流体传动基本回路共50页文档
流体传动与控制资料
其中齿轮端面和端盖间的轴向间隙泄漏占总 泄漏量的75%-80%。
解决措施:端面间隙自动补偿,采用静压平衡措施
液压泵工作原理和分类 1.液压泵的工作原理
液压泵
执行元件
液压装置
液压泵
执行元件
液压装置
液压泵
执行元件
液压装置
液压泵
执行元件
液压装置
液压泵
执行元件
液压装置
液压泵
执行元件
液压装置
液压泵
执行元件
液压装置
液压泵
执行元件
液压装置
液压泵
执行元件
液压泵工作原理和分类 1.液压泵的工作原理
2.容积式液压泵工作的基本条件:
高工作压力;
最高压力pmax :液压泵在短时间内超载
运转时所允许的极限压力。
3
F、v
液压缸
液压 马达
T、ω
系统能量传递图
3 功率和效率
能量损失 ➢ 容积损失:由于泵和马达本身的泄漏所引起的能量
损失。 泵的容积效率v:
➢ 机械损失:由于泵和马达机械副之间的磨擦所引起 的能量损失。 泵的机械效率m:
1) 机械传动:如齿轮、皮带等传动。 2) 电气传动; 3) 流体传动:是以流体为工作介质,进行能量的转换、 传递和控制的传动。 包括:(1)气体传动:以气体为工作介质的流体传动。
(2)液体传动:以液体为工作介质的流体传动, 根据工作原理不同又可分为:
①液力传动:主要利用液体动能的液体传动。 ②液压传动:只利用液体压力能。
结构
齿轮泵工作原理 ➢ 齿轮泵没有单独的配流装置,齿轮的啮合线起配
流体传动与控制(章图文 (3)
第3章 流体传动与控制动力元件 手动液压泵的实物如图3-1所示,液压泵站的实物如图
3-2所示。这里所说的液压泵站是指可以提供多种压力、多 种流量的液压能源。
图3-1 手动液压泵
第3章 流体传动与控制动力元件
图3-2 液压泵站
第3章 流体传动与控制动力元件
液压泵按结构形式分为齿轮泵、柱塞泵和叶片泵三大类; 按第3章 流体传动与控制动力元件
③齿轮端面与前后盖间隙的泄漏。 齿轮端面与前后盖之间的端面间隙较大,该端面间隙封油长 度较短,因此泄漏量最大,可占泵总泄漏量的70%~75%。
从以上内容可知,齿轮泵由于泄漏量较大,其额定工作 压力不高,若提高齿轮泵的额定压力并保证较高的容积效率, 首先要减少端面间隙的泄漏问题。
(3-3)
第3章 流体传动与控制动力元件
因此,液压泵的实际输出流量q为
q=qtηV=VnηV
机械损失是指液压泵在转矩上的损失。液压泵的实际输入转
矩T总是大于理论上所需要的转矩Tt,主要原因是液压泵泵 体内相对运动部件之间由于机械摩擦而引起的摩擦转矩损失
和因液体的黏性而引起的摩擦损失。液压泵的机械损失以机
输出流量总是小于它的理论流量,主要原因是由于液压泵内
部高低压腔之间的泄漏、油液的压缩以及在吸油过程中由于
吸油阻力太大、油液黏度大以及液压泵转速高等原因,导致
油液不能全部充满密封工作腔。
第二章流体流动PPT精品文档46页
蔽式叶轮:适用于输送清洁液体
敞式和半蔽式叶轮:流道不易堵塞,适用于输送含 有固体颗粒的液体悬浮液,效率低。
按吸液方式:单吸式、双吸式。
后盖板 平衡孔
单吸(a式)
双吸式
单吸式与双吸式叶轮
单吸式:结构简单,液体从叶轮一侧被吸入。
双吸式:吸液能力大,基本上消除轴向推力。
(4 )轴封装置 ----减少泵内高压液体外流,或防止空
(2)泵理论压头与叶片弯曲方向的关系
叶片形式:径向,前弯,后弯
径向叶片: 2 90
后弯叶片: 2 90
H
与
Q
无关
H与Q降低
前弯叶片: 2 90
H与Q增加
w2
c2
w2
c2
w2
c2
α2 u2
α2 u2
α2 u2
(a)
(b)
(c)
叶片弯曲方向及其速度三角形
c
前弯叶片:压力头小于动
H∞
β 2 >90
压头,冲击损失大。
Hc2u gu2
c2u2cos2
g
—— 离心泵基本方程
3.离心泵基本方程的讨论
H f (泵结构,流)量
(1) 离心泵理论流量Q对理论压头H∞的影响
Q 2r 2 b 2 c 2 s in 2 2r 2 b 2 c 2 r
H u2g c2uu2(u2cg 2rctg2)
H 1 g u 2 22 Q r2 b 22c ut2 g 1 g r222 Q b 2ct2 g
