液压与-气动教案教材资料.doc

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1、-_江 苏 省 职 业 学 校理论课程教师教案本( 2011 2012 学年 第一学期)专业名称 机 电 课程名称 液压与气动技术 授课教师 学 校 1课题序号12授课班级高三机电授课课时2授课形式讲授授课章节名 称液压传动基础知识液压千斤顶的工作原理和液压系统的组成使用教具教学目的1. 了解液压传动的工作原理.2. 掌握液压传动传统的组成部分及其功用.3. 了解其优缺点和液压传动发展过程.教学重点1.液压传动传统的组成部分及其功用.2.液压传动的工作原理教学难点液压传动的工作原理更新、补充以、删节内 容课外作业习题教学后记学生对液压系统有了初步的了解，课堂气氛活跃，反应积极。对某些专业名词不

2、是很了解，在以后教学过程中将进一步的学习。21.1 液压千斤顶的工作原理和液压系统的组成1.液压传动的概念及液压传动原理液压传动是指用液体作为工作介质、借助于液体的压力能进行能量传递和控制的一种传动形式。利用各种元件组成不同功能的基本控制回路，若干基本控制回路再经过有机组合，就形成了具有一定控制机能的液压传动系统。. 图 1.1.1 液压千斤顶原理示意图1. 杠杆 2.泵体 3,11.活塞 4,10.油腔 5,7.单向阀 6.油箱 8.放油阀 9.油管 12.缸体 工作过程如下：工作时，关闭放油阀 8，向上提起杠杆，活塞 3 被带动上升，如图1-1-1 所示，泵体油腔 4 的工作容积增大，由于

3、单向阀 7 受油腔 10中油液的作用力而关闭，油腔 4 形成真空，油箱 6 中的油液在空气压力的作用下，推开单向阀 5 的钢球，进入并满油腔 4。压下杠杆，活塞 3 被带动下移，泵体油腔 4 的工作容积减少，其内的油液在外力的挤压作用下压力增加，使 5 关闭，而 7 的钢球被打开，油液经油管 9 进入缸体油腔 10，缸体油腔容积增大，推动 11 连同重物 G3一起上升，反复、压杠杆就能不断从油箱吸入油液并压入 10，使 11和重物不断上升，从而达到起重的目的。从工作过程可以看出，液压传动的工作原理是：以油液为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力2.液压传动系统的

4、组成及工程表示液压传动系统除了工作介质外，主要由四大部分组成：动力元件液压泵。执行元件液压缸或液压马达。控制元件液压阀（流量、压力、方向控制阀等） 。辅助元件系统中除上述三部分以外的其他元件，如油箱、管路、过滤器、蓄能器、管接头、压力表开关等。图 1.1.2 机床工作台液压传动系统1-油箱 2-过滤器 3-液压泵 4-压力计 5-机床工作台6-液压缸 7-换向阀 8-节流阀 9-溢流阀4图 1.1.3 液压传动系统工作原理图3 液压传动的优缺点液压传动的主要优点：能够方便地实现无级调速，调速范围大。与机械传动和电气传动相比，在相同功率情况下，液压传动系统的体积较小，重量较轻。工作平稳，换向冲击

5、小，便于实现频繁换向。便于实现过载保护，而且工作油液能使传动零件实现自润滑，因此使用寿命较长。操纵简单，便于实现自动化，特别是与电气控制联合使用时，易于实现复杂的自动工作循环。液压元件实现了系列化、标准化和通用化，易于设计、制造和5推广应用。液压传动的主要缺点：液压传动中不可避免地会出现泄漏，液体也不可能绝对不可压缩，故无法保证严格的传动比。液压传动有较多的能量损失（泄漏损失、摩擦损失等） ，故传动效率不高，不宜作远距离传动。液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在很高和很低的温度下工作。液压传动出现故障时不易找出原因。4.发展应用第一阶段： 液压传动从 17 世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795

6、 年世界上第一台水压机诞生，已有 200 多年历史，但由于没有成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，发展缓 慢，几乎停滞。气压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。从 18 世纪产业革命开始，逐渐应用于各类行业中。 第二阶段：上世纪 30 年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应用于机床。 第三阶段：上世纪 50、60、70 年代，工艺水平有了很大提高，液压与气动技术也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域：从蓝天到水下， 从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术6小 结液压传动利用液体的压力能来传递动力（运动和力） ，与其他传动方式特点

7、不同。液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件组成，用液压油作为工作介质。液压元件及系统原理图按国家标准（GB786.1-993）规定的图形符号绘制。7课题序号34授课班级高三机电授课课时2授课形式讲授、提问授课章节名 称液压传动基础知识工作介质的主要性质使用教具教学目的1熟悉液压油的主要性质和影响因素2了解液压油的选用依据教学重点液压油的主要性质及影响因素教学难点更新、补充以、删节内 容课外作业教学后记前面我们学习了液压传动是以液压油为工作介质，学生对液压油性质有了进一步的了解，课堂气氛活跃，反应积极。8授课主要内容或板书设计1.2 液压油的主要性质液体是液压传动的工作介质，是能量进

