工程机械液压与液力传动复习资料

工程机械液压与液力传动复习资料内容摘要：

，减小倾角γ，排量减小。 直至活塞上移到使滑阀关闭 h油口为止。  伺服变量机构结构： 滑阀 2连三个油口： a通高压油， b通活塞大腔， c通油箱。 组成：一个差动液压缸和一个双边控制阀。 滑阀下移△ X，上槽口打开，高压油使活塞下移△ Y（上腔面积大、推力大） ,斜盘倾角增量△α，当△ Y= △ X时，上槽口关闭，活塞停止移动，即 “ 反馈 ”。 特点 ： 流量 与系统无关，只 决定于 控制 指令 ，亦称 “ 随动 系统 ” —— 位移跟随 、 力的放大。  恒功率变量机构 特点 ：油泵的压力和流量近似的按 双曲线规律 变化，即压力升高、流量减少，压力降低、流量增加，而泵的 输出功率 近似 不变。 工程机械采用恒功率变量系统实现自动变速，作业速度随外负荷增大而自动降低；负荷减小时，作业速度自动提高，以提高机械作业效率。 8 恒功率变量机构组成：活塞、滑阀、芯轴、内弹簧、外弹簧、调节螺钉、单向阀等。 滑阀力平衡方程： 222 1 0)4 d d p T c x   （  工作原理与特性曲线 A1点：外弹簧预紧力 T0所对应的活塞 1受力平衡点， x=0。 当 p≤ p0时， c槽打开， g槽关闭， a、 e 腔压力相等，活塞受差压下移到下极限位置，则 γ max,Vmax,qmax。 对应 A0A1段。 p ≥ p0时， P＞ T0，滑阀 2上升， c 关闭， g开启，上腔 e 压力油经 f、 g从 2 中心孔回油箱，活塞 1上移， γ 减小，排量减小，直到 1 关闭 c槽。 对应 A1B段， B 点对应内弹簧 4开始受压，油泵压力为 P1。 p ≥ p1时，滑阀与活塞移动情况与 A1B段一致，内、外弹簧均受压，直到阀芯 3升到被调节螺钉挡住，弹簧不再受压，斜盘倾角 γ 最小，流量最小。 p ≥ p2，由于螺钉挡住， γ 不变，流量不变，压力升到最大，对应 CD 段 斜斜 轴轴 式式 轴轴 向向 柱柱 塞塞 泵泵 工作原理 : 缸体 轴线 与传动轴不 在一条 直线 上，它们之间存在一个摆角 β。 柱塞与传动轴之间通过连杆连接。 传动轴旋转通过连杆拨动缸体旋转，强制带动柱塞在缸体孔内作往复运动。 特点：柱塞受力状态较斜盘式好，可增大摆角来增大流量， γ max=25186。 且耐冲击、寿命长。 外形尺寸较大，结构复杂。 第第 四四 章章 液液 压压 执执 行行 元元 件件 167。 液压缸的类型和特点 液压缸 的功用： 将 液压能 转 变 为 机械能 ， 输出 往复 直线运动。  液压缸的分类 按结构形式分： 活塞缸 又分单杆活塞缸、双杆活塞缸 柱塞缸 摆动缸 又分单叶片 摆动缸、双叶片摆动缸 按 作用方式 分： 单作用 液压缸 油液只通缸的一腔，油液驱动活塞杆单方向运动，反向靠弹簧力、重力等驱动； 双作用 液压缸 双向运动都依靠油压力驱动； 复合式 缸 活塞缸与活塞缸组合、活塞缸与柱塞缸组合、活塞缸与机械结构组合。 双杆活塞缸 活塞两侧都有活塞杆伸出。 安装方式：活塞杆固定式和缸筒固定式。 双双 活活 塞塞 杆杆 缸缸 的的 应应 用用 当缸筒固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的三倍； 当活塞杆固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的两倍。 双杆活塞缸的速度推力特性 油缸在左右两 个方向上输出的速度相等。 油缸在左右两个方向上输出的推力相等。 P1—— 进油压力、 P2—— 回油腔背压力、 η m—— 液压缸机械效率、 A—— 活塞有效作用面积、 D—— 活塞直径、 d—— 活塞杆直径、 η V—— 液压缸容积效率。  