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(共17张PPT)
机械基础
（第七版）
第十四章 液压传动
01~05
14-1　液压传动概述
06~08
14-2　液压动力元件
09~12
14-3　液压执行元件
13~18
14-4　液压控制元件
第十四章 液压传动
01~05
14-5　液压辅助元件
06~08
14-6 液压传动系统基本回路
14-7 液压传动系统应用实例
14-8 实训——搭建液压回路
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
一、液压传动的基本原理
液压千斤顶利用柱塞、缸体等元件，通过压力油将机械能转换为液压能，再转换为机械能。
二、带传动的工作原理
1．液压泵吸油
2．液压泵压油
3．液压缸泄油
液压传动是以压力油为工作介质，通过动力元件（液压泵）将原动机的机械能转换为压力油的压力能；再通过控制元件，借助执行元件（液压缸或液压马达）将压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或旋转运动；通过控制元件对压力和流量的调节，可以调节执行元件的力和速度。
二、液压传动系统的组成
　　动力部分将原动机输出的机械能转换为油液的压力能（液压能）。
1．动力部分
　　执行部分将液压泵输入的油液压力能转换为带动机构工作的机械能。
2．执行部分
工作介质是指传递能量的液体介质。
3．控制部分
　　控制部分用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。
4．辅助部分
　　辅助部分起储油、过滤、测量和密封等作用。
5．工作介质
　　用图形符号表达液压系统工作原理的示意图称为液压回路图，又称为液压系统图。
（1）传动平稳。
（2）质量轻，体积小。
（3）承载能力强。
（4）易实现无级调速。
（5）易实现过载保护。
四、液压传动的应用特点
1．液压传动的优点
（6）能自润滑。
（7）易实现复杂动作。
（8）液压元件已实现标
准化、系列化和通用化。
（1）制造精度要求高。
（2）定比传动困难。
（3）油液受温度的影响大。
（4）不宜远距离输送动力。
2．液压传动的缺点
（5）油液中的空气影响工作性能。
（6）油液容易被污染。
（7）发生故障不容易排查与排除。
1．压力
五、液压系统的基本参数
（1）压力的概念
　　液压系统的压力是指液体在单位面积上所受的法向作用力。
p＝F/A
液体静压力的特性：
　　1）液体的静压力垂直于其作用表面，其方向和该表面的内法线方向一致。
　　2）静止液体内任意一点所受到的各个方向的压力都相等。
　　静压传递原理：
在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点，即帕斯卡原理。
（2）压力的传递
（1）流量
2．流量和流速
　　单位时间内流过某一通道截面的液体体积称为流量。
qv＝V/t
（2）流速
v＝qv/A
流速是指液体流质点在单位时间内所移动的距离。(共18张PPT)
机械基础
（第七版）
第十四章 液压传动
14-1　液压传动概述
14-2　液压动力元件
14-3　液压执行元件
14-4　液压控制元件
第十四章 液压传动
14-5　液压辅助元件
14-6 液压传动系统基本回路
14-7 液压传动系统应用实例
14-8 实训——搭建液压回路
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
　　液压传动系统的动力元件一般为液压泵，它将电动机或其他原动机输出的机械能转换为液压能，向液压传动系统提供压力油。
一、液压泵的工作原理
1．吸油过程
2．压油过程
二、液压泵的类型及图形符号
1．液压泵的类型
2．液压泵的图形符号
单向定量液压泵
双向定量液压泵
单向变量液压泵
双向变量液压泵
1．齿轮泵
三、常用液压泵
（1）外啮合齿轮泵的工作原理
　　外啮合齿轮泵的吸油和压油是依靠吸油腔和压油腔的密封工作容积变化来实现的。
（2）外啮合齿轮泵的结构
2．叶片泵
（1）单作用叶片泵
单作用叶片泵每转一周吸、压油各一次。
1）吸油过程
2）压油过程
3）流量调节原理
（2）双作用叶片泵
　　双作用叶片泵的转子每转一周，每个密封容积完成吸、压油各两次。
3．柱塞泵
　　柱塞泵分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两类，常用的为轴向柱塞泵。轴向柱塞泵按结构特点又分为斜盘式和斜轴式两种。
斜盘式轴
向柱塞泵
斜盘式轴向柱塞泵的工作原理
　　缸体在前半周内，柱塞逐渐向外伸出，柱塞与缸体孔内的密封容积逐渐增大，吸油；在后半周时，柱塞被压入柱塞孔内，密封容积逐渐减小，压油。
1．液压泵的比较
四、液压泵的比较与选择
泵的类型 优点 缺点
齿轮泵 　结构简单，不需要配流装置，价格低，工作可靠，维护方便，自吸性好，对油的污染不敏感 　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
叶片泵 　输油量均匀，压力脉动小，容积效率高 　结构复杂，难加工，叶片易被脏物卡死
柱塞泵 　结构紧凑，容积效率高 　结构复杂，价格较贵
1）系统是单执行元件，恒速或接近恒速运行，可选用定量泵。