8、行传递的中间媒介。因此，了解液体的基本力学性质，掌握液体在平衡状态和运动状态下的力学规律，有助于正确理解液压传动原理，也是合理地设计和使用液压系统的理论基础。液压的最重要的性质为粘性和可压缩性。（1）粘性a.概念：液体内部各点由于速度不等，也会产生摩擦力，以阻止液层间的相对滑动的性质。b.可见粘性的物理意义：既反映流动是液体内摩擦力的大小，也反映出液体的流动性能。c.影响黏度的因素：温度和压力。液体的粘度随温度和压力的变化而变化。一般来说，温度升高，粘度下降；压力升高，粘度增加。（2）可压缩性液体受压力后其容积发生变化的性质。低压系统中，液体可认为是不可压缩的；高压系统中需考虑其压缩性，液体中

9、混入的空气，其可压缩性将显著增加。（3）液压油还有其他一些性质，如稳定性（热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性等） 、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性以及相容性（对所接触的金属、密封材料、涂料等作用程度）等，9都对它的选择和使用有重要影响。液压油的选用液压油牌号的选择主要是根据工作条件选用适当的黏度。（1）液压传动对工作介质的性能要求液压传动工作介质应具备如下性能：合适的粘度，较好的粘温特性。润滑性能好。质地纯净，杂质少。对金属和密封件有良好的相容性。对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性。抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好。体积膨胀系数小，比热容大。流动点和凝固点低，闪点（明

10、火能使油面上油蒸气闪燃，但油本身不燃烧时的温度）和燃点高。对人体无害，成本低。（2）液压油的选用液压系统通常采用石油型液压油。在特殊场合还可用乳化型、合成型液压油。高水基液压油第一代 由可溶性油配置成的乳化液第二代 合成溶液第三代 微型乳化液10随着科学技术的飞速发展，高水基液压油必将越来越广泛地得到应用。11课题序号56授课班级高三机电授课课时2授课形式讲授、提问、习题授课章节名 称液压传动基础知识液压传动的主要参数（压力与流量）及计算使用教具教学目的1了解流量与速度的关系并正确用数学公式表达2掌握液压系统中的油液压力的产生与传递原理3会分析系统压力损失和流量损失4掌握系统相关参数的计算方法

11、教学重点1液压系统中的油液压力的产生与传递原理2系统相关参数的计算方法教学难点液压系统中的油液压力的产生更新、补充以、删节内 容课外作业习题 1、212教学后记学生总体掌握得不错，但在灵活公式应用方面有点欠缺，需要通过练习进一步的得到提高！授课主要内容或板书设计131.3 液压传动的两个重要参数是压力和流量。1压力（1）压力的概念 静止的油液受到外力和油液自重的作用。由于在液压系统中，通常是外力产生的压力比液体自重产生的压力大得多，为此可将液体自重产生的压力忽略不计。静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力，简称为压力。用公式表示为静压力具有两个特性：油液内任意点受到的各方向的静压力都相等；

12、静压力的方向为垂直指向受压表面。（2）静压传递原理（帕斯卡原理） 在密封容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传递到液体中各点，这就是静压传递原理，又称帕斯卡原理（图 1.3.1） 。图 1.3 中，设互相连通的两缸 A 和 B 的面积分别为 A1、A2，作用力为和，则容器的压力分别为 , .根据静压传递原理有 故图 1.3.1 静压力传递原理上式表明，只要 A2Al 足够大，就可用较小的力 F1 产生很大的力F2（负载力） ，若 A2Al 为一定值，则 F2 越大，所需的力 F1 也越大，密封缸中的 B 压力也越大；若 F2 很小，则压力也很小，当 F2=0 时，p=0。111Fp A22

13、2Fp A12ppp1122FA FA142流量和平均流速(1)流量 流量是指单位时间内流过管道或液压缸某一截面的油液体积，通常用 Q 表示。若在时间 t 内，流过管道或液压缸的油液体积为 V，则流量为 Q=V/t.(2)额定流量 额定流量指的是按试验标准规定，系统连续工作所必须保证的流量，是液压元件的基本参数，应符合公称流量系列。(3)平均流速 平均流速是一种假想的流速，即按通流截面上各点流速相同所计算的流量，来代替实际的流量，即 v=Q/A.由于油液之间和油液与管壁之间的摩擦力大小不同，故在油液流动时，在同一截面上各点的真实流速并不相同，故用平均流速作近似计算。(4)活塞(或缸)运动速度与

