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湖南工學(xué)院 讀 書 筆 記 院 系： 機(jī) 械 工 程 系 班 級 05級數(shù)控0503班 學(xué) 號 206050331 學(xué)生姓名 瞿建文 第一章 液壓傳動的工作原理 一 液壓傳動定義 傳動——傳遞運(yùn)動和動力的方式 ???????????????機(jī)械 ?常見傳動〈?? 電氣 ?????????????????????????氣體 ???????????????流體〈 ???液力—流力（動量矩定理） ?????????????????????????液體〈 ??????????????????????????????????液壓*—物理（帕斯卡原理） 液壓傳動——利用液體壓力能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力的傳動方式 氣壓傳動——利用氣體壓力能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力的傳動方式?? 二?? 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理 ????? 特點(diǎn)：（1） 用具有一定壓力的液體來傳動； ??? ????????（2） 傳動過程中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換； （3） 傳動必須在密封容器內(nèi)進(jìn)行，而且容積要進(jìn)行變化 ??? 其中(3)是機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓與氣壓能必要條件： ??????????? ?????????? a 在密封容器內(nèi)進(jìn)行 ?????????????????????? b V密可周而復(fù)始發(fā)生變化 ????????????????????????? 內(nèi)帶漏氣--氣的壓力上不去（不密封） ???????????如：自行車加氣〈?? ??????????????????????? ??內(nèi)帶雖好，但氣筒無往復(fù)運(yùn)動，仍加不上氣（v密不變化） ???????????同樣：液壓與氣壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能也必須滿足上述條件 1液壓傳動的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：獨(dú)特之處--力大無窮（P=32MP 以上） ? ?如：所拿液壓千斤頂，可頂起1.6噸重物，若每位男同學(xué)體重為128斤，可舉起25位男同學(xué)。 缺點(diǎn)： ???????????? ??不宜遠(yuǎn)距離傳遞 1） 泄漏嚴(yán)重〈 不宜保證嚴(yán)格的傳動比 ???????????????? ?????污染地面 2） 對T變化敏感 3） 難于檢查故障 取之不盡，用之不竭，且無污染，低成本，綜合自動化，但功率較小。 2液壓與氣壓傳動的應(yīng)用和發(fā)展 ???發(fā)展應(yīng)用： 1) 液壓傳動從17世紀(jì)帕斯卡提出靜壓傳遞原理、1795年世界上第一臺水壓機(jī)誕生，已有200多年的歷史, 但由 于沒有成熟的 液壓傳動技術(shù)和液壓元件，且工藝制造水平低下發(fā)展緩慢，幾乎停滯 氣壓傳動早在公元前，埃及人就開始采用風(fēng)箱產(chǎn)生壓縮空氣助燃。從18世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命開始逐漸應(yīng)用于各類行業(yè)中。 2）上世紀(jì)30年代，由于工藝制造水平提高，開始生產(chǎn)液壓元件，并首先應(yīng)用于機(jī)床。 3）上世紀(jì)50、60、70年代，工藝水平很大提高，液壓與氣壓傳動技術(shù)也迅速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，從藍(lán)天到水下，從軍用到民用，從重工業(yè)到輕工業(yè)，到處都有液壓與氣壓傳動術(shù)，且其水平高低已成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。 ? ?如：火炮跟蹤、飛機(jī)和導(dǎo)彈的動、炮塔穩(wěn)定、海底石油探測平臺固定、煤礦礦井支承、?礦山用的風(fēng)鉆、火車的剎車裝置、液壓裝載、起重、挖掘、軋鋼機(jī)組、數(shù)控機(jī)床、多工位組合機(jī)床、全自動液壓車床、液壓機(jī)械手等等。 ???我國液壓與氣壓傳動技術(shù)從60年代開始發(fā)展較快，但其發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于同期發(fā)展的日本,主要由于工藝制造水平跟不上，新產(chǎn)品研制開發(fā)和發(fā)達(dá)國家不差上下，但制造比較困難，希望在坐各位能用自己所學(xué)為液壓與氣壓傳動技術(shù)作出貢獻(xiàn)。 ????發(fā)展趨勢： 向高壓、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪聲、低能耗、經(jīng)久耐用、高度集成化方向發(fā)展，向用計(jì)算機(jī)控制的機(jī)電一體化方向發(fā)展。 第二章 系統(tǒng)的組成及圖形符號 1 ?機(jī)床工作臺液壓傳動系統(tǒng)舉例 ???????? 工作原理；油路--圖示、左位、右位 ???????????????? ?