流体传动与控制-第四章
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流体传动与控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握流体传动与控制的基本原理,理解流体力学在自动化控制中的应用。
2. 使学生了解各种流体元件的结构、原理及功能,能正确选用流体元件进行简单系统的设计。
3. 让学生掌握流体传动与控制系统的分析、设计方法和步骤,具备解决实际问题的能力。
技能目标:1. 培养学生运用流体力学知识进行传动与控制系统计算、分析的能力。
2. 培养学生动手实践能力,能正确使用流体元件搭建简单的传动与控制系统。
3. 培养学生利用现代设计方法和技术进行流体传动与控制系统设计的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对流体传动与控制技术的兴趣,激发其探索精神。
2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与交流能力。
3. 引导学生关注流体传动与控制技术在工业生产中的应用,认识到其在国家经济发展中的重要性。
本课程针对高年级学生,课程性质为理实一体化课程。
在教学过程中,需结合学生的认知特点,注重理论与实践相结合,强调学生的动手实践能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题,提高其解决实际问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 流体力学基础:流体性质、流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动损失。
2. 流体元件:液压泵、液压马达、液压缸、阀门、液压油缸、气压元件等结构、原理及功能。
3. 液压系统设计:液压系统基本回路、液压系统设计方法、步骤及注意事项。
4. 气压传动与控制:气压传动原理、气压元件、气压系统设计及应用。
5. 流体传动与控制系统仿真:利用现代设计软件进行流体传动与控制系统的仿真分析。
6. 实践教学:搭建简单的流体传动与控制系统,进行实验操作与分析。
教学内容依据课程目标,结合课本,确保科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容分为六个部分,按照以下进度安排:1. 流体力学基础(2课时)2. 流体元件(2课时)3. 液压系统设计(3课时)4. 气压传动与控制(2课时)5. 流体传动与控制系统仿真(3课时)6. 实践教学(4课时)教学内容与课本章节相对应,涵盖流体传动与控制的基本理论、元件、设计方法、仿真及实践,旨在帮助学生全面掌握流体传动与控制相关知识。
组合机床动力滑台液压系统组合机床是由通用部件和部分专用部件组成基础,配以特定工件的专用夹具和刀具而组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。
在机械制造业的生产线或者自动线中,它是不可缺少的设备。
在组合机床上,动力滑台是提供进给运动的通用部件。
配备相应的动力头,主轴箱及刀具后,可以对工件进行钻孔、扩孔、镗孔、铰孔等多孔或阶梯孔加工以及刮端面、铣平面、攻螺纹、倒角等工序。
动力滑台有机械和液压两类。
由于液压动力滑台的机械结构简单,配上电器后容易实现进给运动的自动工作循环,又可以很方便地对进给速度进行调节,因此它的应用比较广泛。
下面以YT4543型动力滑台为例;YT4543型动力滑台是组合机床用来实现进给运动的通用部件,根据需要通过配以不同用途的主轴箱,能够完成钻、扩、镗、铣、刮端面、倒角及攻螺纹等加工。
