电子教案与课件：《汽车机械制造基础》 第7章 汽车液压液力传动基础

2．力比和速比
在传动过程中，活塞上的力作用于密封
液体上，液体受到压力，液体压力又作
用于活塞底面。活塞1底面单位面积上
的压力(物理学中称压强，本课程中称
压力)为： A1是活塞1的底面积
F P1 A1
活塞5底面上的压力： A2是活塞5的底面积。
P2
W A2
根据流体力学中的帕斯卡原理，P1=P2=P，
（4）液压元件要求有较高的加工精度，另外一般情况 下液压系统要求有独立的能源(电动机、泵等组成的泵站)， 这些可能使产品成本提高；
（5）液压系统的故障比较难寻找，对维修人员技术水 平有较高的要求。
7.3液压泵 7.3.1齿轮泵 （一）外啮合齿轮泵 1．典型结构和工作原理。外啮合齿轮泵的典型 结构见图7.3-1。它主要由前后端盖1、3，泵体2， 一对相互啮合的齿轮7、9 和转动轴6、8等零件组成。
7.1液压传动的工作原理 1．简化的模型 在机械传动中，人们利用各种机械构件来传递 力和运动，如杠杆、凸轮、轴、齿轮和皮带等 。在液压传动中，则利用没有固定形状但具有 确定体积的液体来传递力和运动。 图7.1-1是一个简化的液压传动模型。
图7.1-1 简化的液压传动模型 1、5-活塞2、4-液压缸3-管道
A2 L2
或: L2 A1 L1 A2
v 如运动的时间为t，则活塞1的平均速度：
L1
L1 t
活塞5的平均速度：
2
v t 2
根据上式有： v2 A1
v1 A2
7-3
就是说，输出输入的速度比与活塞面积成反比，此
比值称为速比。
7.2液压传动的组成及特点 1．液压系统的组成 任何一个液压系统都由以下几部分组成： （1）动力元件。 系统中液压泵提供一定流量的压力油液，或者说 泵将机械能转换成液压能，是一个动力元件或能量 转换装置。实际上泵是整个液压系统的动力源。。
（4）辅助元件。除上述三部分以外的其他元件， 包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件等。 液压系统中的油箱、油管和滤油器等都是辅助元件 (或装置)。
（5）传动介质。 传动介质指各类液压传动中的液压油或乳化液。
2．液压传动的优缺点 与机械、电气传动相比，液压传动具有以下优点： （1）可以在运行过程中实现大范围的无级调速； （2）在同等输出功率下，液压传动装置体积小、质量轻、 运动惯性小、反应速度快； （3）可实现无间隙传动，运动平稳； （4）便于实现自动工作循环和自动过载保护； （5）由于一般采用油作为传动介质，对液压元件有润滑 作用，因此有较长的使用寿命。
图7.3-1 齿轮泵的典型结构
1、3-前、 后端盖 2-泵体 4-密封座 5-密封圈 6-长轴、 9-齿轮 8-短轴 10-滚针轴 承 11-压盖
齿轮泵的工作原理如图7.3-2所示。当齿轮按图 7.3-2所的方向旋转时，啮合点(线)把密封容积分 隔成两部分。啮合点右侧的轮齿脱离啮合，密封容 积由小变大，形成真空度，油箱的油在大气压力下， 经吸油管进入吸油口，吸入的油液被齿间槽带入啮 合点左侧的压油腔，轮齿进入啮合，密封容积由大 变小，油液被挤压出去，从压油口压到系统中。啮 合的齿轮旋转，将周而复始地实现吸油和排油，不 断地向系统供给压力油。
多选题 2分
1.外啮合齿轮泵存在的泄漏途径是（ ）。
A 径向泄漏 B 齿向误差 C 轴向泄漏 D 其它泄露
提交
这三种泄漏中，由于径向泄漏通道较长，即使在 径向间隙较大的情况下，泄漏量也比较小。而在 两个齿轮啮合点处，随着泵压力的增高，啮合点 的接触更加紧密，通过啮合线的泄漏量也不会太 大。影响泵容积效率的主要泄漏是轴向泄漏，轴 向泄漏量约占总泄漏量的80%。普通齿轮泵采用 控制轴向间隙的方法保证一定的容积效率。
汽车机械基础
第7章 汽车液压液力 传动基础
1．知识目标 掌握汽车液压、液力传动的基本结构组成及其工作原理； 掌握液压传动的基本概念及其基本知识； 2．能力目标 能正确识别各种液压元件； 能正确分析简单液压传动系统故障的原因； 能排除简单汽车液压系统故障； 3．素养目标 具备液压操作工的职业素养，具备协作意识与能力。
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低压齿轮泵的轴向间隙为0.03～0.04mm。高压齿 轮泵采用轴向间隙自动补偿装置，以减少轴向泄 漏，提高容积效率。轴向间隙自动补偿装置的大 致原理是：将压力油通到齿轮端面的一个浮动盖 板上，随着泵工作压力的提高，其端面间隙自动 减小，因此在高压下运转时也能保持较高的容积 效率。当然，必须仔细计算作用在端面上的液压 油的压力。
图7.3-2 外啮合齿轮 泵的工作原 理图。
2．外啮合齿轮泵存在的几个问题 （1）泄漏 外啮合齿轮泵存在三条泄漏途径：一是通过齿轮 外圆与泵体配合处径向间隙的泄漏，称为径向泄 漏；二是由于有齿向误差，通过两个齿轮的啮合 线处的泄漏，称为啮合线泄漏；三是通过齿轮端 面与侧盖板之间轴向间隙的泄漏，称为轴向泄漏。
（6）液压元件都是标准化、系列化产品，可以 直接从市场上购买，这有利于液压系统的设计、 制造和推广应用；
（7）可以采用大推力的液压缸或大转矩的液压
泵直接带动负载，从而省去中间减速装置，使传
动简化。
3．液压传动的主要缺点 （1）液压传动中，能量需经过二次变换，特别是在节流 调速系统中，其压力和流量损失较大，故系统效率较低； （2）液体具有较钢铁大得多的可压缩性，另外配合面处 不可避免地有油液泄漏，因此一般液压传动不能得到严格 的定比传动； （3）液体性能对温度比较敏感(主要是黏性)，这使得液 压传动的性能随着温度改变而发生变化，不易保证在高温 和低温下都具有良好的性能；当采用油作为传动介质时， 还要注意防火问题
即： F W A1 A2
,
A2 A1
W F
，输出端的力与输入端
的力之比等于两活塞面积之比，也称为增力比。
如果活塞1向下移动一段距离L1，则液压缸2内被挤出
的液体体积为A1L1。这部分液体进入液压缸4，使活塞5
上升L2距离，缸4让出的体积为A2L2。不计泄漏和液体的
A L 压缩性，两体积应相等，即: 11
。
（2）执行元件。
执行元件的作用是将液压能重新转换成机械能，克服负载，带
动机器完成所需的动作。如液压缸或液压泵。 （3）控制元件。 磨床液压系统中采用了各种阀，其中有改变液流方向的方向控
制阀(如换向阀及开停阀)、调节运动速度的流量控制阀(如节流阀) 和调节压力的压力控制阀(如溢流阀)三大类。这些阀在液压系统 中占有很重要的地位，系统借助于这些阀而获得各种功能。