2）系统有快、慢速要求，可选用限压式变量叶片泵或双联叶片泵。
2．液压泵的选择
（1）根据系统运行工况选择液压泵
3）机床辅助装置，如送料、夹紧等不重要的场合，野外或环境差的场合，可选用外啮合齿轮泵。
4）室内或固定作业，环境好的系统，可用叶片泵、齿轮泵和柱塞泵等。
　　中低压、中小流量液压系统，可选用齿轮泵或叶片泵；高压、大流量液压系统，可选用柱塞泵。
　　工作压力小于2.5MPa时，可选用齿轮泵；工作压力在2.5～10MPa时，可选用叶片泵；工作压力在10MPa以上时，可选用柱塞泵。
（2）根据系统工作压力、流量选择液压泵
压力等级 低压 中压 高压 超高压
压力
/（p·Mpa-1）
＜7 7～21 ＞21～31.5 ＞31.5
液压系统的压力等级
单/击/此/处/添/加/副/标/题(共30张PPT)
机械基础
（第七版）
§14-1　液压传动概述
§14-2　液压动力元件
§14-3　液压执行元件
§14-4　液压控制元件
§14-5　液压辅助元件
§14-6 液压传动系统基本回路
§14-7 液压传动系统应用实例
§14-8 实训——搭建液压回路
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
　　液压执行元件是指将液压能转换为机械能的能量转换装置。
　　液压缸能将液压能转换为往复直线运动形式的机械能，液压马达能将液压能转换为连续旋转的机械能。
一、液压缸的类型及图形符号
　　液压缸按油压的作用形式可分为单作用液压缸和双作用液压缸。
1．单作用液压缸的图形符号
单作用柱塞缸
单作用单杆缸
单作用伸缩缸
2．双作用液压缸的图形符号
双作用单杆缸
双作用双杆缸
双作用伸缩缸
（1）结构和工作原理
二、典型液压缸
1．双作用单杆液压缸
　　双作用单杆液压缸两个油口都可以通液压油液，以实现双向运动。
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相等。
双作用单杆液压缸的安装方式
缸体固定 　 　　　 活塞杆固定
（2）工作特点
1）工作台往复运动速度不相等
①工作台向有杆腔方向（右）运动时：
②工作台向无杆腔方向（左）运动时：
2）活塞两个方向的作用力不相等
　　双作用单杆液压缸工作时，活塞杆伸出时运动速度慢，活塞获得的推力大；活塞杆退回时活塞运动速度快，活塞获得的推力小。
3）可作差动连接
　　当压力油同时进入左、右腔时，由于活塞两端的有效作用面积不等，作用于活塞左端液压力 大于右端液压力，工作台向有杆腔方向 （右）运动。
　　有杆腔排出的油液进入液压缸无杆腔，无杆腔得到的总流量增加，活塞向右移动的速度加快。
　双作用双杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆。
2．双作用双杆液压缸
（1）结构和工作原理
缸体固定式双作用双杆液压缸
活塞杆固定式双作用双杆液压缸
1）工作台往复运动速度和液压推力相等
（2）工作特点
2）可适应不同的工作环境
1．单作用柱塞缸
三、其他液压缸简介
　　液压油液由液压缸进油口进入柱塞底腔后，柱塞在油液压力作用下向外伸出。若柱塞底腔卸压，则柱塞在自重（垂直安装时）或弹簧力及其他外力作用下缩回。
单作用柱塞缸的结构
　　水平放置的单作用柱塞缸可成对使用，以便实现工作台的双向运动。
2．伸缩缸
　　伸缩缸由两个或多个活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆上内孔是后一级活塞缸的缸筒。
　　伸缩缸分为单作用式和双作用式，前者靠外力回程，后者靠液压回程。
双作用伸缩缸
1．液压缸的密封
四、液压缸的密封、缓冲及排气
　　液压缸的密封包括固定件的静密封和运动件的动密封。
　　常用的密封方法有间隙密封和密封圈密封。
　　间隙密封是利用两运动件配合面间的微小间隙防止渗漏。常在活塞外圆表面上开几道细小的环形槽，以增大油液通过间隙时的阻力，减少泄漏。
（1）间隙密封
（2）密封圈密封
　　密封圈既可以用于液压缸的静密封，也可以用于液压缸的动密封。
1）O形橡胶密封圈
2）Y形橡胶密封圈
3）V形组合密封圈
压环
V形密封圈
支承环
V形密封圈开口面向压力油腔
2．液压缸的缓冲装置
圆柱形环隙式　　圆锥形环隙式　　可变节流槽式
3．液压缸的排气装置
　　在液压系统工作前，先拧开排气塞，使活塞全行程空载往返数次，使空气从排气塞排出。空气排净后，把排气塞拧紧后再让液压系统工作。
斜孔式　　 直孔式
五、液压马达
　　液压马达按结构可分为齿轮液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达等。
外啮合齿轮液压马达
液压马达的图形符号
单向定量液压马达
双向定量液压马达
单向变量液压马达
双向变量液压马达(共38张PPT)
机械基础
（第七版）
第十四章 液压传动
01~05
14-1　液压传动概述
06~08
14-2　液压动力元件
09~12
14-3　液压执行元件
13~18
14-4　液压控制元件
§14-5　液压辅助元件
§14-6 液压传动系统基本回路
§14-7 液压传动系统应用实例
§14-8 实训——搭建液压回路
第十四章 液压传动
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
液压控制元件