动力滑台液压系统通常实现的工作循环为:快进->一工进->二工进->死挡板停留->快退->原位停止。
其中除快进和快退速度不可改变外,用户可根据工艺要求,对工件速度的快慢进行调节。
组合机床液压动力滑台的外形如下图:1.YT4543型动力滑台液压系统的工作原理YT4543型动力滑台的液压系统原理如下图所示:1-油箱2-过滤器3-溢流阀4-限压式变量叶片泵5-单向阀6-安全阀7-液控顺序阀8-单向阀9-电液换向阀10-调速阀11-单向阀12-行程阀13-调速阀14-二位二通电磁换向阀15-液压缸16-压力继电器该系统图采用了开式循环的单泵变量系统。
主要包含以下几个基本回路:由限压式变量叶片泵和液压缸组成的容积式无级调速回路;液压缸差动增速回路;进油路两个调速阀串联组成的快慢速换接回路;电液换向阀换向回路;行程阀、电磁阀和液控顺序阀等联合控制的速度切换回路;电液换向阀中位机能形成的卸荷回路。
其中用液压缸差动增速回路实现动力滑台的快进,用行程阀是实现快进与工进的转换,用二位二通电磁换向阀进行两个工件速度之间的转换,用调速阀来保证进给速度的稳定。
流体传动与控制一、填空题(本大题共30分,共 15 小题,每小题 2 分)1. 液压缸活塞的有效面积固定,故压力取决于 ______ 。
2. 双作用液压缸包括 ______ 、 ______ 和摆动缸这三种。
3. 密封装置按照密封的作用原理分,可分为 ______ 密封和 ______ 密封。
4. 通过对液体的压力、流量、方向的控制,来实现对执行元件的运动速度、方向、作用力等的控制的元件,用以实现过载保护、程序控制的元件称做______ 。
5. 在某些工作循环过程中,由于不同工况的特殊要求,常常需要由一种速度到另一种速度,这时就要采用 ______ 。
6. 液流流经薄壁小孔的流量与 ______ 的一次方成正比,与 ______ 的1/2次方成正比。
通过小孔的流量对 ______ 不敏感,因此薄壁小孔常用作可调节流阀。
7. 静压力大小取决于 ______ 的大小。
8. 叶片泵的叶片常 ______ (前倾/后倾/径向)或 ______ (前倾/后倾/径向)安装而叶片马达中的叶片则需 ______ (前倾/后倾/径向)安装。
9. 电液比例控制阀根据其用途可分为:电液比例 ______ 阀、电液比例______ 阀、电液比例 ______ 阀、电液比例 ______ 阀。
10. ______ (单作用/双作用)叶片泵运转时,存在不平衡的径向力; ______ (单作用/双作用)叶片泵运转时,不平衡径向力相抵消,受力情况较好。
11. 液压马达的主要性能参数是 ______ 和 ______ 。
12. 进油节流调速回路的功率损失主要由 ______ 和 ______ 组成13. 困油现象产生的主要原因是 ______ 。
14. 缸筒的长度一般最好不要超过其直径的 ______ 倍。
15. 减压阀由先导阀和主阀组成,先导阀负责 ______ ,主阀负责 ______ 。
二、名词解释题(本大题共20分,共 5 小题,每小题 4 分)1. 保压回路2. 流体传动3. 容积调速回路4. 困油现象5. 液压冲击三、计算题(本大题共20分,共 2 小题,每小题 10 分)1. 已知某液压泵的转速为950r/min,排量为VP=168mL/r,在额定压力29.5MPa 和同样转速下,测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总效率为0.87,求:(1)液压泵的理论流量qt;(2)液压泵的容积效率ηv;(3)液压泵的机械效率ηm;(4)在额定工况下,驱动液压泵的电动机功率Pi;(5)驱动泵的转矩T。
