内容正文:
《汽车机械基础》
液压传动概述
一、液压传动原理
如图1所示, 是人们常见的液压千斤顶的原理图。当向上抬起杠杆时, 手动液压泵的小活塞向上运动。小液压缸 1下腔容积增大形成局部真空, 单向阀 2关闭, 油箱4的油在大气压作用下经吸油管顶开单向阀3进入小液压缸下腔。
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当向下压杠杆时, 小液压缸下腔容积减小, 油液受挤压。压力升高, 关闭单向阀3, 顶开单向阀2 , 油液经排油管进入大液压缸6的下腔, 推动大活塞上移顶起重物。
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如此不断上下扳动杠杆, 则不断有油液进入大液压缸下腔,使重物逐渐举升。如杠杆停止动作, 大液压缸下腔油液压力将使单向阀2关闭, 大活塞连同重物一起被自锁不动, 停止在举升位置。
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如打开截止阀5, 大液压缸下腔通油箱, 大活塞将在自重作用下向下移。迅速回复到原始位置。
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二、液压传动系统的组成
液压传动系统主要由5个部分组成, 见表1。
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液压泵(1)
一、液压泵的工作原理
图2是液压泵工作原理简图。当偏心轮 6转动时, 会推动柱塞5和弹簧共同作用上下移动。在柱塞下行时, 缸体容积 a变大, 在缸体内会形成一定的真空度, 油箱内外就会有一定压差, 此时油液在大气压的作用下推开单向阀1进入缸体内。柱塞上行时, 缸体内的油液被压缩压力升高, 推开单向阀3, 油液进入工作系统中。由此可以看出液压泵的工作原理实际是靠改变工作腔的容积来实现的, 因此, 液压泵也称为容积泵。
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二、液压泵的主要参数
1.压力 P
1)工作压力
工作压力是指液压泵实际工作时输出的压力值,是油液为了克服阻力必须建立起来的压力, 这个压力的大小取决于负载的大小。
2)额定压力
泵在使用过程中按标准条件运行时所输出的最大压力值。此压力值也标明了泵的安全压力, 若超出此值时就是过载。
3)最高压力
泵在短时间内允许的极限压力值。液压系统的应用是十分广泛的, 每个工作系统的压力也是不相同的。根据压力的大小, 液压泵分为几个等级, 见表2。
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2.流量
1)理论流量 qt
根据泵的几何尺寸计算出的单位时间内泵排出的液体量。如果泵的工作容积为 V , 转速为 n , 则泵的理论流量为:
qt=V×n
2)实际流量 q
在某一压力值的情况下实际输出的油液量。由于实际工作时泵会存在泄漏的问题, 所以实际流量和理论流量具有一定差别, 计算时要乘以容积效率 ηV, 即
q=qt× ηV
3)额定流量qn
额定转速和额定压力下泵输出的流量。
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3.排量 V
泵在没有泄漏情况下或不考虑泄漏的情况下, 泵轴每旋转一周时所能输出的油液量或体积称为排量。排量的多少与泵的密封工作容积的变化值和密封情况有着密切的关系, 它与转速快慢没有关系。
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4.输出功率P0
输出功率是液压泵的实际工作压力与实际流量的乘积为
P0=P×q
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5.输入功率Pi
输入功率即是泵轴的驱动功率, 与泵的驱动转矩和泵的转速成正比, 即Pi=T×2πn
式中, T为液压泵的驱动转矩( N ·m ) ; n为液压泵驱动轴转速( r / m i n ) 。
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6.效率
1)容积效率ηV
液压泵在实际工作时由于传动过程中和能量转换过程中都会有一定流量的损失, 定义实际流量和理论流量的比值为容积效率, 即
ηV=q/qt
2)机械效率ηm
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2)机械效率ηm
在实际工作时, 机械运动副之间的摩擦及油液黏度也会引起能量的损失, 这种损失用机械效率ηm来表示
ηm =Tt/T
式中,Tt为液压泵的理论转矩( N ·m ) 。
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3)液压泵的总工作效率 η
总工作效率取决于容积效率和机械效率两方面, 即
η = ηV× ηm
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图1 液压千斤顶工作原理图
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1—小液压缸;2—排油单向阀; 3—吸油单向阀;4—油箱; 5—截止阀;6—大液压缸
表1 液压传动系统的组成
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图2 液压泵工作原理图
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1,3—单向阀; 2—回位弹簧;4—钢套; 5—柱塞; 6—偏心轮
表2 压力等级表
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