双作用单杆活塞缸 一端带活塞杆，有 缸筒固定 和 活塞杆固定 两种安装方式，运动部件移动范围为活塞有效行程的两倍。 双向运动速度不同，推力也不同。 单单 杆杆 活活 塞塞 缸缸 速速 度度 推推 力力 特特 点点 单单 杆杆 活活 塞塞 缸缸 差差 动动 连连 接接 的的 速速 度度 推推 力力 特特 性性 差差 动动 连连 接接 ：： 单活塞杆缸 两腔同时通压力油 ， p1=p2。 9 差动连接的液压缸 只能 向 活塞杆 伸出 方向运动。 如果 要求差动缸向右运动速度 v3＝非差动连接向左运动速度 v2，则 2Dd 伸出 速度较快 ，而 推力较小 ，用于机构快进，不增加泵的容量和功率。  柱塞缸的特点 柱塞与缸筒无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱塞与缸盖上的导向套有配合关系。 为减轻重量，减少弯曲变形，柱塞常做成空心。 柱塞缸 只能作 单作用 缸，需 借重力缩回。 柱塞缸的速度推力特性  伸伸 缩缩 液液 压压 缸缸 结构 ：由两个或多个活塞式缸套装而成， 前 一 级 活塞缸的 活塞杆是后 一 级 活塞缸的 缸筒。 各级活塞依次伸出可获得很长的行程，当依次缩回时 缸的轴向尺寸很小。 特别适用于工程机械及自动线步进式输送装置。 伸伸 缩缩 液液 压压 缸缸 的的 速速 度度 推推 力力 特特 性性 时，依次 从大到小 、 从外到内 伸出。 时，依次 从小到大 、 从内到外 缩回。 双作用伸缩液压缸特别适用于工程机械及自动线步进式输送装置。 单作用伸缩液压缸与双作用伸缩液压缸不同点是回程靠外力，而双作用靠液压作用力。 此外，还有齿条活塞缸、增速缸、增压缸、摆动式液压缸等。 ξξ 液液 压压 缸缸 的的 典典 型型 结结 构构 缸体组件 包括缸筒、缸盖、缸底等零件。 活塞组件 包括活塞与活塞杆等零件。 密封装置 活塞与缸筒、活塞杆与缸盖的密封。 缓冲装置、排气装置 液压缸安装 连接形式 ： 脚架式，耳环式，铰轴式 （顺序伸缩） 第一节臂为双作用活塞缸（缸 换向阀 A动作） 第二节、第三节由双级缸 2驱动，第一级双作用活塞缸驱动第二节臂，第二级柱塞缸驱动第三节臂。 第一节伸出：进油：换向阀 A→ a口→活塞杆 11油管油道→无杆腔→缸筒、第一节臂伸出 回油：有杆腔→ 11油管油道→ b口→换向阀 A 第二级臂伸出：换向阀 B动作。 进油： c 口→缸 1活塞杆中心油道→缸 2d 口→一级缸活塞杆 30内孔→ 二级柱塞缸内腔→二级柱塞缝隙→一级无杆腔→二节臂伸出 回油：一级有杆腔→ 30内油道→ e口→缸 1有杆腔→ b口→换向阀 b 第三节臂伸出：一级缸筒 29完全伸出→油压上升→二级柱塞 24伸出→第三节臂伸出 ξξ 油缸细部结构 1 缸筒材料：无缝钢管 2 缸筒与缸盖连接方式 ： 法兰式 、 螺纹式 、半环式、 拉杆式 、焊接式 液压缸安装 连接 形式 ： 脚架式、耳环式、铰轴式、法兰式 活塞杆安装 连接 方式 ： 耳环式、法兰式。 耳环式：单耳环、带衬套的单耳环、球铰型单耳环 3 活塞和活塞杆 材料：活塞 —— 灰铸铁、耐磨铸铁、 铝合金。 活塞杆 —— 35钢或 45 钢。 活塞与活塞赶的 连接形式 ： 整体式 、焊接式、 螺纹式 、 半环式 、锥销式 ξξ 密封装置 类型：间隙式密封 ； 密封圈密封 ； 活塞环密封。 液压缸 密封圈 的 类型 ： O型 密封圈 ； Y型 密封圈 ； V型 密封圈 ； 组合式 密封。 活塞杆的构造：实心活塞杆、空心活塞杆 10 活塞杆的导向：无导向套、金属导向套、非金属导向环  O型密封圈 特点：结构紧凑、摩擦力小，装拆方便，成本低。 