汽车液压与气压传动内容提要

  • 格式:pdf
  • 大小:1.31 MB
  • 文档页数:8

下载文档原格式

  / 8
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

汽车液压与气压传动内容提要

1、液压传动装置的组成。

①能源装置:为系统提供有压流体(压力油),将机械能转换成压力能,是系统的第一能

量转换装置。如液压泵。

②执行元件:把流体的压力能转换成机械能,是系统的第二能量转换装置。如液压缸、液

压马达等。

③控制元件:对系统中流体的压力、流量及流体的流动方向进行控制或调节的元件。如溢

流阀、单向阀、换向阀等。

④辅助元件:保证系统正常工作的其它元件。如油箱、管道、管接头、过滤器等。

⑤工作介质:传递能量的流体,即液压油。

2、液体(流体)的两种流动状态及判断方法和相应特征。

液体在管道中流动时存在两种流动状态,即层流和紊流。

两种流动状态可通过实验来观察,即雷诺实验。液体在圆管中的流动状态不仅与管内的

平均流速v 有关,还和管道内径d 、液体的运动粘度ν有关。而决定流动状态的,是雷诺数

Re=vd/ν。雷诺数Re 的物理意义为:惯性力与粘性力之比。液流由层流转变为紊流时的雷

诺数和由紊流转变为层流时的雷诺数是不相同的,后者的数值小,所以一般都用后者作为判

别液流状态的依据,称为临界雷诺数,记为Re cr 。当液流的实际雷诺数Re 小于临界雷诺数

Re cr 时,为层流;反之,为紊流。

层流时,液体流速较低,质点受粘性力制约,不能随意运动,粘性力起主导作用;紊流

时液体流速较高,粘性制约作用减弱,惯性力起主导作用。

3、通过固定平行平板缝隙的流量计算公式。

当两平行平板缝隙间充满液体时,如果液体受到压

差△p=p 1—p 2的作用,液体会产生流动。如果没有压差

△p 的作用,而两平行平板之间有相对运动,即一平板

固定,另一平板以速度u 0 运动时,由于液体存在粘性,

液体亦会被带着移动,这就是剪切作用所引起的流动。

液体通过平行平板缝隙时的最一般的流动情况,是既受

压差△p 的作用,又受平行平板相对运动的作用,其计算

图如图所示。图中h 为缝隙高度,b 和l 为缝隙宽度和长度,一般b>>h ,l>>h 。

在液流中取一个微元体dx 、dy (宽度方向取单位长),其左右两端面所受的压力为p 和

p+dp ,上下两面所受的切应力为τ+dτ和τ,则微元体的受力平衡方程为

整理后得 。由于 ,上式可变为

,将上式对y 积分两次得

,其中c 1、c 2为积分常数。 ()()pdy d dx p dp dy dx

τττ++=++d dp dy dx τ=du dy

τμ=2

1212dp u y c y c dx μ=++

一般情况下,当平行平板间的相对运动速度为u 0时,则在y=0处,u=0,y=h 处,u=u 0。

此外,液流作层流运动时p 只是x 的线性函数,即 ,将这些关系式代入上式并整理后得 , 由此得通过平行平板缝隙的流量为:

上式是所有缝隙流的通用公式,下面分别有两种特殊情况:

①当平行平板间没有相对运动即u 0=0时,通过的液流纯由压差引起,称为压差流动,其流量为 ; ②当平行平板两端不存在压差时,通过的液流纯由平板运动引起,称为剪切流动,其流量

值为 。 4、通过薄壁小孔的流量计算公式。

当小孔的通流长度与孔径之比l/d ≤0.5时,称为薄壁小

孔。当液流经过管道由小孔流出时,由于液体的惯性作用,

使通过小孔后的液流形成一个收缩断面C-C ,然后再扩散,这

一收缩和扩散过程产生很大的能量损失。当孔前通道直径与

小孔直径之比△/d ≥7时,液流的收缩作用不受孔前通道内壁

的影响,这时的收缩称为完全收缩;当△/d<7时,孔前通道

对液流进入小孔起导向作用,这时的收缩称为不完全收缩。

现对孔前、孔后通道断面1-1和2-2列伯努利方程,并设

动能修正系数α=1,则有:

