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。
静液压传动工程机械的制动系统 摘要国内外研制和应用静液压传动的工程机械越来越多，本文简要介绍了其制动系统的特点、类型，分析了不同工况下制动系统的作用以及不同制动系统的应用范围。 关键词：静液压传动工程机械制动系统 根据技术要求及通行安全，采用静液压传动的工程机械与常规机械一样，需要具备行走制动、停车制动和应急制动等3套制动系统。它们的操纵装置必须是彼此独立的。 1 行车制动系统 行车制动系统应能在所以运行状态下发挥作用。它首先用以使运动中的车辆减速，继而在必要时使车辆完全停止运动处于静止状态。对行走制动系统的要求是：第一，在车辆运动的整个速度范围内均能产生足够的制动阻力，使车辆减速直至停车；第二，具有足够的耗能或贮能容量来吸收车辆的动能；第三，行走制动装置的作用必须是渐进的；第四，行走制动系统的操纵功能必须是独立的，不应受其它正常操纵机构的影响，不能在离合器分离或变速器空档时丧失制动能力。从原则上说，凡是能完全满足上述要求的装置，均可用于行走制动系统。行走制动是使用最频繁的制动装置，一般称为主制动系统。 现代工程机械行走制动系统除普遍采用带有较大容量的制动盘、鼓等摩擦式机械制动器作为主执行元件外，也越来越多地利用发动机排气节流、电涡流、液涡流等作为辅助的吸能装置。后几种装置的优点是本身没有产生磨损的元件，能更好地控制减速力（矩），从而减少主制动元件（刹车盘、片等）的磨损和延长其使用寿命。但它们的制动力都与行走速度有关，一般无法独立使车辆完全停止，只能作为辅助制动装置（缓速装置）来使用。 静液压传动系统由连接在一个闭式回路中的液压泵和液压马达构成。对这种传动装置所选用的泵和马达，除了有与一般液压元件相同的高功率密度、高效率、长寿命等性能要求外，还要求两者均能在逆向工况下运行，即在必要时马达可作为泵运行，泵可成为马达运行，使整个系统具备双向传输功率或能量的能力。这样当泵的输出流量大于马达在某一转速下需要的流量时，多余的流量就使马达驱动车辆加速，而加速力的反作用力通过马达使入口压力升高，液压能转化为车辆的动能增量；反之，如调节变量泵的排量使其通过流量不敷于马达的需求时，马达出口阻力增大，在马达轴上建立起反向扭矩阻止车辆行驶，车辆动能将通过车轮反过来的驱动马达使其在泵的工况下运行，并在马达出油口建立起压力，迫使泵按马达工况拖动发动机运转，车辆的动能将转化为热能由发动机和液压系统中的冷却器吸收并耗散掉。由于静液压传动系统产生的阻力（矩）原则上只取决于系统压力和马达排量而与行走速度无关，所以这种系统既能象上述“缓速器”那样使车辆减速，又能使其完全停止运动，不仅能满足行走制动全部功能要求，而且在制动过程中没有元件磨损且可控性良好。因此，静液压传动系统本身完全可以作为行走制动装置使用。装有静液压传动系统的车辆一般无须另行配置机械制动器，但系统中不能有驾驶员可随意操纵的使功率流中断的装置（如液压系统中的短路阀、马达与驱动之间的离合器或机械换
1章液压传动基础知识 1、液压油的密度随温度的上升而，随压力的提高而。 2、在液压系统中，通常认为液压油是不可被压缩的。（） 3、液体只有在流动时才会呈现出，静止液体是粘性的。 4、液体的黏度是指它在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的。 5、液压油压力增大时，粘度。温度升高，粘度。 6、进入工作介质的固体污染物有四个主要根源，分别 是、、和。 7、静止液体是指液体间没有相对运动，而与盛装液体的容器的运动状态无关。 8、液体的静压力具有哪两个重要的特性？ 9、液体静压力的基本方程是p=p +ρgh,它说明了什么？（如何看待液体静压力基本 方程？） 10、液体静压力基本方程所包含的物理意义是：静止液体中单位质量液体的 和可以互相转换，但各点的总能量却保持不变，即。 11、液体中某点的绝对压力是,大气压为 Mpa，则该点的真空度为 Mpa，相对压力 Mpa 12、帕斯卡原理是在密闭容器中，施加于静止液体上的压力将同时传到各点。 13、液压系统中的压力是由决定的。 14、流量单位的换算关系：1m3/s=( )L/min A 60 B 600 C 6×104 D 1000 15、既无粘性又不可被压缩的液体称为。 16、液体流动时，若液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这 种流动称为。 A 二维流动 B 时变流动 C 非定常流动 D 恒定流动 17、单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为。A 流量B 排量C 流速D 质量