气侵入泵内
填料密封
填料如浸油或渗涂石墨的石棉带、碳纤维、氟纤维 和膨胀石墨等,填料不能压得过紧,也不能压得过
松,应以压盖调节到有液体成滴状向外渗透。
《流体传动与控制》课件第7章
图7-5 溢流阀调压
2.二级调压回路 二级调压回路如图7-6所示,该回路可实现液压泵出口 处两个压力值的调节。当二位二通换向阀电磁铁失电处于左 位工作时,液压泵出口处的压力由溢流阀2决定;当二位二 通换向阀电磁铁得电处于右位工作时,液压泵出口处的压力 由溢流阀4决定,从而实现两级调压。
图7-6 二级调压回路
在图7-14(b)中,活塞上行时蓄能器与油箱相通,故蓄能器内的 压力为零。当活塞下行接触工件时泵的压力上升,泵的Байду номын сангаас液进入蓄能器。 当蓄能器的压力上升到调定压力时,压力继电器发讯使泵卸载,这时缸 由蓄能器保压。该方案适用于加压和保压时间较长的场合。与图7-14 (a)所示的方案相比,它没有泵和蓄能器同时供油、满足活塞快速运 动的要求及当换向阀突然切换时蓄能器吸收液压冲击的功能。
量泵等来实现,改变马达的排量Vm可通过采用变量马达来 实现。因此,调速回路主要有节流调速回路、容积调速回路
和容积节流调速回路三种方式。
7.4.2 调速回路 调速回路主要有以下三种情况: (1)节流调速回路:由定量泵供油,用流量阀调节进入或
(2)容积调速回路:用调节变量泵或变量马达的排量来实
(3)容积节流调速回路:用限压变量泵供油,由流量阀调 节进入执行机构的流量,并使变量泵的流量与调节阀的调节 流量相适应来实现调速。此外,还可采用几个定量泵并联, 按不同速度需要,启动一个泵或几个泵供油实现分级调速。
1.节流调速回路 节流调速回路是通过调节流量阀的通流截面积大小来改 变进入或流出执行机构的流量,从而实现运动速度的调节。
图7-17 利用溢流阀远程控制口卸荷
7.3.6 平衡回路 平衡回路的功用在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之
相连的工作部件因自重而自行下落。图7-18所示为采用顺序
流体传动与控制(章图文 (2)
第2章 流体力学基础
当液体整体作线形流动时,称为一维流动;当作平面或 空间流动时,称为二维或三维流动。一维流动最简单,但是 严格意义上的一维流动要求液流截面上各点处的速度矢量完 全相同,这种情况在实际液流中极为少见。一般常把封装容 器内的液体的流动按一维流动处理,再用实验数据来修正其 结果,液压传动中对油液流动的分析讨论基本是按此方法进 行的。
第2章 流体力学基础
图2-3 帕斯卡原理图
第2章 流体力学基础
图2-4 绝对压力、相对压力与真空度的关系
第2章 流体力学基础 3.压力的表示方法 压力的表示方法有两种:一种是以绝对真空作为基准所表
示的压力,叫做绝对压力(AbsolutePressure);另一种是以大 气压(AtomospherePressure)pa作为基准所表示的压力,叫做 相对压力(GaugePressure)。由于大多数测压仪表所测得的压
除了液体的重力、液面上的压力p0外,还有容器壁面对液体 的压力。要求得液体内液面深度为h的某点B处的压力,可 在液体内取出一个通过该点的底面,底面积为ΔA的垂直液 柱,如图2-1(b)所示。小液柱的上顶与液面重合,这个小 液柱在重力及周围液体的压力作用下处于平衡状态,于是有
pΔA=p0ΔA+ρghΔA
第2章 流体力学基础
液体流动时,如果液体中任一空间点处的压力、速度和 密度等都不随时间变化,则称这种流动为定常流动(或稳定 流动、恒定流动);反之,则称为非定常流动(或非稳定流 动、非恒定流动)。定常流动与时间无关,所以研究方便, 而进行非定常流动的研究时就复杂得多。因此,在研究液压 系统的静态性能时,往往将一些非定常流动问题适当简化, 作为定常流动来处理。但在研究其动态性能时,则必须按非 恒定流动来考虑。
第1章 流体传动基本回路
1.2 速度换接回路
速度换接回路的功用是使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度变 换成另一种运动速度(例如,由快进变换成工进等等)。常见的形式有以下一些。
