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液壓傳動概論
液體傳動是以液體(一般用液壓油)作為傳遞能量的介質，按液體傳遞能量的形式不同，液體傳動又分為液壓傳動和液力傳動兩種。
第一節液壓傳動的基本原理和組成
以液壓千斤頂為例進行說明：
在液壓傳動中，動力主要是依靠封閉容器中液體壓力能的變化傳遞的，液體壓力能的大小決定於液體的體積和液體內部靜壓力的大小，所以影響液壓傳動各效能引數的主要因素是流動液體的體積和靜壓力。
從液壓千斤頂原理可知，要完成能量傳遞的液壓系統一般由四部分組成。
1、 液壓幫浦：其職能是將機械能轉換為流體的壓力能。
2、 執行元件：其職能是將液體的壓力能轉換為機械能。
液壓幫浦與執行元件統稱為液壓動力元件，或能轉換裝置，它們在液壓系統中起能量轉換的作用。
3、控制調節裝置：在液壓系統中各種閥用以控制和調節各部分液體的壓力、流量和方向。
4、輔助裝置：包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封件、冷卻器、蓄能器等。液壓系統就是按機械工作要求，用管路將上述各液壓元件合理組合在一起，形成乙個能夠使之完成一定工作迴圈的整機。
第二節液壓傳動的優缺點
一、 與機械傳動相比，有許多優點：
1、能方便地實現無級調速，調速範圍大，可達到100:1甚至2000:1。
2、體積小，重量輕，慣性小，結構緊湊，能傳遞較大的力和力矩。
3、 工作平穩，反應快，衝擊小，能適應高速啟動和頻繁換向。
4、 控制、調節比較簡單，操作方便，省力，易於實現複雜的自動工作迴圈。
5、 液壓傳動易於實現過載保護，能自行潤滑，使用壽命長。
6、 易於實現系列化、標準化和通用化。
二、 主要缺點：
1、系統中的洩漏和液體的可壓縮性，使液壓傳動無法保證嚴格的傳動比。
1、 對溫度變化比較敏感，不宜在低、高溫條件下使用。
2、 由於液體的壓力損失和洩漏損失，傳動效率較低，不宜遠距離傳動。
3、 加工質量要求高，成本較高。
4、 不可避免地受到汙染，而油液汙染是產生故障的主要原因之一。
第二章液體傳動基礎知識
第一節液壓油的性質和選用
液壓油分為抗燃性油和可燃性油兩大型別，一般工程機械液壓系統中都採用可燃性礦物油，即石油基液壓油。
一、液壓油的物理性質：
1、密度：是指單位體積液體的質量。
ρ=m/v(kg/m3), v體積(m3)， m質量(kg),
常用液壓油的密度ρ=890~920 kg/m3。
2、重量：是指單位體積所具有的重力。
r=w/v, w=mq q:重力加速度。
3、粘度：液體在外力作用下流動時，由於分子間的內聚力，會阻礙分子間的相對運動，而產生一種內磨擦力，這一特性稱為液體的粘性。液體粘性的大小，用粘度來表示。
1、 動力粘度η：是指液體抵抗液層之間發生剪下變形的能力。
z du/dy
2、 運動粘度ν：運動粘度是動力粘度η與液體密度ρ之比。
4、壓縮係數：是指在恆溫條件下，單位體積的液體所受的壓力每增加一單位增量時，液體體積的縮小量。
一般認為液壓油是不可壓縮的。
二、液壓油的選擇：
1、 首先從品種上選 ，先專後代。
2、 從粘度方面選擇。
①、環境溫度高，應選擇粘度高的液壓油，反之，選擇粘度低的。
②、對吸油能力強的幫浦(柱塞幫浦)應選粘度較高的液壓油。
