量第六節(jié)液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象第二章流體力學基礎(chǔ)第一節(jié)流體傳動的工作介質(zhì)一、液壓油的主要性質(zhì)液壓油一般為礦物油。在液壓傳動及控制中起到傳遞能量和信號及潤滑、冷卻和防銹作用。１.液體的密度：單位體積液體的質(zhì)量稱為液體的密度，用ρ表示，即(2-1)式中

V--體積(m3)；m——質(zhì)量(Kg)。２.液體的可壓縮性液體在壓力作用下體積減小的這種性質(zhì)稱為液體的可壓縮性。３.液體的粘性(1)物理本質(zhì)液體在外力作用下流動時，由于分子間的內(nèi)聚力會阻止其相對運動，就產(chǎn)生了一種內(nèi)摩擦力，把液體的這一特性稱為液體的粘性。(2)牛頓液體內(nèi)摩擦定律兩平行平板間充滿液體，下平板保持不動，上平板以速度ｕ0向右平移。由于液體存在粘性以及液體和固體壁面間的附著力，液體內(nèi)部各層間的速度將呈階梯狀分布。內(nèi)摩擦力：式中：η—粘性系數(shù)(粘度)A—液層接觸面積

du/dy—速度梯度—牛頓內(nèi)摩擦定律——兩液層的速度差——兩液層間的距離切應力:（3）粘度三種表示方法：2)運動粘度

單位：N.s/m2=Pa.S

（帕秒）單位：m2/s

(此單位太大)1)動力粘度=106mm2/s

用40℃時運動粘度的平均值來標志的。例：20號機械油ν=17~23mm2/s（cSt，厘斯）換算關(guān)系：

1m2/s=104St=106cSt(=106mm2/s)

斯(cm2/s)厘斯(mm2/s)3)相對粘度(恩氏粘度)式中：t1

–tOC油流出的時間

t2－20OC蒸餾水流出時間恩氏粘度與運動粘度的換算關(guān)系

通常以20、40、100OC作為標準測定溫度，記為：200mlφ=2.8mm恩氏粘度計（3）粘度與溫度的關(guān)系

粘溫特性：T↑μ↓粘度的影響：μ

大，阻力大，能耗↑

μ

小，油變稀，泄漏↑限制油溫：T↑↑，加冷卻器

T↓↓，加熱器粘

溫

圖（4）壓力對粘度的影響

p↑μ

↑

實際應用時忽略不計。對人體無害且成本低廉；粘度適當，粘溫特性好；潤滑性能好，防銹能力強；質(zhì)地純凈，雜質(zhì)少；對金屬和密封件的相容性好；氧化穩(wěn)定性好，不變質(zhì)；抗泡沫性和抗乳化性好；體積膨脹系數(shù)?。蝗键c高，凝點低等。二、液壓油的選用液壓油的品種三、液壓油的選擇１.油液品種的選擇２.選擇粘度等級

1）按工作壓力p高，選η大；p低，選η小

2）按環(huán)境溫度T高，選η大；T

低，選η小

3）按運動速度

v高，選η小；v

低，選η大4）液壓泵的類型

其他:環(huán)境（污染、抗燃）、經(jīng)濟（價格、使用壽命）特殊要求（精密機床、野外工作的工程機械）第二節(jié)液體靜力學1.液體的壓力2.靜止液體壓力的分布3.壓力的表示和單位4.壓力決定于負載5.液體對固體壁面的作用力1.液體的壓力液體單位面積上所受的法向力稱為壓力。（在物理中稱為壓強）壓力通常以p表示。

p＝F/A（2-22）1)液體壓力的方向總是沿著內(nèi)法線方向作用于承壓面的。2)靜止液體內(nèi)任一質(zhì)點的壓力在各個方向上都相等壓力的法定計量單位為Pa（帕，N／m2）工程上常用MPa（兆帕）換算關(guān)系：1MPa＝106Pa2.靜止液體壓力的分布

p=po+ρgh

（2-23）1)靜止液體內(nèi)部任一點處的壓力ｐ都由液面上的壓力ｐ０和該點以上液體自重形成的壓力ρｇｈ兩部分組成。２）靜止液體內(nèi)的壓力ｐ隨液體深度ｈ呈線性規(guī)律分布。

3.壓力的表示和單位以絕對真空為基準來度量的壓力，叫做絕對壓力；以大氣壓力為基準來度量的壓力，叫做相對壓力;若液體中某點的絕對壓力小于大氣壓力，那么比大氣壓力小的那部分數(shù)值叫做真空度。壓力的國際單位制單位是Ｐａ（帕），還有非國際單位制單位，如工程大氣壓為ａｔ（ｋｇｆ／ｃｍ２）、毫米汞柱（ｍｍＨｇ）等。4.壓力決定于負載外加負載Ｆ作用在橫截面積為Ａ的活塞上，容器內(nèi)深度為ｈ處液體的壓力ｐ與負載Ｆ之間總是保持著正比關(guān)系，即由此可見，液體內(nèi)部的壓力是由外界負載作用所形成的，即壓力決定于負載5.液體對固體壁面的作用力

當固體壁面為曲面時，液體壓力在該曲面某方向ｘ上的總作用力Ｆｘ等于液體壓力ｐ與曲面在該方向投影面積Ａｘ的乘積，即Ｆｘ＝ｐＡｘ一、液體動力學基本概念1.理想液體和恒定流動1)理想液體與實際液體在研究流動液體時，把假設(shè)的既無粘性又不可壓縮的液體稱為理想液體。2)恒定流動與非恒定流動當液體流動時，如果液體中任一點處的壓力、速度和密度都不隨時間而變化，則液體的這種流動稱為恒定流動；反之，若液體中任一點處的壓力、速度和密度中有一個隨時間而變化，則流體的這種流動就稱為非恒定流動。2.過流斷面、流量和平均流速液體在管道中流動時，其垂直于流動方向的截面稱為過流斷面或通流截面。單位時間內(nèi)流過某一過流斷面的液體體積稱為體積流量。該流量用ｑＶ表示，單位為ｍ３／ｓ或Ｌ／ｓ。平均流速:假設(shè)通流截面上各點的流速均勻分布，液體以此均布流速ｖ流過通流截面的流量等于以實際流速流過的流量，即

