矿山机械液压传动
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二、填空题
1、方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀、流动方向、压力的高低，流量的大小。
2、小于、大于、泄露。
3、排量、功率。
4、缩小压油口、适当增加径向间隙。
5、偏心距e、偏心方向。
6、机械能、工作液体的压力能、液体压力能、机械能、转矩、转速。
7、两啮合齿轮间的密闭区域在缩小或扩大的时候,内部油受压被挤出或形成真空,给齿轮泵造成额外负载、在齿轮泵的两侧端盖上开卸荷槽。
8、压力继电器。
9、供油流量、排量。
10、速度控制回路。
三、简答题
1、液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。
2、在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会忽然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。
减小液压冲击的措施：
(1)使直接冲击改变为间接冲击。
(2)限制管中油液的流速。
(3)用橡胶软管或在冲击源处设置蓄能器，以吸收液压冲击的能量。
(4)在容易出现液压冲击的地方，安装限制压力升高的安全阀。
3、齿轮泵优点是结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，重量轻，自吸能力好，对油液污染不敏感，工作可靠；缺点是流量和压力脉动大，噪声大，排量不可调。
叶片泵优点是输出流量均匀，脉动小，噪声小；缺点是结构较复杂，对油液的污染比较敏感。柱塞泵优点是：泄漏小，容积效率高，可以在高压下工作。
4、为了避免活塞运动到行程终点时撞击缸盖、产生噪音、影响活塞运动精度甚至损坏机件，常在液压缸两端设置缓冲装置。
液压缸缓冲装置的工作原理是利用活塞或者缸筒在其行程接近终点时，在活塞与缸盖之间封闭一部分油液，强迫油液通过一小孔或细缝并挤出，产生很大的阻力，从而使运动部件受到制动逐渐减低速度，达到避免活塞与缸盖相互碰撞冲击的目的。
5、
液控单向阀是依靠控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。液控单向阀与普通单向阀不同之处是多了一个控制油路K，当控制油路未接通压力油液时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作，压力油只从进油口流向出油口，不能反向流动。当控制油路油控制压力输入时，活塞顶杆在压力油作用下移动，用顶杆顶开单向阀，使进出油口接通。若出油口大于进油口就能使油液反向流动。
6、蓄能器的功用：（1）短期大量供油（2）系统保压（3）应急能源（4）缓和冲击压力（5）吸收脉动压力。
7、所谓液压基本回路，就是由若干个液压元件组成，用来完成特定功能的油路结构。液压基本回路按其在液压系统中的功能可以分为：方向控制回路、压力控制回路、调速回路和快速运动回路等。
四、计算题
2、解：
流量:
理论转速:
理论转矩:T= 10 ×6 ÷20π=0.95Nm
实际输出功率P= 0.95 ×2400×0.75÷9550=0.18Kw
3、解：
1）负载数值，两缸结构相同，得等式：
P1×A1=F1+P2×A2
P2×A1'=F2
其中A1=A1'，F1=F2，代入数值，得：
P2=0.56MPa，
F1=F2=P2×A1'=5600N
运动速度：V1=q1/A1=1.2m/min，
此时缸1有杆腔流量：q2=V1×A2=9.6L/min
V2=q2/A1'=0.96m/min
2）P2=0.5p1时，
F2=P2×A1'=0.5p1×A1=5000N，
F1=P1×A1－P2×A2=P1×A1-0.5P1×A2=6000N
五、
现阶段多数的大型矿山机械主要采用的是液力机械传动系统。液压机械传动系统的应用有效的提升了整个系统的操作性能，且传动效率较高，弥补了传统有级传动应用过程中存在的不足。工作时平稳性好，易实现过载保护和安全保护。液压传动比机械传动操纵更简单省力。
液压系统由于具有动力大，传动平稳，噪声低等优点，因而在矿山机械中得到广泛应用。由于矿山机械在使用过程中的液压系统泵站集中，执行机构点多面广，系统压力高、流量大、阀控制多，各机构所处的环境受温度、水蒸气、粉尘和振动的影响较大，故液压系统的结构比较复杂。若出现故障，将会直接影响其工作效率，且液压系统的故障具有隐蔽性、交错性、随机性和差异性等特点。因此，对矿山机械液压系统常见问题进行调查，梳理与总结，以及对故障诊断技术与方法的合理选用等，对液压系统故障的快速诊断与维修显得尤为重要。
液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =，动摩擦系数μd =。液压系统执行元件选为液压缸。 负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