換向--換向閥 ??????????????????調(diào)速--節(jié)流閥 ??????????????? ??調(diào)壓--溢流閥 2 ???液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成及作用 1)?? 動力元件--液壓泵，將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體或氣體的壓力能，作為系統(tǒng)供油能源或氣源裝置。 2)?? 控制調(diào)節(jié)元件--各種控制閥，用以控制流體的方向、壓力和流量，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作任務(wù)。 3) ??執(zhí)行元件--缸（或馬達(dá)），將流體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，而對負(fù)載作功。 4) ??輔助元件--油箱、油管、濾油器、壓力表、冷卻器、分水濾水起、油霧器、消聲器、管件、管接頭和各種信號轉(zhuǎn)換器等，創(chuàng)造必要條件，保證系統(tǒng)正常工作。 5) ??工作介質(zhì)--液壓油或壓縮空氣 3 ? 液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號 ??? 結(jié)構(gòu)或半結(jié)構(gòu)式圖形--表示結(jié)構(gòu)原理,直觀性強(qiáng)，易理解，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 表示方法 :圖形符號*--只表示元件功能，不表示元件結(jié)構(gòu)和參數(shù)， 簡單明了, ? 液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 第三章 液壓回路 定義：由有關(guān)元件組成，用來完成某種特定功能的單元（或典型）管路結(jié)構(gòu)。 ? 要求：∵ 再復(fù)雜的系統(tǒng)總是由多個(gè)基本回路組成 　　　∴ 基本回路可以說是"麻雀雖小，五臟俱全"的系統(tǒng)，五個(gè)組成部分缺 　　　　　一不可。 　　　故　回路既是元件的深入，又是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，不但要搞清每個(gè)元件在 　　　　　回路中的名稱、功用和特點(diǎn)，還要搞清組成這個(gè)回路的主要元件 　　　　　是哪個(gè)？即哪個(gè)元件在這個(gè)回路中起主要作用。 1 方向控制回路 定義：液壓系統(tǒng)中，通過控制液流的通、斷及改變流向，使執(zhí)行元件啟動、停止（包括鎖緊）及變換運(yùn)動方向的回路。分類：一般方向控制回路、復(fù)雜方向控制回路 一般方向控制回路: 功用：控制執(zhí)行元件的啟動、停止和換向。 組成：各種控制方式的換向閥或雙向變量泵皆可，使執(zhí)行元件啟動、停止（包括鎖緊）及變換運(yùn)動方向的回路。 性能特點(diǎn)： 手動換向閥：換向精度和平穩(wěn)性不高,常用于換向不頻繁且無需自動化的場合，如一 般機(jī)床夾具、工程機(jī)械等。 機(jī)動換向閥：換向精度高，沖擊較小，一般用于速度和慣性較大的系統(tǒng)中。 磁換向閥：使用方便，易于實(shí)現(xiàn)自動化，但換向時(shí)間短，沖擊大，交流電磁鐵尤甚，一般用于小流量、 平穩(wěn)性要求不高處。 液動閥和電液換向閥：流量超過63L/min、對換向精度與平穩(wěn)有一定要求的液壓系統(tǒng)。 操縱箱： 換向有特殊要求處，如磨床液壓系統(tǒng)。 復(fù)雜方向控制回路: 1 時(shí)間控制制動式換向回路 組成： 24的機(jī)動換向閥作先導(dǎo)閥、34的液 動閥作主閥 工作原理：圖示，液壓缸右行，其油路為 進(jìn)油路：泵 主閥3左位 缸左腔 主油路 < 回油路：缸右腔 節(jié)流閥1 T 液壓缸右行撥塊撥動先導(dǎo)閥2移向左端 進(jìn)油路：泵 I2 主閥3右端 控制油路 主油路 < 回油路：主閥3左端 J1 T 特點(diǎn)： ∵ 換向閥閥芯移動L距離所需時(shí)間取決于J1的開度 ∴ 當(dāng)J1開度確定后制動時(shí)間就確定 故 稱為時(shí)間控制制動式換向回路 應(yīng)用：工作部件運(yùn)動速度高，換向平穩(wěn)無沖擊，但換向精度要求不高的場合如平面磨床。 2 行程控制制動式換向回路 組成： 24的機(jī)動換向閥作先導(dǎo)閥、34的液動閥作主閥 工作原理：圖示，液壓缸右行，其油路為 進(jìn)油路：泵 主閥3左位 缸左腔 主油路 < 回油路：缸右腔 主閥3左位 先導(dǎo)閥2 節(jié)流閥1 T液壓缸右行撥塊撥動先導(dǎo)閥2移向左端, 先導(dǎo)閥閥芯制動錐逐漸關(guān)小 回油通道，液壓缸運(yùn)動速度減小，此時(shí)，液動閥開始換向，其 進(jìn)油路：泵 I2 主閥3右端 控制油路 主油路 < 回油路：主閥3左端 J1 T 液動閥閥芯左移到切斷主油路，活塞停止運(yùn)動，并隨即在相反方向啟動 特點(diǎn)： ∵ 無論液壓缸運(yùn)動速度快慢，先導(dǎo)閥閥芯總是移動L距離使工作部件預(yù)制動 后，再由換向閥來使它實(shí)現(xiàn)終制動并換向. ∴ 制動行程始終為定值 故 稱為行程控制制動式換向回路 應(yīng)用：換向精度高，但工作部件運(yùn)動速度高時(shí)換向時(shí)間短，換向沖擊大，用于工作部 件運(yùn)動速度不高而換向精度要求較高的場合如外圓磨床等。 鎖緊回路: 功用：使液壓缸能在任意位置停留，且停留后不會在外力作用下移動位置。 