(培训2)液压原理、图形符号、液压回路图

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双作用单活塞杆式液压缸
结构特点：活塞的一端有杆，而另一端无杆，活塞 两端的有效作用面积不等。
实现机床的较大负载，但慢速工作进给和空载时快 速退回。
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缸体固定
（活塞杆带动工作台移动）
活塞杆固定
（缸体带动工作台移动）
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双作用单活塞杆式液压缸的工作特点
1）工作台往复运动速度不相等。 2）活塞两方向的作用力不相等。工作台慢速运动时， 活塞获得的推力大；工作台作快速运动时，活塞获得的 推力小。 3）可作差动连接。
示。若法向力均匀地作用在面积A上，则压力表示为： p＝F/A
液体的静压力在物理学中称为压强，在液压技术中称为压 力，单位为帕。 静压力具有下述两个重要特征： (1)液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的内法线方向 一致。 (2)静止液体中，任何一点所受到的各方向的静压力都相等。
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2、静力学基本方程
液体静力学基本方程
p p0 gh
(1) 静止液体内任一点的压力由两部分组成：一部分是液面上 的压力p0，另一部分是该点以上液体重力所形成的压力。
(2) 静止液体内的压力随液体深度呈线性规律递增。 (3) 同一液体中，离液面深度相等的各点压力相等。由压力相
等的点组成的面称为等压面。在重力场中，静止液体中的 等压面是一个水平面。
教学难点
液压基本原理、液压基本回路图
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第1章：液压传动基本知识
定义： 液压传动是一种以液体为工作介质，
以液体的压力能进行运动和动力传递的传 动方式。
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§1-1液压系统的组成和图形符号
一、液压传动的基本原理
§ 液压千斤顶的工作原理
1一杠杆手柄 2一泵体（油腔） 3—排油单向阀 4一吸油单向阀 5一油箱 6、7、9、10一油管 8—放油阀 11一液压缸（油腔） 12—重物
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成对使用的柱塞式液压缸：得到大行程的双向运动。
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4．螺杆泵：转子式容积泵和回转式容积泵
单螺杆泵结构
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螺杆泵工作原理图
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四、液压泵的比较与选择
类型
优点
缺点
工作压力
结构简单，不需要配 齿轮泵 流装置，价格低，工
作可靠，维护方便
易产生振动和噪声，泄 漏大，容积效率低，径 向液压力不平衡。流量 不可调
低压
叶片泵
输油量均匀，压力脉 动小，容积效率高
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四、液压油的选用
牌号←黏度 黏度——液体黏性的大小。
为了减少漏损，在使用温度、压力较高或速度较 低时，应采用黏度较大的油。
为了减少管路内的摩擦损失，在使用温度、压力 较高低或速度较高时，应采用黏度较小的油。
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§14－3 液压动力元件
液压泵——液压系统的动力元件，它把电 动机或其他原动机输出的机械能转换成液压能 的装置。其作用是向液压系统提供压力油。
液体粘度随压力的增大而增大，但增大的数值不 大。 在一般液压系统使用的压力范围内，其变化值一般忽略 不计。
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二、液压油的污染、控制和选用
1、对液压油的要求 (1) 合适的粘度。即具有较好的粘―温性能。 (2) 具有良好的润滑性能和足够的油膜强度，使系统中的各摩擦表面获得足够
的润滑而不致磨损。 (3) 对金属和密封件有良好的相容性。没有腐蚀性。 （4）良好的化学稳定性。 (5)质地纯净，杂质少。 (6) 凝固点低，闪点(明火能使油面上油蒸汽闪燃，但油本身不燃烧时的温度)
液压千斤顶工作原理简化结构示意图 9－柱塞
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§1-2 液 压 油
液体是液压传动的工作介质，同时它还起到润 滑、冷却和防锈作用。液压系统能否可靠、有效地 进行工作，在很大程度上取决于系统中所用的液压 油液的物理性质。
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一、液压油的物理性质
1、密度
是指其单位体积内所含液体的重量。
= m/v
式中
结构复杂，难加工，叶 片易被脏物卡死
中压
轴向柱 结构紧凑，径向尺寸 塞泵 小，容积效率高
结构复杂，价格较贵
高压
结构简单，体积小，重量轻，
螺杆泵
运转平稳，噪声小，寿命长，螺杆齿形复杂，不易加 流量均匀，自吸能力强，容 工，精度难以保证
积效率高
4～ 40MPa
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应用场合
一般负载小、功率低的机床 设备
静止油液压力的特性：
静止油液中任意一点所受到的各个方向的压力都相等， 这个压力称为静压力
油液静压力的作用方向总是垂直指向承压表面 密闭容器内静止油液中任意一点的压力如有变化，其
压力的变化值将传递给油液的各点，且其值不变。这 称为静压传递原理，即帕斯卡原理
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5．静压传递原理（帕斯卡原理）在液压传动中的应用
精度较高的机床（如磨床）
负载大、功率大的机床（如 龙门刨、拉床等）
机床辅助装置（如送料、夹 紧等）
液压泵的选择 齿轮泵或双作用式叶片泵 螺杆泵或双作用式叶片泵
柱塞泵 齿轮泵
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§14－4 液压执行元件
液压缸——液压系统中的执行元件，将液压 能转换为直线（或旋转）运动形式的机械能，输 出运动速度和力，结构简单，工作可靠。
一、液压缸类型及图形符号 二、液压缸典型结构
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一、液压缸类型及图形符号
单作用液压缸 双作用液压缸 组合液压缸
液压缸的类型及符号
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二、液压缸典型结构
1．活塞式液压缸 双作用双活塞杆式液压缸 双作用单活塞杆式液压缸
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双作用双活塞杆式液压缸 缸体固定式
1－缸体 2－活塞 3－活塞杆 4－工作台
解题过程
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三、压力损失及其与流量的关系
由静压传递原理可知，密封的静止液体具有均匀传递 压力的性质，即当一处受到压力作用时，其各处的压 力均相等
由于流动液体各质点之间以及液体与管壁之间的相互 摩擦和碰撞会产生阻力，这种阻碍油液流动的阻力称 为液阻
液阻增大，将引起压力损失增大，或使流量减小
液体在无分支管路中 作稳定流动时，流经管路 不同截面时的平均流速与 其截面面积大小成反比。
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【例2】液压千斤顶压油过程中，柱塞泵活塞1的面积 A1=1.13×10-4m2，液压缸活塞2的面积A2=9.62×10-4m2，管 路4的截面积A4=1.3×10-5m2。活塞1下压速度v1为0.2m/s， 试求活塞2的上升速度v2和管路内油液的平均流速v4。
示 运动粘度ν
动力粘度和其密度的比值
方 法
理论计算中常出现