　　液压控制阀分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。
一、方向控制阀
　　控制油液流动方向的阀称为方向控制阀，按用途分为单向阀和换向阀。
　　普通单向阀用于液压系统中防止油液反向流动。
　　液控单向阀除了能实现普通单向阀的功能外，还可按需要输入控制压力油，使油液实现反向流动。
1．单向阀
（1）普通单向阀
管式单向阀
板式单向阀
（2）液控单向阀
　　控制油口X接通压力油，压力油从活塞1的环形槽上侧的小槽a进入活塞左侧的空腔中，将活塞向右推。通过推杆3使阀芯右移，油路接通。
阀体的结构
（3）单向阀的图形符号
不带弹簧的普通单向阀 　　　　
带弹簧的普通单向阀 　　　　　
液控单向阀
2．换向阀
（1）换向阀的工作原理及分类
　　活塞在中间时，四个油口都被封闭，液压缸两腔不通压力油，活塞处于锁紧状态。
　　阀芯左移，阀体进油口P和工作油口A连通、回油口T和工作油口B连通，压力油经P、A进入液压缸左腔，液压缸右腔的油液经B、T流回油箱，活塞向右运动
　　阀芯右移，油口P和B连通、A和T连通，活塞向左运动。
　　阀芯工作位置的数目称为“位”，阀体与油路连接的油口数目称为“通”。
换向阀的分类方法与类型
分类方法 类型
按阀芯工作
位置数分 　二位、三位和多位等
按进、出口
通道数分 　二通、三通、四通和五通等
按操纵和
控制方式分 　人力控制、机械控制、电气控制、液压控制、液压先导控制、电液控制等
按安装方式分 　管式、板式和法兰式等
（2）典型换向阀
1）二位二通手柄控制式换向阀
　　①手柄向左推，阀芯 4 右移，两油腔互通，弹簧压缩。　
　　②手柄去除外力，弹簧将阀芯推到左侧，封闭两油腔。
阀　体
2）三位四通电磁换向阀
　　三位四通换向阀所控制的通道是四个，即进油口P、工作油口 A 和 B、回油口 T（T1），T 和 T1通过阀体内部的孔连接。
　　①当两边的电磁铁均断电时，在两端弹簧作用下，阀芯处于中间位置，此时进油口P与工作油口A和B以及两端的回油口T和T1都不接通。
　　②当左边电磁铁通电时，推杆将阀芯推向右端，这时进油口P与工作油口B接通，另一个工作油口A与回油口T接通。
　　③当右边电磁铁12通电时，阀芯被推向左端，这时进油口P与工作油口A接通，另一个工作油口B与回油口T1接通，再通过小孔与回油口T相接通。
阀体剖切图
1）换向阀图形符号的绘制规则
（3）换向阀的图形符号
　　①换向阀的主体符号用来表达换向阀的“位”和“通”。
　　②方框中的箭头表示流体流过阀的通道和方向。
　　③换向阀的控制符号表示阀芯移动的控制方式，绘制在主体符号的两端。
　　④液压控制阀在去除任何外加操纵力和控制信号后的阀芯位置称为常位。
　　在液压回路图中，换向阀的图形符号与油路的连接线一般应画在常位上。
2）换向阀的主体结构和图形符号
①二位二通
②二位三通
③二位四通
④二位五通
⑤三位四通
⑥三位五通
3）常用液压（气动）阀的控制方式及图形符号
①人力控制
手柄控制式
踏板控制式
推压控制式
推拉控制式
旋钮控制式
②机械控制
滚轮控制式
滚轮杠杆控制式
弹簧控制式
③电气控制
单作用电磁铁控制式
④液压控制式
⑤液压先导控制式
内部液压控制
带外部液压控制
⑥电液控制式
（4）三位四通换向阀的中位机能
1）O型三位四通换向阀
2）H型三位四通换向阀
3）P型三位四通换向阀
4）Y型三位四通换向阀
5）K型三位四通换向阀
6）M型三位四通换向阀
7）X型三位四通换向阀
（5）常用换向阀的图形符号
1）二位二通手动换向阀
2）二位二通电磁换向阀
3）二位二通行程换向阀
4）二位三通电磁换向阀
5）二位四通电磁换向阀
6）三位四通电磁换向阀
7）三位四通手动换向阀(共46张PPT)
机械基础
（第七版）
§14-1　液压传动概述
§14-2　液压动力元件
§14-3　液压执行元件
§14-4　液压控制元件
§14-5　液压辅助元件
§14-6 液压传动系统基本回路
§14-7 液压传动系统应用实例
§14-8 实训——搭建液压回路
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
液压控制元件
　　液压控制阀分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。
二、压力控制阀
　　压力控制阀简称压力阀，是控制液压传动系统中的压力，或利用系统中压力的变化来控制其他液压元件的动作。
　　压力控制阀分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。
1．溢流阀
　　溢流阀是通过阀口的溢流使被控制系统或回路的压力保持恒定状态，以实现稳压、调压或限压作用的压力控制阀。
溢流阀分为直动式溢流阀和先导式溢流阀两种。
（1）溢流阀的分类及工作原理
1）直动式溢流阀
　　①当进油口压力小于溢流阀的调定压力时，由于阀芯受调压弹簧力作用而使阀口关闭，油液不能溢出。
　　②当进油口压力等于溢流阀的调定压力时，阀芯所受的液压力与弹簧力相平衡，此时阀口即将打开。
　　③当进油口压力超过溢流阀的调定压力时，液压力将阀芯向上推起，压力油进入阀口后经出油口流回油箱，使进油口处的压力不再升高。
2）先导式溢流阀
　　先导阀为锥阀，用于控制压力。　　
　　主阀为滑阀，用于控制流量。