在實際的工程計算中，平均流速才具有應用價值。液壓缸工作時，活塞的運動速度就等于缸內(nèi)液體的平均流速，當液壓缸有效面積一定時，活塞運動速度由輸入液壓缸的流量決定。3.流態(tài)和雷諾數(shù)液體在管道中流動時存在兩種流動狀態(tài)，即層流和湍流液體在圓管中的流動狀態(tài)不僅與管內(nèi)的平均流速ｖ有關(guān)，還與管道的內(nèi)徑ｄ、液體的運動粘度ν有關(guān)。而用來判別液體流動狀態(tài)的是由這三個參數(shù)所組成的一個無量綱數(shù)———雷諾數(shù)Ｒｅ，即液流由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鲿r的雷諾數(shù)和由湍流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鲿r的雷諾數(shù)是不相同的，所以一般都用后者作為判別液流狀態(tài)的依據(jù)，稱為臨界雷諾數(shù):記為ＲeDKP。對于非圓形截面的管道，Ｒｅ可用下式計算ｄＨ為過流斷面的水力直徑二、流量連續(xù)性方程流量連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學中的一種表達形式。ｑV＝ｖＡ＝常量（2-34）這是液流的流量連續(xù)性方程，它說明恒定流動中流過各截面的不可壓縮流體的流量是不變的。液體的流速和通流截面的面積成反比。三、伯努利方程伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的一種表達形式。1.理想液體伯努利方程故1)外力所做的功2)液體機械能的變化伯努利方程的物理意義是：在密閉管道內(nèi)作恒定流動的理想液體具有三種形式的能量，即壓力能、位能和動能。在液體流動過程中，三種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，但在各個過流斷面上三種能量之和恒為定值。2.實際液體伯努利方程應用伯努利方程時必須注意以下兩點：1)過流斷面１、２需要在順流方向進行選取（否則Δｐｗ為負值），且應選在緩變的過流斷面上。2)斷面中心在基準面以上時，ｈ取正值；反之取負值。通常選取特殊位置的水平面作為基準面。四、動量方程動量定理，作用在物體上全部外力的矢量和應等于物體在力作用方向上的動量的變化率(2-42)為液體作穩(wěn)定流動時的動量方程，該方程表明：作用在液體控制體積上的外力總和ΣＦ等于單位時間內(nèi)流出與流入控制表面的液體的動量之差。按動量方程求得流動液體作用在固體壁面上的作用力，此作用力又稱為穩(wěn)態(tài)液動力，簡稱液動力。在指定方向ｘ上的穩(wěn)態(tài)液動力計算公式為第四節(jié)液體流動時的壓力損失壓力損失可分為兩類：沿程壓力損失和局部壓力損失。液體在等徑直管中流動時因粘性摩擦而產(chǎn)生的壓力損失，稱為沿程壓力損失。液體流經(jīng)管路的彎頭、接頭、突變截面以及閥口、濾網(wǎng)等局部裝置時，液流會產(chǎn)生旋渦，并發(fā)生強烈的湍流現(xiàn)象，由此而造成的壓力損失稱為局部壓力損失。一、沿程壓力損失1.層流時的沿程壓力損失式中λ———沿程阻力系數(shù)。液體在層流時，沿程阻力系數(shù)的理論值λ＝64／Ｒe，對金屬管取λ＝75／Ｒｅ，橡膠管λ＝80／Ｒｅ。2.湍流時的沿程壓力損失

1)湍流時計算沿程壓力損失的公式在形式上與層流時相同;2)式（2-44）中的阻力系數(shù)λ除與雷諾數(shù)Ｒｅ有關(guān)外，還與管壁的表面粗糙度有關(guān)。即λ＝ｆ（Ｒｅ，Δ／ｄ）；

這里的Δ為管壁的絕對表面粗糙度，它與管徑ｄ的比值Δ／ｄ稱為相對表面粗糙度。

對于光滑管，當2.32×103≤Ｒｅ＜105時，λ＝0.3164Ｒｅ－0.25；

對于粗糙管，λ的值可以根據(jù)不同的Ｒｅ和Δ／ｄ從有關(guān)液壓傳動設(shè)計手冊中查出。二、局部壓力損失液體流經(jīng)管路的彎頭、接頭、突變截面以及閥口、濾網(wǎng)等局部裝置時，液流會產(chǎn)生旋渦，并發(fā)生強烈的湍流現(xiàn)象，由此而造成的壓力損失稱為局部壓力損失。局部壓力損失Δｐξ的計算公式：式中ξ———局部阻力系數(shù)。閥類元件局部壓力損失Δｐｖ的實際計算常采用的公式為：三、管路系統(tǒng)的總壓力損失整個管路系統(tǒng)的總壓力損失應為所有沿程壓力損失和所有局部壓力損失之和，即第五節(jié)小孔和縫隙流量液壓傳動中常利用液體流經(jīng)閥的小孔或縫隙來控制流量和壓力，以達到調(diào)速和調(diào)壓的目的。液壓元件的泄漏也屬于縫隙流動。長徑比：小孔的通流長度ｌ和孔徑ｄ之比。薄壁小孔：長徑比lｄ≤0.5；細長孔：長徑比lｄ＞４；短孔：長徑比0.5＜ｌ／ｄ≤４時。薄壁孔由于流程很短，流量對油液溫度的變化不敏感，因而流量穩(wěn)定，宜做節(jié)流器用。1)液體流經(jīng)薄壁小孔利用實際液體的伯努利方程對時的能量變化進行分析，結(jié)論:流經(jīng)薄壁小孔的流量q與小孔的過流斷面面積AT及小孔兩端壓力差的平方根Δp1/2成正比，即:

2)流經(jīng)細長孔的液流由于粘性而流動不暢，故多為層流。其流量計算可以作為圓管層流流量推導出來。最后，我們可以歸納出一個通用公式式（2-51）常作為分析小孔的流量壓力特性之用。

二、縫隙流量

構(gòu)成運動副的一些運動件與固定件之間存在著一定縫隙，縫隙兩端的液體存在壓力差時形成縫隙流動，即泄漏。平板縫隙

環(huán)縫隙的流量1.平板縫隙兩平行平板縫隙間液體受到壓力差Δｐ＝ｐ１－ｐ２的作用，液體將會產(chǎn)生流動。如δ為縫隙高度，已知ｂ和ｌ為縫隙寬度和長度，流過相對運動平板縫隙的流量為壓差流量和剪切流量兩者的代數(shù)和，即:當平行平板承受剪切作用時，其流量值為平板縫隙中既有壓差流動又有剪切流動時2.環(huán)縫隙的流量在液壓元件中，液壓缸的活塞和缸孔、液壓閥的閥芯和閥孔之間，都存在圓環(huán)縫隙。（1）同心圓環(huán)縫隙的流量（2）偏心圓環(huán)縫隙的流量第六節(jié)液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象一、液壓沖擊:在液壓系統(tǒng)中，因某種原因造成液體壓力在一瞬間突然升高時，會產(chǎn)生一個很高的壓力峰值的現(xiàn)象稱為液壓沖擊。1.液壓沖擊危害：引起振動和噪聲損壞密封裝置、管路和液壓元件使某些液壓元件（如壓力繼電器、順序閥等）產(chǎn)生誤動作造成設(shè)備事故。2.減小液壓沖擊的措施延長閥門關(guān)閉和運動部件制動換向的時間，采用換向時間可調(diào)的換向閥限制管路流速及運動部件的速度，管路流速控制在4.5ｍ／ｓ以內(nèi)適當增大管徑，降低流速，減小壓力沖擊波傳播速度縮短管道長度，減小壓力波的傳播時間用橡膠軟管或在沖擊源處設(shè)置蓄能器，吸收沖擊的能量在容易出現(xiàn)液壓沖擊的地方，安裝限制壓力升高的安全閥二、氣穴現(xiàn)象1.氣穴現(xiàn)象

又稱為空穴現(xiàn)象。在液壓系統(tǒng)中，如果某點處的壓力低于液壓油液所在溫度下的空氣分離壓時，原先溶解在液體中的空氣就會分離出來，使液體中迅速出現(xiàn)大量氣泡，這種現(xiàn)象叫做氣穴現(xiàn)象。2.氣穴現(xiàn)象危害使液流的流動特性變壞，造成流量和壓力的不穩(wěn)定使局部產(chǎn)生非常高的溫度和沖擊壓力引起振動和噪聲造成金屬表面的侵蝕、剝落，甚至出現(xiàn)海綿狀的小洞穴縮短元件的使用壽命嚴重時會造成故障2.減少氣穴現(xiàn)象的措施減小閥孔或其他元件通道前后的壓力降。盡量降低液壓泵的吸油高度吸油管選用大容量過濾器各元件的連接處要密封可靠防止空氣進入。泵的配油盤容易產(chǎn)生氣蝕的元件，采用抗腐蝕能力強的金屬材料第三章液壓泵與液壓馬達第一節(jié)概述第二節(jié)齒輪泵第三節(jié)葉片泵第四節(jié)柱塞泵第五節(jié)液壓馬達第六節(jié)液壓泵與液壓馬達常見的故障及排除方法第七節(jié)液壓泵與液壓馬達的選用第一節(jié)概述一、液壓泵與液壓馬達的工作原理及分類