18、在液压传动中，能量损失主要表现为损失。A 质量B 泄露C 速度 D 压力 19、压力损失主要有压力损失和压力损失两类。液体在等直径管中流动时， 产生压力损失；在变直径、弯管中流动时，产生压力损失。20、液体在管道中流动时有两种流动状态，即和，前者力 起主导作用；后者力起主导作用。液体的流动状态可用来判别。 21、当小孔的通流长度l与孔径d之比l/d≤时称之为小孔。 22、小孔的长径比l/d>4时称之为小孔。 23、在液体流动中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象，称之为。 25、在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力 峰值，这种现象称为。 26、小孔的类型有三种：薄壁小孔、细长小孔、短孔，三种小孔的流量公式 为。 27、作用在液压缸活塞上的压力越大，活塞运动的速度越快。（） 28、在液压传动中，工作液体不起作用。 A 升温 B传递动力 C 传递速度 D 润滑液压元件 29、如图所示圆管，管中液体有左向右流动，已知管中通流断面的直径分别为 d 1=200mm，d 2 =100mm，通过通流断面1的平均流速v 1 =1.5m/s，求流量是多少？通过 通流断面2的平均流速是多少？
液压传动分析 一、优点 1）传动平稳在液压传动装置中，由于油液的压缩量非常小，在通常压力下可以认为不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动。油液有吸振能力，在油路中还可以设置液压缓冲装置，故不像机械机构因加工和装配误差会引起振动扣撞击，使传动十分平稳，便于实现频繁的换向；因此它广泛地应用在要求传动平稳的机械上，例如磨床几乎全都采用了液压传动。 2）质量轻体积小液压传动与机械、电力等传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量可以减少很多，因此惯性小、动作灵敏；这对液压仿形、液压自动控制和要求减轻质量的机器来说，是特别重要的。例如我国生产的1m3挖掘机在采用液压传动后，比采用机械传动时的质量减轻了1t。 3）承载能力大液压传动易于获得很大的力和转矩，因此广泛用于压制机、隧道掘进机、万吨轮船操舵机和万吨水压机等。 4）容易实现无级调速在液压传动中，调节液体的流量就可实现无级凋速，并且凋速范围很大，可达2000：1，很容易获得极低的速度。5）易于实现过载保护液压系统中采取了很多安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故。 6）液压元件能够自动润滑由于采用液压油作为工作介质，使液压传动装置能自动润滑，因此元件的使用寿命较长。 7）容易实现复杂的动作采用液压传动能获得各种复杂的机械动作，
如仿形车床的液压仿形刀架、数控铣床的液压工作台，可加工出不规则形状的零件。 8）简化机构采用液压传动可大大地简化机械结构，从而减少了机械零部件数目。 9）便于实现自动化液压系统中，液体的压力、流量和方向是非常容易控制的，再加上电气装置的配合，很容易实现复杂的自动工作循环。目前，液压传动在组合机床和自动线上应用得很普遍。 10）便于实现“三化”液压元件易于实现系列比、标准化和通用化．也易于设计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产率、提高产品质量、降低成本。
第一讲 液压传动基础知识 一、 什么是液压传动？ 定义：利用密闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫液压传动。液压传动以液体为工作介质，在液压泵中将机械能转换为液压能，在液压缸（立柱、千斤顶）或液压马达中将液压能又转换为机械能。 二、液压传动系统由哪几部分组成？ 液压传动系统由液压动力源、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液体组成。 三、液压传动最基本的技术参数： 1、压力：也叫压强，沿用物理学静压力的定义。静压力：静止液体中单位承压面积上所受作用力的大小。 单位：工程单位 kgf/cm 2 法定单位：1 MPa （兆帕）＝ 106 Pa (帕) 1 MPa （兆帕）≈10 kgf/cm 2 2、流量：单位时间内流过管道某一截面的液体的体积。 单位：工程单位：L / min ( 升/ 分钟 ) 法定单位：m 3 / s 四、职能符号： 定义：在液压系统中，采用一定的图形符号来简便、清楚地表达各种元件和管道，这种图形符号称为职能符号。 作用：表达元件的作用、原理，用职能符号绘制的液压系统图简便直观；但不能反映元件的结构。如图： 操纵阀双向锁 YDF-42/200（G） 截止阀 过滤器 安全阀 千斤顶液控单向阀 五、常用密封件： 1.O 形圈： 常用标记方法： 公称外径（mm ） 截面直径 （mm ） 2.挡圈（O 形圈用）： 3.常用标记方法： 挡圈 A D × d × a