。 式中Σh ξ为液流流经小孔的局部能量损失,它包括两部分:液流经截面突然缩小时的 Σh ξ1和突然扩大时的Σh ξ2。 ,经查手册, 。因为A c <

。式中

称为速度系数,反映了局部阻力对速度的影响。经过薄壁小孔的流量为:

式中:A 0——小孔截面积;C c ——截面收缩系数, ;C d ——流量系数,C d =C v C c 。

22112222p v p v h g g g g

ξρρ+=++∑212c v h g

ξξ=222(1)2c c A v A h g ξ-=212(1)c v h h h ξξξξ=+=+∑c v C ==v C =ρ

p A C v A q d c c ∆==200c c A

C A =21()p p dp p dx l l -∆==-0()2u y h y u p y l h

μ-=∆+00030()[]2122

h h u y h y q ubdy p y bdy l h

u bh p bh l μμ-==∆+⋅∆=+⎰⎰312bh p q l

μ∆=0

2

u q bh =

流量系数C d 的大小一般由实验确定,在液流完全收缩的情况下,R e ≤105时,C d 可由下

式计算: 。当R c >105时,C d 可以认为是常数,计算时按C d =0.60~0.61

选取。液流不完全收缩时,C d 可按表选择。这时由于管壁对液流进入小孔起导向作用,C d

可增至0.7~0.8。

5、外啮合齿轮泵的工作原理。

外啮合齿轮泵由一对几何参数完全相同的齿轮、长短轴、泵体、

前后盖板等主要零件组成,右图为工作原理图。如图所示,两啮合的

轮齿将泵体、前后盖板和齿轮包围的密闭容积分成两部分,当原动机

通过长轴(传动轴)带动主动齿轮、从动齿轮旋转时,因啮合点的啮

合半径小于齿顶圆半径,轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小,经压油

口排油,退出啮合的一侧密闭容积增大,形成一定的真空度,油液在

大气压作用下进入吸油腔。吸油腔所吸入的油液随着齿轮的旋转被齿

穴空间转移到压油腔,齿轮连续旋转,泵连续不断吸油和压油。

6、齿轮泵困油的解决办法。

为了保证齿轮传动的平稳性,齿轮泵的齿轮重叠系数ε必须大于1,即在前一对轮齿尚

未脱开啮合之前,后一对齿轮已经进入啮合。在两对轮齿同时啮合时,它们之间将形成一个

与吸、压油腔均不相通的闭死容积。此闭死容积随着齿轮的旋转,先由大变小,后由小变大。

因闭死容积形成之前与压油腔相通,因此容积由大变小时油液受挤压经缝隙溢出,不仅使压

力增高,齿轮轴承受周期性的压力冲击,而且导致油液发热。在容积由小变大时,又因无油

液补充产生真空,引起气蚀和噪声,这种因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现

象称为困油现象。

困油现象将严重影响泵的使用寿命,因此必须予以消除。常用的方法是在泵的前、后盖

板或浮动轴套(浮动侧板)上开卸荷槽。在开设卸荷槽后,容积由大变小时与压油腔相通,

容积由小变大时与吸油腔相通。

7、齿轮泵泄漏的几种途径。

高压腔(排油腔)的压力油向低压腔(吸油腔)泄漏的三条途径:

① 齿顶圆与壳体内孔之间的径向间隙;

② 齿轮端面与侧端面盖之间的轴向间隙(75%~80%);

③ 齿宽方向上的不完全啮合造成的齿面间隙。

8、双作用叶片泵的定子曲线。

定子的内环由两段大半径圆弧,两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成,定子内表面近似

为椭圆柱形。为了减小冲击,应使叶片在转子槽中作径向运动时没有速度改变,因此,等加

速——等减速曲线是一种常用的过渡曲线。

9、可调式限压变量叶片泵的工作原理。

如图所示,在定子的左侧作用有一弹簧2(刚度为K ,预压缩量为x 0),右侧有一控制

活塞1(作用面积为A ),控制活塞油室常通泵的出口压力油p 。作用在控制活塞上的液压力

F =pA 与弹簧力 相比较。当 时,定子处于右极限位置,偏心距最大,即e=e max ,

0.050.964Re d C -

=t F F <0t F Kx =