液壓泵是液壓動力元件，它是將電動機（或其他原動機）輸入的機械能轉(zhuǎn)變成液壓能的能量轉(zhuǎn)換裝置。其作用是向液壓系統(tǒng)提供壓力油。液壓馬達是執(zhí)行元件，它可以將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。齒輪泵（外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵）葉片泵（單作用葉片泵和雙作用葉片泵）柱塞泵（軸向柱塞泵和徑向柱塞泵）液壓泵分類液壓馬達分類高速液壓馬達和低速大轉(zhuǎn)矩馬達。二、液壓泵的工作原理液壓泵是靠密封容積的變化來實現(xiàn)吸油和壓油的，其排油量的大小取決于密封腔的容積變化。容積式泵工作的兩個必要條件是：（1）有周期性的密封容積變化。密封容積由小變大時吸油，由大變小時壓油。（2）有配油裝置。它保證密封容積由小變大時只與吸油管連通；密封容積由大變小時只與壓油管連通。液壓馬達也是依靠密封容積的變化來進行工作的。液壓馬達的工作原理在理論上與液壓泵具有可逆性，它們的結(jié)構(gòu)也基本相同；但是，由于它們的工作任務(wù)和具體要求不同，所以在實際結(jié)構(gòu)上只有少數(shù)泵能做馬達使用。（1）理論流量（2）實際流量（3）額定流量：額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下泵輸出的流量二、液壓泵與液壓馬達的性能參數(shù)1.壓力3.流量（1）工作壓力p

取決于負載（2）額定壓力pn允許的最大工作壓力2.排量（mL/r）1）輸出功率：2）輸入功率：4.液壓泵效率：3.液壓泵的功率泵輸出的液壓功率為泵的輸出功率。液壓泵輸入的是電動機的機械能，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)矩Ｔ和轉(zhuǎn)速ｎ；液壓泵的實際流量與理論流量比值1）容積效率3）總效率2）機械效率驅(qū)動液壓泵的理論轉(zhuǎn)矩與實際轉(zhuǎn)矩的比值5.液壓馬達的容積效率和轉(zhuǎn)速1）液壓馬達的容積效率為理論流量比實際流量，即2）液壓馬達的轉(zhuǎn)速公式為6.液壓馬達的機械效率和轉(zhuǎn)矩1）液壓馬達的機械效率實際輸出轉(zhuǎn)矩Ｔ和理論轉(zhuǎn)矩Ｔt的比值2）馬達的輸出轉(zhuǎn)矩表達式為7.液壓馬達的總效率外嚙合內(nèi)嚙合分類按齒向線按齒廓曲線按嚙合形式直齒斜齒人字齒

漸開線擺線第二節(jié)齒輪泵齒輪泵優(yōu)缺點和用途優(yōu)點：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，自吸性能好，對油液污染不敏感，便于制造、維修。缺點：效率低，流量脈動大，噪聲高。用途：工程機械、機床低壓系統(tǒng)。1.工作原理(結(jié)構(gòu))齒輪、殼體、端蓋等）一、外嚙合式齒輪泵的工作原理和結(jié)構(gòu)1)工作原理密封工作腔：齒間槽、殼體、端蓋組成嚙合線、吸油腔、排油腔吸油過程：輪齒脫開嚙合→V↑→p↓→吸油；壓油過程：輪齒進入嚙合→V↓→p↑→壓油。

產(chǎn)生原因：

ε>1，構(gòu)成閉死容積VbVb由大→小，p↑↑，油液發(fā)熱，軸承磨損。

Vb由小→大，p↓↓，汽蝕、噪聲、振動、金屬表面剝蝕。2)外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點（1）困油現(xiàn)象

危害：影響工作、縮短壽命

措施：開卸荷槽原則：Vb由大→小，與壓油腔相通

Vb由小→大，與吸油腔相通保證吸、壓油腔始終不通吸壓（2）徑向力不平衡1）原因：徑向液壓力分布不均嚙合力2）危害：軸承磨損、刮殼。3）措施：縮小壓油口，增加徑向間隙?！鶋河涂诳s小后，安裝時注意不能反轉(zhuǎn)。（3）泄漏1)泄漏途徑：軸向間隙80%qVt

徑向間隙15%qVt

嚙合處5%qVt2)危害：ηv↓3)防泄措施：

a)減小軸向間隙

b)軸向間隙補償裝置

浮動側(cè)板

浮動軸套防泄措施：b)軸向間隙補償裝置浮動側(cè)板浮動軸套a)減小軸向間隙小流量：間隙0.025-0.04mm

大流量：間隙0.04-0.06mm(4)典型結(jié)構(gòu)

CB齒輪泵

p=2.5MPa卸荷槽縮小壓油口減小端面間隙

0.03~0.04mm增大吸油口小槽a(泄油）小孔二、高壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點采用的端面間隙自動補償裝置有浮動軸套式、浮動側(cè)板式和撓性側(cè)板式等幾種.原理都是引入液壓油使軸套或側(cè)板緊貼于齒輪端面，實現(xiàn)自動補償端面間隙。三、內(nèi)嚙合齒輪泵的工作原理1.漸開線齒輪泵

特點:結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕；流量脈動小，噪聲小。內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開線齒輪泵和擺線齒輪泵（又稱為擺線轉(zhuǎn)子泵）兩種，2.擺線齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵）

特點:結(jié)構(gòu)簡單，體積小重疊系數(shù)大，傳動平穩(wěn)吸油條件好脈動小，噪聲小齒形復雜，加工精度要求高，造價高。應用：機床低壓系統(tǒng)優(yōu)點：輸出流量均勻、脈動小、噪聲低、體積小。缺點：自吸性能差、對油液污染敏感、結(jié)構(gòu)較復雜。分類：單作用雙作用每轉(zhuǎn)壓油一次每轉(zhuǎn)壓油兩次第三節(jié)葉片泵一、定量葉片泵的工作原理結(jié)構(gòu)特點：●定子和轉(zhuǎn)子同心；●定子內(nèi)曲線由四段圓弧和四段過渡曲線組成；●配油盤上有四個月牙形窗口。1）工作原理旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油、二次壓油

——雙作用泵徑向力平衡

——平衡式葉片泵（兩個吸油區(qū)，兩個壓油區(qū)）2）

排量和流量其中：b-葉片寬度

R-定子長軸半徑

r-定子短軸半徑排量：流量：二、ＹＢ１型葉片泵的結(jié)構(gòu)1）定子過渡曲線2）葉片傾角T’=Nsin(β-θ)

∵sin(β-θ)

＜

sinβ∴T’＜

T作用：減小切向分力，減輕葉片和槽的磨損，避免卡死。一般取θ=10~14

O

YB型葉片泵取θ=13

O雙作用葉片泵前傾，單作用葉片后傾?！?/p>

葉片傾斜放置的泵不能反轉(zhuǎn)受力分析：

NTPT=Nsinββ——壓力角

T∝sinβ,β↑,sinβ↑,T↑危害：葉片和槽磨損，卡死。措施：沿旋轉(zhuǎn)方向前傾θ角

前傾θ角后：NT’P’壓力角——(β-θ)3)配油盤上的三角槽原因：p↑↑v↓，油液倒流。影響：流量脈動，噪聲。措施：開三角槽作用：緩沖，避免壓力突變，減小流量脈動和噪聲。吸壓三、高壓葉片泵的結(jié)構(gòu)四、變量葉片泵

1.工作原理密封工作腔（轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤組成）吸油過程：葉片伸出→V↑→p↓→吸油；壓油過程：葉片縮回→V↓

→p↑→壓油。旋轉(zhuǎn)一周，完成一次吸油，一次排油——單作用泵徑向力不平衡——非平衡式葉片泵（一個吸油區(qū)，一個壓油區(qū)）2.單作用葉片泵結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤、殼體、端蓋等。

特點：●定子和轉(zhuǎn)子偏心；●定子內(nèi)曲線是圓；●配油盤有二個月牙形窗口?！袢~片靠離心力伸出。3.限壓式變量葉片泵1）結(jié)構(gòu)特點:

彈簧、反饋柱塞、限位螺釘。2）工作原理：靠反饋力和彈簧力平衡，控制偏心距的大小，來改變流量。轉(zhuǎn)子中心固定，定子可以水平移動外反饋、限壓3）流量調(diào)節(jié)qV∝e