液压传动与控制 1.液压传动得工作原理 以液体作为工作介质,并以其压力能进行能量传递得方式,即为液压传动。 2.液压传动得特征 ⑴力(或力矩)得传递就是按照帕斯卡原理(静压传递定律)进行得 ⑵速度或转速得传递按容积变化相等得原则进行。“液压传动”也称“容积式传动”。 3.液压传动装置得组成 ⑴动力元件即各种泵,其功能就是把机械能转化成压力能。 ⑵执行元件即液压缸(直线运动)与马达(旋转运动),其主要功能就是把液体压力能转化成机械能、 ⑶控制元件即各种控制阀,其主要作用就是通过对流体得压力、流量及流动方向得控制,来实现对执行元件得作用力、运动速度及运动方向等得控制;也用于实现过载保护、程序控制等。 ⑷辅助元件上述三个组成部分以外得其她元件,如管道、接头、油箱、过滤器等,它们对保证系统正常工作就是必不可少得。 ⑸工作介质就是用来传递能量得流体,即液压油、 4.液压油得物理性质 ⑴密度 ⑵可压缩性表示液体在温度不变得情况下,压力增加后体积会缩小、密度会增大得特性、 ⑶液体得膨胀性液体在压力不变得情况下,温度升高后其体积会增大、密度会减小得特性。 ⑷粘性液体受外力作用而流动或有流动趋势时,液体内分子间得内聚力要阻止液体分子得相对运动,由此产生一种内摩擦力。液体内部产生摩擦力或切应力得性质,称为液体得粘性。 ①动力粘度(绝对粘度)根据牛顿摩擦定理(见流体力学)而导出得粘度称为动力粘度,通常以μ表示、 ②运动粘度同一温度下动力粘度μ与密度ρ得比值为运动粘度,用ｖ表示。
③相对粘度(条件粘度) 粘压特性在一般情况下压力对粘度得影响比较小,在工程中当压力低于５Mpa时,粘度值得变化很小,可以不考虑。 粘温特性液压油粘度对温度得变化就是十分敏感得,当温度升高时,其分子之间得内聚力减小,粘度就随之降低。 5.液压泵得主要性能参数 ⑴压力 ①工作压力P液压泵实际工作时得输出压力称为工作压力。 ②额定压力Pｓ液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转得最高压力称为液压泵得额定压力。 ③峰值压力Ｐｍaｘ在超过额定压力得条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行得最高压力值,称为液压泵得峰值压力、 ⑵排量与流量 ①排量V液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得出得排出液体得体积称为液压泵得排量、 ②理论流量qt 在不考虑液压泵泄漏得情况下,在单位时间内所排出得液体体积得平均值称为理论流量。 ③实际流量q液压泵在某一具体工况下单位时间内所排出得液体体积称为实际流量。 ④额定流量qn 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证得流量,亦即在额定转速与额定压力下泵输出得流量称为额定流量、 ⑶功率与效率 ①液压泵得功率损失 容积损失液压泵流量上得损失 机械损失液压泵在转矩上得损失 ②液压泵得功率 输入功率Pi 作用在液压泵主轴上得机械功率 输出功率Po 液压泵在工作过程中得实际吸、压油口间得压差Δp与输出流量q得
第七章典型液压传动系统 一、图为YT453型组合机床动力滑台液压系统工作原理，分析其原理完成下列各问。 1、电磁铁动作顺序表。 （1）快进 控制油路：泵2－电磁换向阀A左位－单向阀C－液控换向阀B左位－阀B左位进入工作位置 主油路: 泵2－单向阀3－电液换向阀7左位－行程阀11常位－液压缸左腔。 回油路：液压缸右腔－阀7左位－单向阀6－阀11－液压缸左腔。 （2）一工进 主油路: 泵2－单向阀3－电液换向阀7左位－调速阀8－电磁阀12右位—液压缸左腔。 回油路：液压缸右腔－阀7左位－单向阀6－阀11－液压缸左腔。
（3）二工进 主油路: 泵2－单向阀3－电液换向阀7左位－调速阀8－调速阀9—液压缸左腔。 回油路：液压缸右腔－阀7左位－单向阀6－阀11－液压缸左腔。 （4）快退 控制油路：泵2－电磁换向阀A右位－单向阀D－液控换向阀B右位－阀B右位进入工作位置 进油路：泵2－阀3－阀7右位－液压缸右腔； 回油路：缸左腔－阀10－阀7右位－油箱。 二、如图所示为某一组合机床液压传动系统原理图。试分析其工作原理，根据其动作循环图列出电磁铁工作表，并指出此系统由哪些基本回路组成，有何特点。 三、分析图中所示液压系统，系统的快进、一工进、二工进、快退的进、回油路路线。（1）快进 进油路：泵1→单向阀→换向阀2左位→换向阀6左位→缸左腔 回油路：缸右腔→换向阀2左位→单向阀→换向阀6左 位→缸左腔 （2）一工进 进油路：泵1→单向阀→换向阀2左位→调速阀5→二 位换向阀左位→缸左腔 回油路：缸右腔→换向阀2左位→顺序阀3→背压阀4→ 油箱 （3）二工进 进油路：泵1→单向阀→换向阀2左位→调速阀5→调速阀→缸左腔 回油路：缸右腔→换向阀2左位→顺序阀3→背压阀4→油箱 （4）快退
液压传动课程设计 中国矿业大学机电学院 选修课
设计参数： 不计惯性负载 题目：在某专用机床上有一夹紧进给液压系统，完成工件的先夹紧后、后进给任务，工作原理如下： 夹紧油缸： 快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作 进给油缸： 快进→慢进→达到进给终点→快速退回 夹紧油缸快速退回。 夹紧缸快进速度：0.05m/s 夹紧缸慢进速度：8mm/s 最大夹紧力：40KN 进给油缸快进速度：0.18m/s 进给油缸慢进速度：0.018m/s 最大切削力：120KN 夹紧缸行程：用行程开关调节（最大250mm） 进给缸行程：用行程开关调节（最大1000mm） 一、工况分析： 1．负载分析
已知最大夹紧力为40KN，则夹紧油缸工作最大负载 140 F KN = 已知最大切削力为120KN，则进给油缸工作最大负载 2120 F KN = 根据已知负载可画出负载循环图1(a) 根据已知快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b) 图1(a) 图1(b)
