第一章 绪论
考核目标
考核知识点
? 液压系统的组成和优缺点
? 会计算液压油的粘度和三种粘度的转换 ? 液压传动的基本概念 考核要求
? 掌握液压传动的工作原理 领会:主要参数、两个重要概念 ? 液压系统的组成
领会并识记:动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、传动介质在液压 系统中的作用
? 液压油的粘度和三种粘度的转换
领会并识记:粘度的三种表示方法和动力粘度的物理意义
□ 重点与难点
1、 液压系统的组成和优缺点
2、 液压油的粘度和三种粘度的转换。
1.1 液压传动发展概述 机械的传动方式:
机械传动—-通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。 电气传动—-利用电力设备,通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式。
液压传动——利用液体静压力传递动力
液体传动
液力传动——利用液体静流动动能传递动力
流体传动 气压传动 气体传动
气力传动
1.2 液压传动的工作原理 1.3 液压传动系统的组成 一个完整的液压系统,应该由以下五个主要部分来组成:
1.动力装置:是供给液压系统压力油,把机械能转换成液压能的装置。最常见的形式是液压泵。 2.执行装置:是把液压能转换成机械能的装置。包括液压缸和液压马达。
3.控制调节装置:是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。包括压力、流量、方向等控制阀。
4.辅助装置:上述三部分之外的其他装置,例如油箱,滤油器,油管等。它们对保证系统正常工作是必不可少的。
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5.工作介质:传递能量的流体,即液压油等。
1.4 液压系统的图形符号 我国已经制定了一种用规定的图形符号来表示液压原理图中的各元件和连接管路的国家标准,即“液压系统图图形符号(GB/T 786.1-93)”。我国制订的液压系统图图形符号(GB/T 786.1-93)中,对于这些图形符号有以下几条基本规定。
(1)符号只表示元件的职能,连接系统的通路,不表示元件的具体结构和参数,也不表示元件在机器中的实际安装位置。
(2)元件符号内的油液流动方向用箭头表示,线段两端都有箭头的,表示流动方向可逆。 (3)符号均以元件的静止位置或中间零位置表示,当系统的动作另有说明时,可作例外。
1.5 液压系统的特点 1、液压传动的优点
(1)由于液压传动是油管连接,所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构, 这是比机械传动优越的地方。
(2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。 (3)可在大范围内实现无级调速。
(4)传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。 (5)液压装置易于实现过载保护。 (6)液压传动容易实现自动化。
(7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化,便于设计、制造和推广使用。 2、液压传动的缺点
(1)液压系统中的漏油等因素,影响运动的平稳性和正确性,使得液压传动不能保证严格的传动比。
(2)液压传动对油温的变化比较敏感,不宜在温度变化很大的环境条件下工作。
(3)为了减少泄漏,以及为了满足某些性能上的要求,液压元件的配合件制造精度要求较高,加工工艺较复杂。
(4)液压传动要求有单独的能源,不像电源那样使用方便。 (5)液压系统发生故障不易检查和排除。
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第二章 流体力学基础
□ 考核目标
考核知识点
? 液体静压力及其性质 ? 静压力方程
? 压力对固体壁面的总的作用力 ? 几个基本概念
? 连续方程、伯努利方程及应用 ? 管路压力损失计算
? 液体流经孔口及缝隙的特性 ? 液压冲击和气穴现象 考核要求 ? 基本概念
领会并识记:绝对压力、相对压力、真空度、理想液体、实际液体、层流、紊流雷诺数、液压冲击和气穴现象等概念
? 管路压力损失计算
领会:沿程压力损失、局部压力损失产生的原因和计算方法 ? 静压力方程、连续方程、伯努利方程及应用
综合应用:计算泵吸油口的真空度、吸油高度等
□ 重点与难点
1、 静压力基本方程、连续方程、伯努利方程 2、绝对压力、相对压力、真空度等概念
3、层流状态下沿程压力损失、局部压力损失的计算 4、流经薄壁小孔的流量计算公式
2.1 液压油 2.1.1 液压油的物理性质 1、液体的密度
密度ρ:ρ = m/V [kg/ m3] 2、液体的粘性
F=μA
粘度的分类: ①动力粘度μ ②运动粘度ν ③相对粘度 3、液体的可压缩性 体积压缩系数
du dy???1?V
?pV04、其它性质
1)压力对粘度的影响
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在一般情况下,压力对粘度的影响比较小。当液体所受的压力加大时,分子之间的距离缩小,内聚力增大,其粘度也随之增大。 2)温度对粘度的影响
液压油粘度对温度的变化是十分敏感的,当温度升高时,其分子之间的内聚力减小,粘度就随之降低。
2.1.2 对液压油的要求及选用
1、对液压传动工作介质的要求
1.适宜的粘度和良好的粘温性能一般液压系统所用的液压油其粘度范围为: ν=11.5×10-6~35.3×10-6m2/s(2~5°E50)
2.润滑性能好在液压传动机械设备中,除液压元件外,其他一些有相对滑动的零件也要用液压油来润滑,因此,液压油应具有良好的润滑性能。
3.良好的化学稳定性即对热、氧化、水解、相容都具有良好的稳定性。 4.对液压装置及相对运动的元件具有良好的润滑性 5.对金属材料具有防锈性和防腐性 6.比热、热传导率大,热膨胀系数小 7.抗泡沫性好,抗乳化性好 8.油液纯净,含杂质量少
9.流动点和凝固点低,闪点(明火能使油面上油蒸气内燃,但油本身不燃烧的温度)和燃点高 2、选用
正确而合理地选用液压油,乃是保证液压设备高效率正常运转的前提。
选用液压油时,可根据液压元件生产厂样本和说明书所推荐的品种号数来选用液压油,或者根据液压系统的工作压力、工作温度、液压元件种类及经济性等因素全面考虑,一般是先确定适用的粘度范围,再选择合适的液压油品种。同时还要考虑液压系统工作条件的特殊要求,如在寒冷地区工作的系统则要求油的粘度指数高、低温流动性好、凝固点低;伺服系统则要求油质纯、压缩性小;高压系统则要求油液抗磨性好。
2.2 流体静力学 2.2.1 液体静压力及其特性
所谓静压力是指静止液体单位面积上所受的法向力,用p表示。 液体内某质点处的法向力ΔF对其微小面积ΔA的极限称为压力p,即:
p?lim?F
?A?0?A静压力具有下述两个重要特征:
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