液压与气压传动复习

发布 2022-01-11 10:27:28 阅读 7714

液压与气压传动复习资料。

机械传动、电气传动、液压传动与气压传动是目前运用最为广泛的四大类传动方式。 液压传动。

一液压传动概述

液压传动是以液体为工作介质,利用液体压力来传递动力和进行控制的一种方式。

二。 液压传动的组成

(1)动力元件

把机械能转化为液压能的装置,常见的动力元件为液压泵。

(2)执行元件

把油液的液压能转换成机械能的装置,执行元件为液压缸、液压马达。

(3)控制元件

控制调节系统中油液压力、流量或流向的装置控制元件如换向阀、压力阀、流量阀等。

(4)辅助元件

保护系统正常工作的装置,如过滤器、蓄能器及各种管接头等。

液压泵。液压泵的功用:将电动机输出的机械能转化为液压油的压力能的能量转换装置。

液压系统泵站:液压系统中一般将电动机、液压泵、油箱、安全阀等组成。

一.液压泵的分类:

1按单位时间内所输出的油液体积是否可调,液压泵可分为变量泵和定量泵。

2按结构形式分,常见的液压泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。

1) 齿轮泵

外啮合齿轮泵的特点:

优点:结构简单,尺寸小,重量轻,制造方便,**低廉,工作可靠,自吸能力强,对污染不敏感和维护容易。

缺点:齿轮轴承受不平衡径向力,磨损严重,泄漏大,工作压力的提高受限制,压力脉动和噪声比较大。

② 内啮合齿轮泵的特点:

优点:结构紧凑,尺寸小,重量轻,使用寿命长和流量脉动远小于外啮合齿轮泵。

缺点:加工精度要求高,造价较高。

2)叶片泵的特点

优点:工作压力高,流量脉动小,工作平稳,噪声小,寿命较长,易于实现变量。

缺点:结构复杂,吸油能力不太好,对油液污染比较敏感。

3)柱塞泵的特点

① 轴向柱塞泵有的特点:

优点:可变量,结构紧凑,径向尺寸小,惯性小,容积效率高,工作压力高,一般用于高压系统中。

缺点:轴向尺寸大,轴向作用力大,结构复杂。

② 径向柱塞泵有以下特点:

优点:流量大,工作压力高,轴向尺寸小,可变量。

缺点:径向尺寸大,结构复杂,自吸能力差,配流轴受径向不平衡力,易于磨损,限制了转速和压力的提高。

二. 液压泵的工作原理。

装在液压泵壳体内的相互啮合的一对齿轮和泵体将齿轮泵的内腔分隔成左、右两个互不相通的工作腔,即吸油腔和压油腔。(液压泵又称为容积式液压泵。)

吸油过程:吸油腔轮齿逐渐分离退出啮合,密封工作容积增大,形成部分真空。油箱中的油液在外部大气压力的作用下经吸油管被压入吸油腔,将齿槽充满,并随着齿轮的转动把油液带入压油腔内。

压油过程:在压油腔一侧,由于轮齿进入啮合,密封工作容积减少,齿间油液被挤出去,经排油口输出,进入系统的供油管路。

三.液压泵工作的必备条件。

① 液压泵内有若干个密封容积,且密封容积可以周期性变化。液压泵的输出流量与密封容积变化量及单位时间内的变化次数成正比。 ②液压泵应有配流装置,保证吸油腔和压油腔分开,并使吸油腔在吸油过程中与油箱相通,压油腔在压油过程中与系统供油管路相通。

③油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。油箱必须与大气相通或采用密闭的充压油箱。

活塞式液压缸的类型。

液压缸是液压系统的执行元件,它把液体压力能转换成机械能,实现执行元件的直线往复运动。

按结构特点不同,液压缸可分为活塞式、柱塞式和摆动式三种。下面以活塞式液压缸为例介绍液压缸的组成及工作情况。

活塞式液压缸分为双出杆活塞式液压缸和单出杆活塞式液压缸两种类型。 根据缸体固定还是活塞杆固定,又可分为实心双出杆和空心双出杆两种结构形式。 单出杆活塞式液压缸仅一端有活塞杆,所以两腔工作面积不相等。

它也有实心单出杆和空心单出杆两种结构形式。

活塞式液压缸的组成。

液压缸的结构分为:缸筒和缸盖,活塞和活塞杆,密封装置,缓冲装置,排气装置五个部分。

1)缸筒和缸盖的连接形式常见有:

① 法兰式:适用于工作压力不高的场合。特点是:易加工,易装拆,但外形尺寸和质量都较大。缸筒一般采用铸铁制造,但用于工作压力较高场合时常采用无缝钢管制作的缸筒。

螺纹式特点是:外形小,重量轻,但端部结构较复杂,装拆需使用专用工具。

拉杆式:只用于短缸,结构通用性大,外形尺寸大且较重,常用于无缝钢管或铸钢的缸筒上,

2)活塞和活塞杆

活塞和活塞杆的连接方式很多,机床上多采用锥销连接和螺纹连接。锥销连接一般用于双出杆液压缸,螺纹连接多用于单出杆液压缸。

3)液压缸的密封装置

间隙密封,采用在活塞表面制出几条细小的环槽,以增大油液通过间隙时的阻力,特点是:摩擦阻力小,耐高温,但泄漏大,常用于压力低、速度高的液压缸。

密封圈密封,利用橡胶或塑料的弹性作用,使各种截面环贴紧在动、静配合面之。

间来防止泄漏。特点是:结构简单,磨损后有自动补偿性能,密封性能好。

4)液压缸的缓冲装置

液压缸的缓冲装置是为了防止活塞和缸盖之间相撞。缓冲装置常用于大型、高压或高精度的液压设备之中。常用缓冲结构,当活塞工作接近缸盖时,活塞和缸盖间封住的油液从活塞上的轴向节流槽流出。