　　①压力油从进油腔P进入空腔a，作用在大直径轴肩下部的环形面上，同时又经阻尼孔e进入空腔d，作用在大直径轴肩上部的环形面上。
　　②当压力达到一定值时，压力油通过阻尼孔e，经过孔f、空腔g、孔h，顶开先导阀芯6进入空腔i，再通过孔j、孔b流入空腔c，从出油口T流出。
　　③油液通过阻尼孔e时产生压降，使主阀芯3大直径轴肩的上、下油液形成一定的压差，因此可克服主阀弹簧4的作用力将主阀芯3抬起。进油口P的油
液经过空腔c、出油口T溢流回油箱。
④将控制油口X用油管接到远程控制台上的直动式溢流阀上，则d腔的油压就受远程直动式溢流阀控制，从而对先导式溢流阀实行远程控制。
（2）溢流阀的图形符号
直动式溢流阀　　　　　　　先导式溢流阀
（3）溢流阀的应用
1）溢流稳压
　　在正常的情况下，溢流阀阀口是常开的，进入液压缸的流量由节流阀调节，系统压力由溢流阀调节并保持恒定。
　　溢流阀的阀口在正常情况下是常闭的。液压缸需要的流量由变量泵调节，系统工作压力取决于负载的大小。当系统压力超过溢流阀的调定压力时，溢流阀阀口打开，使油液溢回油箱，保证系统的安全。
2）过载保护
　　利用先导式溢流阀的远程控制口，可实现液压系统的远程调压或卸荷。
3）作为背压阀使用
在液压缸回油路上串联溢流阀，使液压缸右侧油腔中的油液也具有一定的压力。当负载压力为零或较小时，能保证液压缸活塞两侧都有一定的压力，从而保证了系统的稳定性。
4）远程调压或卸荷
2．减压阀
减压阀分为直动式减压阀和先导式减压阀两种。
　　减压阀利用油液流过缝隙时产生压降，降低液压系统中某一局部的油液压力，使得用一个液压源的系统中同时得到多个不同的工作压力，同时它还具有稳定工作压力的作用。
（1）减压阀的分类及工作原理
1）直动式减压阀
　　①当进油口压力较低，作用在阀芯上的液压力小于弹簧力时，阀芯不动，减压阀进油口压力与出油口压力相等，压力值由出口负载决定。
　　②当进油口压力升高，使作用在阀芯底部的液压力大于弹簧力时，阀芯上移，使缝隙 h减小，产生的压降增加。
　　③减压阀出油口压力的大小取决于出口所接负载的大小，但其最大值不超过减压阀的调定值。
　　④ 转动调压螺杆6，加大或减小调压弹簧压缩量，可增大或减小出油口压力。
2）先导式减压阀
①压力为 p1的高压油液自进油口P进入主阀，经减压缝隙h后，压力降至p2的低压油液自出油口A流出，送往执行元件。
　　②出油口处的部分低压油液经主阀芯2上的孔a、b进入主阀芯的下腔c，同时经阻尼孔d进入主阀芯的上腔e。
　　③进入主阀芯上腔e的低压油液再经过孔f进入先导阀的右腔g，经过先导阀座5上的孔i作用在先导阀芯 6上，并与先导阀弹簧7产生的弹簧力相平衡，以此控制出口压力。
　　④ 出口压力未达到调定值时，作用于先导阀芯6上的液压力小于先导阀弹簧7的弹簧力，先导阀的阀口关闭，阻尼孔d内的油液不流动，主阀芯2上腔e和下腔c的油液压力
相等，主阀芯被主阀弹簧3推至
最下端，减压缝隙h开至最大，
进、出口的油液压力基本相同，
减压阀处于非调节状态。
　　⑤当出口压力超过调定值时，作用在先导阀芯6上的液压力大于先导阀弹簧7的弹簧力，先导阀芯被顶开，先导阀芯右腔g中的低压油液通过孔i流入先导阀芯
的左腔 j，经孔 k、
孔m、泄油口L流
回油箱。
　　⑥阻尼孔d中有油液流过，产生压降，使主阀芯2下腔中的油液压力大于上腔的油液压力；当此压差足以克服主阀弹簧3的弹簧力而推动主阀芯上移时，减压缝隙h减小，流阻增大，油液
流过缝隙的压力损失
也增大，从而使出口
压力降低，直到出口
压力达到调定压力。
　　⑦减压阀出口压力的大小可用调压螺母9调节。
（2）减压阀的图形符号
直动式减压阀　　　　先导式减压阀
1）降低系统压力
（3）减压阀的应用
2）稳定压力
　　顺序阀用来控制液压系统中各执行元件先后动作顺序，可利用液压传动系统中的压力变化来控制油路的通断，使某些液压元件按一定的顺序动作。
3．顺序阀
顺序阀可分为直动式顺序阀和先导式顺序阀两种。
（1）顺序阀的分类及工作原理
　　①压力油自进油口P经阀芯4内部的小孔作用于阀芯底部，对阀芯产生一个向上的作用力。
1）直动式顺序阀
　　②当油液压力较低时，阀芯 4 在弹簧力的作用下处于下端位置，此时进油口P与出油口A不相通。
　　③在进油口油压增大到预调的数值后，阀芯４底部受到的向上推力大于调压弹簧３的弹力，阀芯上移，此时进油口P与出油口A相通，压力油从顺序阀流过。
　　④泄漏到阀芯上腔的油液通过泄油口L流回油箱。
　　⑤顺序阀的调定压力可以用调压螺母1来调节。
2）先导式顺序阀
　　①压力油自进油口P进入，通过孔a进入主阀芯4的下腔，同时通过阻尼孔b进入主阀芯4的内部，并通过孔c、d作用在先导阀芯３上。
　　②当作用力小于弹簧压力时，先导阀关闭，无油液流过阻尼孔b，主阀芯4在主阀弹簧5的作用下处于最下端，将阀口堵死。
　　③当油液压力增大，作用在先导阀芯３上的液压力大于调压弹簧２的弹力时，先导阀开启，油液从泄油口L排出，流回油箱。
　　④压力油经阻尼孔b时产生压降，当压差足以克服主阀弹簧5的弹力和主阀芯自重时，主阀芯4上移，进油口与出油口接通。
　　⑤将盖板6转动180°，并卸去螺塞7便成为外控先导式顺序阀。
　　⑥将出油口与油箱连通，可用作卸荷。
（2）顺序阀的图形符号
先导式顺序阀（内控）
直动式顺序阀（内控）
直动式顺序阀（外控）
先导式顺序阀（外控）
（3）顺序阀的应用