2.确定液压缸主要参数 根据系统工作原理可知系统最大负载约为120KN 参照负载选择执行元件工作压力和主机类型选择执行元件工作压力最大负载宜选取18p MPa =。动力滑台要求快进、快退速度相等，选用单杆液压缸。此时液压缸无缸腔面积1A 与有缸腔面积2A 之比为2，即用活塞杆直径d 与活塞直径D 有d=的关系。为防止液压缸冲击，回油路应有背压2P ，暂时取MPa P 6.02=。 从负载循环图上可知，工进时有最大负载，按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知： M e F A p A p η+= 2211 212A A = 其中，M η为液压缸效率，取95.0=M η 2 46 2 111046.8910)3.04(95.031448)2 (m p p F A M e -?=?-= - = η m A D 1067.014 .31046.894441 =??== -π m D d 075.0707.0== 将D 和d 按GB2348-30圆整就近取标准值，即
液压传动及控制复习题 一、单项选择题。在每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，请将其代码写在题后的括号。错选、多选或未选均无分。 1.液压缸的运动速度取决于(B) 。 (A) 压力和流量(B) 流量(C) 压力(D)负载 2. 当工作行程较长时．采用(C) 缸较合适。 (A) 单活塞杆(B) 双活塞杆(C) 柱塞 3、常用的电磁换向阀是控制油液的(C) 。 (A) 流量(B) 压力(C) 方向 4.在三位换向阀中，其中位可使液压泵卸荷的有(B) 型。 (A) O (B) H (C) K (D) Y 5. 在液压系统中，(A) 可作背压阀。 (A) 溢流阀(B) 减压阀(C) 液控单向阀 6. 节流阀的节流口应尽量做成(A) 式。 (A) 薄壁孔(B) 短孔(C) 细长孔 7、减压阀利用(A) 压力油与弹簧力相平衡，它使的压力稳定不变。 (A) 出油口(B) 进油口(C) 外泄口 8. 某一系统的压力大于大气压力，则其绝对压力为(A)。 (A) 大气压力加相对压力 (B) 大气压力加真空度 (C) 大气压力减真空度 9. 液压马达是将(A) 。 (A) 液压能转换成机械能(B) 电能转换为液压能 (C) 机械能转换成液压能 10. 对于双作用叶片泵的叶片倾角，应顺着转子的回转方向(B) 。 (A)后倾(B) 前倾(C) 后倾和前倾都可 12. 在测量油液粘度时，直接测量油液的哪个粘度？[ C ] A. 动力粘度 B. 运动粘度 C. 相对粘度 D. 粘性 13. 以下哪种情况下，液体会表现出粘性？[ C ] A. 液体处于静止状态 B. 运动小车上的静止液体 C. 液体流动或有流动趋势时 D. 液压受到外力作用 14. 额定压力为6.3MPa的液压泵，其出口接，则液压泵的出口压力为[ B ] A. 6.3MPa B. 0 C. 6.2MPa D. 不确定 15. 当工作行程较长时，采用以下哪种液压缸较合适？[ D ]
10 液压传动系统的设计和计算 本章提要：本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法，对于一般的液压系统，在设计过程中应遵循以下几个步骤：①明确设计要求，进行工况分析；②拟定液压系统原理图；③计算和选择液压元件；④发热及系统压力损失的验算；⑤绘制工作图，编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行，对于比较复杂的系统，需经过多次反复才能最后确定；在设计简单系统时，有些步骤可以合并或省略。通过本章学习，要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。 教学内容： 本章介绍了液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。 教学重点： 1．液压元件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学难点： 1．泵和阀以及辅件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学方法： 课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示设计的步骤及方法。 教学要求： 初步掌握液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。