，e↑,qV

↑;e↓qV

↓；e=0,qV

=0調(diào)節(jié)e的方法手動調(diào)節(jié)自動調(diào)節(jié)（壓力補償）壓力補償：利用輸出油壓的變化，自動改變偏心距的大小。4）流量-壓力特性曲線調(diào)節(jié)限位螺釘，qVt(qVmax)變;改變彈簧剛度，pc(pmax)變，BC斜率變。5）YBX型限壓式變量葉片泵結(jié)構(gòu)6）優(yōu)缺點及應用優(yōu)點：功率利用合理，簡化液壓系統(tǒng)缺點：結(jié)構(gòu)復雜，泄漏增加，ηm↓，ηv↓應用：要求執(zhí)行元件有快速、慢速和保壓的場合第四節(jié)柱塞泵軸向式徑向式一、徑向柱塞泵的工作原理

定子不動，缸體（轉(zhuǎn)子）轉(zhuǎn)動

配油軸（不動）襯套（與缸體緊配合）密封工作腔偏心距e柱塞伸出：離心力二、軸向柱塞泵的工作原理*缸體轉(zhuǎn)動*斜盤、配油盤不動1）結(jié)構(gòu)：*柱塞伸縮

（機械裝置，如彈簧等）2）工作原理密封工作腔（缸體孔、柱塞底部、配流盤）斜盤傾斜放置，柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動沿軸線作往復運動，底部密封容積變化，實現(xiàn)吸油、壓油。過程吸油：柱塞伸出→ΔV↑→p↓→吸油；壓油過程：柱塞縮回→ΔV↓→p↑→壓油。3）

典型結(jié)構(gòu)SCY14-1型軸向柱塞泵（p=32MPa）斜盤配油盤變量機構(gòu)壓盤缸體滑靴配油盤傳動軸4）結(jié)構(gòu)特點滑靴：降低接觸應力，減小磨損。柱塞的伸出：由彈簧壓緊壓盤，有自吸能力。中心彈簧機構(gòu)缸體端面間隙的自動補償變量機構(gòu)：手動變量機構(gòu)。5）特點及應用

特點：容積效率高，壓力高。（ηv=0.98,p=32Mpa）（柱塞和缸體均為圓柱表面,易加工,精度高，內(nèi)泄?。┙Y(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量小;易于實現(xiàn)變量；構(gòu)造復雜,成本高；對油液污染敏感。應用：用于高壓、高轉(zhuǎn)速的場合。

第五節(jié)液壓馬達

一、高速液壓馬達1.齒輪液壓馬達2.葉片液壓馬達二、低速液壓馬達低速液壓馬達按其每轉(zhuǎn)作用次數(shù)，可分為單作用式和多作用式兩種。1.單作用連桿型徑向柱塞馬達2.多作用內(nèi)曲線徑向柱塞液壓馬達三、擺動液壓馬達第六節(jié)液壓泵與液壓馬達常見的故障及排除方法第七節(jié)液壓泵與液壓馬達的選用職能符號:液壓泵液壓馬達第四章液壓缸第一節(jié)液壓缸的類型及特點第二節(jié)液壓缸的結(jié)構(gòu)本章主要內(nèi)容單出桿雙作用液壓缸的工作特點和其速度、推力的計算；差動液壓缸的工作特點和其速度、推力的計算；液壓缸的常見故障及其排除方法。作用：壓力能→機械能液壓缸用于實現(xiàn)直線往復運動或擺動活塞缸單桿雙桿柱塞缸伸縮缸分類單作用雙作用按作用方式按結(jié)構(gòu)第一節(jié)液壓缸的類型及特點一、活塞式1.雙桿活塞式液壓缸液壓缸2.單桿活塞式液壓缸當無桿腔進油時，

當油液從有桿腔輸入時液壓缸往復運動的速度ｖ2，ｖ1之比，稱速度比λν單桿活塞式液壓缸差動連接時液壓缸差動連接時的推力比非差動連接時的小，但速度比非差動連接時大

二、柱塞式液壓缸組成:缸筒、柱塞、密封圈和端蓋。特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。由于柱塞和缸筒內(nèi)壁不接觸，因此缸筒內(nèi)壁不需要精加工，故工藝性較好，成本低，特別適合于工作行程較長的場合。三、組合式液壓缸1.增壓器增壓器是將輸入的低壓油轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏河?，增壓比：Ｋ＝Ａ１／Ａ２表征增壓器的增壓能力。a)單作用增壓器，b)雙作用增壓器2.伸縮缸3.齒條活塞缸a)單作用式，b)雙作用式第二節(jié)液壓缸的結(jié)構(gòu)一、缸體組件常見缸體組件的連接特點（１）法蘭式連接加工方便、連接可靠，但要求缸筒端部有足夠的壁厚安裝螺栓或旋入螺釘。缸筒端部一般用鑄造、鐓粗或焊接等方式制成粗大的外徑。（２）半環(huán)式連接分為外半環(huán)連接和內(nèi)半環(huán)連接兩種。半環(huán)式連接工藝性好、連接可靠、結(jié)構(gòu)緊湊，但削弱了缸筒的機械強度。常用于由無縫鋼管制成的缸筒與缸蓋之間的連接中。（３）螺紋式連接有外螺紋式和內(nèi)螺紋式兩種，特點是體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，但缸筒端部的結(jié)構(gòu)較復雜。一般用于要求外形尺寸小、重量輕的場合。（４）拉桿式連接具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、通用性強等優(yōu)點，但缸蓋的體積和重量較大，拉桿受力后會拉伸變長，影響密封效果，只適用于長度不大的中、低壓液壓缸。（５）焊接式連接具有機械強度高、制造簡單等優(yōu)點，但焊接時易引起缸筒變形。二、活塞組件螺紋式連接：結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，但需設(shè)置螺母防松裝置；半環(huán)式連接：

結(jié)構(gòu)復雜，拆裝不便，但連接強度高，工作可靠，適用于高壓和振動較大的場合；

整體式連接和焊接式連接：結(jié)構(gòu)簡單，向尺寸緊湊，但損壞后需要進行整體更換，多用于尺寸較小、行程較短的場合；錐銷式連接：

加工容易，裝配簡單，但承載能力小，且需要有必要的防脫落裝置，適用于輕載的場合三、緩沖裝置四、排氣裝置液壓傳動系統(tǒng)中往往會混入空氣，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動、爬行或前沖等現(xiàn)象，嚴重時會使系統(tǒng)不能正常工作。因此，在設(shè)計液壓缸時必須考慮空氣的排除。對于要求不高的液壓缸，往往不設(shè)置專門的排氣裝置，而是將油口布置在缸筒兩端的最高處。第三節(jié)液壓缸的設(shè)計計算一、液壓缸主要尺寸的計算液壓缸的缸筒內(nèi)徑Ｄ和活塞桿直徑ｄ，根據(jù)最大總負載和選取的工作壓力來確定。無桿腔進油時背壓ｐ２＝０有桿腔進油時背壓ｐ２＝０活塞桿的直徑ｄ可根據(jù)工作壓力選取，對液壓缸往復運動的速度比有一定要求時,活塞桿的直徑ｄ為二、液壓缸的校核缸筒壁厚δ的驗算無縫鋼管作缸筒驗算缸筒的壁厚:鑄造缸筒壁厚:

δ／D＝0.08～0.３

δ／D＝0.３只有當液壓缸的長度ｌ≥10ｄ時，才進行液壓缸縱向穩(wěn)定性的驗算。第四節(jié)液壓缸常見的故障及排除方法第五章液壓控制閥第五章液壓控制閥第一節(jié)概述第二節(jié)方向控制閥第三節(jié)壓力控制閥第四節(jié)流量控制閥第五節(jié)插裝閥與疊加閥第六節(jié)比例閥、伺服閥和數(shù)字閥第一節(jié)概述液壓控制元件作用