14、流量的关系 活塞(或缸)的运动是由于进入的油液迫使容积增大而产生的，因此活塞(或缸)运动速度与进入油液流量有直接关系。活塞(或缸)随油液流动而移动，因此活塞的运动速度与油缸的液体的流速相同。活塞(或缸)运动速度与活塞有效作用面积和流量之间的关系为：v=Q/A.(5)液流连续性原理 液体在管中作稳定流动时，由于液体是几乎不可压缩的，则液体在流动过程中遵守质量守恒定律，在单位时间内液体通过任意截面的液体质量相等，就是说，液体流过无分支管道时在任一截面上的流量一定是相等的，这就是液流连续性原理(如图 1.3.2 所示)。15图 1.3.2 液流连续性原理Q1=Q2A1v1=A2v2式中：Al、A2截

15、面 1、截面 2 的面积，单位为（m2） ；v1、v2液体通过截面 1、截面 2 的流速，单位为 ms (米秒)。例题：在液压千斤顶压油的过程中，已知柱塞泵活塞 1 的面积 A1,液压缸活塞 2 的面积 A2，管路 4 的截面积 A4 若活塞 1 的下压速度 V1,试求活塞 2 的上升速度 V2 和管路内油液的平均流速 V.3压力损失、流量损失和功率(1)液阻和压力损失 油液由液压泵输出到进入液压缸，其间要经过直管、弯管、各种阀孔等，由于油液具有粘性，油液各质点之间，油液与管壁之间会产生摩擦、碰撞等，对液体的流动产生阻力，这种阻力称为液阻。液阻要损耗一部分能量。这种能量损失主要表现为液流的压力

16、损失。压力损失可分为沿程损失和局部损失。沿程损失是液流经直管中的压力损失，而局部损失是液流经管道截面突变或管道弯曲等局部位置的压力损失。压力损失会造成功率浪费，油液发热、泄漏增加，使液压元件受热膨胀而“卡死” ，所以必须尽量减少液阻，以减少压力损失。(2)泄漏和流量损失 液压元件不可能绝对密封，总会有一定的间隙，16当间隙两端有压力差时，就会有油液从这些间隙流出。从液压元件的密封间隙漏出少量油液的现象叫泄漏。泄漏分为内泄漏和外泄漏两种（图 1.3.3） 。 图 1.3.3 液压缸的泄漏内泄漏是液压元件内部高、低压腔内的泄漏，外泄漏是系统内部油液漏到系统外部。泄漏必然导致流量损失，使液压泵输出的

17、流量不能全部流入液压缸等执行元件，从而影响液压元件的性能和液压系统的正常工作。(3)液压传动功率的计算 功率是单位时间内所作的功，用 P 表示，单位为 W(瓦)或 kW(千瓦)。 3.液压缸的输出功率 因为功率等于力和速度的乘积，所以液压缸输出功率就等于负载阻力 F 和活塞(或缸)的运动速度的乘积，即 p=Fv由于 ，所以液压缸输出功率可写为 P 缸= p 缸 Q 缸式中：P 缸液压缸的输出功率(W)；p 缸液压缸的最高工作压力(Pa)；p 缸液压缸的最大流量(m3/s)。液压泵的输出功率由于油液在管道中流动时有压力损失和流量损失，因此液压泵的输出功率应大于液压缸的输出功率。驱动液压泵的电动机

18、功率的计算Fp A缸 缸Q，v=A17由于存在机械摩擦、内泄漏等因素，故电动机(原动机)功率应比液压泵输出功率要大，两者之比用表示，即 P 电=P 泵/ 总小 结在液压传动中，可近似地认为液体是不可压缩的，液体的密度处处相等。液压油的粘性大小可用粘度来表示。粘度越高，则粘性越大，表象为油越稠。粘度随温度的升高而下降，随压力的升高而增大。在液压传动中，压力对粘度的影响相对较小，绝对压力、表压力、大气压力的关系：绝对压力=表压力+大气压力。若没有特别说明，液压传动中所说的液压力是指表压力。负的表压力称做“真空度” 。帕斯卡原理是液压传动的理论基础。液流连续性方程：q=vA=常数。18课题序号78授

19、课班级高三机电授课课时2授课形式讲授、提问授课章节名 称认识液压动力装置认识齿轮液压泵使用教具教学目的1了解液压泵的工作原理2掌握液压泵的结构特点、图形符号、主要参数3了解常见液压泵的优缺点及其适用场合教学重点掌握液压泵的结构特点、图形符号、主要参数教学难点更新、补充以、删节内 容课外作业习题教学后记192.1 液压泵液压泵作为液压系统的动力元件，是液压系统的重要组成部分。它能将原动机(如电动机)输入的机械能转换为液压能的能量转换元件。液压泵的性能好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性。1液压泵的工作原理图 2.1.1 所示为单柱塞泵，它由偏心轮 1、柱塞 2、弹簧 3、泵体4 和单向阀 5

