CPV考試輔導-液壓傳動講義

(一) 液壓傳動的概念與工作原理 
液壓傳動是利用液體作為工作介質來傳遞運動和動力的傳動方式。 
液壓傳動是依靠液體介質的靜壓力來傳遞能量的液體傳動。它依靠密閉容積的變化傳遞運動,依靠液體內部的壓力(由外界負載所引起)傳遞運動。液壓裝置本質上是一種能量轉換裝置,它先將機械能轉換還成為便於傳輸的液壓能,隨後又將液壓能轉換為機械能做功。機械能 →液壓能→機械能。同學們對教材中p71的油壓千斤頂工作原理例子要理解。 
(二) 液壓傳動系統的組成 
液壓傳動系統有以下四個主要部分組成:動力部分,執行部分,控制部分,輔助部分 
1. 動力部分:把機械能換成油液壓力能,常見的是液壓泵。 
2. 執行部分:把液體的壓力能轉換成機械能輸出的裝置,如作直線運動的液壓缸或作迴轉運動的馬達。 
3. 控制部分:對系統中流體壓力、流量和流動方向進行控制或調節的裝置,如溢流閥、流量控制閥、換向閥等。 
4. 輔助部分;保證液壓傳動系統正常工作所需的上述三種以外的裝置,如油箱、過濾器、油管和管接頭等。 
要掌握以下內容,這些內容是客觀題的考點: 
注意區分液壓泵和液壓缸或液壓馬達的區別,一個是動力部分元件,一個是執行部分元件。 
只要控制油液的壓力、流量和流動方向,便可控制液壓設備動作所要求的推力(轉矩)、速度(轉速)和方向。 
液壓缸的工作壓力取決於負載。 
溢流閥可以控制油泵減小油液的壓力,溢流閥同時還起著把油泵輸出的多餘油液排回油箱的作用。 
(三) 液壓傳動的優缺點 
優點: 
1. 在輸出同等功率的條件下體積和重量可減小很多,布局安裝有很大的靈活性,能構成用其它方法難以組成的複雜系統。 
2. 傳遞運動均勻平穩,易於實現快速啟動、制動和頻繁的換向,可以在運行中實現大範圍的無級變速。 
3. 操作控制方便、省力,易於實現自動控制、過載保護。 
液壓元件易於實現系列化、標準化、通用化。 
缺點: 
1. 不能嚴格保證定比傳動。 
2. 對溫度比較敏感,在高溫和低溫條件下採用液壓傳動有一定的困難。 
3. 液壓元件製造精度高,發生故障時不易診斷。 
(四) 液壓傳動的基本參數 
同學們要掌握壓力、流量、功與功率的計算公式,書上的例題重點掌握,主要公式如下: 
①、液體壓力:此處壓力的概念是物理學上壓強的概念,指作用在單位面積上的液體壓力,其大小取決於負載。由f = pa 可得 
②、流量:單位時間內流管道或液壓缸某一截面的體積。q = v/t = as/t = av 
③、功w=fs 
功率p = w/t = fs/t = fv(n.m)= pq/60(kw) 
(五) 液壓泵(掌握) 
在液壓系統中,液壓泵是作為一定流量、壓力的液壓能源。它是將帶動它工作的電動機(或其他發動機)輸入的機械能轉換成流動油液的壓力能。教材p79到p80講述了簡單的柱塞泵的工作原理,對此要理解。 
液壓泵分類: 
按結構形式:齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵 
按使用壓力:低壓泵、中壓泵、高壓泵 
按流量特徵:定量泵:泵轉速不變時,流量不能調節 
變數泵:泵轉速不變時,流量可以調節 
葉片泵和柱塞泵可製成定量的與變數的液壓泵,齒輪泵目前只能做成定量泵。 
液壓泵的主要性能參數包括輸出壓力、排量和流量、效率。 
①、輸出壓力:液壓泵工作時的實際輸出壓力取決於外界負荷,隨著負荷變化而變化。液壓泵在連續運轉情況下允許使用的最大工作壓力為額定壓力。 
②、排量和流量:液壓泵的排量是指泵的軸每轉一周所排出油液的體積。它由泵的類型和幾何尺寸所決定。流量是單位時間內理論上可以排出的液體體積。 
③、效率:輸出功率與輸入功率的比值。任何一種液壓泵在能量轉換過程中,都存在容積損失和機械損失兩種消耗。 
要理解液壓泵的主要性能參數和書上的計算例題。 
以下介紹幾種套用較為普遍的液壓泵: 
1. 齒輪泵:它是由裝在殼體內的一對齒輪組成。其優點是:結構簡單,重量輕,製造容易,成本低,工作可靠,維護方便,已經廣泛套用在壓力不高的液壓系統中。缺點是漏油較多,軸承荷載大,因而使壓力提高受到一定限制,齒輪油泵在結構上採取措施後也可以達到較高的工作壓力。