液压传动课程教案和单元试题(相约在高校)

2026/1/22 10:41:43

近于恒压,利用出口压力油控定 制阀芯移动以保持出口压力恒定②减压阀阀芯是三节杆;溢流阀阀芯是二节杆③减压阀的进出油口均有压力,先导阀部分的泄漏采用外泄④常态下减压阀阀口是常开的;溢流阀阀口是关闭的 直接利用进直控 口油液压力来控制阀口的启闭;其结构和工作原理与直动顺序阀 液控 或溢流阀相 似 当油液压力达到调定值时,进、出油口相通,使液流流过,以利用外来控出油口P2控制执制油液压力接通油箱行元件控制阀口的时,可当作的顺序启闭 注 (1)压力控制阀从图形符号上的区别与比较(见表)。 项 目 溢流阀 减压阀 直控顺序 阀液控顺序阀 卸荷阀 动作 与溢流阀的区别:①溢流阀的内部泄漏采用内泄式;顺序阀则采用外泄式②溢流阀打开,进油口压力基本保持在调定值附近;顺序阀打开后进常和单向阀组合在一起构成单向顺序阀直控顺序阀应用较多 油口压力可以继续升高 进出口油压情况 阀的控制信号来源 进油口为系统压力,出油口回油箱,压力近似长为零 出油口压力低于进油口出油口压力近似等于出油口压力近似等于压力 进油口压力 进油口压力 由进油口压力控制 由出油口压力控制 由进油口压力控制 由控制油路压力控制 17

阀的开启情况 泄油情况 由进油口压力变化使由出油口压力变化使阀阀的开度变化常态下的开度变化常态下阀口阀口常闭 内泄式 常开 外泄式 当进油口压力等于调当控制油路压力等于定压力值时开启 外泄式 调定压力值时开启 外泄式 (2)压力继电器是将液压讯号转变为电讯号的转换元件,它属于压力控制阀。其作用是控制液压系统 的压力变化,自动接通或断开有关电路,借以实现程序控制和安全保护作用。

十、流量控制阀

1.定义:靠改变工作开口(节流口)的大小来调节通过阀口的流量的阀。 2.原理:Q=KA0△pn。

3.流量控制阀的类型(见表)。

项 目 主要内容 说 明 节流阀的工作原改变节流口的通流面积,便液阻Ry发生变化,以调理 节流量Q的大小由节流口流量特性公式Q=KA0△Pn(薄壁孔时,n=1/2得出的两个结论:①流量调节方便;② 只用节流阀进行调速,会使执行元件的运动速度随着负 载的变化而波动 由节流阀、减压阀串接而成。工作时使压力油先经减压调速阀的工作原阀减压,再经节流阀流出。在减压阀的作用下使节流阀理 前后压差近似为一常数,与外界负载无关,保持通过节流阀的流量基本恒定 使用时应注意:①只能单向使用,即压力油先经减压阀,再经节流阀②进、出油口的压差变化应在一定范围内,否则不能保证调速性能与负载无关 注 (1)常见的节流口有针阀式、偏心式、轴向三角槽式、周向缝隙式、轴向缝隙式等。其中周向缝隙 式节流性能较好,可得到小的稳定流量,应用广。 (2)常用的节流阀有:

普通节流阀 单向节流阀 单向行程节流阀 其中单向行程节流阀可使执行元件具有三种不同的速度,可实现快进→工进→ 快退工作循环。

十一、液压辅件

常用的液压辅件及有关内容见表。

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项 目 油箱 主要内容 功用:储油、、散热、分离油中空气和杂质 油管和管接常用油管有钢管、塑料管、铜管、尼龙管、橡胶管等;按管接头的通路分直通、三通、直头 角等形式。按管接头和油管连接方式分有焊接式、卡套式、管端扩口和扣压式等形式 液压系统中75%以上的故障都是由于油液受污染而引起的;按滤油器材料和结构形式分:滤油器 网式、线隙式、烧结式、纸芯式、磁性滤油器等;通常泵的吸油口装粗滤油器或精滤油器;泵的出油口或精密阀类之前安装精滤油器。常用的粗滤油器有:网式、线隙式;常用的精滤油器有烧结式和纸芯式 压力表 功用:观察系统压力

【典型例题】

【例题1】 如图所示液压装置,已知压重G=10KN,面积A=1×10-2m2,A1=0.8×10-2m2,A2=0.5×10-2m2,试解答:

(1)求两腔压力p1和p2。

(2)活塞上输出的牵引力F(推力)有多大?活塞将向何方运动?

解题分析 解该题的关键是首先能先分析题意,应明确该液压装置的动力源是作用在活塞A上的重力G,其次是活塞缸的左、右腔均与压力油源相通,是差动连接,此时有效作用面积是活塞杆的面积。 解:(1)p1=p2=p=G/A=10000/(1×10-2=10×105Pa

(2)F=p(A1-A2)=10×105(0.8×10-2-0.5×10-2)=3000N 活塞向有杆腔方向运动。

名师点拨 学生应能正确理解差动连接的概念。采用差动连接时,左右两腔连通,且均与压力油源相 通。根据静压传递原理两腔压力p1、p2相等,由于作用力F与有效作用面积A有关,故左腔压力油 产生的作用力F1,大于右腔压力油产生的作用力F2,故在缸固定的情况下,活塞向右运动。

【例题2】 液压缸Ⅰ、Ⅱ无杆腔有效面积都是A1,有杆腔有效面积都是A2,所受负载都是F。现按图两种方式连接,设输入油液的压力为p,流量为Q,试解答:

(1)写出运动件速度υ1、υ2的数学式,并用箭头靠近标出其运动方向。 (2)写出牵引力(即所克服负载)的数学式。

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解题分析 由题意可知,液压缸Ⅰ、Ⅱ结构尺寸相同,输入油液的压力p、流量Q也相同。在(a) 图中,液压缸Ⅰ、Ⅱ并联。且两缸进、出油口相连且均与压力油源相通,说明两缸采用的都是差动联接;在(b)图中,液压缸Ⅰ、Ⅱ串联,缸Ⅰ是缸固定,缸Ⅱ 是杆固定。 解:(1)(a)υ1=υ2=(Q/2)/(A1-A2)=Q/(2(A1-A2))

缸Ⅰ活塞向下运动,缸Ⅱ活塞向上运动(图中箭头略)。 (b)υ1=Q/A2 由υ1A1=υ2A2得 υ2=A1υ1/A2=A1/A22*Q

缸Ⅰ活塞向右运动,缸Ⅱ活塞向左运动(图中箭头略)。 (2)(a) F1=F2=F=p(A1-A2)

(b)设缸Ⅰ、缸Ⅱ所克服的负载相等,均为F,由缸Ⅰ上的力平衡方程得: F+A1· F/A2=p·A2

F=P·A2/(1+A1/A2)=p·A22/(A1+A2)

名师点拨 图(a)并联液压缸,由于结构尺寸相同,进入每个缸中的流量应为Q/2 ,两缸所产生的速度和推力均相等,且两缸均为差动联接,有效作用面积均为杆的截面积;

图(b)串联液压缸,应运用液流连续性原理求速度υ2,即缸Ⅰ输出的流量等于缸Ⅱ输入的流量(A1υ1=A2υ2)。运用静压传递原理求负载F,即缸Ⅰ右腔与缸Ⅱ左腔的压力相等,设此压力在缸Ⅰ活塞上所产生的阻力用F′表示,则F′/A1=F/A2。因此缸Ⅰ里的活塞应受三个力的作用,即负载 F、F′和油液压力p在活塞左侧产生的推力,且三力平衡(p·A2=F+F′)。

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