20、、6 组成，柱塞 2 安装在泵体 4 内，柱塞在弹簧 3 的作用下与偏心轮 1 接触。当偏心轮 1 转动时，柱塞 2 便在泵体内上下往复运动。柱塞 2 与泵体 4 构成一个密封容积 a。当柱塞向下运动时，密封油腔 a 的容积逐渐增大，形成局部真空，油箱 7 中的油液在大气压作用下，顶开单向阀 5 进入油腔，液压泵吸油。当柱塞向上运动时，密封油腔 a 的容积逐渐缩小，使油液受到挤压而产生一定的压力，这时单向阀 5 关闭，密封容积中的油液顶开单向阀 6，沿油路到执行元件，完成压油。若偏心轮不停地转动，柱塞就不停地上、下往复运动，泵就不断地从油箱吸油向系统供油。20图 2.1.1 液压泵的工作原理图

21、由上可知：液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，故可称为容积泵。其工作过程就是吸油和压油过程。 要保证液压泵正常工作，必须满足以下条件：1应具备密封工作容积，并且密封容积应能不断重复地由小变大，再由大变小；2要有配油装置，在吸油过程中必须使油箱与大气相通，容积减小时向系统压油。2液压泵主要类型(1)齿轮泵 按其啮合形式可分为外啮合式和内啮合式两种。工作原理图如图 2.2.1 所示，由泵体 2、一对啮合齿轮 1 和 5、前后两端盖和传动轴 6 和 7 等组成。泵体、端盖和齿轮的各齿间形成两个互不相通的密封容积 3 和 4。当齿轮按图示方向旋转时，K 点右侧两轮齿脱开啮合，使密封容积逐渐增大

22、，形成局部真空，油箱中油液在大气压作用下经油管被吸入油腔 3，充满齿间。随着齿轮旋转，油液被带到油腔 4。由于油腔 4 的轮齿逐渐进入啮合，故密21封容积不断减小，从而使齿槽间的油液被逐渐挤出，通过压油腔 4被送入系统中。故 3 为吸油腔，4 为压油腔。当齿轮不断旋转时，齿轮泵连续不断地重复吸油和压油的过程，不断向系统供油。课题序号910授课班级高三机电授课课时2授课形式讲授、提问授课章节名 称认识液压动力装置认识齿轮液压泵使用教具教学目的4了解液压泵的工作原理5掌握液压泵的结构特点、图形符号、主要参数6了解常见液压泵的优缺点及其适用场合教学重点掌握液压泵的结构特点、图形符号、主要参数教学难点

23、更新、补充以、删节内 容22课外作业习题教学后记2.1 液压泵液压泵作为液压系统的动力元件，是液压系统的重要组成部分。它能将原动机(如电动机)输入的机械能转换为液压能的能量转换元件。液压泵的性能好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性。1液压泵的工作原理图 2.1.1 所示为单柱塞泵，它由偏心轮 1、柱塞 2、弹簧 3、泵体4 和单向阀 5、6 组成，柱塞 2 安装在泵体 4 内，柱塞在弹簧 3 的作用下与偏心轮 1 接触。当偏心轮 1 转动时，柱塞 2 便在泵体内上下往复运动。柱塞 2 与泵体 4 构成一个密封容积 a。当柱塞向下运动时，密封油腔 a 的容积逐渐增大，形成局部真空，油箱 7

24、中的油液在大气压作用下，顶开单向阀 5 进入油腔，液压泵吸油。当柱塞向上运动时，密封油腔 a 的容积逐渐缩小，使油液受到挤压而产生一定的压力，这时单向阀 5 关闭，密封容积中的油液顶开单向阀 6，沿油路到执行元件，完成压油。若偏心轮不停地转动，柱塞就不停23地上、下往复运动，泵就不断地从油箱吸油向系统供油。图 2.1.1 液压泵的工作原理图由上可知：液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，故可称为容积泵。其工作过程就是吸油和压油过程。 要保证液压泵正常工作，必须满足以下条件：1应具备密封工作容积，并且密封容积应能不断重复地由小变大，再由大变小；2要有配油装置，在吸油过程中必须使油箱与大气相

25、通，容积减小时向系统压油。2液压泵主要类型(1)齿轮泵 按其啮合形式可分为外啮合式和内啮合式两种。工作原理图如图 2.2.1 所示，由泵体 2、一对啮合齿轮 1 和 5、24前后两端盖和传动轴 6 和 7 等组成。泵体、端盖和齿轮的各齿间形成两个互不相通的密封容积 3 和 4。当齿轮按图示方向旋转时，K 点右侧两轮齿脱开啮合，使密封容积逐渐增大，形成局部真空，油箱中油液在大气压作用下经油管被吸入油腔 3，充满齿间。随着齿轮旋转，油液被带到油腔 4。由于油腔 4 的轮齿逐渐进入啮合，故密封容积不断减小，从而使齿槽间的油液被逐渐挤出，通过压油腔 4被送入系统中。故 3 为吸油腔，4 为压油腔。当齿