(1)行程阀实现快慢速换接的回路
当换向阀右位和行程阀下位按入回路时,节流阀被短路,流入液压缸左腔的 压力油使活塞快速向右运动。当活塞移动 到挡块压下行程阀的位置时,行程阀关闭, 液压缸右腔的油液必须通过节流阀才能流 回油箱,活塞运动转变为慢速工进。当换 向阀左位接入回路时,压力油经单向阀进 入液压缸右腔,活塞快速向左返回。这种 回路的快慢速换接过程比较平稳,换接点 位置较易控制(换接精度高);缺点是行程 阀的安装位置不能任意布置,管路连接较 为复杂。 行程阀如改用电磁阀,并通过挡块压 下电气行程开关来操纵,也可以实现上述 的快慢速自动换接。这样虽可以灵活地布 置电磁阀的安装位置,但换接平稳性和换 接精度都没有行程阀好。
(2)并联减压回路
两个(或多个)减压阀和泵并联,减 压后的压力到达液压缸,形成两个液压 支路。二者毫无关联。泵出口处的最大 压力决定于溢流阀A。
(3)多级减压回路
二位二通阀处于右位时,减压 阀的远控口断路。提供给缸的压力 是减压后的压力pC ,二位二通阀处 于左位时,减压阀由远程调压阀B控 制,提供给缸的压力是减压后的压 力pB,pB<pC 泵出口的最大压力决定 于溢流阀A。
1.7 保压回路
保压回路的功用是使系统在液压缸不 动或仅有极微小的位移下稳定地维持住压 力。最简单的保压回路是使用密封性能较 好的液控单向阀回路,但是阀类元件处的 泄漏使这种回路的保压时间不能维持很久。
(1) 用液控单向阀和电接触式压力表 的自动补油式保压回路
当换向阀2右位接入回路时,液压缸上 腔成为压力腔,在压力到达预定上限值时 电接触式压力表4发出信号,使换向阀切换 成中位;这时液压泵卸荷,液压缸由液控 单向阀3保压。当液压缸上腔压力下降到预 定下限值时,电接触式压力表又发出信号, 使换向阀右位接入回路,这时液压泵给液 压缸上腔补油,使其压力回升。换向阀左 位接入回路时,活塞快速向上退回,这种 回路保压时间长,压力稳定性高,适用于 保压性能较高的高压系统。
流体传动与控制(章图文 (4)
个方向上缸的运动速度差值就愈小。
图4-6所示为单杆活塞的另一种连接方式,它把右腔的 回油管道和左腔的进油管道相连通,这种连接方式称为差动 连接。在差动连接回路中,由于无杆腔受力面积大于有杆腔 受力面积,使得活塞向右的作用力大于向左的作用力,因此 活塞杆作伸出运动,并将有杆腔中的流体挤出,流进无杆腔, 加快了活塞杆的伸出速度。活塞前进的速度v3及推力F3为
第4章 流体传动与控制执行元件
Fi
4
Di2 pmi
i
4q
Di2
vi
式中: Di -第 i 级缸筒的内径; mi -第 i 级缸筒时的机械效率; q -缸的输入流量;
p -缸的进口压力;
vi -第 i 级缸筒的容积效率。
(4-16) (4-17)
第4章 流体传动与控制执行元件 3)齿轮缸 齿轮缸如图4-11所示,它是由两个活塞和一套齿轮齿
条传动装置组成的。当液压油推动活塞左右往复运动时,齿 条就推动齿轮往复转动,从而驱动工作部件作往复转动。齿 轮缸多用于自动线、组合机床等转位或分度机构中。
图4-11 齿轮缸
第4章 流体传动与控制执行元件
气压传动的齿条活塞缸的结构与齿条活塞液压缸相似。
齿条活塞缸工作时,齿轮轴输出的扭矩T和回转角速度
第4章 流体传动与控制执行元件
图4-1 单作用液压缸
第4章 流体传动与控制执行元件
图4-2 双作用液压缸
第4章 流体传动与控制执行元件
4.1.1 活塞缸 活塞缸是流体传动中最常用的执行元件。活塞缸可分为
单杆活塞缸和双杆活塞缸两种结构形式。其固定方式有缸筒 固定和活塞杆固定两种。
1.双杆活塞缸 双杆活塞缸两端都有杆伸出,当两活塞直径相同、液体 或气体的压力和流量不变时,活塞(或缸体)在两个方向上 的运动速度和推力都相等。双杆活塞缸常用于要求往返运动 速度相同的场合,如外圆磨床工作台往复运动的液压缸。
第二章流体力学基础流体传动演示文稿
2.1 流体的物理性质
液压油选用 ——对液压油液的选择要求 ➢ 粘温特性好 ➢ 有良好的润滑性 ➢ 成分要纯净 ➢ 对热、氧化水解都有良好的化学稳定性,使用寿命长 ➢ 比热和传热系数大,体积膨胀系数小,闪点和燃点高,流