，故采用作为一个参数。
我国机械油牌号就是相应的运动粘度——厘斯
数值。相对粘度 我国采用恩氏粘度
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液压系统中使用的矿物油对温度的变化很敏感，当 温度升高时，粘度显著降低，这一特性称为液体的粘― 温特性。液体的粘―温特性决定了液压油的使用场合。
黏性的概念 液体流动时，分子之间的内聚力阻止分子相对运动而产
生的一种内摩擦力。这这种阻碍液体分子间相对运动的性 质为液体的黏性。
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粘性的度量——粘度
粘度 是液压系统选择液压油的主要指标，粘度大
概念 表
小会直接影响系统的正常工作、效率和灵敏
性。
动力粘度、 绝对粘度μ
单位速度梯度下，单位面积上 的内摩擦力。直接表示粘性的 大小。单位：Pa s，（N s / m2）
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活塞杆固定式
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双作用双活塞杆式液压缸的工作特点
1）液压缸两腔的活塞杆直径d和活塞有效作用面积A通 常相等。当左、右两腔相继进入压力油时，若流量qv及压力 p相等，则活塞（或缸体）往返运动的速度（v1与v2）及两个 方向的液压推力（F1与F2）相等。
2）缸体固定的其工作台往复运动范围为活塞有效行程 的3倍，占地面积较大，常用于小型设备；活塞杆固定的工 作台往复运动的范围为活塞有效行程的2倍，占地面积较小， 常用于中、大型设备。
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3、压力的表示方法
绝对压力：以绝对真空为基准时所表示的压力。 相对压力(表压力) ：以大气压为基准时所表示的压力。 真空度：绝对压力比大气压力小的那部分数值 (1)绝对压力＝大气压力+表压力 (2)表压力＝绝对压力-大气压力 (3)真空度＝大气压力-绝对压力
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4．静压传递原理（帕斯卡原理）
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科
目 读图与绘图2 授课日期 2015年9月 2 日
液压原理、图形 章节（或课题） 符号、液压回路 课 时
图
授课方式
讲授、案例教学 法
班
级
4 高级装配钳工班
选用教具挂图
教学目的
使学员掌握简单液压系统原理图的识读，例如：液 压千斤顶系统原理图。
教学重点
液压基本原理、液压元件的基本符号，液压基 本回路图
一、液压泵工作原理 二、液压泵的类型及图形符号 三、常用液压泵 四、液压泵的比较与选择
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一、液压泵工作原理
1－偏心轮 2－柱塞 3－泵体 4－弹簧 5、6－单向阀
液压泵工作原理
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二、液压泵的类型及图形符号
1．液压泵的类型 按结构：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵 按输油方向：单向泵、双向泵 按输出流量：定量泵、变量泵 按额定压力：低压泵、中压泵、高压泵
——液体的密度(kg/m3)；
m——液体的质量(kg)； V——液体的体积(m3)。
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二2.可、压液缩体性的可压缩性 是指液体受压力作用而发生体积减小的性质。 液体可压缩性的大小可以用液体的压缩系数k来表
示，即单位压力变化时引起液体体积的相对变化量。 一般不考虑油的压缩性。
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3、 液体的黏性
A、液压油品种的选择

根据系统的压力、温度、工作环境和特殊性能要求选择。
B、液压油粘度的选择