二、多选(22分)1、为保证压缩空气的质量,气缸和气马达前必须安装()A分水滤气器减压阀油露器B、分水滤气器油雾器减压阀C、减压阀-分水滤气器-油雾器D分水滤气器减压阀正确答案:A学生答案:A√2、在气体状态变化的()过程中,无内能变化,加入系统的热量全部变成气体所做的功A等容过程B.等压过程C、等温过程D.绝热过程正确答案:C3、在调速阀旁路节流调速回路中,调速阀的节流开口一定当负载从F1降到F2时,若不考虑泵内泄漏变化的因素时,缸运动速度v可视为()A增加B、减少C、不变D、无法判断正确答案:C4当控制阀的开口一定,阀的进、出口压力差4p<(3~5)×10Pa时,随着压力差△p变小,通过调速阀的流量(A增加B、减少C、基本不变D.无法判断正确答案:B学生答案:5系统中中位机能为P型的三位四通换向阀处于不同位置时,可使单活塞杆液压缸实现快进一慢进一快退的动作循环。
试分析:液压缸在运动过程中,如突然将换向阀切换到中间置,此时缸的工况为()(不考虑惯性引起的泪移运动)A停止运动B.慢进C、快退D、快进正确答案:D学生答案:×6、已知单活塞杆液压缸两腔有效面积A1=2A2,液泵供油流量为q,如果将液压缸差动连接,活塞实现差快进,那么进入大腔的流量是()A0.5qB.1.5qC.175qD.2q正确答案:D7、要求多路换向阀控制的多个执行元件实现两个以上执行机构的复合动作,多路换向阀的连接方式为()A串联油路B、并联油路C、串并联油路D、其他正确答案:A8、顺序阀在系统中作卸荷阀用时,应选用()型A内控内泄式B、内控外泄式C、外控内泄式D、外控外泄式正确答案:C9在减压回路中,减压阀调定压力为p,溢流阀调定压力为py,主油路暂不工作,二次回路的负载压力为pl,若py>pl>p,减压阀阀口状态为()A阀口处于小开口的减压工作状态B、阀口处于完全关闭状态,不允许油流通过阀口C、阀口处于基本关闭状态,但仍允许少量的油流通过阀口流至先导阀D、阀口处于全开启状态,减压阀不起减压作用正确答案:A10、双伸出杠液压缸采用缸筒固定安置,工作台的移动范围为活塞有效行程的()A1倍B、2倍C、3倍D、4倍正确答案:C11、当a或b任一孔有气信号,s口就有输出的逻辑元件是()A与门B、禁门C、或门D.三门正确答案:C12、在回油节流调速回路中,节流阀处于节流调速工况,系统泄漏损失及溢流阀调压偏差均忽略不计。
第一章绪论以液体为工作介质,传递能量和进行控制的叫液体传动,包括液力传动和液压传动。
液压传动是用密封的在系统中的液体为介质,把液压能转换为机械能。
只利用液体的压力能传动。
液压传动的工作原理:液体具有两个重要特性:1.液体几乎不可压缩;2.密闭容器中静止液体压力以同样大小向各个方向传递。
液压系统的工作特性:(1)液压传动是靠着运动着的液体压力能来传递力的;(2)液压传动系统是一种能量转换系统;(3)液压传动中的油液是在受调节控制的状态下进行工作的;(4)液压传动系统必须满足主机在力和速度等方面提出的要求;系统组成:1.传递介质 2.动力元件 3.执行元件 4.控制元件 5.辅助元件第二章液体流体力学基础名词解释:可压缩性、黏性、理想流体、实际流体、稳定流动和非稳定流动、层流和稳流、雷诺数 层流:液体中质点沿管道做直线运动而没有横向运动。
稳流:液体中质点除了沿管道轴线运动外,还有横向运动,成杂乱无章的状态。
工作液三大类:矿物油,浮化液,合成型液。
液压油液的黏度有几种表示方法?它们各用什么符号表示?它们又各用什么单位? 答:(1)动力黏度(绝对黏度):用μ表示,国际单位为:Pa •s (帕•秒);工程单位:P (泊)或cP (厘泊)。
(2)运动黏度: 用ν表示,法定单位为s m 2,工程制的单位为St (沲,s cm 2),cSt (厘沲)。
(3)相对黏度:中国、德国、前苏联等用恩氏黏度ºE ,美国采用赛氏黏度SSU ,英国采用雷氏黏度R ,单位均为秒。
黏度的定义:油液在流动时产生内摩擦力的特性。
