16.1液压传动的工作原理（课件）-《汽车机械基础》同步教学（高教版）

第1节 液压传动的工作原理 一、液压传动的工作原理 图16-2所示为磨床工作台液压传动的工作原理图。 液压泵在电动机的带动下旋转，油液从油箱经过滤器被吸入液压泵，液压泵输出的压力油进入节流阀，调节压力油液流量大小，再经换向阀进入液压油缸，控制活塞带动工作台作左右直线运动。 当换向阀的手柄右移时，阀芯右移，油液从阀芯的进油口P进入，由阀芯的出油口A进入液压缸的左腔，工作台向右移动；回油从液压缸的右腔输出，进入阀芯的B口，从阀芯的回油口T直接流回油箱。 当换向阀的手柄左移时，阀芯左移，油液从阀芯的进油口P进入，由阀芯的出油口B流出，进入液压缸的右腔，工作台向左移动；回油从液压缸的左腔流出，进入阀芯的A口，从阀芯的回油口T直接流回油箱。通过改变换向阀的阀芯位置，使工作台的运动方向发生了变化。 当换向阀的手柄在中位时，阀芯位置正好挡住进油口P和回油口T，液压油无法进入换向阀，液压缸的油液也不能经过换向阀流回油池, 工作台处于停止不动的位置。 注意：当节流阀口开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度加快；当节流阀口关小时，进入液压缸的油量减小，工作台的移动速度也随之变慢。 二、液压传动系统的组成 一个完整的液压传动系统由四个部分组成： (1)动力部分 定义：动力部分是把机械能转换成液压能的动力装置。 作用：向液压传动系统提供压力油。 常用的动力装置：各种液压泵，液压泵是液压传动系统的心脏部分。 (2) 执行部分 定义：执行部分是把液压能转换成机械能以，驱动工作机构的执行装置。 常用的执行装置：各种形式的液压缸和液压马达。 (3) 控制部分 定义：控制部分是控制调节液压传动系统中油液的压力、流速、流量和活塞运动方向的控制装置。 常用的控制装置：压力阀、调速阀、流量阀和换向阀。 (4) 辅助部分 定义：辅助部分是将前面三个部分连接在一起组成一个系统，保证液压传动系统正常工作的辅助装置，是液压传动系统不可缺少的组成部分。 作用：起到储油、过滤、测量和密封的作用。 常用的辅助装置：过滤器、管件、密封件、热交换器、油箱等。 三、液压传动的传动特点 (1)液压传动应用于直线传动，可在大范围内实现无级调速，调速范围达1:2 000，且可以在运行中变换速度。 (2)液压缸的推力大，传递运动均匀、平稳，传动装置结构紧凑，重量轻。 (3)易于实现自动化控制，具有过载保护功能，使用寿命长。 (4)液压传动对油温的变化比较敏感，影响传动的平稳性。 (5)液压传动系统容易产生泄漏污染环境，不能保证严格的传动比。 四、液压传动系统的图形符号 如图16-3所示，用一些简单的图形符号（见GB/T 786.1—2009）简化地表示图16-2所示的磨床工作台液压传动系统的工作原理。 特点：直观性强，容易理解，在液压传动系统中得到广泛的应用。 注意：这些图形符号只表示液压元件的功能，不表示元件的结构和参数，并以静止状态或零位状态来表示。 第2节 液压传动的基本参数 一、 压力p 活塞单位面积上所受到的压力称为压强。压强的大小为 p=F/A 式中 p—— 液体的压强，MPa； F—— 作用在液体表面的外力，N； A—— 液体表面承压面积，mm 。 注意：液压传动中所说的压力，实际上就是压强。 帕斯卡原理：在液压传动系统中的密闭容器内，由外力作用所产生的压力，通过液体等值不变地传递到液体各点，称为静压力传递原理，这就是帕斯卡原理。 结论：液体的不可压缩性和流动连续性与帕斯卡原理是构成液压传动的两条特性和一个原理，是液压传动的理论基础。 在液压传动中，通常把压力分为几个等级，见表16-1。 一般在液压传动系统的铭牌上都标注出额定的压力值，是指在正常情况下，按试验标准规定系统能连续工作的最高压力。 二、流量q 流量为单位时间内流过某管道截面的液体的体积，即 q= V/t=Sv 式中 V——液体的体积，L； t ——时间，min； A——活塞有效面积，mm2 ； v ——活塞移动速度，mm/min； q ——流量，m3/min或L/min 。 结论：活塞的移动速度v取决于进入液压缸液体的流量q，而与液体的压力大小无关。流量q越大，活塞的移动速度v越快；流量q越小，活塞的移动速度v越慢。 三、功率P 功率指单位时间内所作的功，即 P= pq 式中 P——功率，kW； p——液体的压力，MPa； q——流量，m3/min或L/min。 结论：液压传动的功率P等于液体的压力p与流量q的乘积。压力p和流量q是液压传动中两个最基本、最重要的参数。 四、液体的压力损失 压力损失：在液体传动中，能量的损失主要表现为液压油的压力降低，称其为压力损失。 压力损失的分类：压力损失分为沿程压力损失和局部压力损失两类。 沿程压力损失：指液体在沿等截面的直管流动时，克服液体内各质点间的不同运动速度而产生的内摩擦力和液体与管壁间存在的外摩擦力，导致消耗一部分能量来抵消这两种阻力造成的压力损失。 局部压力损失：指液体流过截面形状及大小突然变化的管道区间或弯曲部分时所产生的压力损失。 常用减小压力损失的措施： （1）缩短管道的长度，减少管道的弯曲，尽量避免管道截面的突然变化。 （2）减小管道内壁的表面粗糙度值，使管道内壁光滑，选用适当油液黏度。 （3）选用足够大的管道通流面积，限制油液的流速。  小结： 1.液压传动的工作原理、组成、传动特点。 2.液压传动的压力、流量、功率与压力损失的计算。 $$