　　1）液压泵输出的油液直接进入液压缸4的左腔，推动活塞向右运动。
　　2）当运动到达终点时，系统压力升高，顺序阀打开，油液进入液压缸3的左腔，推动活塞向右运动，从而实现顺序动作。
4．压力继电器
　　压力继电器将液压信号转变为电信号。能自动接通或断开有关电路，使相应的电气元件动作，以实现系统按预定程序动作及安全保护。
　　压力继电器通过压力和位移的转换使微动开关动作，以实现控制功能。主要有柱塞式、膜片式、弹簧管式和波纹管式等结构形式。
　　①当系统压力达到调定值时，液压力推动柱塞 5 上移，推动顶杆4克服弹簧3的作用力上移，使微动开关 1 动作，常开触头闭合，接通电路。
　　②当油口P处的油液压力值下降至小于调定压力值时，顶杆4在复位弹簧3的作用下复位，微动开关1动作，常开触头回到断开状态，电路断开。
　　③转动调压螺套 2 可调整继电器动作压力，锁紧螺钉 7 用于锁紧调压螺套2。
　　④从柱塞5与阀体6的缝隙中泄漏的油液从泄油口L流回油箱。
压力继电器的图形符号
　　①当MB1通电时，电磁换向阀3左位工作，压力油经三位四通电磁换向阀3进入液压缸5左腔，活塞杆伸出。
　　②当活塞行至终点停止时，液压缸左腔油压升高。当油压达到压力继电器5的开启压力时，压力继电器动作，使MB2通电，MB1断电，电磁换向阀3右位工作。
　　③压力油进入液压缸右腔，活塞杆缩回。(共16张PPT)
机械基础
（第七版）
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§14-2　液压动力元件
§14-3　液压执行元件
§14-4　液压控制元件
§14-5　液压辅助元件
§14-6 液压传动系统基本回路
§14-7 液压传动系统应用实例
§14-8 实训——搭建液压回路
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
液压控制元件
　　液压控制阀分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。
三、流量控制阀
流量控制阀用于控制系统中油液的流量。
　　流量控制阀通过改变节流口的通流截面积调节通过阀口的流量，从而控制执行元件运动速度。
　　流量控制阀有节流阀和调速阀等。
1．常用的流量控制阀
（1）节流阀
　　旋转流量调节螺杆1使阀芯4相对于阀体3移动，以改变阀口的通流面积，从而调节输出流量。
　　拧动流量调节螺杆1，使阀芯4沿轴向移动，改变阀口的通流截面积，使流量得到调节。
节流阀常用节流口形式
锥形（针阀）式 　　　　　　　　偏心式
三角槽式 　　　　　　　周向缝隙式
（2）调速阀
　　①高压油（压力为p1）从进油口P 进入减压阀，经过阀口e产生压降，降压后的压力油（压力为p2）从减压阀右腔 f 流入节流阀，经过节流口r 流入节流阀的右腔q，从出油口A流出（压力为p3）。
1）调速阀的工作原理
　　②减压阀芯1右端的空腔i（压力为p3）通过孔k、m、n与节流阀的右腔q相通。
　　③ f 腔（压力为p2）通过孔 g 与减压阀芯1大台阶左端的空腔 h 接通，同时又通过阻尼孔 c 接通减压阀芯1左端的空腔 b（压力也为p2）。
　　④减压阀芯1在减压弹簧2和两端油液压力作用下处于平衡状态。
2）调速阀的结构
　　①高压油液（p1）从进油口P进入空腔d，经阀口e减压后流到空腔f（p2），再从孔j流入空腔a，通过节流口r流入空腔q（p3），经过孔n从出油口A流出。
　　②空腔 f 中的压力油同时又经孔 g 流入空腔 h。同时又经阻尼孔c流入空腔b。从空腔q中流出的压力油（压力为p3）同时又经过孔n、孔m、孔k流入空腔i。
　　③减压阀芯1右端受到减压弹簧2的作用力和来自孔k的压力油（压力为p3）的液压力，而左端受到来自孔g和阻尼孔c的压力油（压力为p2）的液压力。
　　④转动流量调节螺杆5，使节流阀芯4沿轴向移动，即可改变流过节流阀的流量，从而调节执行元件的运动速度。
2．流量控制阀的图形符号
节流阀　　　　　　　　　调速阀
3．流量控制阀的应用
采用调速阀的回路
采用节流阀的回路
　　节流阀的进、出油口可互换，调速阀的进、出油口不能互换。(共41张PPT)
机械基础
（第七版）
§14-1　液压传动概述
§14-2　液压动力元件
§14-3　液压执行元件
§14-4　液压控制元件
§14-5　液压辅助元件
§14-6 液压传动系统基本回路
§14-7 液压传动系统应用实例
§14-8 实训——搭建液压回路
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
　　液压基本回路按功能可分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作控制回路四大类。
一、方向控制回路
　　在液压系统中，控制执行元件的启动、停止（包括锁紧）及换向的回路称为方向控制回路。方向控制回路有换向回路和锁紧回路等。
1．换向回路
（1）采用二位四通电磁换向阀的换向回路
　　1）电磁铁通电时，换向阀左位工作，压力油进入液压缸的左腔，推动活塞杆向右移动。
　　2）电磁铁断电时，换向阀右位工作，压力油进入液压缸右腔，推动活塞杆向左移动。
（2）采用H型三位四通手动换向阀的换向回路
　　1）换向阀左位工作时，液压缸4的活塞杆伸出。
　　2）换向阀右位工作时，活塞杆缩回。