压力、温度对液体黏性的影响:对液压油而言,黏度随压力的增大而增大,但压力对液体黏度影响小,在压力不高且变化不大时,这种影响可以忽略。
>=20MPa 变化较大,需要考虑液体黏度随温度升高而减小。
液压油四项基本功能:(1)传递运动和力;(2)润滑液压元件和运动元件;(3)散发热量;(4)密封液压元件对偶摩擦中的间隙。
《流体传动与控制》在线作业中位机能是型的换向阀在中位时可实现系统卸荷。
()A:OB:PC:MD:Y正确选项:C伯努利方程是在流体力学中的表达形式。
A:能量守恒定律B:动量定理C:质量守恒定律D:其他正确选项:A减压阀的出油口被堵住后,减压阀处于()。
A:处于非减压状态B:处于减压状态C:处于何种工作状态由阀入口处压力决定D:阀口关闭状态正确选项:C气体状态变化的()过程中,无内能变化,加入系统的热量全部变成气体所做的功。
A:等容过程B:等压过程C:等温过程D:绝热过程正确选项:C变量轴向柱塞泵排量的改变是通过调整斜盘的大小来实现的。
()A:角度B:方向C:A和B都不是D:A和B都是正确选项:A有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀并联在液压泵的出口,则泵的出口压力为()。
A:5MPaB:10MPaC:15MPaD:20MPa正确选项:A在负载较大,并有快速和慢速运动行程要求的机械设备液压系统中,可使用以下哪种液压泵?A:齿轮泵B:螺杆泵C:轴向柱塞泵D:限压式变量叶片泵正确选项:C在没有泄漏的情况下,根据泵的几何尺寸计算得到的流量称为()。
A:额定流量B:实际流量C:理论流量D:瞬时流量正确选项:C大流量的液压系统中,主换向阀应采用()换向阀。
A:手动B:电磁C:电液D:均可正确选项:C流量连续性方程是在流体力学中的表达形式。
()A:能量守恒定律B:动量定理C:质量守恒定律D:其他正确选项:C能形成差动连接的液压缸是。
A:单杆液压缸B:双杆液压缸C:柱塞式液压缸D:均可正确选项:A在液压系统中,可作背压阀。
A:溢流阀B:减压阀C:液控顺序阀D:液控单向阀。
流体传动与控制实验报告桂林电⼦科技⼤学流体传动与控制实验报告实验名称节流调速性能试验机电⼯程学院机械电⼦⼯程专业10001602班第实验⼩组作者学号同作者实验时间年⽉⽇辅导员意见:辅导员成绩签名⼀、实验⽬的:1、分析⽐较采⽤节流阀的进油节流调速回路中,节流阀具有不同流通⾯积时的速度负载特性;2、分析⽐较采⽤节流阀的进、回、旁三种调速回路的速度负载特性;3、分析⽐较节流阀、调速阀的速度性能。
4、通过亲⾃装拆,了解节流调速回路的组成及性能,绘制速度—负载特性曲线并进⾏⽐较5、通过该回路实验,加深理解Q=Ca△P m关系,式中△p、m分别由什决定,如何保证Q=const。
⼆、实验要求实验前预习实验指导书和液压与⽓动技术课程教材的相关内容;实验中仔细观察、全⾯了解实验系统;实验中对液压泵的性能参数进⾏测试,记录测试数据;深⼊理解液压泵性能参数的物理意义;实验后写出实验报告,分析数据并绘制液压泵性能特性曲线图。
三、实验内容:1、分别测试采⽤节流阀的进、回、旁油路节流调速回路的速度负载特性;2、测试采⽤调速阀的进油路节流调速回路的速度负载特性。
四、实验步骤:1、按照实验回路的要求,取出所要⽤的液压元件,检查型号是否正确;2、检查完毕,性能完好的液压元件安装在实验台⾯板合理位置。
通过快换接头和液压软管按回路要求连接;3、根据计算机显⽰器界⾯中的电磁铁动作表输⼊框选择要求⽤⿏标“点接”电器控制的逻辑连接,通为“ON”,短为“OFF”。
4、安装完毕,定出两只⾏程开关之间距离,拧松溢流阀(Ⅰ)(Ⅱ),启动YBX-B25N,YB-A25C泵,调节溢流阀(Ⅰ)压⼒为3Mpa,溢流阀(Ⅱ)压⼒为0。
5Mpa,调节单向调速阀或单向节流阀开⼝。
5、按电磁铁动作表输⼊框的选定、按动“启动”按钮,即可实现动作。