A型（切口式）; D外径（mm）；d内径（mm）；a厚度（mm） 第二讲控制阀；液控单向阀；单向锁 一、控制阀： 1.定义：在液压传动系统中，对传动液体的压力、流量或方向进行调节和控制的液压元件统称为控制阀。 2.分类：根据阀在液压系统中的作用不同分为三类： 压力控制阀：如安全阀、溢流阀 流量控制阀：如节流阀 方向控制阀：如操纵阀液控单向阀双向锁 3.对阀的基本要求： （1）工作压力和流量应与系统相适应； （2）动作准确，灵敏可靠，工作平稳，无冲击和振动现象； （3）密封性能好，泄漏量小； （4）结构简单，制作方便，通用性大。 二、液控单向阀结构与原理： 1.定义：在支架液压系统中用以闭锁液压缸中的液体，使之承载的控制元件为液控单向阀。一般单向阀只能使工作液一个方向流动，不能逆流，而液控单向阀可以由液压控制打开单向阀，使工作液逆流。 2. 3. 作用（以立柱液控单向阀为例）： ①升柱：把操纵阀打到升柱位置，高压液打开液控单向阀阀芯向立柱下腔供液，立柱活塞杆伸出。 ②承载：升到要求高度时继续供液3～5s后停止供液，此时液控单向阀在立柱下腔高压液体的压力作用下，阀芯关闭，闭锁立柱下腔中的液体，阻止立柱下腔的液体回流，使立柱承载。 ③降柱：把操纵阀打向降柱位置，从操作阀过来的高压液一路通向立柱上腔，一路打开液控阀阀芯，沟通立柱下腔回路，立柱下降。 4. 规格型号：
一.填空题： 1.液压油的主要物理性质有（密度）、（闪火点）、（粘度）、（可压缩性），液压油选择时， 最主要考虑的是油液的（粘度）。 2.液体受压力作用而发生的性质称为液体的可压缩性，当液压油中混有空气时，其抗压缩 能力将（降低）。 3.液压油的常见粘性指标有（运动）粘度、（动力）粘度、和（相对）粘度，其中表示液 压油牌号的是（运动）粘度，其单位是（厘斯）。 4.我国油液牌号以( 40℃)时油液的平均(运动）黏度的（cSt）数表示。 5.我国采用的相对粘度是（恩氏粘度），它是用（恩氏粘度计）测量的。 6.油的粘性易受温度影响，温度上升，（粘度）降低，造成（泄漏）、磨损增加、效率降低 等问题；温度下降，（粘度）增加，造成（流动）困难及泵转动不易等问题。 7.液压传动对油温变化比较敏感，一般工作温度在（15）~（60）℃范围内比较合适。 8.液压油四个主要的污染根源是（已被污染的新油）、（残留）污染、（侵入性）污染和（内 部生成）污染。 9.流体动力学三大方程分别为（连续性方程）、（伯努利方程）和（动量方程）。 10.在研究流动液体时，把假设既（无粘性）又（不可压缩）的液体称为理想流体。 11.绝对压力等于大气压力+（相对压力），真空度等于大气压力－（绝对压力）。 12.根据液流连续性原理，同一管道中各个截面的平均流速与过流断面面积成反比，管子细 的地方流速（大），管子粗的地方流速（小）。 13.理想液体的伯努利方程的物理意义为：在管内作稳定流动的理想液体具有（比压能）、 （比位能）和（比动能）三种形式的能量，在任意截面上这三种能量都可以（相互转化），但总和为一定值。 14.在横截面不等的管道中，横截面小的部分液体的流速（大），液体的压力（小）。 15.液体的流态分为（层流）和（紊流），判别流态的准则是（雷诺数）。 16.由于流体具有（粘性），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（沿程压力）损 失和（局部压力）损失两部分组成。 17.孔口流动可分为(薄壁)小孔流动和（细长）小孔流动，其中（细长）小孔流动的流量受 （温度）影响明显。 18.液流流经薄壁小孔的流量与（小孔通流面积）的一次方成正比，与（压力差）的1/2 次方成正比。通过小孔的流量对（温度）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。19.通过固定平行平板缝隙的流量与（压力差）一次方成正比，与（缝隙值）的三次方成正 比，这说明液压元件内的（间隙）的大小对其泄漏量的影响非常大。 20.为防止产生（空穴），液压泵距离油箱液面不能太高。 21.在液压系统中，由于某些原因使液体压力突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现 象称为（液压冲击）。 二.判断题： 1.液压油具有粘性，用粘度作为衡量流体粘性的指标。（√） 2.标号为N32的液压油是指这种油在温度为40℃时，其运动粘度的平均值为32mm2/s。（√） 3.空气的粘度主要受温度变化的影响，温度增高，粘度变小。（√） 4.液压油的密度随压力增加而加大，随温度升高而减小，但一般情况下，由压力和温度引起的这种变化较小，可以忽略不计。（√） 5.液压系统对液压油粘性和粘温特性的要求不高。（×） 6.粘度指数越高，说明粘度随温度变化越小。（√）