26、轮不断旋转时，齿轮泵连续不断地重复吸油和压油的过程，不断向系统供油。25图 2.2.1 外啮合齿轮泵工作原理图(2)叶片泵 分为单作用式和双作用式两种。单作用式转子每转一周完成吸油、压油各一次，双作用式转子每转一周完成吸油、压油各两次。单作用式叶片泵 如图 2.2.2 所示为单作用式叶片泵的工作原理图。双作用式叶片泵 图 2.2.3 所示为双作用式叶片泵的工作原理图。 26图 2.2.2 图 2.2.3叶片泵是机床液压系统中应用最广的一种液压泵，它主要的优点是：流量均匀，运转平稳，结构紧凑，噪声小；其缺点是：结构较复杂，吸入性能差，对工作液体的污染较敏感。它主要用于对速度平稳性要求较高的中低压

27、系统。随着结构、工艺及材料的不断改进，叶片泵正向中高压及高压方向发展。(3)柱塞泵 柱塞泵是靠柱塞在缸体内作往复运动，使缸体内的密封容积变化来实现吸油和压油的，按柱塞排列方向不同，分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。径向柱塞泵 由柱塞 3、定子 4、转子 5 和配油轴 6 等组成。当电动机带动转子旋转时，每个柱塞分别在缸体内径向往复滑动。柱塞在上半周时，从配油轴的吸油口吸油；当柱塞在下半周时，向配油轴的压油口压油。转子每转一周，各柱塞各吸、压油一次。改变转子与定子的偏心距 e 时，可改变泵的输油量，因此径向柱塞泵是一种变量泵。若改变偏心方向，就可改变吸、排油方向成为双向变量泵。27图 2.2.4

28、轴向柱塞泵 由配油盘 1、缸体 2、柱塞 3 和斜盘 4 等组成，斜盘、配油盘均与泵体相固定，柱塞装在缸体沿圆周均布的轴向孔内，缸体由电动机通过传动轴带动旋转，柱塞在弹簧或液压力的作用下头部紧贴在斜盘上，柱塞孔的另一端与配油盘贴紧。当缸体如图方向旋转时，斜盘迫使柱塞在缸体轴向孔中作往复运动，形成密封容积的变化。改变斜盘的倾角，可改变柱塞的行程，即可改变泵的输油量，因此轴向柱塞泵为变量泵。若改变倾斜方向，能使吸、压油方向改变，使其成为双向变量泵。28图 2.2.5柱塞泵是依靠柱塞在缸体中做往复运动形成密封工作容积的变化进行吸液和排液的。由于柱塞和缸孔的配合表面为圆柱面，工艺性能好，容易取得较高的

29、配合精度，因此，泄漏小，容积效率高；同时，柱塞和缸体的受力状况好、强度大，故能承受很高的压力；另外，柱塞泵容易实现变量，因而在高压系统中应用相当普遍。其缺点是：对零件的材质和工艺要求高，抗污染能力差小 结液压泵是液压系统的动力源。它将输入的机械能转换为工作液体的压力能，为液压系统提供一定流量的压力液体。具有周期性变化的密封工作容积和配流机构是液压泵工作的必备条件。排量和压力是泵的两个基本参数。额定压力体现了泵的能力运行过程中的工作压力是随负载变化的。泵的效率主要包括：容积效率和机械效率。容29积效率反映了泄漏的大小，影响实际流量；而机械效率反映了机械摩擦损失，影响驱动泵所需的转矩。本章介绍了齿

30、轮泵、叶片泵和柱塞泵，应该注意它们在工作原理、性能和应用范围上的差别。齿轮泵容积效率较低，存在不平衡的径向力和困油现象，使压力提高受到限制，只能为定量泵，且流量脉动和噪声也较大，但其结构简单，价格便宜，抗污染能力强，故适用于运动平稳性能要求不高的中低压系统或辅助系统。课题序号1112授课班级高三机电30授课课时2授课形式讲授、提问授课章节名 称认识液压执行元件（液压缸）和液压辅件使用教具教学目的1了解常用液压缸的构造类型、图形符号。2理解液压缸工作原理，掌握其应用特点。3掌握活塞式液压缸差动连接和计算方法4掌握液压缸的密封方法5了解液压辅件形式结构特点6掌握液压辅件的连接方法和注意事项教学重点

31、1.掌握活塞式液压缸差动连接和计算方法2.掌握液压缸的密封方法教学难点1.掌握活塞式液压缸差动连接和计算方法更新、补充以、删节内 容课外作业习题教学后记一、液压缸概述311、液压缸：是液压系统的执行元件，将液压能转换为机械能的能量转换装置。一般用来实现往复直线运动。2、液压缸按液压作用方式不同可分为：（1） 单作用缸：在压力油作用下只能作单方向运动的液压缸。其回程须借助于运动的自重或其他外力的作用实现。（2） 双作用缸：往复两个方向的运动都由压力油作用实现的液压缸。二、液压缸的类型、结构性能及应用场合1、活塞式液压缸（1） 双活塞杆实心式 缸体固定，向回油腔运动 用于小型设备 3L空心式 缸体