1 采用液控單向閥的鎖緊回路 組成：泵、溢流閥、34D、液控單向閥、缸等 工作原理：圖示，液壓缸鎖緊。 YA+， 液壓缸左、右行。 性能特點(diǎn)：為使控制油壓卸壓，換向閥應(yīng)采用 H.Y型，又因IY密封性好，所以鎖緊 汽車起重機(jī)支腿 性能好，主要用于 < 飛機(jī)起落架鎖緊 礦山采掘機(jī)械液壓支架鎖緊等 2 采用換向閥O、M機(jī)能的鎖緊回路 特點(diǎn)： ∵ 滑閥式換向閥泄漏不可避免 ∴ 鎖緊效果差 故 只能用于鎖緊時(shí)間短，鎖緊要求不高的場合。 壓力控制回路 功用：控制系統(tǒng)整體或系統(tǒng)某一部分的壓力，滿足執(zhí)行元件對力或力矩所提出的要求。 分類：調(diào)壓、卸荷、釋壓、保壓、增壓、減壓、平衡等多種回路。 一 調(diào)壓回路 功用：對整個(gè)系統(tǒng)或某一局部的壓力進(jìn)行控 制，使之既滿足使用要求，又↓△P↓發(fā)熱。 分類: 單級、遠(yuǎn)程 、 安全保護(hù)、多級、單級調(diào)壓回路等 1 單級調(diào)壓回路 組成： 泵、溢流閥、節(jié)流閥、24D、液壓缸等 單級調(diào)壓回 工作原理：圖示，用節(jié)流閥調(diào)節(jié)速度時(shí)，溢流閥穩(wěn)壓溢流調(diào)節(jié)泵壓。 特點(diǎn)： 回路簡單，調(diào)節(jié)方便，若將溢流閥換為比例溢流閥，則可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)壓，還可遠(yuǎn)距離 控制，但無功損耗較大。 2 雙級調(diào)壓回路 1） 二級調(diào)壓回路 組成： 工作原理：圖示，由溢流閥2調(diào)壓，壓力較高 YA+，由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥4調(diào)壓，壓力較低 工作原理：圖示，由閥1調(diào)壓，壓力較高。 YA+，由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥調(diào)壓，壓力較低。 2） 三級調(diào)壓回路 組成： 工作原理：圖示，由閥1調(diào)壓，壓力較高。 YA+，由閥2或3調(diào)壓，壓力較低。 特點(diǎn)： 為獲得多級壓力，閥2或3的調(diào)定壓力必須小于閥1的調(diào)定壓力，否則，閥1將不起作用。 二 減壓回路 功用：zz使某一支路獲得低于泵壓的穩(wěn)定壓力。 單級減壓——用一個(gè)減壓閥即可 分類 〈 多級減壓——減壓閥+遠(yuǎn)程調(diào)壓閥即可 單級減壓回路舉例： 組成： 工作原理： 特點(diǎn)： 0、5MPap自重 又∵ 自重較大時(shí)，p 順較高， ∴ △P較大，一般用于自重不大的場合，為防止泄漏而造成缸下移，可裝一液控單向 閥。為減小無功損耗，可將單向順序閥換為外控單向順序閥，但： ∵ 外控單向順序閥開啟后，缸下行，缸上腔壓力下降，順序閥關(guān)閉， 缸停止，而后 壓力上升，順序閥又打開。 ∴ 液壓缸斷續(xù)下行 又∵ 順序閥的泄漏 ∴ 運(yùn)動部件在懸浮過程中總要緩緩下降。 故 可在其控制油路上裝一節(jié)流閥,且一般用于停止時(shí)間不長的系統(tǒng) 2 采用液控單向閥的平衡回路 組成： 工作原理：圖示，缸停止。 左位，缸下行，因有節(jié)流閥而不會出現(xiàn)超速運(yùn)動。 右位，油經(jīng)單向閥進(jìn)入缸下腔，缸上行。 特點(diǎn)：∵ 液控單向閥錐面密封 ∴ 可用于停留時(shí)間長或要求停止位置準(zhǔn)確的系統(tǒng)。 又∵ 缸下行時(shí)，上腔壓力下降，液控單向閥關(guān)閉，待壓力重建后才能再打開。 ∴ 會造成下行運(yùn)動時(shí)斷時(shí)續(xù)和強(qiáng)烈振動的現(xiàn)象。 故 在回路中設(shè)置單向節(jié)流閥以減小影響。 七 釋壓回路 功用：使液壓缸高壓腔的壓力能在換向前緩慢釋放，以緩和沖擊。 組成： 工作原理：圖7——15，工作行程結(jié)束后，M型換向閥首先切換至中位，泵卸荷，液壓缸上腔通 過節(jié)流閥釋壓。 速度控制回路 功用：用來改變執(zhí)行元件的運(yùn)動速度 　　　　分類：調(diào)速*、換速、增速回路等 　一 　?調(diào)速回路 　　　　　　　?　　　 　液壓缸： v = qV/A 　　　　調(diào)速原理　〈 　　　　　　　?　　 　　液壓馬達(dá)：n = qV/V 　　　　由上兩式知：∵?? 改變q、 V、A，皆可改變v或n，一般A是不可改變的。 　　　　　　　　　　　　液壓缸：改變q，即可改變v 　　　　　　　　　　∴〈 　　　　　　　　　　　　液壓馬達(dá)：既可改變q，又可改變V。 　　　　　　　 ?　　　　節(jié)流調(diào)速--改變q 　　　　調(diào)速方法　〈　　容積調(diào)速--改變泵和馬達(dá)的V 　　　　　　　 ?　　　　?容積節(jié)流調(diào)速--既可改變q，又可改變V。 　　　　對調(diào)速回路的要求：　調(diào)速范圍大、速度穩(wěn)定性好、效率高。 （一） 節(jié)流調(diào)速回路 　　　　組成：定量泵、流量閥、溢流閥、執(zhí)行元件等。 　　　　工作原理：通過改變流量控制閥閥口的通流面積來控制流進(jìn)或流出執(zhí)行元件的流量，以 　　　　　　　　　調(diào)節(jié)其運(yùn)動速度。 　　　　