液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中被用來控制液流的壓力、流量和方向，從而對執(zhí)行元件的起動、停止、運動方向、速度、動作順序和克服負載的能力進行調(diào)節(jié)與控制。對液壓控制元件的基本要求動作靈敏、使用可靠，工作時沖擊和振動小，使用壽命長。油液通過液壓閥時壓力損失小。密封性能好，內(nèi)泄漏少，無外泄漏。結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小。安裝、維護、調(diào)整方便，通用性好。一、液壓閥的基本結(jié)構(gòu)與原理

利用閥芯在閥體內(nèi)的相對運動來控制閥口的通斷及開口大小，來實現(xiàn)壓力、流量和方向控制。二、液壓閥的分類1.按結(jié)構(gòu)型式劃分:滑閥

錐閥球閥2.按機能劃分:

方向閥、壓力閥、流量閥3.按控制原理:開關(guān)閥、比例閥、伺服閥、數(shù)字閥4.按連接方式：管式、板式、疊加式、插裝式5.按操縱方式：手動、機動、電動、液動和電液動

三、液壓閥的性能參數(shù)1.公稱通徑閥的規(guī)格大小用通徑Ｄｇ（單位為ｍｍ）來表示，公稱通徑表征閥通流能力的大小，其應與閥進、出油口連接油管的規(guī)格一致。2.額定壓力液壓閥連續(xù)工作所允許的最高壓力稱為額定壓力。第二節(jié)方向控制閥作用控制液流方向，從而改變執(zhí)行元件的運動方向。分類

單向閥換向閥一、

單向閥1.普通單向閥一種只允許液流沿一個方向通過，而反向液流被截止的方向閥；結(jié)構(gòu)：閥體、閥芯、彈簧等作用：只許油液單向流動，反向不通。要求：正向流動阻力小，反向不通，

密封好。開啟壓力：0.04~0.1MPa背壓閥：（單向閥的變形）

彈簧較硬開啟壓力：0.2~0.6MPa（背壓：執(zhí)行元件回油腔的壓力。）普通單向閥工作原理2.液控單向閥

液控單向閥是一種通入控制液壓油后即允許油液雙向流動的單向閥。2.液控單向閥組成：普通單向閥+小活塞缸特點：a.無控制油時，與普通單向閥一樣，

b.通控制油時，正反向都可以流動。職能符號：KP1P2二、換向閥

1.換向閥的工作原理

變換閥芯在閥體內(nèi)的相對工作位置，使閥體各油口連通或斷開，從而控制執(zhí)行元件的換向或啟停。職能符號：結(jié)構(gòu)圖三位四通換向閥2.換向閥的分類

按結(jié)構(gòu)類型分：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式和球閥式；

按閥體連通的主油路數(shù)分：二通、三通、四通等；按閥芯在閥體內(nèi)的工作位置分：二位、三位、四位等；

按操作閥芯運動的方式分：手動、機動、電磁動、液動、電液動等；

按閥芯的定位方式分：鋼球定位和彈簧復位兩種。換向閥結(jié)構(gòu)與職能符號：

二位二通PA二位三通PAB二位四通三位五通PABT1T23.三位換向閥的中位機能

三位閥常態(tài)位

（即中位）各油口

的連通方式稱為中

位機能。4.滑閥式換向閥的操作方式

滑閥式換向閥的操作

方式包括手動、機動、電

磁動、液動和電液動等。

（1）手動（機動）換向閥

手動換向閥閥芯的運動是

借助人力來實現(xiàn)的；實物實物手動轉(zhuǎn)閥（動畫）（２）電磁換向閥

電磁閥布置靈活，易于實現(xiàn)自動化，但電磁鐵的吸力有限，難于切換大的流量。

電磁換向閥電磁換向閥實物電磁換向閥實物電磁換向閥實物（３）液動換向閥

電磁閥布置

靈活，易于實現(xiàn)

自動化，但電磁

鐵的吸力有限，

難于切換大的流

量。電液換向閥的一些控制機構(gòu)１）阻尼調(diào)節(jié)器

又稱為換向時間調(diào)節(jié)器，它是一疊加式單向節(jié)流閥，可疊放在先導閥與主閥之間。２）預壓閥：對于以內(nèi)控方式實現(xiàn)供油的電液換向閥。電液聯(lián)合控制，彈簧復位?！耠姶趴刂葡葘чy動作，●液體控制主閥芯動作，●節(jié)流閥控制閥芯移動速度。應用：高壓、大流量的場合。（qV≤1200L/min)三位四通電液換向閥實物（動畫）實物換向閥小結(jié)職能符號:位:閥芯的工作位置;通:閥體上油路的通道數(shù);機能:中位時油路的連通方式?？刂品绞?O型H型P型Y型K型手動機動電磁液動電液

第三節(jié)壓力控制閥

分類：

按用途：溢流閥，減壓閥，順序閥，壓力繼電器；

按工作原理：直動式，先導式。

一、溢流閥

1.結(jié)構(gòu)原理

溢流閥按結(jié)構(gòu)型式可分為直動型和先導型。

旁接在液壓泵的出口，保證系統(tǒng)壓力恒定或限制其最高壓力；

旁接在執(zhí)行元件的進口，對執(zhí)行元件起安全保護作用。

（１）直動型溢流閥作用：防止系統(tǒng)過載，保持系統(tǒng)壓力恒定。1.溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理工作原理：pA<Fs,閥口不開；

pA>Fs,溢流。

Fs—

彈簧力實物（２）先導型溢流閥它由先導閥和主閥兩部分組成。三級同心結(jié)構(gòu)，即主閥芯的大直徑與閥體孔、錐面與閥座孔、上端直徑與閥蓋孔三處同心。先導式溢流閥

結(jié)構(gòu)：先導閥+主閥阻尼孔，壓差Δp

調(diào)壓彈簧2，平衡彈簧4

遠程控制口K

:實現(xiàn)遠程調(diào)壓。K口打開，p由控制油壓決定；K口堵上，p由先導閥ps

決定。實

物Y2型中高壓溢流閥2.溢流閥的應用溢流閥的應用主要有：溢流穩(wěn)壓；過載保護；遠程調(diào)壓；使泵卸荷。3.溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥靜態(tài)特性，是指元件或系統(tǒng)在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的性能。溢流閥的靜態(tài)特性指標很多，主要是指壓力—流量特性。壓力—流量特性調(diào)壓偏差（ｐｓ－ｐｋ）、（ｐｓ－ｐｂ）；開啟壓力比ｎｋ＝ｐｋ／ｐｓ；閉合壓力比ｎｂ＝ｐｂ／ｐｓ。ｎｋ＝0.9～0.95。直動式特點：反應快，波動大（0.2-0.4MPa).先導式特點：反應慢，穩(wěn)定性好，波動小。

5.3.1溢流閥4（1）作溢流閥用

如圖5-12（a）所示的溢流閥1；（2）作安全閥用

圖5-12（b）；（3）作卸荷閥用

如圖5-12（c）所示；（4）作背壓閥用

如圖5-12（a）所示的溢流閥2。２．溢流閥的應用二、順序閥分類：順序閥按結(jié)構(gòu)：直動型和先導型；按控制液壓油來源：內(nèi)控式和外控式之分。1.順序閥的基本結(jié)構(gòu)和工作原理順序閥的四種控制、泄油方式內(nèi)控：控制液壓油直接引自進油口；外控：控制液壓油從外部油路引入；外泄：閥的泄油從泄油口流回油箱；內(nèi)泄：泄油經(jīng)內(nèi)部通道進入閥的出油口。順序閥的特點１）內(nèi)控外泄順序閥：

