液压驱动系统.ppt

第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论 3、液体在管路中的流动
截面积相等的圆形管路中的沿程能量损失：
hf
lv2 λ
2dg
沿程损失系数，与Re成反比
截面积变化处的局部能量损失：
hζ
ζ
v2 2g
局部损失系数，与截面变化有关
第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理
液体容易泄露，故障不易迅速排除。 传送效率低，不适于远距离控制。
第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论
1、静止流体力学
p F A
p lim ΔF ΔA0 ΔA
• 忽略自身重力，密闭容器内液体压力处处 相等。
F2
A2 A1
F1
若A2>A1，则F2>F1
§10.2 液压控制元件
10.2.1 液压泵
3、齿轮式液压泵
结构简单，体积 小，使用方便，价格 低，维护简单，对液 压油清洁度不敏感； 但只能应用于低压环 境，流量脉动大，噪 声也比较大。
第10章 液压驱动系统
§10.2 液压控制元件
10.2.1 液压泵
4、性能参数
额定输出压力：使用中允 许达到的最大工作压力。
Re vd
流动液体处于层流与紊流 的切换点的雷诺数，称为临界 雷诺数，一般用Re0来表示。当 Re<Re0时，流动状态为层流。
第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论 3、液体在管路中的流动
圆形管路中的最大流速
vmax
d2 16 μl
Δp
平均流速为最大流速的一半
实际输出压力：由外界负 载决定。
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§10.2 液压控制元件
10.2.1 液压泵
4、性能参数
排量：不考虑泄漏的情况下，每转一周输出的 液压油压力。液压泵的排量由密闭腔体的容积 决定，而与液压泵的转速无关。
流量：单位时间内输出的液压油的体积。不考 虑泄漏情况下的流量，称为理论流量，等于排 量与转速的乘积。
§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论 3、液体在管路中的流动
液体的流动状态，一般用雷诺数Re来表示：
Re vd
液体的平均流速 圆形管路内径 液体的运动粘度
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§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论 3、液体在管路中的流动
液体的流动状态，一般用雷诺数Re来表示：
流量公式： Q πd 4 Δp 128 μl
第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论 3、液体在管路中的流动
圆形管路中的最大流速
vmax
d2 16 μl
Δp
平均流速为最大流速的一半
流量公式： Q πd 4 Δp 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ8 μl
Δp
128 μlQ π
1 d4
§10.2 液压控制元件
10.2.1 液压泵
1、柱塞式液压泵
缺点：价格贵、对油 的清洁度要求高、维 护要求高。
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§10.2 液压控制元件
10.2.1 液压泵
2、叶轮式液压泵
适用于中等液压 环境，效率较高， 转动惯量较小，价 格适中，但对液压 油的清洁度要求较 高。
第10章 液压驱动系统
液体对管壁的作用力，与之大小相等， 方向相反。
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§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论 3、液体在管路中的流动
层流：液体质点运动方向与管 路的轴线方向平行。
紊流：液体质点运动杂乱无章， 既有与轴线方向平行的运动，也 有与轴线方向垂直的运动。
第10章 液压驱动系统
第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.3 液压驱动系统 基本原理
停止
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§10.2 液压控制元件
10.2.1 液压泵
液压泵的作用：是把存储在油箱中的液压油 注入到液压管路中，形成一定的液压。
基本工作原理：通过电动机和传动机构，带 动容积控制部件转动，改变液压泵腔体内的 容积，腔体容积增大时，压力变小，从油箱 内吸入液压油；腔体容积减小时，把液压油 压入管路。
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§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论 2、流动液体力学
理想液体：没有粘性、不存在内摩擦、没有 压缩性。
过流截面的面积
流量 Q Av
平均流速
质量守恒 Q A1v1 A2v2
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§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论
10.1.2 液压传动相关理论 3、液体在管路中的流动
沿程压力损失：
Δp f
λ
ρlv 2 2d
局部压力损失：
Δpζ
ζ
ρv 2 2
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§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.3 液压驱动系统 基本原理
第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.3 液压驱动系统 基本原理
第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理 §10.2 液压控制元件 §10.3 常用液压控制回路原理 §10.4 液压驱动系统设计方案
第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.1 液压驱动系统的特点 控制力和控制力矩可以很大。 ✓ 能够实现无级调速和无间隙传动。 ✓ 动作灵敏、响应速度快、惯性小。 ✓ 元件标准化、系列化和通用化。
第10章 液压驱动系统
§10.2 液压控制元件
10.2.1 液压泵
4、性能参数 功率：一般指输入功率，即电动机的输入功率。 总效率：输出功率与输入功率之比。
2、流动液体力学
能量守恒——伯努利方程
比动能 (速度头)
比压能 (压力头)
比势能
p v2 h 常数 (位置头) ρg 2g
密度
重力加速度 液面高度
第10章 液压驱动系统
§10.1 液压驱动系统基本原理
10.1.2 液压传动相关理论 2、流动液体力学
液体流动时，受到的作用力：
F ρQ(v2 v1)
第10章 液压驱动系统
§10.2 液压控制元件
10.2.1 液压泵
1、柱塞式液压泵
第10章 液压驱动系统
§10.2 液压控制元件
10.2.1 液压泵
1、柱塞式液压泵 优点：工作压力高、 寿命长、单位功率自 身重量小、流量调节 方便。常用于高压、 大流量、大功率以及 需要进行流量调节的 场合。
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