在运⾏中读出显⽰器界⾯图表中的显⽰单向调速阀或单向节流阀进出⼝和负载缸进⼝压⼒,和油缸的运⾏显⽰时间。
6、根据回路记录表调节溢流阀压⼒(即调节负载压⼒),记录相应时间和压⼒,填⼊表中,绘制V——F曲线。
第4章液压缸液压缸是执行元件,是将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置,输出往复直线运动。
4.1 液压缸的类型及特点液压缸的分类-按结构形式分:●活塞缸(又分单杆活塞缸、双杆活塞缸)●柱塞缸●复合式缸-按作用方式分:●单作用液压缸●双作用液压缸单作用式液压缸-油液只通缸的一腔,反方向运动须靠外力(弹簧或自重)实现柱塞式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸双作用式液压缸-缸两个方向的运动都由液压油来实现单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸其它液压缸增压缸齿轮齿条式液压缸串联式液压缸●结构组成:缸筒,柱塞,导向套,密封圈●特点:-柱塞端面是承压面-柱塞与缸筒无配合关系,缸筒内壁加工精度要求不高,成本低-只能做单作用液压缸,要求往复运动时,需要成对使用-柱塞受压,可以发挥材料的强度性能,但必须有足够的刚度●推力和运动速度计算22(N)44(m/s)F Ap d p q v d ππ⎧==⎪⎪⎨⎪=⎪⎩1.单杆活塞式液压缸缸体活塞活塞杆图形符号无杆腔进油:1214(m/s)v v q q v A Dηηπ==()2226101044m F D p D d p ππη⎡⎤=--⨯⎢⎥⎣⎦有杆腔进油:()22224(m/s)v v q q v A D d ηηπ==-()2226201044m F D d p D p ππη⎡⎤=--⋅⨯⎢⎥⎣⎦由于A 1>A 2,故:v 1<v 2,F 1>F 2v v d q A A q v ηπη22134=-=D d 21=特点和应用:-活塞伸出速度较大,推力较小。
-一般有v 1<v 2<v 3,可用于“快进-工进-快退”的工况若令:v 2=v 3,则有:单杆活塞液压缸的差动连接()()26312/410m m F p A A d p ηπη=-=⨯q 2=v 3A 2q 1= v 3A 1=q +v 3A 2单杆活塞液压缸的固定方式●缸筒固定●活塞杆固定-两种固定方式的运动范围均为活塞有效行程的两倍2.双杆活塞液压缸-结构图形符号双杆活塞液压缸的结构双杆活塞液压缸的运动速度和推力计算双杆活塞缸的安装方式1)缸筒固定:运动范围是活塞有效行程L的三倍2)活塞杆固定:运动范围是活塞有效行程L的两倍3.伸缩式液压缸●结构-由两个或多个活塞式缸套装而成-前一级缸的活塞是后一级缸的缸筒-伸出时,活塞杆由大到小依次伸出-缩回时,则由小到大依次收回●特点-可以获得较大的行程-缩回后轴向尺寸较小●应用-工程机械和自动线步进式输送装置4.摆动液压缸●单叶片摆动缸:工作压力小于10MPa,摆动角度小于280°,径向力不平衡●双叶片式摆动缸:回转角度一般小于120°,输出转矩较大1.串联液压缸(增力缸) 输出力为两缸推力之和2.增压液压缸●结构-由活塞缸和柱塞缸组成-只是一个增压器件●增压比●应用-在需要局部高压的场合2B A D p p d ⎛⎫= ⎪⎝⎭其他液压缸及特点3.齿条液压缸●结构-由活塞缸和齿轮齿条机构组成的复合缸-将活塞的直线往复运动转换为齿轮的旋转运动●应用-机床进刀机构、回转工作台、液压机械手等1.液压缸典型结构4.1.4 液压缸的典型结构和材料1-缸底;2-弹簧挡圈;3-套环;4-卡环;5-活塞;6-O 形密封圈;7-支承环;8-挡圈;9-Y X 形密封圈;10-缸体;11-管接头;12-导向套;13-缸盖;14-防尘圈;15-活塞杆;16-定位螺钉;●缸体组件●活塞组件●密封组件●缓冲组件●排气组件单杆活塞液压缸结构缸体组件●缸体组件包括:-缸体、端盖、导向套、连接件等●缸筒与端盖的连接方式-法兰连接-螺纹连接-半环连接-拉杆连接-焊接(a)法兰式。