32、运动，向进油腔运动 用于中大型设备 2L（2） 单活塞杆分实心和空心 快进及工进 2L（3） 差动液压缸结构性能：利用活塞两侧有效作用面积差进行工作的单活塞杆液压缸 应用场合：快进、工进及快退 运动范围：2L2、无杆液压缸 往复直线运动与回转或摆动的互换3、柱塞式液压缸 内壁不需精加工，杆需精加工4、摆动式液压缸 摆动运动三、液压缸的密封基本要求：一定压力下具有良好的密封性能，使写泄漏不致因压力升高而显著32增加。1、间隙密封：依靠相对运动零件之间配合间隙来保证密封，防止泄漏；配合间隙为 0.020.05mm；应用于尺寸较小，压力较低，运动速度较高的场合。2、密封圈密封（1） O 型：结构简单

33、，制造容易，摩擦力小，密封性能良好，应用较广，但压力较高或沟槽尺寸选择不当时，密封圈易被挤入间隙而磨损。（2） Y 型：运动速度较高，用于液压缸与活塞及活塞杆密封。（3）V 型：由支承环、密封环和压环组成，移动速度不高的液压缸中应用较多。四、液压缸的缓冲和排气1、缓冲（1） 缓冲原理：当活塞将要到达终点，接近缸盖时，增大回油阻力，以降低活塞的运动速度，从而减少活塞撞缸盖。（2） 缓冲结构：活塞凸台和缸盖凹槽组成。2、排气（1） 排气原因：系统渗入空气后，会影响运动的平稳性，使换向精度下降，活塞低速运动时产生爬行，甚至在开始运动时运动不时运动部件产生冲击现象。（2） 排气方法：油液从液压缸的最高

34、点引入和引出，即缸的进、出油口设置在最高处；运动平稳性要求较高的液压缸，需在缸的两端装排气塞。33课题序号1314授课班级高三机电授课课时2授课形式讲授、提问授课章节名 称液压控制阀使用教具教学目的1了解常用方向阀的类型，构造2理解其方向控制阀工作原理，应用特点、掌握图形符号3了解液压阀的作用、类型、结构组成4理解压力阀工作原理，应用特点、掌握图形符号5了解流量控制阀的类型、结构组成6理解流量控制阀工作原理，掌握图形符号教学重点1方向控制阀工作原理，应用特点、掌握图形符号2理解压力阀工作原理，应用特点、掌握图形符号3理解流量控制阀工作原理，掌握图形符号教学难点阀工作原理更新、补充以、删节内 容

35、课外作业教学后记34液压阀在液压系统中，为使机构完成各种动作，就必须设置各种相应的控制元件液压控制阀，以用来控制或调节液压系统中液流的方向、压力和流量，以满足执行机构运动和力的要求。液压控制阀根据其在系统中的用途不同，可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。1方向控制阀在液压系统中，用以控制液流的方向的阀，称为方向控制阀简称方向阀。按其功能不同，可分为单向阀和换向阀两大类。(1)单向阀 主要作用是控制油液流动方向。按阀芯的结构不同，可分为球阀式和锥阀式。它主要由阀体、阀芯和回位弹簧等组成，工作时压力油从进油口 P1 流入，作用在阀芯上的液压力克服弹簧力和摩擦力将阀芯顶开，于是油液从出油

36、口 P2 流出。当油液反向流入时，液压力和弹簧力将阀芯紧压在阀座上，阀口关闭，油路不通。单向阀常安装在泵的出口，防止系统的压力冲击影响泵的正常工作，或泵不工作时防止油液倒流回油箱。为了减小油液正向通过时的阻力损失，弹簧刚度很小。一般单向阀的开启压力为0.030.05Mpa；当利用单向阀作背压阀时，应换上较硬的弹簧，使阀的开启压力达到 0.20.6Mpa。3536图 4.1.1 单向阀（2）换向阀是借助于阀芯与阀体之间的相对运动来改变油液流动方向的阀类。按阀芯相对于阀体的运动方式不同，换向阀可分为滑阀（阀芯移动）和转阀（阀芯转动） 。按阀体连通的主要油路数不同，换向阀可分为二通、三通、四通等；按

