广工液压与气压传动考试重点.docx
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广工液压与气压传动考试重点
绪论
1.流体传动按介质分类:
液体传动,气体传动
按工作原理分类:
液力传动——利用液体动能传递动力
液压传动——利用液体的静压能传递动力
气压传动——利用压缩空气的静压能传递动力
2.液压与气压传动的两个特征
压力与负载关系:
p=F/A;速度与流量关系:
v=q/An=q/V
液压系统中的压力取决于负载,执行元件的运动速度取决于流量
3.液压/气压传动的组成:
能源装置——把机械能转化为液压能的装置
执行元件——把油液的液压能转化为机械能输出的装置
控制元件——对系统中油液压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置
辅助元件——保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置
4.优点(前五)
1、功率质量比大
2、工作平稳
3、无极调速
4、自动控制
5、过载保护
缺点
1、易出现泄露
2、传动效率低
3、传动比不准确
4、对温度敏感
5、制造成本高
第一章
1.黏性定义:
液体在外力作用下流动时液体分子的内聚力会阻碍分子相对运动,即分子间产生一种内摩擦力,这一特性称为液体的黏性。
黏性是液体产生机械能损失的根源
动力黏度:
当速度梯度等于1时,接触液体液层间单位面积上的内摩擦力。
也称绝对粘度,表征液体粘度的内摩擦系数,计算公式
运动粘度:
动力粘度和该液体密度之比值
相对粘度:
又称条件粘度,是采用特定的粘度计在规定的条件下测出来的液体粘度。
温度和粘度的关系:
油液温度升高时,其粘度显著下降
粘度对系统的影响:
粘度过高,会导致液体流动压力损失增大及发热量增大,从而降低液压系统的效率;粘度过低,会使泄漏量加大,导致系统的容积效应下降。
粘度选择:
工作压力高的液压系统宜用黏度大的液压油以减少泄露
环境温度高时宜用黏度大的液压油
速度高时宜选用黏度较低的液压油
2.沿程压力损失:
液体在等直径管中流动时因黏性摩擦而产生的损失
局部压力损失:
液体流经管道的弯头接头突然变化的截面时产生的压力损失
总压力损失:
所有沿程压力损失+所有局部压力损失
3.小孔节流公式:
具体应用:
节流器
4.通过平行板缝隙的流量和缝隙值的三次方成正比,与压差成正比,与动力黏度成反比
偏心圆柱环形缝隙是同心圆柱环形泄漏量
倍,
为偏心率。
偏心率为1时,2.5倍。
5.液压冲击:
液压系统中,因某些原因液体压力会在一瞬间突然升高,产生很高的压力峰值,这种压力被称为液压冲击
减少方法:
1、尽量延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。
2、限制管道流速和运动部件的速度
3、适当增大管径,缩短管道长度
4、用橡胶软管或在冲击源处设置储能器,也可在容易出现液压冲击的地方安装限制压力升高的安全阀。
6.气穴现象:
液压系统中某处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时,原先溶解在液体中的空气就会分离出来,产生大量气泡
气蚀现象:
附着于金属表面的气泡破灭时产生的高温高压会使金属表面疲劳,造成金属的侵蚀剥落的现象
第二章
1.泵的能量转换关系:
机械能→液体压力能
构成泵的基本条件:
1、容积密闭:
具有封闭的工作腔
2、密闭容积周期性变化:
封闭工作腔容积大小能实现周期性的交替变化
3、配流:
具有合适的配油机构能实现吸油腔鱼压油腔不相连
2.工作压力p:
液压泵工作时出口处的实际运行压力
额定压力pn:
正常工作条件下按实验标准连续运转的最高压力
最高压力pmax:
液压泵超过额定压力的短暂运行压力
排量V:
泵轴每转一周理论上应排出的油液体积。
大小仅与泵的几何尺寸有关。
单位为
流量:
额定流量qn:
液压泵在额定压力条件下额定转速必须保证的实际流量
输出功率Po:
液压泵实际输出的液压功率
输入功率Pi:
电机驱动泵轴的机械功率
容积效率
随p升高而降低,总效率
随p升高而升高,至额定压力附近达到最大
3.