、填空题（每空2分，共40 分） 1液压传动中，压力决于—负载 _______________ ，速度决定于_______ 流量 ________ 。 2.液压传动中，_实际输出流量_______ 和 _____ 泵的出口压力 _相乘是液压功率 3.我国生产的机械油和液压油采用_40 °C时的运动粘度（mm2/s）为其标号。 4?管路系统总的压力损失等于_沿程压力损失_及—局部压力损失—之和。 5._____________________________________ 方向控制阀的操纵方式有如下五种形式 ________________________________________________ 手动式_、__机动式、__电磁式 ________________________________________________ 、 _液动式、 ____ 电液动式_。 6.______________________________ 溢流阀、减压阀、顺序阀都有 _____ 直动式和先导式______________________________________ 两种不同的结 构形式 7.___________________________________ 进油路节流调速回路的功率损失由溢流损失_____________________________________________ 和_________________ 节流损失— 两部分组成。 二、单选题（每小题2分，共20分） 1.压力对粘度的影响是（影响不大） 4.如果液体流动是连续的，那么在液体通过任一截面时，以下说法正确的是（流量是相等的） 5.在同一管道中，分别用Re紊流、Re临界、Re层流表示紊流、临界、层流时的雷诺数，那 么三者的关系是（Re紊流＞ Re临界＞ Re层流） 6.有卸荷功能的中位机能是（H、K、M型） 7.顺序阀的主要作用是（降低油液压力供给低压部件） &旁油路节流调速回路在（重载高速）时有较高的速度刚度 9.调速阀可以实现（ D ） A执行部件速度的调节B执行部件的运行速度不因负载而变化 C调速阀中的节流阀两端压差保持恒定D以上都正确 10.可以承受负值负载的节流调速回路是（回油路节流调速回路） 填空题（每空1分，共25分） 1.液体静压力沿内法线方向作用于承压面；静止液体内任意点的压力在（各个）方向相等。
大型矿用自卸车静液压传动系统设计设计
第1章绪论 1．1 大型矿用电动轮自卸车的现状及发展 自1963年由美国Unit-Rig公司G.E公司合作研制出世界上第一台装载质量问77t矿用电动轮自卸车以来，经过多年的不断完善和大量新技术、新材料、新工艺的采用，重型矿用电动轮自卸车作为汽车中的新品种已发展成熟，已经有108t、154t、170t、280t等多个系列。它是目前过内外大型露天矿普通采用的高效运输设备，已占有大份额市场。国内矿用电动轮自卸车在我国大型露天矿山的使用始于70年代中期，使用单位主要分布在煤炭、冶金等行业，其装载质量主要为108t和154t两种。国外生产重型矿用自卸车的主要厂家有：小松矿用设备公司、尤克里德-日产公司、卡特彼勒、利勃海尔公司等，其共同特点是：车型全系列、部件专业化、有完整的配套体系。我国重型矿用电动轮自卸车的生产厂商主要有三家：湘潭电机厂、本溪重型汽车厂和常州冶金机械厂。湘潭电机厂生产的自卸车经过不断改进和完善，吸收国外技术的基础上已经形成了几个系列，辽宁本溪重型汽车厂由于多种原因现已停产，江苏常州冶金机械厂主要与美国Unit-Rig公司合作生产Mark-36型154t矿用电动轮自卸车。 目前重型矿用电动轮自卸车驱动的传动方式都是采用交-直流传动，由柴油机带动发电机发出三相中频交流电，经外部整流装置整流变成直流电后输往汽车后桥两侧的直流牵引电机，以驱动汽车行驶。举升和转向采用液压系统，有两种形式：常流式和常压式，转向系统均采用动力转向，举升系统才采用侧置式双缸三级双作用油缸外置于车架两侧。电传动系统是由发电机、牵引电机、和电控制三大部分组成，其主要满足恒功控制的要求。驱动形式通常都采用4×2后轴驱动。 重型矿用电动轮自卸车的发展趋势主要是三点： 1. 大型化。促使矿用电动轮自卸车朝大型化方向发展的动因主要有两个：一是大型露天矿山开采的需要，二是大型机械传动自卸车的发展。随着大型矿山的发展和开采运输量的增大，为了提高运输效率、降低成本，许多大型矿山都倾向于采用大吨位矿用自卸车，这促使许多制造厂家相继研制开发出大吨位矿用电动轮自卸车一满足矿山用户的需要。高速发展的电子技术、控制技术和新型电子元器件的出现、大功率车用柴油机的问世、高负荷大型轮胎材料的研制成功及相关技术的解决和发展又为矿用电动轮自卸车的大型化铺平了道路。因此，矿用电动轮自卸车的大型化已经成为许多制造厂家为开拓市场吸引更多客户而普遍采用的一种竞争策略。 2．计算机控制和大量新的电控元器件的使用。80年代中后期开始，计算机控制技术已经逐步用于矿用电动轮自卸车的车速自动调节、柴油机燃油喷射及整车的故障分析诊断等领域。随着计算机技术、通信技术、传感器技术等的进一步发展，计算机控制技术将在矿用电动轮自卸车的许多方面得到应用，从而减轻驾驶员和矿山维护人员的劳动强度，提高电动轮自卸车的自动化程度和劳动生产率，使其性能和工作可靠性将得到进一步的提高。随着交流变频调速