37、阀芯在阀体内的工作位置数不同，换向阀可分为二位、三位、四位等；按操作方式不同，换向阀可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动等；按阀芯的定位方式不同，换向阀可分为钢球定位和弹簧复位两种。滑阀式换向阀换向原理和滑阀机能。如图 4.1.2 所示的阀芯有三个工作位置sFpA37左、中、右称为三位） ，阀体上有四个通路 O、A、B、P 称为四通（P 为进油口，O 为回油口，A、B 为通往执行元件两端的油口） ，此阀称为三位四通阀。当阀芯处于中位时（图 4.1.2a） ，各通道均堵住。油缸两腔既不能进油，又不能回油，此时活塞锁住不动。当阀芯处于右位时(图 4.1.2b)，压力油从 P 口流入，A口流出；回

38、油从 B 口流入，O 口流回油箱。当阀芯处于左位时（图4.1.2c)，压力油从 P 口流入，B 口流出；回油由 A 口流入，O 口流回油箱。图 4.1.2d 为三位四通阀的图形符号。38图 4.1.2 滑阀式换向阀换向原理换向阀的图形符号 一个换向阀的完整图形符号应表明位置数、通数及操纵方式、复位方式和定位方式的符号。方框表示阀的作用位置，方框数即“位数” ，换向滑阀的位数分二位和三位。在一个方框内，箭头或“”于方框交点数为油口通路数，即“通数” ，通数有二通、三通、四通、五通等。通常在相应位置的方框内表示油口的数目及通道的方向，其中“” 、 “”表示通路，“”和“”表示通路被阀芯堵死。滑阀的

39、操纵方式有手动、机动、液动、电磁和电液动等多种型式。图 4.1.3a 为二位二通常闭式行程换向阀。当挡铁没有压住滚轮时，右位接入系统，油腔 P 与 A 不通。当挡铁压住滚轮使阀芯移动时，左位接入系统，油腔 P 和 A 接通。图 4.1.3b 为三位四通电磁39换向阀。lDT 通电时，左位接入系统，这时进油口 P 和 A 相通，油口 B 和回油口 O 相通；当 2DT 通电时，右位接入系统，这时进油口P 与 B 相通，油口 A 和回油口 O 相通；当 1DT 与 2DT 均断电时，处于中位，各油路均堵住。图 4.1.3 换向阀课题序号1516授课班级高三机电授课课时2授课形式讲授、提问授课章节名

40、 称液压控制阀使用教具教学目的7了解常用方向阀的类型，构造8理解其方向控制阀工作原理，应用特点、掌握图形符号9了解液压阀的作用、类型、结构组成10 理解压力阀工作原理，应用特点、掌握图形符号11 了解流量控制阀的类型、结构组成4012 理解流量控制阀工作原理，掌握图形符号教学重点1方向控制阀工作原理，应用特点、掌握图形符号2理解压力阀工作原理，应用特点、掌握图形符号3理解流量控制阀工作原理，掌握图形符号教学难点阀工作原理更新、补充以、删节内 容课外作业教学后记压力控制阀控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其他元件动作的阀称为压力控制阀。常用的压力阀有溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。它

41、们的共同特点是：利用油液压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作的。1)溢流阀 溢流阀一般安装在泵的出口处，并联在系统中使用。它的作用是溢流和稳压。限压保护作用（又称安全阀） 。起背压阀作用。如果将41溢流阀安装在液压缸的回油路上，可以产生背压力，提高运动的平稳性。溢流阀按结构类型及工作原理可分为直动式和先导式两种，下面介绍直动式溢流阀工作原理。图 4.2.1 为直动式溢流阀及工作原理图，直动式溢流阀主要由阀体、阀芯、调压弹簧和调压螺钉等组成。压力油从进油口 P 作用于阀芯底面，阀芯底部受到向上的液压作用力 F=PA（设工作腔有效面积为 A)，而弹簧力为 FS。当进油压力较小时，因 FFS 时，弹簧

42、被压缩，阀芯上移，阀口打开，部分油液经回油口 O流回油箱，限制系统压力继续升高，使压力保持在 。改变弹簧压力即可调节系统压力的大小，所以溢流阀工作时阀芯随着系统压力的变动而上下移动，从而维持系统压力近于恒定。sFpA42图 4.2.1 直动式溢流阀及工作原理图直动式溢流阀的特点：结构简单，反应灵敏，缺点是工作时易产生振动和噪声，而且压力波动较大。直动式溢流阀主要用于低压或小流量场合(2)减压阀 减压阀是一种利用液流流过缝隙产生压降的原理，使出口油压低于进口油压的压力控制阀，以满足执行机构的需要。减压阀有直动式和先导式两种，一般采用先导式。图 4.2.2 表示先导式减压阀的结构图和图形符号，它由

43、两部分组成，即先导阀调压，主阀减压。工作时液压油从进油口 P1 进入，经主阀缝隙 h 流到出油口 P2，送往执行机构。主阀芯下端有轴向沟槽 a，阀芯的中心有阻尼小孔 b，减压油可经过槽口 a、阻尼孔 b、油室 c和孔 d 通到先导阀的右端并给锥阀一个向左的液压力。当负载较小，出油口压力小于调定压力时不开，主阀芯的上下两端的油压相等，主阀芯在平衡弹簧作用下压至最低位置，主阀芯与阀体形成的狭缝 h 最大，油液流过时压力损失最小，这时减压阀处于非工作状态，位常开。当负载较大43时，出油口压力达到调定压力时，锥阀打开控制油开始流动，主阀芯上的阻尼孔 b 有油液流过，产生压力降，使得主阀芯上端油压小于下