分類： 　　　　　　　　　　　　　　節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速 　　　　　　　　　按采用流量閥不同　　〈 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　進(jìn)油路 　　　　　　　　　　　按流量閥安裝位置不同〈　回油路 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　旁油路 　　　1　　進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 　　　　　 組成： 特征 ：將節(jié)流閥串聯(lián)在進(jìn)入液壓缸的油路上，即串聯(lián)在泵和缸之間，調(diào)節(jié)A節(jié)，即可改變q，從而改變速度，且必須和溢流閥聯(lián)合使用。 　　　　　　油路：　　　　　　　節(jié)流閥 →液壓缸 　　　　　　　　　　　　q　〈 　　　　　　　　　　　　　　　　溢流閥 →油箱 　　　　　　工作特性分析： 　　（1） 　速度負(fù)載特性 　　　　　　液壓缸穩(wěn)定工作時(shí)的受力平衡方程：　p1A = F + p2A 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵ p2→T pp = pS = C 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ p2 = 0 p1= F/A 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　故 節(jié)流閥兩端的壓力差為　△ p = Pp-p1 =Pp-F/A 　　　　　　經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸的流量為：　　　q1 = CAT△pφ = CAT（PP- F /A）φ 　　　　　　液壓缸的運(yùn)動速度：　　　　 　　　　v = q1/A = CATA(Pp-F/A)φ 　　　　　　結(jié)論：　　v∝AT 改變 AT ，即可改變q，改變v。 　　　　　　　　　　　AT調(diào)定，v隨F↑而↓ 　　　　　　速度負(fù)載特性曲線：(如圖） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　曲線越陡，F(xiàn)變化對v影響越大，則剛性差 　　　　　　曲線表明了v隨F變化的規(guī)律〈　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　曲線越平緩，剛性好 　　　　　　結(jié)論：① AT = C,F↑,v↓，∴　速度負(fù)載特性軟，即輕載時(shí)剛性好。 　　　　　　　　?、?F = C,AT越小，　　　v剛性越好，即低速時(shí)剛性好。 　?。?）　最大承載能力　　 　∵　　 PP = pS = C， 　　　　　　　　　　　　　　　∴　　不論A如何變化，其最大承載能力不變，即Fmax =P p AT 　　　　　　　　　　　　　　　故 　稱為恒推力調(diào)速（或恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速） 　?。?） 功率和效率 　　　　　液壓泵的輸出功率：PP =　Ppq1 = 常數(shù) 　　　　　液壓缸的輸出功率：P1　= F v = F q1/A　= p1 q1 　　　　　回路的功率損失： △p = Pp- p1　= Ppqp- p1q1　= Pp（q1 + qY）- (Pp-△p) q1 　　　　　　　　　　　　　　　= Pp qY +△p q1 　　　　　　　　　　　　　　qY = qp- q1 　　　　　溢流損失：　　　△pY = Pp qY 　　　　　節(jié)流損失：　　　△pT = △p q1 　　　　　回路的效率：　　　η= p1/p△p q1　= Fv/Ppqp = p1q1/Ppqp 　　　　　　　　　　　　　　∵ 存在兩部分功率損失 　　　　　　　　　　　　　　∴ 這種調(diào)速回路效率較低 　　　　　　　　　　　　　　故　進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路適用于輕載、低速、負(fù)載變化不大和速度穩(wěn)定 　　　　　　　　　　　　　　　　性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)。 　　２　 回油節(jié)流調(diào)速回路 　　　　 組成：　 特征：將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，即串聯(lián)在缸和油箱之間，調(diào)節(jié)AT，可調(diào)節(jié)q2以改 　　　　　　　　變速度，仍應(yīng)和溢流閥聯(lián)合使用，Pp　= pS。 　　　　　工作特性分析： 　?。?） 速度負(fù)載特性 　　　　　液壓缸穩(wěn)定工作時(shí)的受力平衡方程：　　p1A = F + p2A 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵　 p2 ≠　0 p1 = Pp 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　故 節(jié)流閥兩端的壓力差為△ p = p2 =P p-F/A 　　　　　經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸的流量為：　　q1 = CAT△pφ = CAT（Pp- F /A）φ 　　　　　液壓缸的運(yùn)動速度： 　　　　　　　v = q1/A = CAT(Pp-F/A)φ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵ 上式所得結(jié)果與進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速回路完全一樣 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 上邊所得結(jié)論都適用于本回路 　　　　　比較：相同處： 　　∵　 v-F特性基本與進(jìn)油節(jié)流相似 　　　　　　　　　　　　　　　∴ 上述結(jié)論都適用于此 　　　　　　　　不同處：1）承受負(fù)值負(fù)載能力 　　　　　　　　　　　　　　∵ 回油路節(jié)流閥使缸有一定背壓 　　　　　　　　　　　　　　∴　能承受負(fù)值負(fù)載，并↑v穩(wěn)定性，而進(jìn)油路則需在回油路上增加背 　　　　　　　　　　　　　　　　壓閥方可承受，△N↑。 　　　　　　　　　　　　2）實(shí)現(xiàn)壓力控制的方便性 　　　　　　　　　　　　　　∵進(jìn)油路調(diào)速中工作臺碰到死擋鐵后，活塞停止，缸進(jìn)油腔油壓上升至pS 　　　　　　　　　　　　　　∴便于實(shí)現(xiàn)壓力（升壓）控制，而回油路調(diào)速在上述工況時(shí)，進(jìn)油腔壓 　　　　　　　　　　　　　　　力變化很小，無法控壓，而回油腔p↓0，可降壓發(fā)訊，但電路復(fù)雜。 　　　　　　　　　　　?。常┳畹头€(wěn)定速度 　　　　　　　　　　　　　　∵若回路使用單桿缸，無桿腔進(jìn)油量大于有桿腔回油流量 　　　　　　　　　　　　　　∴在缸徑、缸速相同的情況下，進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的流量閥開口較大， 　　　　　　　　　　　　　　　低速時(shí)不易堵塞。 　　　　　　　　　　　　　　故　進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度為了提高回路的綜合性能，實(shí) 　　　　　　　　　　　　　　　　踐中常采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，并在回油路加背壓閥（用溢流閥、順序 　　　　　　　　　　　　　　　　閥或裝有硬彈簧的單向閥串接于回油路），因而兼有兩回路的優(yōu)點(diǎn)。 　　?。场∨月饭?jié)流調(diào)速回路 　　　　　 組成：　　　　　　 特征：將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，即串聯(lián)在缸和油箱之間，調(diào)節(jié)AT，可調(diào)節(jié)q2以改 　　　　　　　　變速度，仍應(yīng)和溢流閥聯(lián)合使用，Pp　= pS。 　　　　　工作特性分析： 　?。?） 速度負(fù)載特性 　　　　　液壓缸穩(wěn)定工作時(shí)的受力平衡方程：　　p1A = F + p2A 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵　 p2 ≠　0 p1 = Pp 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　故 節(jié)流閥兩端的壓力差為△ p = p2 =P p-F/A 　　　　　經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸的流量為：　　q1 = CAT△pφ = CAT（Pp- F /A）φ 　　　　　液壓缸的運(yùn)動速度： 　　　　　　　v = q1/A = CAT(Pp-F/A)φ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵ 上式所得結(jié)果與進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速回路完全一樣 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 上邊所得結(jié)論都適用于本回路 　　　　　比較：相同處： 　　∵　 v-F特性基本與進(jìn)油節(jié)流相似 　　　　　　　　　　　　　　　∴ 上述結(jié)論都適用于此 　　　　　　　　不同處：1）承受負(fù)值負(fù)載能力 　　　　　　　　　　　　　　∵ 回油路節(jié)流閥使缸有一定背壓 　　　　　　　　　　　　　　∴　能承受負(fù)值負(fù)載，并↑v穩(wěn)定性，而進(jìn)油路則需在回油路上增加背 　　　　　　　　　　　　　　　　壓閥方可承受，△N↑。 　　　　　　　　　　　　2）實(shí)現(xiàn)壓力控制的方便性 　　　　　　　　　　　　　　∵進(jìn)油路調(diào)速中工作臺碰到死擋鐵后，活塞停止，缸進(jìn)油腔油壓上升至pS 　　　　　　　　　　　　　　∴便于實(shí)現(xiàn)壓力（升壓）控制，而回油路調(diào)速在上述工況時(shí)，進(jìn)油腔壓 　　　　　　　　　　　　　　　力變化很小，無法控壓，而回油腔p↓0，可降壓發(fā)訊，但電路復(fù)雜。 　　　　　　　　　　　?。常┳畹头€(wěn)定速度 　　　　　　　　　　　　　　∵若回路使用單桿缸，無桿腔進(jìn)油量大于有桿腔回油流量 　　　　　　　　　　　　　　∴在缸徑、缸速相同的情況下，進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的流量閥開口較大， 　　　　　　　　　　　　　　　低速時(shí)不易堵塞。 　　　　　　　　　　　　　　