10.1 液压传动系统的设计步骤 液压传动系统的设计是整机设计的一部分，它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外，还应当满足结构简单，工作安全可靠，效率高，经济性好，使用维护方便等条件。液压系统的设计，根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同，在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行，甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。 10.1.1 明确设计要求、工作环境，进行工况分析 10.1.1.1 明确设计要求及工作环境 液压系统的动作和性能要求主要有：运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言，有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求，还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。 10.1.1.2 执行元件的工况分析 对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律，通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。下面以液压缸为例，液压马达可作类似处理。 就液压缸而言，承受的负载主要由六部分组成，即工作负载，导向摩擦负载，惯性负载，重力负载，密封负载和背压负载，现简述如下。 (1)工作负载w F 不同的机器有不同的工作负载，对于起重设备来说，为起吊重物的重量；对液压机来说，压制工件的轴向变形力为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值。工作负载既可以为定值，也可以为变量，其大小及性质要根据具体情况加以分析。
第八章典型液压系统 近年来，液压传动技术已经广泛应用于很多工程技术领域，由于液压系统所服务的主机的工作循环、动作特点等各不相同，相应的各液压系统的组成、作用和特点也不尽相同。以下通过对几个典型液压系统的分析，进一步熟悉各液压元件在系统中的作用和各种基本回路的组成，并掌握分析液压系统的方法和步骤。 阅读一个较为复杂的液压系统图，大致可按以下步骤进行： (1)了解设备的工艺对液压系统的动作要求； (2)初步游览整个系统，了解系统中包含有哪些元件，并以各个执行元件为中心，将 系统分解为若干子系统。 (3)对每一子系统进行分析，搞清楚其中含有哪些基本回路，然后根据执行元件的动 作要求，参照动作循环表读懂这一子系统。 (4)根据液压设备中各执行元件间互锁、同步、防干涉等要求，分析各子系统之间的 联系。 (5)在全面读懂系统的基础上，归纳总结整个系统有哪些特点，以加深对系统的理解。 第一节组合机床液压系统 一、组合机床液压系统 组合机床液压系统主要由通用滑台和辅助部分（如定位、夹紧）组成。动力滑台本身不带传动装置，可根据加工需要安装不同用途的主轴箱，以完成钻、扩、铰、镗、刮端面、铣削及攻丝等工序。 图8—1液压系统工作原理 所示为带有液压夹紧的他驱式动力滑台的液压系统原理图，这个系统采用限
压式变量泵供油，并配有二位二通电磁阀卸荷，变量泵与进油路的调速阀组成容积节流调速回路，用电液换向阀控制液压系统的主油路换向，用行程阀实现快进和工进的速度换接。它可实现多种工作循环，下面以定位夹紧→快进→工进→二工进→死挡铁停留→快退→原位停止松开工件的自动工作循环为例，说明液压系统的工作原理。 1. 夹紧工件夹紧油路一般所需压力要求小于主油路，故在夹紧油路上装有减压阀6，以减低夹紧缸的压力。 按下启动按钮，泵启动并使电磁铁4DT通电，夹紧缸24松开以便安装并定位工件。当工件定好位以后，发出讯号使电磁铁4DT断电，夹紧缸活塞夹紧工作。其油路：泵1→单向阀5→减压阀6→单向阀7→换向阀11→左位夹紧缸上腔，夹紧缸下腔的回油→换向阀11左位回油箱。于是夹紧缸活塞下移夹紧工件。单向阀7用以保压。 2.进给缸快进前进当工件夹紧后，油压升高压力继电器14发出讯号使1DT通电，电磁换向阀13和液动换向阀9均处于左位。其油路为： 进油路：泵1→单向阀5→液动阀9→左位行程阀23右位→进给缸25左腔 回油路：进给缸25右腔→液动阀9左位→单向阀10→行程阀23右位→进给缸25左腔。 于是形成差动连接，液压缸25快速前进。因快速前进时负载小，压力低，故顺序阀4打不开（其调节压力应大于快进压力），变量泵以调节好的最大流量向系统供油。 3.一工进当滑台快进到达预定位置（即刀具趋近工件位置），挡铁压下行程阀23，于是调速阀12接入油路，压力油必须经调速阀12才能进入进给缸左腔，负载增大，泵的压力升高，打开液控顺序阀4，单向阀10被高压油封死，此时油路为： 进油路：泵1→单向阀5→换向阀9左位→调速阀12→换向阀20右位→进给缸25左腔 回油路：进给缸25右腔→换向阀9左位→顺序阀4→背压阀3→油箱。 一工进的速度由调速阀12调节。由于此压力升高到大于限压式变量泵的限定，泵的流量便自动减小到与调速阀的节流量相适应。 压力p B 4.二工进当第一工进到位时，滑台上的另一挡铁压下行程开关，使电磁铁3DT 通电，于是阀20左位接入油路，由泵来的压力油须经调速阀12和19才能进入25的左腔。其他各阀的状态和油路与一工进相同。二工进速度由调速阀19来调节，但阀19的调节流量必须小于阀12的调节流量，否则调速阀19将不起作用。 5.死挡铁停留当被加工工件为不通孔且轴向尺寸要求严格，或需刮端面等情况时，则要求实现死挡铁停留。当滑台二工进到位碰上预先调好的死挡铁，活塞不能再前进，停留在死挡铁处，停留时间用压力继电器21和时间继电器（装在电路上）来调节和控制。 6.快速退回滑台在死挡铁上停留后，泵的供油压力进一步升高，当压力升高到压力继电器21的预调动作压力时（这时压力继电器入口压力等于泵的出口压力，其压力增值主要决定于调速阀19的压差），压力继电器21发出信号，使1DT断电，2DT通电，换向阀13和9均处于右位。这时油路为： 进油路：泵1→单向阀5→换向阀9右位→进给缸25右腔。 回油路：进给缸25左腔→单向阀22→换向阀9右位→单向阀8→油箱。 于是液压缸25便快速左退。由于快速时负载压力小（小于泵的限定压力p ）, B