44、端油压，主阀芯在压力差的作用下克服平衡弹簧的作用而上移，使主阀口的狭缝 h 减小，产生压力降。此压力降能自动调节，使出油口油压稳定在调定值上，此时减压阀处于工作状态。当负载更大时，节流口 h 将更小，压力降更大，使出油口压力稳定在调定值上。图 4.2.2 表示先导式减压阀的结构图和图形符号44(3)顺序阀 顺序阀是用来控制液压系统中两个或两个以上工作机构的先后顺序。顺序串联于回路上，它是利用系统中的压力变化来控制油路通断的。顺序阀分为直动式和先导式，又可分为内控式和外控式，压力也有高低压之分。应用较广的是直动式。图 4.2.3 是一种直动式顺序阀的结构，其结构和工作原理与直动式溢流阀基本相似，

45、不同的是顺序阀的出口不是通油箱，而是通往另一工作油路，故需要单独的泄油口 L，Pl 为进油口，P2 为出油口。当进口油压低于弹簧调定值时，阀芯处于最低位置，阀口封闭，油液不能通过顺序阀；当进口油压高于弹簧调定值时，阀芯被向上顶起，使阀口开启，形成通路，使油液通过顺序阀流向执行元件。45图 4.2.3 直动式顺序阀的结构小结：顺序阀与溢流阀的区别1. 溢流阀的出油口通往油箱，顺序阀的出油口一般通往另一工作油路；顺序阀的进出油口都是有一定压力的。2溢流阀打开时，进油口压力基本上保持在调定值，出口压力近似为零；而顺序阀打开后，进油压力可以继续升高。3溢流阀的内部泄漏可以通过出油口回油箱；而顺序阀因出

46、油口不是通往油箱的，所以要有单独的泄油口。课题序号1718授课班级高三机电授课课时2授课形式讲授、提问授课章节名 称液压控制阀使用教具46教学目的13 了解常用方向阀的类型，构造14 理解其方向控制阀工作原理，应用特点、掌握图形符号15 了解液压阀的作用、类型、结构组成16 理解压力阀工作原理，应用特点、掌握图形符号17 了解流量控制阀的类型、结构组成18 理解流量控制阀工作原理，掌握图形符号教学重点1方向控制阀工作原理，应用特点、掌握图形符号2理解压力阀工作原理，应用特点、掌握图形符号3理解流量控制阀工作原理，掌握图形符号教学难点阀工作原理更新、补充以、删节内 容课外作业教学后记流量控制阀流

47、量控制阀是通过改变液流的通流截面来控制系统工作流量，以改变执行元件运动速度的阀，简称流量阀。常用的流量阀有节流阀和调速阀等。（1）节流口 节流阀有一个节流部分称节流口。节流口的形式很多，47最常用的如图 4.2.4 所示，图 4.2.4a 为针阀式节流口，针阀作轴向移动，调节环形通道大小以调节流量，图 4.2.4b 是偏心式，在阀芯上开了一个截面为三角形的偏心槽，转动阀芯时，就可以调节通道的大小以调节流量。图 4.2.4c 是轴向三角槽式可改变三角沟通道截面的大小。图 4.2.4d 为周向缝隙式，油可以通过狭缝流入阀芯内孔，再经左边的孔流出，旋转阀芯就可以改变缝隙的通流面积的大小。图4.2.4

48、e 为轴向缝隙式，在套筒上开有轴向缝隙，轴向移动阀芯就可以改变缝隙通流面积的大小，以调节流量。（2）普通节流阀 节流口形式为轴向三角槽式。压力油从进油口 P1流入，经孔道 b 和阀芯 3 右端的节流沟槽进入孔道 a，再从出油口P2 流出。旋转手柄 1，可使推杆 2 沿轴向移动，推杆左移时，阀芯也左移，节流口开大，流量增大；推杆右移时，阀芯也右移，节流口关小，流量减小。这种节流阀结构简单，制造容易，但负载和温度的变化对流量的稳定影响较大，因此只适用于负载和温度变化不大或速度稳定性要求较低的液压系统。课题序号1920授课班级高三机电授课课时2授课形式讲授、提问授课章节名 称液压基本回路使用教具48教学目的1掌握液压基本回路的工作原理2会分析回路的动作方式3熟悉基本回路的应用范围和特点4能根据工作要求进行实物连接教学重点1掌握液压基本回路的工作原理2会分析回路的动作方式教学难点更新、补充以、删节内 容课外作业习题教学