　　3）换向阀处于中位时，液压泵输出的油液经换向阀流回油箱，活塞呈浮动状态。
2．锁紧回路
（1）采用M型三位四通电磁换向阀的锁紧回路
　　M型三位四通电磁换向阀采用电磁铁通电换向，弹簧复位。
　　当阀芯处于中位时，液压缸的进、出口都被封闭，将液压缸锁紧。
（2）采用液控单向阀的锁紧回路
　　1）当换向阀3处于中位时，液压泵输出的油液经换向阀3的中位流回油箱。
　　因无控制油液作用，液控单向阀4、5关闭，液压缸两腔均不能进、排油，活塞被双向锁紧。
　　2）使MB1通电，换向阀左位接入系统，压力油经液控单向阀4进入液压缸左腔，同时也进入液控单向阀5的控制油口，打开液控单向阀5，使液压缸右腔回油经液控单向阀5和换向阀3流回油箱，此时活塞向右运动。
　　3）当换向阀3处于右位时，液控单向阀5开启，压力油进入液压缸右腔，并同时进入液控单向阀4的控制油口，打开液控单向阀4，活塞向左运动。回油经液控单向阀4和换向阀3流回油箱。
　　利用压力控制阀来调整或控制液压系统或其中某一部分的压力的回路称为压力控制回路。
　　压力控制回路可以实现调压、减压、增压及卸荷等功能。
二、压力控制回路
1．调压回路
　　（1）当电磁换向阀３断电时，先导式溢流阀4工作，系统压力较高。
　　（2）当电磁换向阀3通电时，直动式溢流阀 2 工作，系统压力较低。先导式溢流阀 4 控制油口流出的液压油液从直动式溢流阀2流出，系统的溢流从先导式溢流阀4流出。
　　（3）先导式溢流阀4的调定压力一定要高于直动式溢流阀2的调定压力，否则不能实现双级调压。
2．支路减压回路
　　系统压力由溢流阀2调定，因为液压缸6所需要的压力低于溢流阀2的调定压力，所以在液压缸6的进油路上串联了一个单向减压阀5。
　　单向减压阀是由一个单向阀和一个减压阀组成的复合阀，从功能上相当于两者并联，实物结构是一个阀。
　　当油液从下向上流时，单向减压阀相当于一个减压阀；当油液从上向下流时相当于一个单向阀。
　　当液压缸6的活塞向右运动时，阀5的减压阀工作；当液压缸活塞向左运动时，阀5的单向阀工作。
3．增压回路
　　增压回路的功用是使系统中的局部油路或某一个执行元件得到比主系统压力高得多的压力。
　　增压器由活塞缸和柱塞缸串联而成。
　　①当换向阀左位接入系统时，压力为 p1的油液进入增压器的大活塞腔，此时在小活塞腔即可得到压力为p2的高压油液。
　　②当换向阀右位接入系统时，增压器的活塞返回，补充油箱中的油液经单向阀补入小活塞腔。
4．卸荷回路
　　卸荷是指液压泵在功率损耗接近零的情况下运转。
　　二位二通电磁换向阀的电磁铁通电，阀处于右位时，就可以实现卸荷。
　　利用三位四通换向阀的H型（或M型）中位机能也可使液压泵卸荷。
　　将图示双级调压回路中的二位二通电磁换向阀3的出油口直接接油箱，当二位二通电磁换向阀的电磁铁通电时，即可通过先导式溢流阀4实现卸荷。
　　控制执行元件运动速度的回路称为速度控制回路。
　　速度控制回路一般是通过改变进入执行元件的流量来实现速度控制的。
　　速度控制回路包括调速回路和速度换接回路两类。
三、速度控制回路
（1）进油节流调速回路
　　单向节流阀由单向阀和节流阀并联而成。
1．调速回路
　　调速回路是指调节执行元件工作速度的回路。
　　①换向阀处于左位时，压力油通过节流阀进入液压缸左腔，活塞向右运动。
　　调节节流阀的通流面积，可调节压力油的流量。
　　②换向阀处于右位时，活塞向左运动，左腔的回油流经单向阀及换向阀，节流阀不起作用。
（2）回油节流调速回路
　　当换向阀处于左位时，压力油通过换向阀进入液压缸左腔，右腔的油液通过单向节流阀的节流阀进入换向阀后流回油箱。
　　此时节流阀工作，起到节流调速的作用。
（3）变量泵容积调速回路
　　改变变量泵的排量即可调节液压缸的运动速度。
　　单向阀防止在液压泵停止工作时液压缸中的油液流回液压泵。
　　溢流阀3限制回路的最大压力，起过载保护作用。
　　溢流阀6起背压作用，以使活塞运动平稳。
2．速度换接回路
　　速度换接回路是使执行元件不同运动速度相互转换的回路。
（1）液压缸差动连接速度换接回路
　　单向调速阀由调速阀和单向阀组合而成，当油液从上向下流时相当于一个调速阀，当油液从下向上流时相当于一个单向阀。
　　MB1通电，MB2、MB3断电，换向阀5连通液压缸左、右腔，使液压缸形成差动连接而做快速运动。
1）快进
　　MB3通电（MB1仍通电），差动连接被断开，液压缸的回油经过电磁换向阀５、单向调速阀的调速阀、换向阀３流回油箱，从而实现工进。
2）工进
　　MB2、MB3通电，MB1断电，压力油经换向阀3、单向调速阀的单向阀、换向阀5进入液压缸右腔，液压缸左腔的油液经过换向阀３流回油箱，从而实现快退。
3）快退
（2）短接流量阀速度换接回路
1）活塞杆向右运动
　　MB1通电，换向阀5左位工作，压力油进入液压缸左腔，活塞杆向右运动。
　　若MB2断电，液压缸右腔的油液通过调速阀4流回油箱，活塞杆慢速向右运动。
　　若MB2通电，油液通过换向阀3流回油箱，活塞杆向右快速运动。
　　MB1断电，换向阀5右位工作，压力油进入液压缸6的右腔，活塞杆向左运动。
　　利用换向阀3实现活塞杆的快、慢速运动的换接。
2）活塞杆向左运动
　　换向阀３和换向阀５相互配合，可实现“快速进给→工作进给→工作退回→快速退回” 。
（3）串联调速阀速度换接回路
　　1）换向阀左位工作，压力油经调速阀3，换向阀 5 进入系统，液压执行元件的工作速度由调速阀3调节。