③、系統壓力較高時，油的粘度應大，壓力低時粘度應小。
④、執行元件運動速度高時，應選擇粘度較低的液壓油，反之，應選擇粘度較高的液壓油。
第二節液體靜力學常識
一、液體的靜壓力及其特性
物理學中，把單位面積上所受垂直作用力叫壓強，以p表示。
p=△f/△a(pa)
△a：微小面積f：微小作用力。
液壓行業把p稱為靜壓力，當△a趨於0時，p為一點的靜壓力，由此可知，某點的靜壓力即過該點單位面積上的作用力。
靜壓力有如下特性：
①、在封閉容器中，平衡液體內任一點的靜壓力如有變化，這個變化將等值傳遞到液體中的所有各點。(帕斯卡原理)
②、靜壓力p與承受力的表面垂直，其方向應與該表面的法線方向一致，因為若不垂直，液體將沿切向方向流動，違背靜止的條件。
③、靜止液體內任一點的靜壓力各個方向相等，否則，同樣也違背靜止的條件。
二、系統中壓力的形成
壓力是在外負載的作用下，使液體在封閉的容器中受到「前阻後推」的作用而形成的。
圖示是乙個簡單的液壓傳動系統，電動機帶動液壓幫浦轉動，液壓幫浦連續向液壓缸供油，使活塞勻速向右移動。
若活塞受到的外載荷(含磨擦阻力)為f1，液壓油作用於活塞平面a對活塞產生的推力為f，則f=f，′液壓缸內油的壓力即為：
p=f/a= f1/a。
由上式可知，p與p1成正比，所以系統壓力的高低取決於外載荷的大小。
三、 靜壓作用力的計算：
在實際工程計算中，由於液體自重所產生的靜壓力與液壓系統的壓力相比很小，所以一般常將這部分壓力忽略不計，在元件內靜壓力分布是均勻的，且垂直於承壓表面，若承壓表面為平面，產生的作用f等於靜壓力p與承壓表面面積a的乘積，即：
f=pa=pπ/4d2
式中：a為活塞有效作用面積；
d為活塞的直徑；
p為作用於活塞平面的靜壓力。
第三章工程機械液壓隨動系統
液壓隨動系統是一種使執行元件在一定準確度之下隨控制項移動的放大機構。
一、基本概念
其工作原理如圖所示，該機構有輸入動作訊號的輸入端1，隨動閥2，直接驅動負載的液壓缸3以及由液壓缸與閥體構成的反饋裝置，還有向隨動系統供給能量的壓力源4。
在圖示位置時，，液壓幫浦提供的液壓油通過δ1、δ2、δ3、δ4縫隙回油箱，隨動閥芯處於平衡狀態，液壓缸靜止不動。若輸入運動將滑閥向右推動某乙個距離，使縫隙δ2減小，δ3增大，於是液壓缸右腔的油壓增公升，破壞了原來的平衡，造成液壓缸體向右運動，由於閥體與缸體是固連在一起的，所以缸體向右移動多少距離，閥體也向右移動了同樣的距離。
但當閥體隨缸體一起向右移動的距離與閥芯移動的距離相等時，就使縫隙δ2和δ3恢復原來的大小，液壓缸便停止在這個新位置上。若連續使平衡狀態受到破壞，缸體就連續跟隨閥芯向右運動，液壓缸缸體總是跟隨閥芯的移動而運動，故稱隨動。
工作原理：當給一輸入訊號後，輸入環節位置的改變，引起系統中輸入環節和輸出環節間的失調，這樣的失調稱為系統的誤差，這一誤差使執行機構產生動作，由於執行機構的動作而消除這一誤差。因此，隨動系統是靠誤差訊號來進行工作， 這個誤差隨著輸入訊號而產生，同時又由於輸出環節的隨動動作而使誤差自動消除。
工作原理方框圖
二、液壓隨動系統的特點：
1閥芯的位移是輸入訊號，缸體的移動是輸出訊號，所以輸出量能自動地跟隨輸入訊號動作，閥芯移動多少，缸移動多少，閥芯向那個方向移動，缸體也向那個方向移動，閥芯移動多快，缸體基本上也移動多快，閥芯不動，缸體也不動。所以又稱為伺服系統、跟蹤系統或跟隨系統。