机械液压传动论文 液压传动: 是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 在伦敦用水作为工作介质, 以水压机的形式将其应用于工业上, 诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油, 又进一步得到改善。 第一次世界大战(1914 -- 1918) 后液压传动广泛应用, 特别是1920 年以后, 发展更为迅速。液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20 年间, 才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers) 发明了压力平衡式叶片泵, 为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁·尼斯克(G · Constantimsco) 对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动( 液力联轴节、液力变矩器等) 方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 目前, 它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进展。同时, 由于与微电子技术密切配合, 能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率并加以准确的控制, 从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。 应该特别提及的是, 近年来, 世界科学技术不断迅速发展, 各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起, 广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统, 使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。目前，液压传动发展的动向, 概括有以下几点: 1. 节约能源, 发展低能耗元件, 提高元件效率; 2. 发展新型液压介质和相应元件, 如发展高水基液压介质和元件, 新型石油基液压介质; 3. 注意环境保护, 降低液压元件噪声; 4. 重视液压油的污染控制; 5. 进一步发展电气－液压控制，提高控制性能和操作性能; 6. 重视发展密封技术，防止漏油; 7. 其它方面，如元件微型化、复合化和系统集成化的趋势仍在继续发展，对液压系统元件的可靠性设计、逻辑设计，与电子技术高度结合，对故障的早期诊断、预测以及防止失效的早期警报等都越来越准确. 一、液压传动的主要优点 与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点： (1)液压传动的各种元件、可根据需要方便、灵活地来布置； (2)重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； (3)操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)； (4)可自动实现过载保护；
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
液压传动与电力、机械等其他动力传动相比较的优势 驱动方式一般有四种：气压驱动、液压驱动、电气驱动和机械驱动，此外还有磁力传动以及复合传动。 磁力传动： 1)磁力传动传递力矩，是利用磁力的超矩作用特性而实现的。可转化主轴传递扭矩的动密封 为静密封，实现动力的零泄漏传递。 2)可避免高频振动传递，实现工作机械的平衡运行。 3)可实现工作机械运行中的过载保护。 4)与刚性联轴器相比较，安装、拆卸、调试、维修均较方便。 5) 可净化环境，消除污染。 6)它响应迅速，然而有待进一步研究 气压传动 1)工作介质是空气，与液压油相比可节约能源，而且取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道，用之后可将其随时排人大气中，不污染环境； 2)空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作，不会发生燃烧或爆炸。