液压油路教程
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目录 第一章 液压基础知识 错误!未指定书签。 第二章 液压元件的选择与计算 错误!未指定书签。 第一节 液压泵 错误!未指定书签。 一、 液压泵的主要性能参数 错误!未指定书签。 二、 液压泵的选用 错误!未指定书签。 第二节 液压马达 错误!未指定书签。 第三节 液压缸 错误!未指定书签。 一、 液压缸种类与工作原理 错误!未指定书签。 二、 液压缸的设计计算 错误!未指定书签。 第四节 蓄能器 错误!未指定书签。 一、 蓄能器的作用 错误!未指定书签。 二、 蓄能器的类型与结构 错误!未指定书签。 三、 蓄能器容量确定 错误!未指定书签。 四、 蓄能器的选择与安装 错误!未指定书签。 第五节 液压导管 错误!未指定书签。 第六节 液压油箱 错误!未指定书签。 附:液压系统计算公式汇总 错误!未指定书签。 第三章 液压基本回路 错误!未指定书签。 一、 压力控制回路 错误!未指定书签。 二、 方向控制回路 错误!未指定书签。 三、 速度控制回路 错误!未指定书签。 四、 多缸动作回路 错误!未指定书签。 第四章 凯卓立液压尾板安装与检修 错误!未指定书签。 一、 S系列标准尾板介绍 错误!未指定书签。 二、 S系列尾板结构示意 错误!未指定书签。 三、 S系列液压原理图 错误!未指定书签。 四、 S系列电气原理图 错误!未指定书签。 五、 油路及电路分析 错误!未指定书签。 六、 S系列型号说明及技术参数 错误!未指定书签。 七、 S系列安装示意图及尾部加工 错误!未指定书签。 八、 检修与故障排查 错误!未指定书签。 第五章 液压系统设计 错误!未指定书签。 一、 液压系统设计步骤和内容 错误!未指定书签。 二、 液压元件的选择及专用件设计 错误!未指定书签。 三、 液压系统设计实例 错误!未指定书签。 四、 机床回路动画演示 错误!未指定书签。 第六章 典型挖掘机液压传动系统分析错误!未指定书签。 一、 WY100型履带式液压挖掘机液压系统分析 错误!未指定书签。 二、 WY160型液压挖掘机液压系统分析 错误!未指定书签。第一章 液压基础知识 第二章 液压元件的选择与计算 第一节 液压泵 一、 液压泵的主要性能参数 1、 压力 1) 工作压力。液压泵实际工作时的输出压力为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路的压力损失,而与液压泵的流量无关。 2) 额定压力。液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。液压泵铭牌上所标的一般是其额定压力。 3) 最高允许压力。在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值,称为液压泵的最高允许压力。 2、 排量与流量 1) 排量。液压泵每转一周,由其密封的容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积叫液压泵的排量。排量的常用单位为mL/r。排量取决于泵的结构参数,而与其工况无关,是液压泵的一个重要特征参数。 2) 理论流量。指不考虑泄漏的条件下,在单位时间内由液压泵密封容积的几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积。理论流量与工作压力无关。显然,如果液压泵的排量为q,其
主轴转速为n,则该液压泵的理论流量为
3) 实际流量。液压泵实际工作时,单位时间内所排出的液体体积称为实际流量。它等于理论流量减去泄漏、压缩等损失后的流量,即
液压泵泄漏量的大小取决于运动副的间隙、工作压力和液体粘度等因素,而与泵的运动速度关系不大。当泵的结构和采用的液体粘度一定时,泄漏量将随工作压力的提高而增大,即工作压力对泵的实际流量有间接的影响。 4) 额定流量。液压泵在正常工作条件下,根据试验标准规定(如果额定压力和额定转速下)必须保证的流量。 3、 功率和效率 1) 功率 液压泵的功率分为输入功率和输出功率。 i. 输入功率。指作用在液压泵主轴上的机械效率。当输入转矩为M、角速度为ω时,液
压泵的输入功率有
ii. 输出功率。指液压泵输出的液压功率。液压泵的输出功率是液压泵工作过程上的吸、排油口间的压差和实际输出流量Q的乘积,即 在工程实际中,一般油箱通大气,液压泵吸、排油口的压力差往往用液压泵的出口压力p代替。 2) 效率 液压泵在能量转换过程中是有损失的,其输出功率总小于输入功率,两者之间的差值为功率损失。液压泵的功率损失分为容积损失和机械损失两部分。容积损失是液压泵功率在流量上的损失,主要是由于液压泵内部高压腔的泄漏、油液的压缩以及在吸油过程中由于吸油阻力太大、油液粘度大以及液压泵转速高等原因而导致油液不能全部充满密工作腔。机械损失是指液压泵功率在转矩上的损失,主要是由于液压泵体内相对运动部件之间因机械摩擦而引起的摩擦损失以及液体的粘性而引起的磨擦损失。液压泵的容积损失大小于容积效率来衡量,机械损失大小用机械效率来衡量。