第四章典型液压传动系统实例分析 第一节液压系统的型式及其评价 一、液压系统的型式 通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。 1．按油液循环方式的不同分 按油液循环方式的不同，可将液压系统分为开式系统和闭式系统。 （1）开式系统 如图4.1所示，开式系统是指液压泵1从油 箱5吸油，通过换向阀2给液压缸3（或液压马 达）供油以驱动工作机构，液压缸3（或液压马 达）的回油再经换向阀回油箱。在泵出口处装溢 流阀4。这种系统结构较为简单。由于系统工作 完的油液回油箱，因此可以发挥油箱的散热、沉 淀杂质的作用。但因油液常与空气接触，使空气 易于渗入系统，导致工作机构运动的不平稳及其 它不良后果。为了保证工作机构运动的平稳性， 在系统的回油路上可设置背压阀，这将引起附加 的能量损失，使油温升高。 在开式系统中，采用的液压泵为定量泵或单 向变量泵，考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空 现象，对自吸能力差的液压泵，通常将其工作转 速限制在额定转速的75％以内，或增设一个辅助 泵进行灌注。工作机构的换向则借助于换向阀。 换向阀换向时，除了产生液压冲击外，运动部件 的惯性能将转变为热能，而使液压油的温度升高。 图4.1 开式系统 但由于开式系统结构简单，因此仍为大多数工程 机械所采用。 （2）闭式系统 如图4.2所示。在闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。闭式直系统结构较为紧凑，和空气接触机会较少，空气不易渗入系统，故传动的平稳性好。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，由于闭式系统工作完的油液不回油箱，油液的散热和过滤的条件较开式系统差。为了补偿系统中的泄漏，通常需要一个小容量的补油泵进行补油和散热，因此这种系统实际上是一个半
液压传动系统设计计算 液压系统的设计步骤与设计要求 液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行.着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 1.1设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1)确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6)绘制工作图，编制技术文件。 1.2明确设计要求
设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等; 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4)各动作机构的载荷大小及其性质; 5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； 6)自动化程序、操作控制方式的要求； 7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。 制定基本方案和绘制液压系统图 3。1制定基本方案 (1）制定调速方案 液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题.
方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。 速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现.相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。 节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。
天津渤海职业技术学院 毕业设计说明书 专业电气自动化 课题名称液压传动装置电气控制系统的设计学生姓名赵蕊蕊 指导老师秦立芳杨利 电气工程系 ２００9年3月
内容摘要 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动而进行能量传递的一种传动方式。由于液压执行结构尺寸小，反应速度快，调节性能好，传递的力和扭矩较大，操纵、控制、调节比较方便，容易实现功率放大和过载保护，因此被广泛应用于机械制造、冶金、工程机械、农业、汽车、航空、船舶、轻纺等行业。近年来，又被应用于太空跟踪系统，海浪模拟装置，宇航环境模拟火箭发射助飞装置。 在机械加工中，例如组合机床加工长孔，为满足其技术要求并达到相应的自动化水平，加工前，应按工艺工程进行可行性模拟加工试验。本方案即为满足液压试验装置设计电气控制和自动控制。 本课题属于典型的机电技术结合项目，通过对课题的设计，研究和制作过程可达到综合利用自动化专业理论知识，提高专业综合操作技能，提高分析、组织能力，拓展学科领域的目的，并为机械加工生产技术改革提供试验操作平台。 常用词；液压装置、电器控制、PLC可编程控制器 致谢：
在本次毕业设计过程中得到了众多老师的帮助，在此表示忠心的感谢!同时也感谢这三年来在学习和生活上给予帮助的所有老师!