故　進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度為了提高回路的綜合性能，實(shí) 　　　　　　　　　　　　　　　　踐中常采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，并在回油路加背壓閥（用溢流閥、順序 　　　　　　　　　　　　　　　　閥或裝有硬彈簧的單向閥串接于回油路），因而兼有兩回路的優(yōu)點(diǎn)。 　　?。场∨月饭?jié)流調(diào)速回路 　　　　　 組成：　　　　　　 　　　　　特征：將節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，即與缸并聯(lián)，溢流閥做安全閥，Pp取決于負(fù)載， 　　　　　　　　　P p= p1=△p = F/A 　　　　　油路： 　　　　缸（q1） 　　　　　　　　　q　〈 　　　　　　　　　　　　節(jié)流閥 T 　　　　　工作特性分析： 　?。?） 速度負(fù)載特性 　　　　　重復(fù)進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的推導(dǎo)步驟，可得本回路的速度負(fù)載特性方程，但應(yīng)考慮泵的泄漏量影響。 　　　　　　　q1　= qP- qT = (qtP- △qP)- qT　= (qtP- kLpP)-CAT△pφ　= qtP-kL(F /A)-CAT(F/A)φ 　　　　　故　液壓缸的工作速度為： 　　　　　　　v = q1/A = qtP-kL(F /A)-CAT(F/A)φ/A 　　　　　　　其特性曲線： q 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　AT1 > AT2> AT3 　　　　　結(jié)論：?、?AT=C，F(xiàn)↑，v↓,F↓，v↑，即v-F特性更軟。 　　　　　　　　?、?↑AT，v↓; ↓AT，↑v，即速度隨AT↑而↓。 　　（2） 最大承載能力 　　　　　AT↑，阻力↓，F(xiàn)max↓，即低速承載能力小， 　　　　　AT至一定值時(shí)，即使F很小，qV→ 節(jié)→ T，V=0 　?。?） 功率和效率 　　　　　　　　　∵ Pp隨F變化而變化，只有△P節(jié)，而無△P溢 　　　　　　　　　∴ η高，發(fā)熱少。 　　　　　應(yīng)用：　∵ v-F特性較軟，低速承載能力差。 　　　　　　　　　∴ 一般用于高速、重載、對速度平穩(wěn)性要求很低的較大功率場合， 　　　　　　　　　如：牛頭刨床主運(yùn)動系統(tǒng)、輸送機(jī)械液壓系統(tǒng)等。 　　４ 　采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路 　　　　　　　　　∵ 以上所講三種回路，因F變化使△P節(jié)，從而使q變化 　　　　　　　　　∴ 在負(fù)載變化較大，v穩(wěn)定性要求較高的場合，則用調(diào)速閥替代節(jié)流閥， 　　　　　　　　　　　　　　　　　*進(jìn)油路 　　　　　按調(diào)速閥安裝位置　　〈　　回油路 　　　　　　　　　　　　　　　　　　旁油路 　　　　　　　　　　　當(dāng)△P > △P min，q不隨△P而變化，所以速度剛性明顯優(yōu)于節(jié)流閥調(diào)速。 　　　　　特點(diǎn)：雖解決了速度穩(wěn)定性問題，但因既有△P溢，又有△P節(jié)，還有△P減，所以，△P更大， 　　　　　　　　一般用于功率較小，但F變化較大而v穩(wěn)定性要求較高的場合。 ?。ǘ?容積調(diào)速回路 　　　　　　　　∵ 節(jié)流調(diào)速回路效率低、發(fā)熱大，只適用于小功率場合。 　　　　　　　　∴ 而容積調(diào)速回路，因無節(jié)流損失或溢流損失，效率高，發(fā)熱小，一般用于大功率場合。 　　　　　分類： 　　　　　　　　　　　　　　　　開式 　　　　　按油路循環(huán)方式　　〈 　　　　　　　　　　　　　　　　閉式 　　　　　　　　　　　　　　　　泵-缸式 　　　　　按所用執(zhí)行元件不同〈 　　　　　　　　變-定 　　　　　　　　　　　　　　　　泵-馬達(dá)式　〈　定-變 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　變-變 　　　1 　泵-缸式容積調(diào)速回路 　　　　　組成： 　　　　　工作特性： v　= [qtp-k(F/ A)] ／A 　　　　　特點(diǎn)：∵ 　變量泵△qVt隨p↑而增大 　　　　　　　　∴　仍存在特性較軟和低速承載能力較差的問題 　　　　　　　　故 調(diào)速范圍不大 　　　　　應(yīng)用：推土機(jī)、升降機(jī)、插床、拉床等大功率系統(tǒng)常用。 　　2　　泵--馬達(dá)式容積調(diào)速回路 ?。?） 　變量泵-定量馬達(dá)式容積調(diào)速回路（恒轉(zhuǎn)矩） 　　　　　組成： 　　　　　工作特性：① nM = qp/VM 　　∵ VM = 定值 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 調(diào)節(jié)qP即可改變nM 　　　　　　　　　　② 若不計(jì)損失，在調(diào)速范圍內(nèi)，其T = PpVM/2π，功率P = PVMnM ?。?） 　