i. 容积效率。液压泵的容积效率是实际输出流量Q与其理论流量之比,即
液压泵的内部泄漏量随工作压力的提高而增大,因此,液压泵的容积效率随着液压泵工作压力的增大而减小。 对于性能正常的液压泵,其容积效率大小随泵的结构类型不同而异。如齿轮泵容积效率为0.7~0.9,叶片泵容积效率为0.8~0.95,柱塞泵的容积效率为0.9~0.95。具体可查阅产品说明书和相关液压元件手册。
ii. 机械效率。液压泵的机械效率是理论输入扭矩和与实际输入扭矩M之比,即
总效率。液压泵的总效率为泵的输出功率和输入功率之比,即 如果没有损失,则泵的理论输入功率应无损耗地全部变换为泵的理论输出功率,即 整理式子,得
从式中可以看出,液压泵的总效率又等于机械效率与容积效率的乘积。 液压泵常用计算公式 二、 液压泵的选用 液压泵是向液压系统提供一定流量和压力的油液的动力元件,它是液压系统不可缺少的核心元件,合理的选择液压泵对于降低液压系统的能耗、提高系统的效率、降低噪声、改善工作性能和保证系统可靠工作都十分重要。 选择液压泵的原则是:首先根据主机工况、功率大小、系统对泵工作性能的要求和泵的调节方式、自吸能力、抗污染能力、流量脉动性、噪声水平、结构尺寸、价格、节能效果工作液体各类等问题,合理地确定液压泵的类型,然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号。一般在轻载、小功率的液压设备上,可选用齿轮泵、双作用叶片泵;精度较高的机械设备,可选用双作用叶片泵、螺杆泵;在负载在、功率大的设备(如刨床、拉床、压力机等),可选用柱塞泵;机械辅助装置和在恶劣的工作环境条件下,可选用价格低廉的齿轮泵。下表中列出了液压上常用液压泵的主要性能,供选用时参考。 选用液压泵时,应主要考虑两个参数:压力P和流量Q。泵的压力和流量应大于或等于系统所需要的最大压力和最大流量。 1、 工作压力计算 泵的工作压力是执行元件工作压力与管道压力损失之和。 1) 对于液压马达或两腔工作面积相等的液压缸,则有
式中,p-液压泵的工作压力 -系统中液压缸或液压马达进、出油口的压差 -油液流过管道和各种阀内时的全部压力损失 2) 对于两腔工作面积不等的液压缸,则有
式中,A1、A2-液压缸进、回油腔工作面积; -油液流经进油管道和阀类的压力损失之和;
-油液流经回油管道和阀类的压力损失之和; -液压缸载荷; -液压缸的机械效率。 管道中的压力损失包括沿程损失和局部损失两种,而流经各种阀类的压力损失则以局部损失为主,并且它在全部压力损失中占有较大的比重。对于压力损失较为准确的计算,只有在系统的阀类元件规格以及管道尺寸选定后才能进行。一般压力损失占系统中泵供油压力的10%~30%。 2、 流量计算 1) 对于不含蓄能器的液压系统,泵的流量可按下式确定
式中,Q-液压泵的流量; -同时工作的液压缸或液压马达所需流量这和的最大值; K-系统泄漏系数,一般取K=1.1~1.3。 2) 对于节流调速回路,如果最大流量点处于调速状态,则在上式计算所得的泵流量基础上增加溢流阀的最小溢流量。 3) 对于含蓄能器的液压系统,则泵的流量按一个工作循环中的平均流量选取,即 式中,T-工作循环的周期; -循环中第i阶段所需流量;
-第i阶段所持续的时间; n-一个工作循环的阶段数。 3、 选择液压泵的规格 参照产品说明书选取额定压力比计算的压力值高25%~60%、流量与计算的流量值Q一致的液压泵。
第二节 液压马达
液压马达是液压系统的执行元件,它是一种将油液的压力能转变为机械能的能量转换装置。从原理上讲,泵和马达具有可逆性其结婚与液压泵基本相同。但由于泵和马达二者的功用和工作状况不同,所以在实际结构上存在一定的差别。 一、 液压马达的主要性能参数 从液压马达的作用来看,其主要性能参数有排量和流量、转速、扭矩和效率等。 1、 排量和流量 在不考虑泄漏的情况下,液压马达每转所需要输入的液体体积称为液压马达的排量q。
在不考虑泄漏的情况下,单位时间内输入的液体体积称为液压马达的理论流量。 2、 转速和容积效率 液压马达以转速n旋转,则马达所需理论流量为
由于液压马达内部有泄漏,实际需要的流量Q等于理论输入流量加上泄漏量 因此马达的容积效率为 所以马达的实际转速为 3、 扭矩和机械效率 因液压马达存在摩擦损失,使液压马达输出的实际扭矩M小于理论扭矩。液压马达的机
械效率为实际扭矩和理论扭矩之比,即
则液压马达输出的实际扭矩M为