目录 第1章设计对象及基本要求 (4) 1.1 设计对象 1.2 基本要求 1.3 技术要求 第2章电气线路的设计 (5) 2.1 线路设计的基本原理 2.2 绘制原理图 2.3 元器件的选择 2.4 元器件的分布图 第3章柜体内电气线路的安全 (11) 第4章电气控制柜的通电试验 (15) 4.1 通电前的检查 4.2 电气控制柜的调试 第5章按给定实验项目进行的调试 (15) 5.1 用PLC可编程控制项目进行编程设计 第6章使用说明书 (18) 第7章结果分析 (18) 参考文献 (19)
液压传动技术的历史进展与趋势 从公元前200多年前到17世纪初，包括希腊人发明的螺旋提水工具和中国出现的水轮等，可以说是液压技术最古老的应用。 自17世纪至19世纪，欧洲人对液体力学、液体传动、机构学及控制理论与机械制造做出了主要贡献，其中包括：1648年法国的B．帕斯卡(B．Pascal)提出的液体中压力传递的基本定律；1681年D．帕潘(D．Papain)发明的带安全阀的压力釜；1850年英国工程师威廉姆．乔治．阿姆斯特朗(William George Armstrong)关于液压蓄能器的发明；19世纪中叶英国工程师佛莱明?詹金(F．Jinken)所发明的世界上第一台蒸气喷射器差压补偿流量控制阀；1795年英国人约瑟夫?布瑞玛(Joseph Bramah)登记的第一台液压机的英国专利；这些贡献与成就为20世纪液压传动与控制技术的发展奠定了科学与工艺基础。 19世纪工业上所使用的液压传动装置是以水作为工作介质，因其密封问题一直未能很好解决以及电气传动技术的发展和竞争，曾一度导致液压技术停滞不前,卷板机。此种情况直至1905年美国人詹涅(Janney)首先将矿物油代替水作液压介质后才开始改观,折弯机。20世纪30年代后，由于车辆、航空、舰船等功率传动的推动，相继出现了斜轴式及弯轴式轴向柱塞泵、径向和轴向液压马达；1936年Harry Vickers发明了先导控制压力阀为标志的管式系列液压控制元件。第二次世界大战期间，由于军事上的需要，出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制系统，从而使液压技术得到了迅猛发展。 20世纪50年代，随着世界各国经济的恢复和发展，生产过程自动化的不断增长，使玻璃冷却器技术很快转入民用工业，在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛发展和应用。同期，德国阿亨工业大学(TH Aachen)在仿形刀架
液压传动与控制 1图示液压系统，已知各压力阀的调整压力分别为：p Y1＝6MPa，p Y2＝5MPa，p Y3＝2MPa，p Y4＝1.5MPa，p J＝2.5MPa，图中活塞已顶在工件上。忽略管道和换向阀的压力损失，试问当电磁铁处于不同工况时，A、B点的压力值各为多少？（“+”代表电磁铁带电，“-”代表断电） 2MPa 5MPa
2 图5所示为专用钻镗床的液压系统，能实现“快进→一工进→二工进→快退→原位停止”的工作循环（一工进的运动速度大于二工进速度）。阀1和阀2的调定流量相等，试填写其电磁铁动作顺序表。（以“+”代表电磁铁带电，“-”代表断电） 2 进给 退回
三判断分析题（判断对错，并简述原因。） 1 叶片泵通过改变定子和转子的偏心距来实现变量，而柱塞泵是通过改变斜盘倾角来实现变 量。错。单作用叶片泵和径向柱塞泵通过改变定子和转子的偏心距来实现变量，而斜盘式轴向柱塞泵通过改变斜盘倾角来实现变量。 2 单活塞杆液压缸称为单作用液压缸，双活塞杆液压缸称为双作用液压缸。错。只能输出单方向液压力，靠外力回程的液压缸，称为单作用液压缸；正、反两个方向都可输出液压力的液压缸为双作用液压缸。 3 串联了定值减压阀的支路，始终能获得低于系统压力调定值的稳定工作压力。 错。串联了定值减压阀的支路，当系统压力高于减压阀调定值时，才能获得低于系统压力的稳定工作压力。 4 与节流阀相比，调速阀的输出流量几乎不随外负载的变化而变化。对。由于调速阀内的定差减压阀正常工作时，能保证节流阀口的压差基本不变，因此调速阀的输出流量几乎不随外负载的变化而变化。 5 采用双泵供油的液压系统，工作进给时常由高压小流量泵供油，而大泵卸荷，因此其效率比单泵供油系统的效率低得多。错。采用双泵供油的液压系统，快进时两个泵同时给系统供油，执行元件运动速度较快；工作进给时常由高压小流量泵供油，而大流量泵卸荷，执行元件输出力大但速度慢。由于工进时大泵卸荷，因此其效率比单泵供油系统的效率高。 6 定量泵—变量马达组成的容积调速回路，将液压马达的排量由零调至最大时，马达的转速即可由最大调至零。错。定量泵—变量液压马达组成的容积调速回路，将液压马达的排量由零调至最大时，马达的转速即可由最大调至最小。 四简答题 1 在进口节流调速回路中，溢流阀正常溢流，如果考虑溢流阀的调压偏差，试分析： 1）负载恒定不变时，将节流阀口开度减小，泵的工作压力如何变化？ 2）当节流阀开口不变，负载减小，泵的工作压力又如何变化？ F
第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，