且温度变化时，对空气的粘度影响极小，故不会影响传动性能； 3)空气的粘度很小(约为液压油的万分之一)，所以流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以便于集中供应和远距离输送； 4)相对液压传动而言，气动动作迅速、反应快，一般只需0．02～0．3s就可达到工作压力和速度。液压油在管路中流动速度一般为1～5m／s，而气体的流速最小也大于10m／s，有时甚至达到音速，排气时还达到超音速； 5)气体压力具有较强的自保持能力，即使压缩机停机，关闭气阀，但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。液压系统要保持压力，一般需要能源泵继续工作或另加蓄能器，而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变； 6)气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万次，而气动元件可运行2000～4000万次； 7)工作环境适应性好，特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣环境中，比液压、电子、电气传动和控制优越； 1．气动装置结构简单，成本低，维护方便，过载能自动保护。 2、气压传动的缺点 (1)由于空气的可压缩性较大，气动装置的动作稳定性较差，外载变化时，对工作速度的影响较大；(2)由于工作压力低，气动装置的输出力或力矩受到限制。在结构尺寸相同的情况下，气压传动装置比液压传动装置输出的力要小得多。气压传动装置的输出力不宜大于10—40kN；(3)气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢，所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。同时实现生产过程的遥控也比较困难，但对一般的机械设备，气动信号的传递速度是能满足工作要求的；4)噪声较大，尤其是在超音速排气时要加消声器。 速度有限制
第1章绪论 1．1 大型矿用电动轮自卸车的现状及发展 自1963年由美国Unit-Rig公司G.E公司合作研制出世界上第一台装载质量问77t矿用电动轮自卸车以来，经过多年的不断完善和大量新技术、新材料、新工艺的采用，重型矿用电动轮自卸车作为汽车中的新品种已发展成熟，已经有108t、154t、170t、280t等多个系列。它是目前过内外大型露天矿普通采用的高效运输设备，已占有大份额市场。国内矿用电动轮自卸车在我国大型露天矿山的使用始于70年代中期，使用单位主要分布在煤炭、冶金等行业，其装载质量主要为108t和154t两种。国外生产重型矿用自卸车的主要厂家有：小松矿用设备公司、尤克里德-日产公司、卡特彼勒、利勃海尔公司等，其共同特点是：车型全系列、部件专业化、有完整的配套体系。我国重型矿用电动轮自卸车的生产厂商主要有三家：湘潭电机厂、本溪重型汽车厂和常州冶金机械厂。湘潭电机厂生产的自卸车经过不断改进和完善，吸收国外技术的基础上已经形成了几个系列，辽宁本溪重型汽车厂由于多种原因现已停产，江苏常州冶金机械厂主要与美国Unit-Rig公司合作生产Mark-36型154t矿用电动轮自卸车。 目前重型矿用电动轮自卸车驱动的传动方式都是采用交-直流传动，由柴油机带动发电机发出三相中频交流电，经外部整流装置整流变成直流电后输往汽车后桥两侧的直流牵引电机，以驱动汽车行驶。举升和转向采用液压系统，有两种形式：常流式和常压式，转向系统均采用动力转向，举升系统才采用侧置式双缸三级双作用油缸外置于车架两侧。电传动系统是由发电机、牵引电机、和电控制三大部分组成，其主要满足恒功控制的要求。驱动形式通常都采用4×2后轴驱动。 重型矿用电动轮自卸车的发展趋势主要是三点： 1. 大型化。促使矿用电动轮自卸车朝大型化方向发展的动因主要有两个：一是大型露天矿山开采的需要，二是大型机械传动自卸车的发展。随着大型矿山的发展和开采运输量的增大，为了提高运输效率、降低成本，许多大型矿山都倾向于采用大吨位矿用自卸车，这促使许多制造厂家相继研制开发出大吨位矿用电动轮自卸车一满足矿山用户的需要。高速发展的电子技术、控制技术和新型电子元器件的出现、大功率车用柴油机的问世、高负荷大型轮胎材料的研制成功及相关技术的解决和发展又为矿用电动轮自卸车的大型化铺平了道路。因此，矿用电动轮自卸车的大型化已经成为许多制造厂家为开拓市场吸引更多客户而普遍采用的一种竞争策略。 2．计算机控制和大量新的电控元器件的使用。80年代中后期开始，计算机控制技术已经逐步用于矿用电动轮自卸车的车速自动调节、柴油机燃油喷射及整车的故障分析诊断等领域。随着计算机技术、通信技术、传感器技术等的进一步发展，计算机控制技术将在矿用电动轮自卸车的许多方面得到应用，从而减轻驾驶员和矿山维护人员的劳动强度，提高电动轮自卸车的自动化程度和劳动生产率，使其性能和工作可靠性将得到进一步的提高。随着交流变频调速技术的发展和大功率逆变器的问世，重型矿用电动轮自卸车已开始采用交-交传动。 3．整车性能和工作可靠性进一步提高。目前国内外许多厂家已将大量先进的设计方法和成熟的分析软件应用在矿用电动轮自卸车的前后桥悬架系统、车