　　2）换向阀右位工作，压力油通过调速阀 3后，再经调速阀 4进入系统，液压执行元件的工作速度由调速阀 4调节。
　　调速阀４调节的工作进给速度只能比调速阀 3 调节的工作进给速度低。
（4）并联调速阀速度换接回路
　　两种工作进给速度分别由调速阀3和调速阀4调节。
　　速度转换由二位三通电磁换向阀5控制。
四、顺序动作控制回路
　　控制系统中多个执行元件按预定顺序依次动作的回路称为顺序动作控制回路。
　　按下换向阀3的手柄并保持，换向阀3左位工作，压力油到达液压缸7的左腔和单向顺序阀4的C端，推动液压缸7的活塞杆伸出，实现动作A1。
　　在液压缸7的活塞杆运动时，系统压力未达到单向顺序阀4的开启压力，压力油无法进入液压缸6 的左腔。
1．液压缸7的活塞杆伸出（动作A1）
　　当液压缸7的活塞杆伸出动作完成后，系统压力升高，打开单向顺序阀4 中的顺序阀，压力油进入液压缸6的左腔，推动活塞杆向右运动，实现动作B1。
2．液压缸6的活塞杆伸出（动作B1）
3．液压缸6的活塞杆缩回（动作B0）
　　松开换向阀3的手柄，换向阀3右位工作，压力油进入液压缸6的右腔和单向顺序阀5的D端，液压缸6的活塞杆缩回，实现动作B0。
　　因单向顺序阀５的作用，此时压力油无法进入液压缸7的右腔。
　　液压缸 6 的活塞杆向左运动到达终点后，系统压力升高，打开单向顺序阀 5 中的顺序阀，压力油进入液压缸7的右腔，活塞杆缩回，实现动作A0，
4．液压缸7的活塞杆缩回（动作A0）(共18张PPT)
机械基础
（第七版）
第十四章 液压传动
01~05
14-1　液压传动概述
06~08
14-2　液压动力元件
09~12
14-3　液压执行元件
13~18
14-4　液压控制元件
第十四章 液压传动
第十四章 液压传动
14-5　液压辅助元件
14-6 液压传动系统基本回路
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14-8 实训——搭建液压回路
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
1．汽车升降平台的结构
一、汽车升降平台液压传动系统
　　单作用伸缩液压缸的活塞向上运动时，平台向上升起。活塞缩回时，平台下降。
2．液压传动系统及其工作原理
　　单作用伸缩液压缸10的升降由三位四通电磁换向阀5、二位四通电磁换向阀6和液控单向阀9控制。
　　单作用伸缩液压缸10的下降速度通过调节节流阀4实现。
　　台面锁紧液压缸12的伸缩由二位四通电磁换向阀7控制。
　　行程开关11用作平台台面锁定时的发信器。
（1）平台上升
　　MB2、MB4通电，换向阀5和7切换至右位。压力油经换向阀7进入台面锁紧液压缸12有杆腔，同时经换向阀5和液控单向阀9进入液压缸10工作腔。
　　液压缸10活塞杆上升至顶端，同时液压缸12的活塞杆缩回，平台上升至高位。
　　MB4断电，换向阀7回到左位，压力油经换向阀7进入液压缸12无杆腔，活塞杆伸出锁紧台面。
　　行程开关11发出电信号，MB2断电，换向阀5回到中位，齿轮泵卸荷。
　　关闭齿轮泵，平台停在高位。
（2）平台停在高位
　　启动齿轮泵，让MB2通电，换向阀 5 切换至右位，压力油经换向阀5和液控单向阀9进入液压缸10，使平台先上升。
　　电磁铁MB4通电，换向阀 7切换至右位，压力油经换向阀 7进入液压缸12的有杆腔，使活塞杆缩回，台面解锁。
（3）平台下降
　　让MB2断电、MB1通电，使换向阀5切换至左位。让电磁铁MB3通电，使换向阀6切换至左位，压力油打开液控单向阀9。
　　液压缸10的液压油液经液控单向阀9、换向阀5和节流阀4向油箱排油，平台靠自重和汽车重力下降。
　　平台到达低位后，所有电磁铁断电，关闭齿轮泵，回路恢复到初始状态。
二、MJ-50型数控车床液压传动系统
1．MJ-50型数控车床液压系统的工作原理
　　由液压传动系统实现的动作：
　　卡盘的夹紧与松开、刀架的转位与夹紧、尾座套筒的伸出与缩回。
（1）
卡
盘
的
夹
紧
与
松
开
1）卡盘高压夹紧及松开
２）卡盘低压夹紧及松开
（2）刀架的转位与夹紧
1）刀架松开
2）刀架逆时针旋转
3）刀架夹紧
（3）尾座套筒的伸出与缩回
1）尾座套筒伸出
2）尾座套筒缩回
2．数控车床液压系统的特点
（1）采用限压式单向变量叶片泵向系统供油。
（2）用换向阀控制卡盘夹紧回路的变换，实现高压夹紧和低压夹紧的换接，可调节夹紧力的大小。
（3）用液压马达实现刀架转位，可无级调速，能控制正、反转。
（4）用换向阀控制尾座套筒液压缸的换向，能调节尾座套筒伸出工作时的预紧力大小。
（5）压力表可显示压力，以便调整压力大小和进行故障诊断。(共16张PPT)
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14-8 实训——搭建液压回路
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
　　了解液压传动动力元件、执行元件、控制元件、油管及管件的结构，掌握液压回路搭建的基本方法和步骤，培养动手操作能力。
一、实训目的
任务要求：
1．看懂液压回路图。
2．根据图形符号选择相应的液压元件。
3．搭建液压回路。
4．运行液压回路。
5．关闭液压回路，拆卸液压元件。
6．反思与总结。