新疆石河子职业技术学院 液压试卷(A)-参考答案 一. 单项选择题（每题 2 分，共30分） 1、液压泵能实现吸油和压油，是由于泵的（ C）变化。 a、动能； b、压力能； c、密封容积； d、流动方向 2、用定量泵和变量马达的容积调速方式，又称为（D）调速。 a、开式油路 b、闭式油路 c、恒转矩回路 d、恒功率回路 3、外圆磨床液压系统因为采用了（C）换向回路，从而使工作台运动获得了良好的换向性能，提高了换向精度。 a、压力控制制动； b、时间控制制动； c、行程控制制动； d、电气控制制动 4、液压油( D )，常常是液压系统发生故障的主要原因。 a、温升过高； b、粘度太小； c、粘度太大； d、受到污染。 5、双作用叶片泵从转子( B )平衡考虑，叶片数应选( C )。 a 轴向力、b径向力；c 偶数；d 奇数。 6、（A）叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；（B ）叶片泵运转时，不平衡径向力相抵消，受力情况较好。 a 单作用； b 双作用。 7、对于斜盘式（直轴式）轴向柱塞泵，其流量脉动程度随柱塞数增加而下降，（C ）柱塞数的柱塞泵的流量脉动程度远小于具有相邻（D）柱塞数的柱塞泵的脉动程度。 a 上升；b下降； c奇数；d 偶数。 8、液压泵的理论输入功率（A）它的实际输出功率；液压马达的理论输出功率（ B）其输入功率。 a 大于； b 等于； c 小于。 9、溢流阀在执行工作的时候，阀口是（ A）的，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定。 A 常开； b 常闭。 10、为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，应采用（A）型阀。 a "O" 型阀、 b "P" 型阀、 c "Y"型阀。 11、顺序阀是（ B ）控制阀。 A、流量 B、压力 C、方向 12、当温度升高时，油液的粘度（ A）。 A、下降 B、增加 C、没有变化 13、中位机能是（ A ）型的换向阀在中位时可实现系统卸荷。 A、M B、P C、O D、Y 14. 粘度指数高的油，表示该油（ C ）。 A 粘度较大； B 粘度因压力变化而改变较大； C 粘度因温度变化而改变较小； D 粘度因温度变化而改变较大； 15. 外圆磨床液压系统因为采用了（C ）换向回路，从而使工作台运动获得了良好的换向性能，提高了换向精度。 A 压力控制制动； B 时间控制制动； C 行程控制制动； D 电气控制制动 二. 填空题（每空 1 分，共10分） 1. 液压传动是以（压力）能来传递和转换能量的。 2. 单作用叶片泵转子每转一周，完成吸、排油各（ 1 ）次，同一转速的情况下，改变它的（偏心距）可以改变其排量。
液压传动系统的设计与计算 [原创2006-04-09 12:49:44 ] 发表者: yzc741229 液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析
主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动， 图9-2 速度循环图 最后匀减速运动到终点；第二种，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v—t图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。 二、动力分析 动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1.液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部分组成： F=F c+F f+F i+F G+F m+F b (9-1) 式中：F c为切削阻力；F f为摩擦阻力；F i为惯性阻力；F G为重力；F m为密封阻力；F b为排油阻力。 图9-3导轨形式 ①切削阻力F c：为液压缸运动方向的工作阻力，对于机床来说就是沿工作部件运动方向的切削力，此作用力的方向如果与执行元件运动方向相反为正值，两者同向为负值。该作用力可能是恒定的，也可能是变化的，其值要根据具体情况计算或由实验测定。 ②摩擦阻力F f：
中国矿业大学 液压传动系统设计说明书 设计题目：动力滑台液压系统 学院名称：中国矿业大学 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名：学号： 指导老师： 2012年6月24日
任务书 学生姓名学号 设计题目动力滑台液压系统 1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 要求设计的动力滑台液压系统实现的工作循环是：快进、工进?快退?停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL=30468N；运动部件所受重力G=9800N；快进、快退速度1= 3=0.1m/s，工进速度? 2=0.88×10-3m/s；快进行程L1=100mm，工进行程L2=50mm；往复运动的加速时间Δt=0.2s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 2.执行元件类型：液压油缸 3.液压系统名称：动力滑台液压系统 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 验算液压系统性能； 4. 编写上述1、2、3的计算说明书。 设计指导教师签字 教研室主任签字 年月日签发