定量泵-變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路（恒功率） 　　　　　組成： 　　　　　工作特性：nM = qP/VM 　　　　∵ qP = 定值 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 調(diào)節(jié)VM即可改變nM 　　　　　特點(diǎn)：　　　　　　　　　　　∵ nM與VM成反比，TM與VM成正比 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ VM↑，nM↓，TM↑；　VM↓，nM↑，TM↓，以致帶不動負(fù)載， 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　造成馬達(dá)　"自鎖"現(xiàn)象。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　故 這種回路很少單獨(dú)使用 ?。?） 　變量泵--變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路 　　　　　組成： 　　　　　工作原理： 　　　　　　　　　　　　　　　第一段：先將VM調(diào)至最大并固定，然后將VP由小 大，nM從0 nM'（變--定） 　　　　　　　　　分兩段調(diào)節(jié)〈　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　第二段：將VP固定至最大，VM由大 小，nM' nMmax。（定--變） 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 調(diào)速范圍大，可達(dá)100 　　　　　特點(diǎn)：　∵ nM低時(shí)TM大，nM高時(shí)TM小 　　　　　　　　　∴ 正好符合大部分機(jī)械要求 　　　　　　　　　故 多用于機(jī)床主運(yùn)動、紡織機(jī)械、礦山機(jī)械等。 　（二） 容積節(jié)流調(diào)速回路 　　　　　∵ 容積調(diào)速回路雖然效率高，發(fā)熱小，但仍存在速度負(fù)載特性較軟的問題（主要由于泄漏所引起） 　　　　　　　　　　　 　　　　　∴ 在低速、穩(wěn)定性要求較高的場合（如機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中），常采用容積節(jié)流調(diào)速回路。 　　　　　特點(diǎn)：1 　qP自動與流量閥調(diào)節(jié)相吻合，無△P溢，η高。 　　　　　　　　2 　進(jìn)入執(zhí)行元件的qV與F變化無關(guān)，且自動補(bǔ)償泄漏，速度穩(wěn)定性好。 　　　　　　　　3 　因回路有節(jié)流損失，所以η<η容 　　　　　　　　4　 便于實(shí)現(xiàn)快進(jìn)-工進(jìn)-快退工作循環(huán) 　　　1 　定壓式容積節(jié)流調(diào)速回路（限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的調(diào)速回路） 　　　　　組成： 　　　　　工作原理：快速時(shí)，qPmax 　　　　　　　　　工進(jìn)時(shí)，聯(lián)合調(diào)速，v由調(diào)速閥調(diào)定，qP與qV自動適應(yīng)。 　　　　　　　　　　　　　　　qP> q1，Pp↑，通過反饋，q1↓ 　　　　　　　　　　　　　〈　　　　　　　　　　　　　　　　　　〉v=c 　　　　　　　　　　　　　　　qP< q1，P p↓，qP↑，qP　= q1 　　　　　特性曲線： 　　　　　　　　　　　　　　　0、5MPa　　　　　　　　　　　　　　　　過大，△P大易發(fā)熱 　　　　　　△p = Pp - p1= 〈　　　　正常工作，△P最小，　　若△P〈　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1 Mpa 　　過小，v穩(wěn)定性不好 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　　　　　特點(diǎn)： 　∵ 本回路的pP為一定值 　　　　　　　　　∴ 稱定壓式容積節(jié)流調(diào)速回路 　　　　　　　　又∵ 若發(fā)負(fù)載變化大時(shí)，節(jié)流損失大，低速工作時(shí)，泄漏量大，系統(tǒng)效率降低。 　　　　　　　　　∴ 用于低速、輕載時(shí)間較長且變載的場合時(shí)，效率很低。 　　　　　　　　　故 本回路多用于機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中。 　　　2　變壓式容積節(jié)流調(diào)速回路 　　　　　組成： 　　　　　工作原理：快速時(shí)，油經(jīng)22V →缸 　　　　　　　　　　YA+后轉(zhuǎn)變?yōu)楣みM(jìn)，節(jié)流閥調(diào)q1，qP與之適應(yīng)。 　　　　　　　　　　　　qP> q1時(shí)，Pp↑，定子右移，e↓，qP↓ 　　　　　　　　　　〈　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　直至qP = q1，v=c。 　　　　　　　　　　　　qP < q1時(shí)，Pp↓，定子左移，e↑，qP↑ 　　　　 　　　　　特點(diǎn)： 1） 雖用了節(jié)流閥，但具有調(diào)速閥的性能，即qV1不受負(fù)載變化影響 　　　　　　　　∵ 　定子受力平衡方程　　PpA1+Pp(A2-A1)　=　p1A2+FS 　　　　　　　　∴ 　　　　　　　　　　　△p　=　Pp-p1　=　FS/A2　=　c 　　　　　　　又∵　 Pp隨負(fù)載變化而變化，p1也變化， 　　　　　　　　∴ 　稱變壓式容積節(jié)流調(diào)速回路，且△qP 小，η高。 　　　　　　　　