二、任务描述
用三位四通手动换向阀控制的
双作用单杆液压缸换向回路
三、实训设备及工具
　　在安装液压系统前，首先要看懂回路图，弄明白所需要的液压元件及其的安装位置；对于复杂的液压系统安装，还需要绘制液压系统安装平面图。
四、任务实施
1．分析液压回路
　　换向阀处于中位时，液压泵卸荷，液压缸处于浮动状态。
　　当扳动手柄使换向阀左位接入系统时，压力油进入液压缸无杆腔，活塞杆伸出。
　　当扳动手柄使换向阀右位接入系统时，压力油进入液压缸的有杆腔，活塞杆退回。
2．准备设备及元件
搭建液压回路设备及元件检查清单
　　按照液压回路图在液压试验台工作面板上安装液压元件，注意各油口的位置要与液压回路图一致，要便于管路的连接。安装完毕后检查各元件安装是否牢固。
3．安装液压元件
　　对照液压回路图检查液压元件安装和管路连接情况，确保无误。
5．检查回路
　　按照液压回路图连接管路，连接完毕后检查各管接头连接是否牢固。
4．连接各液压元件
　　（1）首先将溢流阀压力调至最低，将三位四通手动换向阀调至中位，然后接通电动机电源，启动液压泵给系统供油。
　　（2）将溢流阀压力由低到高进行调节，观察压力表上的油压指示，最后把压力调到2MPa。注意压力不要调得太高。
　　（3）扳动三位四通手动换向阀手柄，观察液压缸左右移动情况和中位锁紧情况。
　　（4）调整节流阀的开口，观察液压缸运动速度的变化情况。
6．运行系统
　　反思试验过程中出现的问题，总结试验的经验。
7．关闭回路，拆卸元件
　　（1）试验完成后，关闭电动机电源，待液压泵停止工作、回路释压后，拆卸管路和元件。
　　（2）保养并封装元件，清洁试验台。
8．反思与总结
　　1．试验前要了解液压试验准则，了解本试验系统的操作规程，切勿盲目进行。
　　2．试验前必须熟悉元件的工作原理和动作条件。禁止强行拆卸，禁止强行旋扭各元件的手柄，以免造成人为损坏。
　　3．试验过程中，液压元件要稳拿轻放，防止碰撞。
五、液压试验注意事项
　　5．禁止带负载启动，以免造成安全事故。
　　6．当试验停歇时间较长时，应使液压泵处于卸荷位置，以免油温过分上升。
　　7．试验时要随时注意液压泵等液压元件的工作情况，如有异常声音及不正常泄漏时应立即停机检查。
　　8．试验时不要将压力调得太高（一般为0.3～2MPa）。
　　9．试验完毕后要清理好液压元件。注意液压元件的保养和试验台的整洁。(共24张PPT)
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01~05
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§14-6 液压传动系统基本回路
§14-7 液压传动系统应用实例
§14-8 实训——搭建液压回路
　液压传动用液体作为工作介质传递能量和进行控制。
一、过滤器
　　过滤器分为表面型过滤器（如网式过滤器、线隙式过滤器等）、深度型过滤器（如烧结式过滤器、纸芯式过滤器等）和吸附型过滤器（如磁性过滤器）等。
1．表面型过滤器
（1）网式过滤器
　　由金属或塑料圆筒制成，外包一层或两层铜丝网。
（2）线隙式过滤器
　　滤芯是用铜线或铝线在滤架上绕制而成，它依靠线之间的微小间隙来过滤杂质。
（2）深度型过滤器
1）烧结式过滤器
　　滤芯用青铜粉末烧结成一定的形状（如杯状、管状等），依靠颗粒间的间隙滤油。
2）纸芯式过滤器
　　滤芯用微孔滤纸做成，装在壳体内。为增大过滤面积，纸芯常做成折叠型。
3）吸附型过滤器（磁性过滤器）
　　能吸住油液中的铁屑、铁粉和带磁性的磨料。
过滤器的图形符号
　　蓄能器可以在短时间内供应大量压力油，起补偿泄漏以保持系统压力，消除压力脉动、缓和液压冲击等作用。
二、蓄能器
气囊式蓄能器
　　1．充气阀仅在蓄能器工作前对其充气用。
　　2．气囊内部的气体体积随蓄能器内液压油液压力的降低而膨胀，并将油液排出。
　　3．提升阀４的作用是防止油液全部排出时气囊膨出容器之外。
气囊式蓄能器
的图形符号
蓄能器应用实例
　　常用的油管有硬管（如钢管、纯铜管等）和软管（如橡胶软管、尼龙管和塑料管等）。
　　固定液压元件之间常用硬管连接，有相对运动的液压元件之间一般采用软管连接。
三、油管
常用油管的种类和适用场合
流体管路连接点的画法
“Ｔ”型连接 　“十”型连接 　　
不连接（跨越） 　软管
四、管接头
　　管接头用于油管与油管、油管与液压元件之间的连接。
1．锥端密封焊接式管接头
　　接管与管子焊接。旋转螺母使接管外锥表面和其上的O形密封圈与接头体内的内锥表面紧密配合。
2．卡套式管接头
　　旋紧螺母前，将卡套和螺母套在钢管上，并将钢管插入接头体的孔内，由于接头体和螺母的内锥表面作用，使卡套卡在钢管壁上。
3．扩口式管接头
　　利用管子端部扩口进行密封，不需其他密封件。
4．扣压式液压软管接头
　　扣压接头在专用设备上扣压。扣压式液压软管接头可与焊接式、卡套式和扩口式管接头连接。
五、油箱
　　油箱除用于储存油液外，还起散热及分离油液中杂质和空气的作用。
弹簧管式液压压力表
　　当压力油进入弹簧弯管1时，弹簧弯管产生管端变形，通过杠杆6使扇形齿轮5摆动，带动小齿轮4使指针2偏转，在表盘3上指示出压力值。
压力表的图形符号
油箱的图形符号

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