閥口常閉，進口壓力控制閥口的開啟。出口液壓油工作，彈簧腔的泄漏油需單獨引回油箱。２）內(nèi)控內(nèi)泄順序閥：

內(nèi)控內(nèi)泄順序閥串聯(lián)在液壓系統(tǒng)的回油路中使回油具有一定的壓力，溢流閥則旁接在主油路中。３）外控內(nèi)泄順序閥：在功能上等同于液動二位二通閥，其出口接回油箱，工作時閥口處于全開狀態(tài)，用于雙泵供油回路時可使大泵卸載。４）外控外泄順序閥除可作為液動開關(guān)閥外，還可用于變重力負載系統(tǒng)中，稱之為限速鎖。２.順序閥的應用順序動作組成平衡閥使泵卸載

三、減壓閥減壓閥是一種利用液流流過縫隙液阻產(chǎn)生的壓力損失使出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。按調(diào)節(jié)要求有：用于保證出口壓力，使其為定值的定值減壓閥；用于保證進、出口壓力差不變的定差減壓閥；用于保證進、出口壓力成比例的定比減壓閥。1.減壓閥的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.減壓閥的應用減壓閥與溢流閥的工作原理和基本結(jié)構(gòu)比較減壓閥的實質(zhì)為出口壓力控制，以保證出口壓力為定值；溢流閥的實質(zhì)為進口壓力控制，以保證進口壓力恒定；減壓閥閥口常開，進、出油口互通；溢流閥閥口常閉，進、出油口不通；減壓閥出口處液壓油可用于工作，壓力不等于零，溢流閥的出口直接接回油箱；減壓閥先導閥彈簧腔的泄漏油需單獨引回油箱（外泄）；溢流閥先導閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體內(nèi)流道內(nèi)泄至出口（內(nèi)泄）。

獲得壓力低于系統(tǒng)壓力的二次油路，如夾緊油路、潤滑油路和控制油路通四、壓力繼電器微動開關(guān)調(diào)節(jié)螺釘頂桿柱塞作用：利用系統(tǒng)中壓力變化，控制電路的通斷。職能符號：第四節(jié)流量控制閥流量控制閥通過改變閥口大小，改變液阻實現(xiàn)輸出流量調(diào)節(jié)，從而控制執(zhí)行元件。

流量閥分類：節(jié)流閥調(diào)速閥（穩(wěn)流節(jié)流閥）。1.節(jié)流閥的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.節(jié)流閥的流量特性3.節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量節(jié)流閥的堵塞現(xiàn)象使節(jié)流閥在很小流量下工作時流量不穩(wěn)定，以致執(zhí)行元件出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。因此，對節(jié)流閥應有一個能正常工作的最小流量限制。這個限制值稱為節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量，用于系統(tǒng)則限制了執(zhí)行元件的最低穩(wěn)定速度。二、調(diào)速閥

1.調(diào)速閥的基本結(jié)構(gòu)和工作原理調(diào)速閥的基本結(jié)構(gòu)調(diào)速閥的工作原理1)組成：節(jié)流閥＋差壓式減壓閥2)工作原理

p1一定，

p3↑→閥芯右移→x

↑→p2↑

Δp=p3-p2=C;p3↓→閥芯左移→x↓→p2↓Δp=p2-p3=C。節(jié)流閥：F變，Δp變，qV變。調(diào)速閥：F變，Δp不變，

qV不受負載變化的影響。2.調(diào)速閥的流量特性調(diào)速閥中，節(jié)流閥既是一個調(diào)節(jié)元件，又是一個檢測元件。當檢測的壓力差值偏離預定值時，定差減壓閥閥芯產(chǎn)生相應的位移，改變減壓縫隙的大小以進行壓力補償，進而保證節(jié)流閥前后壓力差基本保持不變。因此，節(jié)流閥前、后壓力差只能是基本不變，即流經(jīng)調(diào)速閥的流量基本穩(wěn)定。應用：負載變化，運動平穩(wěn)性要求高的調(diào)速系統(tǒng)。Δp—閥的進出口壓差節(jié)流閥：Δp=Δp=p1–p2調(diào)速閥：Δp=

Δp12+Δp23※當F變化時，調(diào)速閥進出口壓差Δp

變，不變的是Δ

p23。要求：調(diào)速閥正常工作Δp>0.4~0.5MPa（Δp<0.4MPa時減壓閥不起作用）調(diào)速閥的特性曲線第五節(jié)插裝閥與疊加閥

插裝閥（也叫做邏輯閥）特點：通流能力大、密封性能好、動作靈敏，并且結(jié)構(gòu)簡單。應用：用于流量較大的系統(tǒng)或?qū)γ芊庑阅芤筝^高的系統(tǒng)中。插裝閥通過與各先導閥組合，便可組成方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。1.方向控制插裝閥2.壓力控制插裝閥3.流量控制插裝閥在插裝閥的控制蓋板上有閥芯限位器，用來調(diào)節(jié)閥芯的開度，從而起到流量控制閥的作用。若在二通插裝閥前串聯(lián)一個定差減壓閥，則可組成二通插裝調(diào)速閥。二、疊加閥第六節(jié)比例閥、伺服閥和數(shù)字閥一、比例閥比例閥統(tǒng)稱電液比例控制閥。一類是由電液伺服閥簡化結(jié)構(gòu)、降低精度發(fā)展起來的；另一類是以比例電磁鐵取代普通液壓閥的手調(diào)裝置或普通電磁鐵而發(fā)展起來的。比例閥的工作原理1)用比例電磁鐵取代直動型溢流閥的手調(diào)裝置，便構(gòu)成直動型比例溢流閥。2)把直動型比例溢流閥作先導閥與普通壓力閥的主閥相配，便可組成先導型比例溢流閥、比例順序閥和比例減壓閥。3)用比例電磁鐵取代電磁換向閥中的普通電磁鐵，便構(gòu)成直動型比例方向閥。4)用比例電磁鐵取代節(jié)流閥或調(diào)速閥的手調(diào)裝置，以輸入電信號控制節(jié)流口開度，便可組成比例調(diào)速閥。二、伺服閥伺服閥統(tǒng)稱電液伺服控制閥。電液伺服閥的輸出流量或壓力是由輸入的電氣信號控制的，主要用于高速閉環(huán)液壓系統(tǒng)中，用以實現(xiàn)位置、速度和力的控制等；而比例閥多用于響應速度相對較低的開環(huán)控制系統(tǒng)中。伺服閥具有精度高、響應快等優(yōu)點，但其價格也較高，對過濾精度的要求也很高。目前，伺服閥廣泛應用于高精度控制的自動控制設(shè)備中。1.直接位置反饋型電液伺服閥直接位置反饋型電液伺服閥的主閥芯與先導閥芯構(gòu)成直接位置比較和反饋。ＤＹ系列直接位置反饋型電液伺服閥的基本結(jié)構(gòu)。上部為動圈式力馬達，下部是兩級滑閥裝置。2.力反饋型噴嘴擋板式電液伺服閥噴嘴擋板式電液伺服閥由電磁和液壓兩部分組成。電磁部分是一個動鐵式力矩馬達。壓部分為兩級：第一級是雙噴嘴擋板閥，被稱為前置級（先導級）；第二級是四邊滑閥，被稱為功率放大級（主閥）。雙噴嘴擋板閥構(gòu)成的前置級三、數(shù)字閥

較成熟的技術(shù)是增量式數(shù)字閥，即用步進電動機驅(qū)動的液壓閥。步進電動機接受計算機發(fā)出的經(jīng)驅(qū)動電源放大的脈沖信號，每接受一個脈沖信號便轉(zhuǎn)動一定的角度，并通過凸輪或絲杠等機構(gòu)轉(zhuǎn)換成直線位移量，以推動閥芯或壓縮彈簧，實現(xiàn)液壓閥對方向、流量或壓力的控制。第六章輔助元件第一節(jié)蓄能器第二節(jié)過濾器第三節(jié)油箱第四節(jié)熱交換器第五節(jié)密封裝置第六節(jié)油管與管接頭第一節(jié)蓄能器一、蓄能器的用途蓄能器的主要功用有以下幾方面：（1）作輔助動力源（2）用作應急動力源（3）補償泄漏和保持恒壓（4）吸收液壓沖擊二、蓄能器的結(jié)構(gòu)及工作原理蓄能器是利用氣體膨脹和壓縮進行工作，有活塞式和氣囊式。