第一章液压传动基础 流体传动包括液体传动和气体传动，本章仅介绍液体传动的基本知识。为了分析液体的静力学、运动学和动力学规律，需了解液体的以下特性：
连续性假设：流体是一种连续介质，这样就可以把油液的运动参数看作是时间和空间的连续函数，并有可能利用解析数学来描述它的运动规律。． 不抗拉：由于油液分子与分子间的内聚力极小，几乎不能抵抗任何拉力而只能承受较大的压应力，不能抵抗剪切变形而只能对变形速度呈现阻力。 易流性：不管作用的剪力怎样微小，油液总会发生连续的变形，这就是油液的易流性，它使得油液本身不能保持一定的形状，只能呈现所处容器的形状。 均质性：其密度是均匀的，物理特性是相同的。 第一节液压传动工作介质 液压传动最常用的工作介质是液压油，此外，还有乳化型传动液和合成型传动液等，此处仅介绍几个常用的液压传动工作介质的性质。 一、液压传动工作介质的性质 1．密度 单位体积液体的质量称为液体的密度。体积为Ｖ，质量为ｍ的液体的密度为 矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的提高而稍有增加，但变动值很小，可以认为是常值。我国采用摄氏20度时的密度作为油液的标准密度。 2．可压缩性 压力为ｐ0、体积为Ｖ0的液体，如压力增大时，体积减小，则此液体的可压缩性可用体积压，即单位压力变化 下的体积相对变化量来表示缩系数 由于压力增大时液体的体积减小，因此上式右边须加一负号，以使成为正值。液体体积压缩系数的。１／=倒数，称为体积弹性模量Ｋ，简称体积模量。即Ｋ 3．粘性1）粘性的定义 时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦)或有流动趋势(液体在外力作用下流动 力，这种现象叫做液体的粘性。液体只有在流动(或有流动趋势)时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。 粘性使流动液体内部各处的速度不相等，以图1-2为例，若两平行平板间充满液体，下平板不动，而上平板以速度向右平动。由于液体的粘性作用，紧靠下平板和上平板的液体层速度分别为零和。通过实验测定得出，液体流动时 相邻液层间的内摩擦力Ft，与液层接触面积Ａ、液层间的速度梯度成正比，即 为比例常数，称为粘性系数或粘度。如以表示切应力，即单位面积上的内摩擦力，则式中： 这就是牛顿的液体内摩擦定律。 2）粘性的度量
图示液压系统可实现快进—工进—快退—原位停止的工作循环 图示液压系统可实现快进—工进—快退—原位停止的工作循环，请说明： 读懂左图所示的液压系统，并说明：（1）快进时油液流动路线；（2）这 个液压系统的特点。 快进：进油 泵→2YA 上位→3Y A 左位→液压缸左腔 回油 液压缸右腔→4Y A 左位→2Y A 上位→3YA 左位→液压缸左腔 特点：（1）快进采用差动连接；（2）采用稳流量式叶片泵供油；（3）采用进口容积-节流-背压阀调速回路。 试写出题图9.1所示液压系统的动作循环表，并评述这个液压系统的特点并说明桥式油路结构的作用。 答：特点：1）中位时右泵卸荷；2）快进采用差动连接；3）工进采用出口节流调速，整个系统为容积节流调速回 路。桥式油路作用：实现工进回油路及工退进油路的节流调速。循环表如下： 特点：1）中位时右泵卸荷；2）快进采用差动连接；3）工进采用出口节流调速，整个系统为容积节流调速回路。桥式油路作用：实现工进回油路及工退进油路的节流调速。
8.7 如题图8.7所示的液压回路，限压式变量叶片泵调定后的流量压力特性曲线如图所示，调速阀的调定流量为2.5 L/min ，液压缸两腔的有效面积A A 12250== cm 2，不计管路损失，试求：（1）液压缸的大腔压力p 1；（2）当负载F =0 和F =9 000 N 时的小腔压力p 2；（3）设液压泵的总效率为0.75 ，求液压系统的总效率。 解：（1）15 2 2.210 p =+?=（2.4-2）MPa 。 （2）2 1212A F A A p p -= ；当F=0时，4.42=p MPa ；当9000F =N 时，8.02=p MPa （3）液压回路的效率264 1111119000 0.822.2105010 q F A F F p q p q p A υη-=====???