容积效率(实际流量)随泵的工作压力升高而降低,压力为零时容积效率100%实际流量=理论流量;液压泵的总效率随泵的工作压力升高而升高,接近液压泵的额定压力时总效率最高
4.一、外啮合齿轮的主要结构特点:
(没有专门的配油机构)
三种泄露:
(端盖与齿轮端盖之间的)轴向间隙
(泵体内孔与齿轮齿圆间)径向间隙
(齿轮啮合线处的)齿面间隙
采用静压平衡措施:
在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件,如浮动轴套或浮动侧板,经通道在浮动零件的背面引入压力油,让作用在背面的液压力稍大于正面的液压力,其差值由一层很薄的油膜承受,减小轴套和齿轮间间隙
径向不平衡液压力:
沿齿顶圆周从压油腔到吸油腔的压力分布是逐级降低的,且合力相当于给齿轮轴一个单向作用径向力。
(困油现象加剧?
?
)
减小措施:
缩小压油口,扩大压(吸)油腔,开平衡槽
困油现象:
封闭腔中被困油液膨胀或压缩的现象
消除措施:
在两侧端盖或浮动套筒上开卸荷槽
二、单双作用叶片泵的不同点:
双作用式叶片泵只能是定量泵,单作用式叶片泵多为变量泵。
双作用叶片泵因转子旋转一周,叶片在转子叶片槽内滑动两次,完成两次吸油和压油而得名;单作用叶片泵转子每转一周,吸、压油各一次,故称为单作用
三、限压式变量叶片泵:
不变量段(曲线AB段):
快速p 变量段(曲线BC段): 慢速p>pB,q随p而变化; 特性曲线的变化: 改变最大偏心距,可使AB段上下平移。 泵的内泄漏: 减小流量,B点下移 调节弹簧预压缩量,可使BC段左右平移; 改变弹簧刚度,可改变BC段斜率,ks越小,BC越陡; 第三章 1.液压马达的能量转换: 液压能转化为机械能,输出转矩和转速。 马达工作原理: 转矩的产生: 斜盘对柱塞的反作用力F分解为水平分力Fx和垂直分力Fy,垂直分力产生转矩Ti,带动马达轴旋转。 马达和泵的区别: a.马达要求能正反转,其结构有对称性,泵为了保证其自吸性,结构上采取某些措施。 两者不一定能通用 b.马达带负载启动,要求启动力矩大,机械效率高。 液压泵要求密封性好,容积效率高。 C.进出口压力不同。 2.(跟泵差不多) 工作压力p: 液压马达工作时出口处的实际运行压力 额定压力pn: 正常工作条件下按实验标准连续运转的最高压力 最高压力pmax: 液压马达超过额定压力的短暂运行压力 流量V: 液压马达没有泄露情况下,马达轴旋转一周所需吸入液体的体积 输出效率: 结合泵液压缸计算 3.高速马达: 齿轮,叶片,多数轴向柱塞马达 低速马达: 主要是径向柱塞式(少部分是轴向柱塞式) 4.柱塞缸特点: 1.柱塞与缸筒无配合关系,缸筒内孔不需精加工,只是柱塞与缸盖上的 导向套有配合关系。 2.为减轻重量,减少弯曲变形,柱塞常做成空心。 (只能作单作用缸,要求往复运动时,需成对使用。 柱塞缸能承受一定的径向力) 双缸式活塞缸&缸体固定: 工作台移动范围约为活塞有效行程的三倍,占地范围大,适合小型机械 单杆、双杆活塞缸&缸体固定和双杆&活塞杆固定: 工作台移动范围仅为活塞有效行程的两倍,占地范围小适合大型机械 单作用、双作用的区别: 单作用是液压推出去,其余力(弹簧力)退回来;双作用液压推出去退回来 能量转换关系: 液压能转换成机械能 增压缸: 增压缸作为中间环节,用在低压系统要求有局部高压油路的场合。 增速缸: 增速缸用于快速运动回路,在不增加泵的流量的前提下,使执行元件获得尽可能大的工作速度。 各类缸的有效工作面积、推力、速度计算: 柱塞缸 双杆活塞缸速度 双杆活塞缸推力 单杆活塞缸 单杆活塞缸 5.单活塞缸差动连接原理: 单活塞杆缸两腔同时通压力油,活塞杆只能向着伸出的方向运动 连接图: 速度和力特性 伸出与快速回退速度相等的条件: D=缸内径,d=活塞杆直径 6.缸的组成(五大部分): 缸体组件,活塞组件,密封装置,缓冲装置,排气装置。 第四章 1.液压阀的基本结构: 阀芯、阀座(阀体)、阀芯驱动装置。 三种阀芯: 滑阀、锥阀、球阀,其中滑阀(间隙密封)密封性能较差,锥阀球阀(线密封、开启无死角)密封性能好。 