第七章 压力阀和压力控制回路
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第一章常用机构一、零件、构件、部件零件,是指机器中每一个最基本的制造单元体。
在机器中,由一个或几个零件所构成的运动单元体,称为构件。
部件,指机器中由若干零件所组成的装配单元体。
二、机器、机构、机械机器具有以下特征:(一)它是由许多构件经人工组合而成的;(二)构件之间具有确定的相对运动;(三)用来代替人的劳动去转换产生机械能或完成有用的机械功。
具有机器前两个特征的多构件组合体,称为机构。
机器和机构一般总称为机械。
三、运动副使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。
四、铰链四杆机构由四个构件相互用铰销联接而成的机构,这种机构称为铰链四杆机构。
四杆机构的基本型式有以下三种:(一)曲柄摇杆机构两个特点:具有急回特性,存在死点位置。
(二)双曲柄机构(三)双摇杆机构铰链四杆机构基本形式的判别:a+d≤b+ca+d>b双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构最短杆固定与最短杆相邻的杆固与最短杆相对的杆固任意杆固定定定注:a—最短杆长度;d—最长杆长度;b、c—其余两杆长度。
五、曲柄滑块机构曲柄滑块机构是由曲柄、连杆、滑块及机架组成的另一种平面连杆机构。
六、凸轮机构(一)按凸轮的形状分:盘形凸轮机构,移动凸轮机构,圆柱凸轮机构。
(二)按从动杆的型式分:尖顶从动杆凸轮机构,滚子从动杆凸轮机构,平底从动杆凸轮机构。
七、螺旋机构螺旋机构的基本工作特性是将回转运动变为直线移动。
螺纹的导程和升角:螺纹的导程L与螺距P及线数n的关系是L = n P根据从动件运动状况的不同,螺旋机构有单速式、差速式和增速式三种基本型式。
第二章常用机械传动装置机械传动装置的主要功用是将一根轴的旋转运动和动力传给另一根轴,并且可以改变转速的大小和转动的方向。
常用的机械传动装置有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等。
一、带传动带传动的工作原理:带传动是用挠性传动带做中间体而靠摩擦力工作的一种传动。
带传动的速比计算公式为:i=n1/n2=D2/D1主要失效形式为打滑和疲劳断裂。
主讲教师:吴海燕whyfool@常用液压基本回路所谓基本回路,就是由一些液压元件组成的,用来完成特定功能的油路结构。
按基本回路在系统中功能分为压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路和多执行元件控制回路。
§7.1 压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀控制整个液压系统或其分支油路的工作压力,以满足执行元件对力或力矩的要求。
主要有调压回路、减压回路、增压回路、卸荷回路、保压回路、平衡回路和释压回路等。
7.1.1 调压回路调压回路的功用是调定或限制液压系统的最高工作压力。
多用溢流阀来实现。
1、单级调压回路(书133页图7.1)溢流阀调定系统压力溢流阀调定系统过载压力图7-11 溢流阀在容积调2、二级调压回路图示位置压力由高压溢流阀3调节。
4通电,压力由远程调压阀5调节。
先导溢流阀实现远程调压的条件:5的调定压力低于3的调定压力。
动画演示图7-15 二级调压回路低压图7-16 二级调压回路远程调压阀3、多级调压回路图示,由阀1调压,压力较高。
YA+,由阀2或3调压,压力较低。
为获得多级压力,阀2或3的调定压力必须小于阀1的调定压力,否则,阀1将不起作用。
动画演示3级调压4、无极调压回路采用比例溢流阀7.1.2 减压回路减压回路的功用是单独调节系统中某一分油路的压力,使其低于系统压力的调定值。
单级减压——用一个减压阀即可分类< 多级减压——减压阀+远程调压阀即可无级减压——比例减压阀即可动画演示二级减压回路动画演示无极减压回路7.1.3 增压回路增压回路用来使系统某一分油路获得比系统压力高但流量不大的油液。
1、单作用增压缸的增压回路原理:p2 = p1A1/ A2=p1D2/d2特点:只能断续增压。