2、液壓隨動系統是乙個力的放大裝置，移動閥芯所需的力卻很小，甚至用乙個小手指頭就能推動，所以輸出推力可比輸入力量大幾百倍甚至幾千倍。
3、為使液壓缸能克服阻力並以一定速度移動，芯閥必須先有一定的開口度，也就是說液壓缸體的移動必須落後於閥芯位移一定距離，或者說輸出始終要落後於輸入訊號一定距離，這個微小的距離稱為系統的誤差。沒有這個誤差執行機構便不能動作，因此隨動系統總是由不平衡(存在誤差)到平衡(消除誤差)，再由平衡到不平衡，如此周而復始才能連續工作。
4、在這個隨動機構中，隨動閥不僅起到控制液壓幫浦進入液壓缸的流量、壓力以及液壓缸運動方向的作用，而且還起到將系統的輸出和輸入訊號加以比較以定出它們之間誤差的測量元件的作用。把系統的輸出回送到測量元件或隨動閥，使輸出與輸入訊號進行比較的作用稱為反饋。
三、隨動閥的特性：
滑閥式隨動閥，按其閥芯處於中間位置時台肩與閥套沉割槽的重疊情況，如果臺肩的寬度小於槽寬，叫做正開口的或負重迭的閥。
四、 液壓隨動系統的應用
1、輪式車輛上採用的連桿式助力器。助力器由隨動閥和助力液壓缸兩部分組成，液壓缸的缸筒2是可移動的，活塞桿3鉸接在機架上，隨動閥與一般三位四通類似。閥體4與缸筒2做成一體，通過連桿與梯形轉向板連線。
閥上的四條槽p、a、b、o分別與液壓幫浦(進油口)、液壓缸左、右腔和油箱(回油口)相通。
2、當閥芯1處於中位時，由於閥芯臺肩寬度小於槽寬(正開口)，進油口、液壓缸左、右腔均與回油口相通，閥體與閥芯相對不動。
轉向時轉動方向盤，拉桿5推動閥芯1，如果向左移動，則液壓缸左腔進油，右腔回油，缸筒連同閥體4向左移動，通過轉向梯形使車輪偏轉，直到閥體4趕上閥芯1重新處於平衡位置為止。
因此，不斷地轉動方向盤，車輪便能跟隨不斷地偏轉。而轉動方向盤的力僅是移動閥芯所需要的力，所以操縱很輕便。
第四章液壓系統原理
一、液壓元件符號：(gb786-76)
二、液壓元件的結構和工作原理。
1、阻尼塞：它是保護油壓表免於受壓力油直接衝擊的乙個裝置。為了防止操作過程中產生急劇變化的壓力油進入油壓表時，引起指標劇烈擺動。
為此在油壓表的管接頭中裝有阻尼塞，其外徑是螺紋，壓力油經過螺紋間隙受阻尼後，進入油壓表的壓力油就變得平穩緩和，指標能平穩地指示壓力。
阻尼塞裝置
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1、o形圈 2、阻尼塞 3、油壓表接頭
4、o形圈 5、油壓表
2、單向阻尼閥
1、閥體 2、閥芯 3、彈簧 4、擋圈 5、o形圈 6、接頭
工作原理：單向阻尼閥裝置在起公升機構的控制油路中，進入制動器油缸油路中。該閥在液壓系統中，使油流在乙個方向順利通過，而反向時則受到阻尼作用。
當重物停留在空中作再次起公升時，壓力油在進入油馬達的同時，控制油路壓力油從單向阻尼閥a油口進入，經閥芯2從b油口經管道進入制動器油缸，使制動器逐漸鬆開的同時，油馬達即帶動減速器工作，使重物再次上公升，以防止油馬達反轉而產生的滑降。
當操縱閥關閉不進油時，油馬達停止轉動，同時，制動器油缸彈簧將活塞桿壓下，油液從單向阻尼閥b口進入克服單向閥彈簧壓力，使單向閥開啟，大量油液從a口流洩，使制動器及時將制動輪抱緊起到及時制動作用。
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