2.单向阀圆形符号: 单向阀工作原理: 单向阀特点: 单向阀应用: 3.液控单向阀图形符号: 液控单向阀原理: 液控单向阀特点: 液控单向阀应用: 多用在液压系统的保压或锁紧回路,也可用作蓄能器供油回路的充液阀。 4.换向阀图形符号: 换向阀位、通、常态位: 三位阀的中位机能符号及特点: 中位机能的选择: 保压: P封闭 卸载: P与T连通 浮动: A、B互通 闭锁: A、B任一或两者都封闭 5.电液换向阀的组成: 电磁换向阀(先导阀)和液动换向阀(主阀)。 【溢流阀和减压阀的比较(工作原理、阀口的状态、泄油口,工作状态时的进、出口压力)P76~P83】 6.溢流阀工作原理 减压阀工作原理 溢流阀与减压阀的比较(工作原理、阀口的状态、泄油口,工作状态时的进、出口压力): 7.节流阀的工作原理: 节流阀的三种应用: (1)节流调速 (2)负载阻尼(3)压力缓冲 8.调速阀有两种: 由节流阀与定差减压阀串联组成的定差减压型调速阀;由节流阀与压差式溢流阀并联组成的溢流节流阀。 各部分作用P89? ? ? ? 调速阀的稳速条件: (△p>0.5MPa) 第五章 1.油箱容积的设计依据: 油箱必须有较大的容积,以满足散热要求,泵不工作时能容纳系统所有油液,而工作时又能保证适当的油位。 主要根据系统的发热量和散热量,从热平衡角度来确定。 2.蓄能器的作用: 主要功能是存储能量、吸收压力冲击和消除压力脉动。 第六章 1.调压回路: 调整压力大小 卸载回路: 卸除压力 减压回路: 减小支路压力 调压: 卸载(中位机能): 卸载(溢流阀) 减压 2.进油节流调速回路与回油节流调速回路对比。 3.进、回油节流调速回路的不同之处 A承受负值负载的能力: 后者好于前者;负值负载: FL<0(拉力),可以防止前冲。 B运动平稳性: 后者好于前者,防止前窜;背压能阻止空气从回油管进入系统,能提高运动平稳性。 C油液发热对泄漏的影响: 后者进油箱冷却,好于前者进入油缸工作。 D停车后的启动性能: 停车后出现回油腔泄露,启动时背压不易立刻建立,前者好于后者: 进油可调,能够消除前冲。 E回油腔压力: 后者的回油腔压力较高,特别是负载接近零时压力更高,影响回油管的安全、密封及寿命。 4.回路的功率损失组成(进/回: 节流、溢流) 5.效率比较: 容积调速回路>容积节流调速回路>节流调速回路 第九章 1.与液压相比气压传动的优缺点 优点: a.介质取排方便,成本低 b.管路压力损失小,便于集中供应和远程输送 c.工作压力低,对元件材料和制造精度要求低 d.维护简单使用安全,无防爆问题且便于实现过载保护 e.恶劣环境能正常进行工作 2.缺点 a.压缩性远大于液压油,因此动作的响应能力速度的平稳性不如液压 b.传动出力小,传动效率低 3.气体粘度受压力影响小可忽略不计,受温度影响大,温度升高粘度增加 绝对湿度: 每立方米空气所含水蒸气的质量常用x(单位kg/m^3) 相对湿度: 在一定温度压力下,湿空气的绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。 含湿量: 质量含湿量: 在含有1kg质量干空气的湿空气中所混合的水蒸气的质量。 容积含湿量: 在含有1m3体积干空气的湿空气中所混合的水蒸气的质量。 4.马赫数: 工程上,将气流在某处的速度v与当地声速a之比称为马赫数。 亚声速流动: 与不可压缩流体特征相同,沿着流动方向管道截面积减小时,气流速度增加,压力减小,沿着流动方向管道截面积加大时,气流速度减小,压力增大。 超声速流动: 与不可压缩流体特征相反,沿着流动方向的管道横截面积减小,气流速度减小,压力增大,沿着流动方向的管道横截面积加大时,气流速度将增大,压力减小。 第十章 1.气源装置组成: 气体发生装置,压缩空气净化储存装置,压缩空气输送管道系统 2.气动三联件: 过滤器: 辅助过滤压缩空气中的杂质。 减压阀: 辅助控制系统压力。 油雾器: 负责后端元件的油润滑。
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