法兰式连接结构简单,加工方便,连接可靠,但要求缸筒端部有足够的壁厚,用以安装螺栓或旋入螺钉。
缸筒端部一般用铸造、镦粗或焊接方式制成粗大的外径。
它是常用的一种连接形式。
(b)半环式。
半环式连接分为外半环连接和内半环连接两种形式。
半环连接工艺性好,连接可靠,结构紧凑,但削弱了缸筒强度。
半环连接是应用十分普遍的一种连接形式,常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。
(c)螺纹式。
螺纹式连接有外螺纹连接和内螺纹连接两种形式,其特点是体积小、质量小、结构紧凑,但缸筒端部结构较复杂。
这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、质量小的场合。
(d)拉杆式。
拉杆式连接结构简单,工艺性好,通用性强,但端盖的体积和质量较大,拉杆受力后会拉伸变长,影响密封效果,只适用于长度不大的中低压缸。
(e)焊接式。
焊接式连接强度高,制造简单,但焊接时易引起缸筒变形。
缸筒与端盖的连接缸体组件(4/4)(2)缸筒、端盖和导向套缸筒是液压缸的主体,其内孔一般采用镗削、铰孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造,要求表面粗糙度R a值为0.1~0.4 m,以使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动和保证密封效果,减少磨损。
缸筒要承受很大的液压力,因此应具有足够的强度和刚度。
端盖装在缸筒两端,与缸筒形成封闭油腔,同样承受很大的液压力,因此它们及其连接部件都应有足够的强度。
设计时既要考虑强度,又要选择工艺性较好的结构形式。
导向套对活塞杆或柱塞起导向和支承作用,有些液压缸不设导向套,直接用端盖孔导向,这种结构简单,但磨损后必须更换端盖。
活塞组件●活塞组件包括:-活塞、活塞杆、连接件等●活塞与活塞杆的连接方式-整体式-螺纹式-半环式-锥销式-焊接液压缸主要零件的材料●缸体材料-机床用液压缸:多数采用高强度铸铁(HT200),压力超过8MPa,采用无缝钢管-工程机械用液压缸:可用35、45号无缝钢管●活塞-整体式,多采用35、45钢-装配式的,则用铸铁、耐磨铸铁或铝合金●活塞杆-实心的活塞杆用35、45钢-空心的用35、45钢的无缝钢管液压缸的密封装置液压缸密封装置类型●间隙密封●活塞环密封●密封圈密封-O形密封圈-Y形密封圈-V形密封圈-组合式密封3. 密封装置(1)间隙密封间隙密封是一种常用的密封方法。
它依靠相对运动零件配合面间的微小间隙来防止泄漏。
由第2章中环形缝隙流量公式可知,泄漏量与间隙的三次方成正比,因此可用减小间隙的办法来减小泄漏。
一般间隙为0.01~0.05mm,这就要求配合面加工有很高的精度。
在活塞的外圆表面一般开几道宽0.3~ 0.5mm,深0.5~1mm、间距2~5mm的环形沟槽,称平衡槽。
平衡槽的作用是:(a)由于活塞的几何形状和同轴度误差,工作中压力油在密封间隙中的不对称分布将形成一个径向不平衡力,称液压卡紧力,它使摩擦力增大。
开平衡槽后,槽中各向油压趋于平衡,间隙的差别减小,使活塞能够自动对中,减小了摩擦力,同时减小偏心量,这样就减少了泄漏量。
(b)增大油液泄漏的阻力,提高了密封性能。
(c)储存油液,使活塞能自动润滑。
间隙密封的特点是结构简单、摩擦力小、耐用,但对零件的加工精度要求较高,且难以完全消除泄漏,故只适用于低压、小直径的快速液压缸中。
(2)活塞环密封活塞环密封是依靠装在活塞环形槽内的弹性金属环紧贴缸筒内壁实现密封。