动点和凝固点低。 (凝点—油液完全失去其流动性的最高温度) ➢ 抗泡沫性和抗乳化性好,防锈性好 ➢ 材料相容性好,腐蚀性小 ➢ 对人体无害,对环境污染小,价格便宜无毒
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2.1 流体的物理性质
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2.1 流体的物理性质
1液体的密度和重度 密度 ρ ——液体的密度(kg/m3); ΔV——液体中所任取的微小体积(m3) Δm——体积ΔV中的液体质量(kg)
密度的物理含义是质量在空间某点处的密集程度。密度 是空间点坐标和时间的函数,即ρ=ρ(x,y,z,t)。
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2.1 流体的物理性质
被测液体在规定温度下的恩格勒粘度为:
E t 0.02t t0
求得了恩格勒粘度E后,可由下面的半经验公式求出被 测液体的运动粘度:
(0.0731E 0.0631/ E) 104 m2 / s
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2.1 流体的物理性质
液压油牌号,常用某一温度下的运动粘度平均值来表示, 如 N32 号 液 压 油 , 指 40℃ 时 运 动 粘 度 的 平 均 值 为 32mm2/s ( cSt)。旧牌号20号液压油是指这种液压油在50℃时的运动粘 度平均值为20mm2/s(cSt)。
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2.2 流体静力学
如果垂直液压缸的活塞上没有载荷,则不计活塞重量及其 他阻力时,不论怎样推动水平液压缸的活塞,都不能在液体中 形成压力,说明液压系统中的压力是由外载荷决定的,这是液 压传动中的一个基本概念。
流体动力学基础ppt课件
质点在不同时刻所形成的曲线,其数学表达式为:
dx dy dz dt u vw
(3-14)
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式(3-14)就是迹线微分方程,是自变量。 流线是某一瞬时在流场中所作的一条曲线,在这条曲
线上的各流体质点的速度方向都与该曲线相切,因此流线 是同一时刻,不同流体质点所组成的曲线,如图3-3所示。
化(增加或减少),则管道中每一点上流体质点的速
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图 3-1 中间有收缩形的变截面管道内的流动
2024大或减少),从而产生了当地加速 度。
应该注意,流体质点和空间点是两个截然不同的概念,
空间点指固定在流场中的一些点,流体质点不断流过空间
点,空间点上的速度指流体质点正好流过此空间点时的速
量小于从阀门B流出的水量,水箱中的水位就逐渐下降,
于是水箱和管道任一点流体质点的压强和速度都逐渐减小,
射流的形状也逐渐向下弯曲。这种运动流体中任一点流体
质点的流动参数(压强和速度等)随时间而变化的流动,称
为非定常流动。由上可见,定常流动的流场中,流体质点
的速度、压强和密度等流动参数仅是空间点坐标x、y、z
流体运动学研究流体的运动规律,如速度、加速度等 运动参数的变化规律,而流体动力学则研究流体在外力作 用下的运动规律,即流体的运动参数与所受力之间的关系。 本章主要介绍流体运动学和流体动力学的基本知识,推导 出流体动力学中的几个重要的基本方程:连续性方程、动 量方程和能量方程,这些方程是分析流体流动问题的基础。
的函数,而与时间t无关,用Φ表示任一流动参数(即Φ可
表示u,v,w,p,ρ等),则
Φ= Φ (x,y,z)
(3-11)
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第七章_流体传动基本回路 容积、快速、换接