目录 1 序言·················- 4 - 2 设计的技术要求和设计参数·······- 5 - 3 工况分析···············- 5 - 3.1 确定执行元件············- 5 - 3.2 分析系统工况············- 5 - 3.3 负载循环图和速度循环图的绘制····- 7 - 3. 4 确定系统主要参数··········- 8 - 3.4.1 初选液压缸工作压力·········· - 8 - 3.4.2 确定液压缸主要尺寸·········· - 8 - 3.4.3 计算最大流量需求···········- 10 -3.5 拟定液压系统原理图········· - 11 - 3.5.1 速度控制回路的选择··········- 11 - 3.5.2 换向和速度换接回路的选择·······- 12 - 3.5.3 油源的选择和能耗控制·········- 13 - 3.5.4 压力控制回路的选择··········- 14 -3.6 液压元件的选择··········· - 15 - 3.6.1 确定液压泵和电机规格·········- 16 - 3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择·······- 17 - 3.6.3 油管的选择··············- 19 - 3.6.4 油箱的设计··············- 21 - 3.7 液压系统性能的验算········· - 22 - 3.7.1 回路压力损失验算···········- 22 - 3.7.2 油液温升验算·············- 23 -
《液压传动与控制》模拟试卷A 一、选择题 1．下列关于液压系统特征的表述正确的是。 A) 以液体作为工作介质，实现传动；B) 系统压力由外载来建立，系统压力大小与负载大小有关；C) 执行元件的运动速度，通常由系统中的流量(动力元件容积变化)来决定的；D)系统的功率决定于系统的流量和压力。 2．液压泵、液压马达和液压缸都是液压传动系统中的能量转换元件，是把机械能转换为压力能，而则将压力能转换成机械能。 A) 液压泵； B) 液压马达； C) 液压缸。 3．流量脉动会直接影响到系统工作的平稳性，引起压力脉动，使管路系统产生振动和噪声。在下列容积式泵中，都存在流量脉动，尤以的流量脉动最大。 A) 齿轮泵；B) 叶片泵；C) 柱塞泵。 4．下面元件中可实现变量的有。 A) 齿轮液压泵或液压马达； B) 叶片液压泵或液压马达； C) 柱塞液压泵或液压马达。5．下面可实现执行元件快速运动的有效办法是。 A)差动连接；B)双泵并联；C)增速缸；D）调速阀。 6．可用于控制液流的压力、方向和流量的元件或装置称为液压控制阀。可控制方向；可控制流量；可控制压力。 A)减压阀；B)溢流阀；C)单向阀；D)调速阀。 7．下面关于换向阀最正确的描述是 D 。 A)三位四通换向阀；B)二位三通换向阀；C)一位二通换向阀；D)二位四通液动换向阀。8．下面可以构成差动连接油路，使单活塞杆缸的活塞增速的滑阀机能是型。 A) O；B) P；C) Y；D）M。 9．下列法中可能有先导阀的阀是。 A)换向阀； B)溢流阀；C)比例减压阀；D）顺序阀。 10．0型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀的中位机能是型。 A) O；B) P；C) Y；D）M。 11．在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力可调和压力反馈两个方面的问题，压力调节的原理通常是。调压方式主要用于液压阀的先导级中。 A)流量型油源并联溢流式调压；B)压力型油源串联减压式调压；C)半桥回路分压式调压。12．根据“并联溢流式压力负反馈”原理设计而成的液压阀称为。根据“串联减压式压力负反馈”原理设计而成的液压阀称为。 A)减压阀；B)溢流阀；C）无合适答案。 13．将下面所示图分别定义为：A左上图，B右上图，C左下图，D右下图。能够实现泵泄荷
1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 卧式组合机床液压动力滑台。切削阻力F=15kN，滑台自重G=22kN，平面导轨，静摩擦系数，动摩擦系数，快进/退速度5m/min，工进速度100mm/min，最大行程350mm，其中工进行程200mm，启动换向时间，液压缸机械效率。 2.执行元件类型：液压油缸 3.液压系统名称： 钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 验算液压系统性能； 4. 编写上述1、2、3的计算说明书。 设计指导教师签字 教研室主任签字 年月日签发
目录 1 序言····················· - 1 - 2 设计的技术要求和设计参数··········· - 2 - 3 工况分析··················· - 2 -确定执行元件·················· - 2 -分析系统工况·················· - 2 -负载循环图和速度循环图的绘制·········· - 4 -确定系统主要参数················ - 5 -初选液压缸工作压力············· - 5 -确定液压缸主要尺寸············· - 5 -计算最大流量需求·············· - 7 -拟定液压系统原理图··············· - 8 -速度控制回路的选择············· - 8 -换向和速度换接回路的选择·········· - 9 -油源的选择和能耗控制············- 10 -压力控制回路的选择·············- 11 -液压元件的选择·················- 12 -确定液压泵和电机规格············- 13 -阀类元件和辅助元件的选择··········- 14 -油管的选择·················- 1 6 -油箱的设计·················- 18 -液压系统性能的验算···············- 19 -回路压力损失验算··············- 19 -油液温升验算················- 20 -