三、蓄能器的安裝使用注意事項安裝及使用蓄能器時注意以下幾點：氣囊式蓄能器中應使用惰性氣體（一般為氮氣）。蓄能器是壓力容器，搬運和拆裝時應將充氣閥打開，排出充入的氣體，以免因振動或碰撞而發(fā)生意外事故。蓄能器的油口應向下豎直安裝，且有牢固的固定裝置。液壓泵與蓄能器之間設(shè)置單向閥，防止液壓泵停止工作時蓄能器內(nèi)的液壓油向液壓泵中倒流；在蓄能器與液壓系統(tǒng)的連接處設(shè)置截止閥，供充氣、調(diào)整或維修時使用。蓄能器的充氣壓力應為液壓系統(tǒng)最低工作壓力的90％～25％；而蓄能器的容量，可根據(jù)其用途不同，參考相關(guān)液壓系統(tǒng)設(shè)計手冊來確定。第二節(jié)過濾器

一、對過濾器的基本要求過濾器就是靠濾芯上面的微小間隙或小孔來阻隔混入油液中雜質(zhì)的(1)滿足液壓系統(tǒng)對過濾精度的要求過濾器的過濾精度是指油液通過過濾器時，濾芯能夠濾除的最小雜質(zhì)顆粒度的大小，以其直徑ｄ的公稱尺寸來表示。一般將過濾器分為４類：粗的(ｄ≥0.1ｍｍ)、普通的(ｄ≥0.01ｍｍ)、精的(ｄ≥0.005ｍｍ)、特精的(ｄ≥0.001ｍｍ)。(2)滿足液壓系統(tǒng)對過濾能力的要求過濾器的過濾能力是指在一定壓力差作用下允許通過過濾器的最大流量的大小，一般用過濾器的有效濾油面積來表示。(3)過濾器應具有一定的機械強度制造過濾器所采用材料應保證在一定的工作壓力下不會因液壓力的作用而受到破壞。二、過濾器的類型及特點過濾器按濾芯的材料和結(jié)構(gòu)形式可分為:網(wǎng)式線隙式紙芯式磁性式燒結(jié)式等。三、過濾器的安裝位置及使用與維護

1.過濾器的安裝位置(1)安裝在液壓泵的吸油管路上粗過濾器（網(wǎng)式或線隙式過濾器）一般安裝在液壓泵的吸油管路上，保護液壓泵免遭較大顆粒雜質(zhì)的傷害。為了不影響液壓泵的吸油能力，其通油能力應大于液壓泵流量的３倍。(2)安裝在壓油管路上用來保護除液壓泵以外的其他液壓元件。這樣安裝的過濾器，要求過濾器要有一定的強度，最大壓力降不能超過0.35ＭＰａ，為防止過濾器出現(xiàn)堵塞，可并聯(lián)一安全閥或堵塞指示器。(3)安裝在回油路上安裝在回油管路上的精過濾器保證流回液壓油油箱的油液是清潔的。為了防止過濾器堵塞，也要并聯(lián)一個安全閥和堵塞指示器。(4)安裝在輔助泵的輸油路上在一些閉式液壓系統(tǒng)的輔助油路上，輔助液壓泵的工作壓力不高，一般只有0.5～0.6ＭＰａ。因此，可將精過濾器安裝在輔助液壓泵的輸油管上，從而保證雜質(zhì)不會進入主油路的各液壓元件中。安裝位置第三節(jié)油箱一、油箱的用途及其容積的確定作用：儲存油液、沉淀和散熱。容積：油箱的一般要大于泵每分鐘流量的３倍二、液壓油箱的結(jié)構(gòu)及設(shè)置1.基本結(jié)構(gòu)（最高油面只允許達到箱內(nèi)高度的８０％。）2.油管的設(shè)置3.隔板的設(shè)置4.空氣濾清器與液位計的設(shè)置5.放油口與清洗窗的設(shè)置第四節(jié)熱交換器一、冷卻器1.冷卻器結(jié)構(gòu)（1）蛇形管冷卻器（2）對流式多管冷卻器2.冷卻器的安裝二、加熱器第五節(jié)密封裝置間隙密封和接觸密封間隙密封：依靠相對運動零件配合面的間隙來防止泄漏接觸密封：靠密封件在裝配時的預壓縮力和工作時密封件在油液壓力作用下

發(fā)生彈性變形所產(chǎn)生的彈性接觸壓力來實現(xiàn)的分類：常用的密封件以其斷面形狀命名，有Ｏ形、Ｙ形、Ｖ形等密封圈，

另外，還有防塵圈、油封一、Ｏ形密封圈二、唇形密封圈唇形密封圈截面形狀可分為Ｙ形、Ｙｘ形、Ｖ形、Ｕ形、Ｌ形和Ｊ形等多種，主要用于動密封。三、Ｙ形密封圈工作壓力超過20ＭPa時，應施加擋圈四、Ｖ形密封圈五、油封第六節(jié)油管與管接頭一油管1.油管的種類

2.油管的安裝要求1）管路應盡量短、布置整齊、轉(zhuǎn)彎少，避免過小的轉(zhuǎn)彎半徑，彎曲后管徑的圓度不得大于10％，一般要求彎曲半徑大于其直徑的3倍，液壓油管懸伸太長時要有支架支撐。2）管路最好平行布置，且盡量少交叉。平行或交叉的液壓油管間至少應留有10ｍｍ的間隙。3）安裝前的管子，一般先用20％的硫酸或鹽酸進行酸洗；酸洗后再用10％的蘇打水中和；然后用溫水洗凈后，進行干燥、涂油處理，并作預壓試驗。4）安裝軟管時不允許擰扭，直線安裝要有余量，軟管彎曲半徑應不小于軟管外徑的9倍。彎曲處管接頭的距離至少是外徑的6倍。管接頭快換接頭第七章液壓系統(tǒng)基本回路

液壓傳動系統(tǒng)無論如何復雜，都是由一些簡單的液壓基本回路組成。液壓基本回路，是指由若干液壓元件組成的，用以完成某種特定功能的典型回路。掌握典型基本液壓回路的組成、工作原理和性能，是設(shè)計和分析液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)。第一節(jié)壓力控制回路方向控制回路壓力控制回路速度控制回路多缸動作回路第一節(jié)壓力控制回路一、調(diào)壓回路是使液壓系統(tǒng)（或系統(tǒng)中某一部分）的壓力保持恒定或不超過某一數(shù)值。當液壓系統(tǒng)在不同工作階段需要兩種以上不同大小的壓力時，可采用多級調(diào)壓回路。二、減壓回路使液壓系統(tǒng)中某一支路具有較主油路低的穩(wěn)定壓力。當液壓系統(tǒng)中某一支路在不同工作階段需要兩種以上大小不同的工作壓力時，可采用多級減壓回路。三、卸荷回路在液壓泵不停止轉(zhuǎn)動的情況下，使液壓泵在零壓或很低壓力下運轉(zhuǎn)，以減少功率損耗、降低系統(tǒng)發(fā)熱、延長液壓泵和驅(qū)動電動機的使用壽命。四、平衡回路第二節(jié)速度控制回路對液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運動速度和速度切換實現(xiàn)控制的回路。一、調(diào)速回路:節(jié)流調(diào)速、容積速調(diào)、容積節(jié)流調(diào)速二、快速回路:三、換速回路一、調(diào)速回路（1）節(jié)流調(diào)速用定量泵供油，由流量控制閥改變輸入執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。優(yōu)點是速度穩(wěn)定性好；缺點是節(jié)流損失和溢流損失較大、發(fā)熱大、效率較低。（2）容積速調(diào)改變變量泵或（和）變量馬達的排量來調(diào)節(jié)速度。優(yōu)點是無節(jié)流損失和溢流損失、發(fā)熱較小、效率較高；缺點是速度穩(wěn)定性較差。（3）容積節(jié)流調(diào)速改變變量泵與流量控制閥聯(lián)合來調(diào)節(jié)速度。優(yōu)點是有節(jié)流損失、無溢流損失、發(fā)熱較低、效率較高。1.節(jié)流調(diào)速回路(1)進油節(jié)流調(diào)速回路適用:低速、輕載、負載變化不大和對速度穩(wěn)定性要求不高的場合（2）回油節(jié)流調(diào)速回路