动画演示2、双作用增压缸的增压回路特点:能实现连续增压动画演示7.1.4 卸荷回路当系统中执行元件短时间工作时,常使液压泵在很小的功率下作空运转,而不是频繁启动驱动液压泵的原动机。
因为泵的输出功率为其输出压力与输出流量之积,当其中的一项数值等于或接近于零时,即为液压泵卸荷。
压力控制回路是用压力阀来控制和调节液压系统主油路或某一支路的压力,以满足执行元件速度换接回路所需的力或力矩的要求。
利用压力控制回路可实现对系统进行调压(稳压)、减压、增压、卸荷、保压与平衡等各种控制。
一、调压及限压回路 当液压系统工作时,液压泵应向系统提供所需压力的液压油,同时,又能节省能源,减少油液发热,提高执行元件运动的平稳性。
所以,应设置调压或限压回路。
当液压泵一直工作在系统的调定压力时,就要通过溢流阀调节并稳定液压泵的工作压力。
在变量泵系统中或旁路节流调速系统中用溢流阀(当安全阀用)限制系统的最高安全压力。
当系统在不同的工作时间内需要有不同的工作压力,可采用二级或多级调压回路。
图7-15调压回路1.单级调压回路如图7-15(a)所示,通过液压泵1和溢流阀2的并联连接,即可组成单级调压回路。
通过调节溢流阀的压力,可以改变泵的输出压力。
当溢流阀的调定压力确定后,液压泵就在溢流阀的调定压力下工作。
从而实现了对液压系统进行调压和稳压控制。
如果将液压泵1改换为变量泵,这时溢流阀将作为安全阀来使用,液压泵的工作压力低于溢流阀的调定压力,这时溢流阀不工作,当系统出现故障,液压泵的工作压力上升时,一旦压力达到溢流阀的调定压力,溢流阀将开启,并将液压泵的工作压力限制在溢流阀的调定压力下,使液压系统不至因压力过载而受到破坏,从而保护了液压系统。
2.二级调压回路图7-15(b)所示为二级调压回路,该回路可实现两种不同的系统压力控制。
由先导型溢流阀2和直动式溢流阀4各调一级,当二位二通电磁阀3处于图示位置时系统压力由阀2调定,当阀3得电后处于右位时,系统压力由阀4调定,但要注意:阀4的调定压力一定要小于阀2的调定压力,否则不能实现;当系统压力由阀4调定时,先导型溢流阀2的先导阀口关闭,但主阀开启,液压泵的溢流流量经主阀回油箱,这时阀4亦处于工作状态,并有油液通过。
应当指出:若将阀3与阀4对换位置,则仍可进行二级调压,并且在二级压力转换点上获得比图7-15(b)所示回路更为稳定的压力转换。
压力控制阀及压力控制回路在液压传动系统中,控制油液压力高低的液压阀称之为压力控制阀,简称压力阀。
这类阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作的。
在具体的液压系统中,根据工作需要的不同,对压力控制的要求是各不相同的:有的需要限制液压系统的最高压力,如安全阀;有的需要稳定液压系统中某处的压力值(或者压力差,压力比等),如溢流阀、减压阀等定压阀;还有的是利用液压力作为信号控制其动作,如顺序阀、压力继电器等。
一、溢流阀1、溢流阀的基本结构及其工作原理溢流阀的主要作用是对液压系统定压或进行安全保护。
几乎在所有的液压系统中都需要用到它,其性能好坏对整个液压系统的正常工作有很大影响。
图5-14溢流阀的作用1—定量泵2—溢流阀3—节流阀4—液压缸5—变量1. 1. 1.溢流网的作用和性能要求(1)溢流阀的作用。
在液压系统中维持定压是溢流阀的主要用途。
它常用于节流调速系统中,和流量控制阀配合使用,调节进入系统的流量,并保持系统的压力基本恒定。
如图5-14(a)所示,溢流阀2并联于系统中,进入液压缸4的流量由节流阀3调节。
由于定量泵1的流量大于液压缸4所需的流量,油压升高,将溢流阀2打开,多余的油液经溢流阀2流回油箱。
因此,泵在这里溢流阀的功用就是在不断的溢流过程中保持系统压力基本不变。
用于过载保护的溢流阀一般称为安全阀。
如图5-14(b)所示的变量泵调速系统。
在正常工作时,安全阀2关闭,不溢流,只有在系统发生故障,压力升至安全阀的调整值时,阀口才打开,使变量泵排出的油液经溢流阀2流回油箱,以保证液压系统的安全。
(2)液压系统对溢流阀的性能要求。
①定压精度高。
当流过溢流阀的流量发生变化时,系统中的压力变化要小,即静态压力超调要小。
②灵敏度要高。
如图5-14(a)所示,当液压缸4突然停止运动时,溢流阀2要迅速开大。
否则,定量泵1输出的油液将因不能及时排出而使系统压力突然升高,并超过溢流阀的调定压力,称动态压力超调,使系统中各元件及辅助受力增加,影响其寿命。