由于节流口流通截面逐渐减小,从而保证了缓冲腔保持恒压而起到缓冲作用。

5)排气装置

对于要求不高的液压缸,采用将油口布置在缸筒两端的最高处。对稳定性要求较高的大型液压缸则需要设置排气装置,常用的有两种形式:一种是在缸盖最高部位处开排气孔一种是在缸盖最高部位处安放排气塞。

控制阀。液压控制阀是用来控制液压系统中油液的流动方向并调节其压力和流量的,可分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。

1.方向控制阀是控制油液流动方向的阀,包括单向阀和换向阀两种。

(1)单向阀。

普通单向阀::普通单向阀只能使油液沿一个方向流动,不容许油液反向倒流。

它装于泵的出口处,防止系统中液压冲击,影响泵工作。单向阀也可用来分隔油路,防止油路间相互干扰。

液控单向阀:液控单向阀与普通单向阀相比,多了一个液控口k和控制活塞的顶杆,当液控口k无油压时,与普通阀一样,压力油只能从p1→不能反流。当液控口k有油压时,活塞1右移,推动顶杆2将阀芯3顶开,p1相通,即油液可以从p1→也可以从p2→

2) 换向阀

换向阀是利用阀芯相对阀体的运动,使油路接通或关断,使液压执行元件实现起动、停止或变换运动方向。换向阀有多种形式,按阀芯的运动方式可分为滑阀和转阀,

常见的是滑阀;按阀的工作位置数和通路数可以分为“几位几通”阀,如二位三通阀; 按操纵控制方式不同可分为手动控制、电磁控制、液动控制、电液控制和机动控制阀。

滑阀机能:换向阀的阀芯处于中位时,其油口p、a、b、o有不同的连接方式,可表现出不同的性质,把适应各种不同工作要求的连通方式称为滑阀机能。p、a、b、o互不相通为o型,p、a、b、o全通为h型。

压力控制阀。

控制油液压力的阀是利用作用于阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来实现系统压力的控制。常见的压力控制阀有溢流阀、顺序阀和减压阀。

1)溢流阀

系统进入液压缸之外多余的油液经溢流阀流回油箱,保持系统油压基本稳定,此时溢流阀起维持系统压力恒定的作用。溢流阀还可以用来限定系统的最高压力起安全保护作用。

常用的溢流阀按其结构形式和基本动作方式可分为直动式和先导式两种直动式用于低压系统,先导式常用于中、高压系统或远程控制场合。直动式溢流阀,系统中的压力油直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡,以控制阀芯的启闭作用。通过旋松或旋紧溢流阀的调节螺钉可调节溢流阀的开启压力。

先导式溢流阀由先导阀和主阀两部分组成,作用在导阀阀芯上的液压力不足以克服导阀弹簧的作用力,导阀关闭。

先导式溢流阀的k口是一个远程控制口,当它与另一远程调压阀相连时,就可以通过调节溢流阀主阀上端的压力,实现溢流阀的远程调压。

2)顺序阀

顺序阀的主要作用是使两个以上执行元件按压力实现顺序动作,所以称为顺序阀。 按结构的不同也可分为直动式和先导式两种类型。 直动式内控顺序阀的工作原理与直动式溢流阀相似,利用输入口液压油的压力和调节弹簧的作用力相平衡,控制输入、输出口的通断。

它与直动式溢流阀的区别在于:顺序阀的输出油液不接回油箱,所以弹簧侧的泄油口必须单独接回油箱;为减小调节弹簧的刚度,顺序阀的阀芯上设置了控制柱塞。从作用来看,溢流阀主要用限压、稳压以及配合流量阀用于调速;顺序阀则主要用来根据系统压力的变化情况控制油路的通断,有时也可以将它当作溢流阀来使用。

3) 减压阀

减压阀的作用是降低液压系统中某一局部的油液压力,使用一个油泵能同时得到多个不同的压力输出,同时它还有稳压的作用。 根据所控制的压力不同,减压阀可分为定值减压阀、定差减压阀和定比减压阀。定值减压阀出口压力维持在一个定值;定差减压阀是使进、出油口之间的压力差不变或接近不变;定比减压阀则是使进、出油口压力的比值维持恒定。

定值减压阀在液压系统中应用最为广泛,因此也简称为减压阀,常用的有直动式减压阀和先导式减压阀。

流量控制阀。

流量控制阀依靠改变阀口通流面积大小来调节通过阀口的流量,从而调节执行元件(液压缸或液压马达)的运动速度。常用的流量控制阀有普通节流阀、调速阀等。

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