2）　 因采用了固定阻尼孔，可防止定子因移動過快而發(fā)生振動。 　　　　　應(yīng)用： 適用于負(fù)載變化大、速度較低的中小功率系統(tǒng)。 　　二 　增速回路（快速運(yùn)動回路） 　　　　　功用：使執(zhí)行元件獲得必要的高速，以提高效率，充分利用功率。 　　　　　　　　　　雙泵供油增速 　　　　　分類　〈　蓄能器供油增速 　　　　　　　　　　變量泵供油增速 　　　　　　　　　　液壓缸差動連接增速* 三 　速度換接回路 　　　　　功用：完成系統(tǒng)中執(zhí)行元件依次實(shí)現(xiàn)幾種速度的換接。實(shí)質(zhì)上是一種分級（或有級）調(diào)速回路， 　　　　　　　　但速度是根據(jù)需要事先調(diào)好，這是和調(diào)速回路的不同之處。 　　　　　　　　快速與慢速的換接 　　　　　分類〈 　　　　　　　　兩種慢速的換接 　　1　　 快速與慢速的換接回路 　　　　　　　　　　　　　各種增速回路 　　　　　速度換接方法〈　電磁閥的換接回路 　　　　　　　　　　　　　行程閥的換接回路* 　　　　　舉例：采用行程閥的快慢速換接回路 　　　　　　　　組成： 工作原理：圖示，液壓缸快進(jìn)，壓下行程閥，液壓缸工進(jìn)24S左位，液壓缸快退。 　　　　　特點(diǎn)：速度換接平穩(wěn)，動作可靠，但行程閥必須安裝在液壓缸附近，若將行程閥換成電磁閥，安 　　　　　　　　裝連接比較方便，易于實(shí)現(xiàn)自動控制，但速度換接平穩(wěn)性和可靠性以及換接精度都不前者。 　　2　　 兩種慢速的換接回路 ?。?）　 調(diào)速閥串聯(lián)的換接回路 　　　　　組成： 　工作原理： 　　　　　特點(diǎn)：v1>v2，否則2不起作用 　（2） 　調(diào)速閥并聯(lián)的換接回路 　　　　　組成： 工作原理： 　　　　　特點(diǎn)：v1、v2互不影響，但因A、B任意一個(gè)工作時(shí)，另一個(gè)減壓閥閥口最大，一旦換接易前沖?！　　　　　　　　　　　　　∷愿臑椋╞）圖所示，可避免前沖，但△P↑。 多缸工作控制回路 定義：液壓與氣壓系統(tǒng)中，兩個(gè)或兩個(gè)以上（多）缸按照各缸之間的運(yùn)動關(guān)系要求進(jìn)行 控制，完成預(yù)定功能的回路。 分類：順序運(yùn)動回路、同步運(yùn)動回路、互不干擾回路 一 順序運(yùn)動回 定義：各執(zhí)行元件嚴(yán)格按預(yù)定順序運(yùn)動的回路稱為順序運(yùn)動回路。如組合機(jī)床回轉(zhuǎn)工作 臺的抬起和轉(zhuǎn)位、定位夾緊機(jī)構(gòu)的定位和夾緊、進(jìn)給系統(tǒng)的先夾緊后進(jìn)給等 行程控制 分類：按照控制方式不同 〈 壓力控制 〉順序運(yùn)動回路 時(shí)間控制 1 行程控制的順序運(yùn)動回路 行程控制--利用執(zhí)行元件運(yùn)動到一定位置（或行程）時(shí)，使下一個(gè)執(zhí)行元件開始運(yùn)動的 控制方式 （1） 用行程換向閥（機(jī)動換向閥）控制的順序動作回路 組成： ① ② 動作順序： 1 ③ 2 ④ 工作原理：圖示，兩缸皆在左位。 24D的YA+： 1缸右行實(shí)現(xiàn)動作①，擋塊壓下行程閥4, 2缸右行實(shí)現(xiàn)動作② 24D的YA-： 1缸左行實(shí)現(xiàn)動作③，擋塊松開行程閥D, 2缸左行實(shí)現(xiàn)動作④ 特點(diǎn)： ∵ 采用行程閥實(shí)現(xiàn)順序動作換接 ∴ 換接平穩(wěn)可靠，換接位置準(zhǔn)確，但行程閥必須安裝在運(yùn)動部件附近，改變運(yùn)動 順序較難 （2） 用行程開關(guān)和電磁閥控制的順序運(yùn)動回路 組成： ① ② 動作順序： 6 ③ 5 ④ 工作原理： 1YA+，6缸右行完成順序運(yùn)動①，6缸右行至觸動行程開關(guān)2ST,使 2YA+，5缸右行實(shí)現(xiàn)順序動作②，5缸右行至觸動行程開關(guān)4ST,使 1YA-，6缸左行實(shí)現(xiàn)順序動作③，6缸左行至觸動行程開關(guān)1ST,使 2YA-，5缸左行實(shí)現(xiàn)順序動作④, 最后觸動行程開關(guān)3ST使完成下一個(gè)動作循環(huán)。 特點(diǎn)： ∵ 采用電磁換向閥換接 ∴ 容易實(shí)現(xiàn)自動控制，安裝位置不受限制，改變動作順序比較靈活。 如果動作順序改變?yōu)椋? ① ② 6 ③ 5 ④ 思考：應(yīng)如何改變？ 2 壓力控制的順序運(yùn)動回路 壓力控制：利用系統(tǒng)工作過程中壓力的變化使執(zhí)行元件按順序先后動作。 分類： 順序閥控制 按照采用壓力閥的不同 〈 壓力繼電器控制 （1） 用順序閥控制的順序運(yùn)動回路 組成： ① ② 動作順序： A ④ B ③ 工作原理：圖示位置：液壓缸停止運(yùn)動 左YA+，A缸右行完成順序動作①，當(dāng)系統(tǒng)壓力升高到順序閥D的調(diào)定壓力并 大于A缸前進(jìn)的pmax時(shí)發(fā)出信號，使B缸右行完成順序動作② 右YA+，B缸左行完成順序動作③，當(dāng)系統(tǒng)壓力升高到順序閥C的調(diào)定壓力并 大于B缸退回的pmax時(shí)發(fā)出信號，使A缸右行完成順序動作④。 特點(diǎn)： ∵為了保證嚴(yán)格的運(yùn)動順序，防止順序閥亂發(fā)信號 ∴p先動缸max+（0.3-0.5）Mpa

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