应用 :静密封＜ 32MPa； 动密封＜ 10MPa。  Y形密封圈 类型： 宽断面 、 窄断面 密封原理： 唇口 端 对 着 高压侧 ，压力使唇口贴紧壁面。 特点：密封性、稳定性和耐压性较好，阻力小，寿命较长，唇边磨损后能自动补偿。 材料 ： 丁晴 橡胶、 氟 橡胶、 聚氨酯 橡胶。 应用：往复运动密封，宽断面＜ 20MPa，窄断面＜ 32MPa。 轴用 密封装在孔的槽内， 短唇与轴 相对 滑动。 孔用 密封装在轴的槽内， 短唇与孔 相对 滑动。  V形 密封圈 组成 ： 压环、 V形环、支撑环 密封原理： 开口端对 应 高压侧 ；压环、支撑环压力使 V形圈唇口贴紧壁面。 特点：密封性好、耐压高、寿命长。 应用 ： 适用＜ 50MPa的活塞及活塞杆往复运动密封。 油液泄露时，可调整压环压力补偿 V形环接触应力。  组合式密 封 组成： O形圈、滑环或支撑环。 特点：寿命长、摩擦阻力小且稳定。 应用：适用＜ 50MPa的活塞及活塞杆往复运动密封。  放尘封 作用：防止灰尘、沙粒等进入缸内。 类型：无骨架式、骨架式 双唇形密封圈 ； 内唇与外唇的作用。  缓冲装置 目的： 防止 缸中运动件在行程终端发生碰撞、以致损坏。 缓冲原理：缓冲柱塞（绿色）在排油腔产生足够大的缓冲压力（回油阻力），使 v下降，避免碰撞。 常用 缓冲 装置 型式 ： 间隙式 ：圆柱形环隙式、圆锥形环隙式 ； 可变节流槽 式 ； 可变节流孔 式。 可调节流式缓冲装置 ：节流阀开口面积可根据负载 进行调节，从 而改变活塞缓冲速度。  排气装置 气体的产生：油液中气体分离、长时间不用，外界侵入。 危害：影响液压缸运动平稳性、产生冲击。 措施：在缸的高部位开排气孔或安排气塞。 活塞杆安装连接方式：耳环式、法兰式。 第第 五五 章章 液液 压压 控控 制制 阀阀 ξξ 概概 述述 液压阀的基本结构与原理  功能 ：在液压系统中被用来 控制 液流的 压力 、 流量 和 方向 ，保证执行元件按照要求进行工作。 属控制元件。 液压阀基本结构：包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置。 液压阀基本工作原理：利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及阀口的大小，实现 压力、流量和方向的控制。  液压阀的 分类  按 用途 不同分： 压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力的阀。 如溢流阀、减压阀、顺序阀等。 流量控制阀 用来控制和调节液压系统液流流量的阀。 如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀等。 11 方向控制阀 用来控制和改变液压系统液流方向的阀类。 如单向阀、液控单向阀、换向阀等。  根据 结构 形式分类 滑阀 滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。 锥阀 锥阀阀芯半锥角一般为 12176。 ～ 20176。 ，阀口关闭时为线密封，密封性能好 且动作灵敏。 球阀 性能与锥阀相同。  根据 控制方式 不同分类 定值 或 开关 控制阀 被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。 比例 控制阀 被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。 伺服 控制阀 被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变化的阀类，包括机液伺服阀和。