第二阶段将已调到最大值 的变量泵的排量VB固定不变, Pm 然后调节变量马达的排量Vm,
使之从最大逐渐调到最小, 此时马达的转速nm便进一步 逐渐升高到最高值(在此阶段
-Vmmax -VBmax
中,马达的输出转矩Tm逐渐 减 小 , 而 输 出 功 率 Pm 不 变 ) 。
Tm
这一阶段相当于定量泵变量 nm 马达的容积调速回路。
稳态工作时qB=q1
二、快速回路
1、差动快速
2.双泵供油的快速运动回路
当系统压力小于3的调 整压力时,进入系统的流量 q为:q=q1+q2
当系统压力大于3的调整 压力,小于5的调整压力时, 进入系统的流量q为: q=q1
当系统压力等于5的调 整压力时,进入系统的流量 q为: q<q1
双泵供油回路功率利用合理、效率高,并且速度换接较 平稳,在快、慢速度相差较大的机床中应用很广泛,缺点 是要用一个双联泵,油路系统也稍复杂。
3、增速缸快速回路
4、辅助缸快速
三、速度换接回路
速度换接回路用来实现运动速度的变换, 即在原来设计或调节好的几种运动速度中,从 一种速度自动转换成另一种速度。对这种回路 的要求是速度换接要平稳,即不允许在速度变 换的过程中有前冲(速度突然增加)现象。下面 介绍几种回路的换接方法及特点。
1、用单向行程节流阀 换接
1、变量泵和定量执行机构组成的容积调速 回路 VB≠c Vm=c
Pm
Tm nm
VB
nm =nBVB Vm
Tm=VmΔp 2π
Pm=nmTm=VBnBTm Vm
2、定量泵和变量马达的容积调速回路;
nm =nBVB Vm Tm=VmΔp 2π Pm=nmTm=pqm=pVBnB
流体传动与控制_周忆_液压基本回路资料
所谓基本回路就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。
例如用来调节液压泵供油压力的调压回路,改变液压执行元件工作速度的调速回路等都是常见的液压基本回路,所谓全局为局部之总和,因而熟悉和掌握液压基本回路的功能,有助于更好地分析、使用和设计各种液压传动系统。
压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力,以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路,这类四路包括调压、减压、增压、卸荷和平衡等多种回路。
7.1.1 调压回路功用:使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。
在定量泵系统中,液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。
在变量泵系统中,用安全阀来限定系统的最高压力,防止系统过载。
若系统中需要二种以上的压力,则可采用多级调压回路。
(1)单级调压回路如图4-16a所示,在液压泵1出口处设置并联的溢流阀2,即可组成单级调压回路,从而控制了液压系统的最高压力值。
(2)二级调压回路如图6-1a,可实现两种不同的压力控制。
(3)多级调压回路如图6-1b所示的由溢流阀1、2、3分别控制系统的压力,从而组成了三级调压回路。
在这种调压回路中,阀2和阀3的调定压力要小于阀1的调定压力,但阀2和阀3的调定压力之间没有什么一定的关系。
7.1.2 减压回路减压回路的功用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。
最常见的减压回路通过定值减压阀与主油路相连,如图6-2所示。
回路中的单向阀供主油路压力降低(低于减压阀调整压力)时防止油液倒流,起短时保压之用。
减压回路中也可以采用类似两级或多级调压的方法获得两级或多级减压,图6-2b所示为利用先导型减压阀1的远控口接一远控溢流阀2,则可由阀1、阀2各调得一种低压,但要注意,阀2的调定压力值一定要低于阀1的调定压力值。
为了使减压回路工作可靠起见,减压阀的最低调整压力不应小于0.5Mpa,最高调整压力至少应比系统压力小0.5MPa。
当减压回路中的执行元件需要调速时,调速元件应放在减压阀的后面,以避免减压阀泄漏(指由减压阀泄油口流回油箱的油液)对执行元件的速度发生影响。