液壓缸的回油腔中存在一定背壓，因而能承受一定負值負載。故其運動平穩(wěn)性較好；（3）旁路節(jié)流調(diào)速回路用于負載變化小和對運動平穩(wěn)性要求不高的高速大功率場合,速度穩(wěn)定性較低。

①回油節(jié)流調(diào)速回路的節(jié)流閥使液壓缸回油腔形成一定的背壓，因而能承受一定的負值負載，并提高了缸的速度平穩(wěn)性。

②進油節(jié)流調(diào)速回路較易實現(xiàn)壓力控制。

③若使用單桿缸，無桿腔進油量大于有桿腔回油流量，故在缸徑、缸速相同的情況，進油節(jié)流調(diào)速回路的流量閥開口較大，進油節(jié)流調(diào)速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度。進、回油節(jié)流調(diào)速回路性能比較

2.容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路按油液循環(huán)方式不同分:開式和閉式。根據(jù)液壓泵與執(zhí)行元件的組合方式的不同，容積調(diào)速回路有三種組合形式：變量泵定量馬達（或液壓缸）;定量泵變量馬達;變量泵變量馬達。（1）變量泵-定量馬達（或液壓缸）容積調(diào)速回路a)變量泵-液壓缸開式容積調(diào)速回路b)變量泵-定量馬達閉式容積調(diào)速回路(2)定量泵-變量馬達容積調(diào)速回路將上圖中的變量泵換成定量泵，定量馬達置換成變量馬達即構(gòu)成這種回路。在這種調(diào)速回路中，液壓馬達能輸出的最大轉(zhuǎn)矩與變量馬達的排量成正比，馬達轉(zhuǎn)速與其排量成反比，能輸出的最大功率恒定不變，故稱這種回路為恒功率調(diào)速回路。(3)變量泵-變量馬達容積調(diào)速回路3.容積節(jié)流調(diào)速回路二、快速回路雙泵并聯(lián)快速回路。單活塞桿缸差動連接快速回路三、換速回路用行程閥的快速-慢速切換回路串聯(lián)調(diào)速閥慢速│慢速切換回路并聯(lián)調(diào)速閥慢速-慢速切換回路a)二位三通換向閥回路b)二位五通換向閥二、鎖緊回路鎖緊回路的功能是使執(zhí)行元件停止在規(guī)定的位置上，且能防止因受外界影響而發(fā)生漂移或竄動。

液壓鎖的鎖緊回路第三節(jié)方向控制回路

方向控制回路是控制執(zhí)行元件的起動、停止及換向的回路。這類回路包括換向和鎖緊兩種基本回路。一、換向回路換向回路的功能是可以改變執(zhí)行元件的運動方向。一般可采用各種換向閥來實現(xiàn)，在閉式容積高速回路中也可利用雙向變量泵實現(xiàn)換向過程。第四節(jié)多缸工作控制回路一、順序動作回路順序動作回路的功能是使多個液壓缸按照預定順序依次動作。控制方式有壓力控制和行程控制兩類。

1.壓力控制的順序動作回路用順序閥控制的順序動作回路用壓力繼電器控制的順序閥動作回路用電氣行程開關(guān)控制的順序動作回路串聯(lián)液壓缸同步回路

電液比例調(diào)速閥同步回路三、互不干擾回路互不干擾回路的功能是使幾個液壓缸在完成各自的循環(huán)動作過程中彼此互不影響。多缸快慢速互不干擾回路第八章典型液壓傳動系統(tǒng)第一節(jié)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)第二節(jié)液壓機液壓系統(tǒng)第三節(jié)汽車起重機液壓系統(tǒng)第四節(jié)裝載機液壓系統(tǒng)第五節(jié)液壓系統(tǒng)常見的故障及排除方法第一節(jié)組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)性能：在變負載或斷續(xù)負載的條件下工作時，保證動力滑臺的進給速度和穩(wěn)定性能夠承受規(guī)定的最大負載，并具有較大的工進調(diào)速范圍實現(xiàn)快速進給和快速退回。效率高、發(fā)熱少，解決工進速度和快進速度之間的矛盾方便地實現(xiàn)多種工作的循環(huán)。一、概述二、YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的工作原理三、TY5345型動力滑臺液壓系統(tǒng)的特點限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的調(diào)速回路低速運動穩(wěn)定，速度負載特性,效率高。背壓閥改善動力滑臺運動的平穩(wěn)性，并能承受一定的反向負載。限壓式變量泵和液壓缸的差動連接回路來實現(xiàn)快速運動，經(jīng)濟合理。動力滑臺停止液壓泵在低壓下卸荷，減少了能量損失。用行程閥和液控順序閥實現(xiàn)快進與工進的速度換接，動作可靠，速度換接平穩(wěn)。調(diào)速閥起到加載的作用，防止刀具和工件的突然碰撞。行程終點采用了死擋鐵停留，提高了進給時的位置精度，還擴大了動力滑臺的工藝范圍，更適合于鏜削階梯孔、锪孔和锪端面等加工。用了調(diào)速閥串聯(lián)的二次進油路節(jié)流調(diào)速，使起動和速度換接時的前沖量較小，便于壓力繼電器信號控制。

四、力滑臺液壓系統(tǒng)的調(diào)整1.限壓式變量泵調(diào)整方法2.電液換向閥換向速度的調(diào)整3.壓力繼電器的調(diào)整第二節(jié)液壓機液壓系統(tǒng)一、概述

二、YB32-200型液壓機液壓系統(tǒng)的工作原理三、YB32-200型液壓機液壓系統(tǒng)的特點使用軸向柱塞式恒功率變量泵供油，最高工作壓力由泵站溢流閥調(diào)定。順序閥的調(diào)定壓力為2.5MPa。采用了專用的預泄換向閥來實現(xiàn)上滑塊快速返回前的泄壓，保證動作平穩(wěn)。系統(tǒng)利用管道和油液的彈性變形來保壓。系統(tǒng)中上、下兩液壓缸的動作協(xié)調(diào)由上、下兩缸換向閥的互鎖來保證，一個缸必須在另一個缸靜止時才能動作。系統(tǒng)中的兩個液壓缸各有一個溢流閥進行過載保護。第三節(jié)汽車起重機液壓系統(tǒng)一、概述

二、Q2-8型汽車起重機液壓系統(tǒng)的工作原理三、Q2-8型汽車起重機液壓系統(tǒng)的特點系統(tǒng)為單泵、開式、串聯(lián)系統(tǒng)，采用了換向閥串聯(lián)組合，各機構(gòu)的動作可以獨立進行，在輕載作業(yè)時，可實現(xiàn)起升和回轉(zhuǎn)復合動作，以提高工作效率。系統(tǒng)中采用了平衡回路、鎖緊回路和制動回路，保證了起重機的工作可靠，操作安全。采用了三位四通手動換向閥換向可通過手柄操縱來控制流量，在起升工作中，可以實現(xiàn)各工作部件微速動作。各三位四通手動換向閥均采用了Ｍ型中位機能，中位卸荷減少系統(tǒng)的功率損失，適宜于間歇性工作。第四節(jié)裝載機液壓系統(tǒng)一、概述裝載機主要用來對散裝物料進行鏟運、搬運、卸載及平整場地等作業(yè)，也