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
液压传动系统设计与计算 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。 位移循环图图9-1 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，第中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，9-2一种如图
静液压传动工程机械的制动系统(2005/11/21 10:44)标签： 目录：技术应用 浏览字体：大中小 摘要国内外研制和应用静液压传动的工程机械越来越多，本文简要介绍了其制动系统的特点、类型，分析了不同工况下制动系统的作用以及不同制动系统的应用范围。 关键词：静液压传动工程机械制动系统 根据技术要求及通行安全，采用静液压传动的工程机械与常规机械一样，需要具备行走制动、停车制动和应急制动等3套制动系统。它们的操纵装置必须是彼此独立的。 1 行车制动系统 行车制动系统应能在所以运行状态下发挥作用。它首先用以使运动中的车辆减速，继而在必要时使车辆完全停止运动处于静止状态。对行走制动系统的要求是：第一，在车辆运动的整个速度范围内均能产生足够的制动阻力，使车辆减速直至停车；第二，具有足够的耗能或贮能容量来吸收车辆的动能；第三，行走制动装置的作用必须是渐进的；第四，行走制动系统的操纵功能必须是独立的，不应受其它正常操纵机构的影响，不能在离合器分离或变速器空档时丧失制动能力。从原则上说，凡是能完全满足上述要求的装置，均可用于行走制动系统。行走制动是使用最频繁的制动装置，一般称为主制动系统。 现代工程机械行走制动系统除普遍采用带有较大容量的制动盘、鼓等摩擦式机械制动器作为主执行元件外，也越来越多地利用发动机排气节流、电涡流、液涡流等作为辅助的吸能装置。后几种装置的优点是本身没有产生磨损的元件，能更好地控制减速力（矩），从而减少主制动元件（刹车盘、片等）的磨损和延长其使用寿命。但它们的制动力都与行走速度有关，一般无法独立使车辆完全停止，只能作为辅助制动装置（缓速装置）来使用。 静液压传动系统由连接在一个闭式回路中的液压泵和液压马达构成。对这种传动装置所选用的泵和马达，除了有与一般液压元件相同的高功率密度、高效率、长寿命等性能要求外，还要求两者均能在逆向工况下运行，即在必要时马达可作为泵运行，泵可成为马达运行，使整个系统具备双向传输功率或能量的能力。这样当泵的输出流量大于马达在某一转速下需要的流量时，多余的流量就使马达驱动车辆加速，而加速力的反作用力通过马达使入口压力升高，液压能转化为车辆的动能增量；反之，如调节变量泵的排量使其通过流量不敷于马达的需求时，马达出口阻力增大，在马达轴上建立起反向扭矩阻止车辆行驶，车辆动能将通过车轮反过来的驱动马达使其在泵的工况下运行，并在马达出油口建立起压力，迫使泵按马达工况拖动发动机运转，车辆的动能将转化为热能由发动机和液压系统中的冷却器吸收并耗散掉。由于静液压传动系统产生的阻力（矩）原则上只取决于系统压力和马达排量而与行走速度无关，所以这种系统既能象上述“缓速器”那样使车辆减速，又能使其完全停止运动，不仅能满足行走制动全部功能要求，而且在制动过程中没有元件磨损且可控性良好。因此，静液压传动系统本身完全可以作为行走制动装置使用。装有静液压传动系统的车辆一般无须另行配置机械制动器，但系统中不能有驾驶员可随意操纵的使功率流中断的装置（如液压系统中的短路阀、马达与驱动之间的离合器或机械换挡装置等）。 在许多工业发达国家中，允许静液压传动装置作为行走制动系统使用已为相关安全法规所确认。例如，1987年4月1日起生效的德国交通工具及设备和自行式机械“静液压传动装置可以作为行车制动器使用，前提是这一驱动系统中不含有短路阀，或只装有驾驶员无法直接操纵的短路阀（例如将短路阀的操纵手柄装于机罩下面）。” 人们常回担心静液压传管路爆破或元件损坏后会丧失制动能力，但在显得技术条件下，出现这种风险的概率不会大于传统行走制动器的概率。 2 停车制动系统 停车制动系统用来使车辆保持静止状态。从原则上说，它可以采用任一种具有足够锁定能力