它的密封效果较间隙密封好,适应的压力和温度范围很宽,能自动补偿磨损和温度变化的影响,能在高速中工作,摩擦力小,工作可靠,寿命长,但在活塞环的接口处不能完全密封。
活塞环的加工复杂,缸筒内表面加工精度要求高,一般用于高压、高速和高温的场合。
(3)密封圈密封(a)O形密封圈。
O形密封圈的截面为圆形,主要用于静密封和滑动密封(转动密封用得较少)。
其结构简单紧凑,摩擦力较其他密封圈小,安装方便,价格便宜,可在-40 ℃~120 ℃温度范围内工作。
但与唇形密封圈(如Y形圈)相比,其寿命较短,密封装置机械部分的精度要求高,启动阻力较大。
O形圈的使用速度范围为0.005 ~ 0.3 m/s。
O形圈密封原理如图5.13所示。
O形圈装入密封槽后,其截面受到压缩后变形。
在无液压力时,靠O形圈的弹性对接触面产生预接触压力,实现初始密封;当密封腔充入压力油后,在液压力的作用下,O形圈挤向沟槽一侧,密封面上的接触压力上升,提高了密封效果。
任何形状的密封圈在安装时,必须保证适当的预压缩量。
预压缩量过小不能密封,预压缩量过大则摩擦力增大,且易于损坏,因此,安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。
在动密封中,当压力大于10MPa时,O形圈就会被挤入间隙中而损坏,为此需在O形圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈,其厚度为1.25~ 2.5mm。
双向受高压时,两侧都要加挡圈。
(b)V形密封圈。
V形圈的截面为V形。
如图5.15所示的V形密封装置是由压环、V形圈(也称密封环)和支承环组成。
当工作压力高于10MPa时,可增加V 形圈的数量,提高密封效果。
安装时,V形圈的开口应面向压力高的一侧。
V形圈密封性能良好,耐高压,寿命长,通过调节压紧力,可获得最佳的密封效果,但V形密封装置的摩擦阻力及结构尺寸较大,主要用于活塞及活塞杆的往复运动密封。
它适宜在工作压力为p≤50 MPa、温度为-40℃~+80℃的条件下工作。
(c)Y形密封圈。
Y形密封圈的截面为Y形,属唇形密封圈。
它是一种密封性、稳定性和耐压性较好、摩擦阻力小、寿命较长的密封圈,故应用也很普遍。
Y形圈主要用于往复运动的密封。
根据截面长宽比例的不同,Y形圈可分为宽断面和窄断面两种形式,图5.16所示为宽断面Y形密封圈。
Y形圈的密封作用依赖于它的唇边对偶合面的紧密接触,并在压力油作用下产生较大的接触压力,达到密封目的。
当液压力升高时,唇边与偶合面贴得更紧,接触压力更高,密封性能更好。
Y形圈安装时,唇口端应对着液压力高的一侧。
当压力变化较大、滑动速度较高时,要使用支承环,以固定密封圈。
如图所示。
宽断面Y形圈一般适用于工作压力p ≤20 MPa、工作温度-30℃ ~ +100℃、使用速度≤0.5 m/s的场合。
窄断面Y形圈如图所示。
窄断面Y形圈是宽断面Y形圈的改型产品,其截面的长宽比在2倍以上,因而不易翻转,稳定性好,它有等高唇Y形圈和不等高唇Y形圈两种。
后者又有孔用和轴用之分,其短唇与运动表面接触,滑动摩擦阻力小,耐磨性好,寿命长;长唇与非运动表面接触有较大的预压缩量,摩擦阻力大,工作时不窜动。
窄断面Y形圈一般适用于工作压力p ≤32 MPa,使用温度为-30℃ ~ +100℃的条件下工作。
液压缸活塞的密封采用活塞环密封摩擦力小、工作可靠、寿命长液压缸活塞杆的密封液压缸活塞杆的密封液压缸活塞杆的密封泄油口填料密封液压缸的安装定位●支座式●法兰式●轴销式●耳环式缓冲装置当液压缸带动质量较大的部件作快速往复运动时,由于运动部件具有很大的动能,因此当活塞运动到液压缸终端时,会与端盖碰撞,而产生冲击和噪声。
这种机械冲击不仅引起液压缸的有关部分的损坏,而且会引起其它相关机械的损伤。