液壓與氣壓傳動總結考試重要考點

2021-11-07 13:03:54 字數 5239 閱讀 8918

液壓與氣壓傳動概念

1.液壓與氣壓傳動系統的工作原理:1).液壓與氣壓傳動是分別以液體和氣體作為工作介質來進行能量傳遞和轉換的;2).液壓與氣壓傳動是分別以液體和氣體的壓力能來傳遞動力和運動的;3).液壓與氣壓傳動中的工作介質是在受控制、受調節的狀態下進行的。

2.液壓與氣壓傳動系統的組成:動力裝置、控制及調節裝置、執行元件、輔助裝置、工作介質。

3.液壓與氣壓傳動系統的組成部分的作用:1)動力裝置:

對液壓傳動系統來說是液壓幫浦,其作用是為液壓傳動系統提供壓力油;對氣壓傳動系統來說是氣壓發生裝置(氣源裝置),其作用是為氣壓傳動系統提供壓縮空氣。2)控制及其調節裝置:用來控制工作介質的流動方向、壓力和流量,以保證執行元件和工作機構按要求工作;3)執行元件:

在工作介質的作用下輸出力和速度(或轉矩和轉速),以驅動工作機構作功;4)輔助裝置:一些對完成主要工作起輔助作用的元件,對保證系統正常工作有著重要的作用;5)工作介質:利用液體的壓力能來傳遞能量。

4.液壓傳動的特點:1)與電動機相比,在同等體積下,液壓裝置能產生更大的動力;2)液壓裝置容易做到對速度的無極調節,而且調速範圍大,並且對速度的調節還可以在工作過程中進行;3)液壓裝置工作平穩,換向衝擊小,便於實現頻繁換向;4)液壓裝置易於實現過載保護,能實現自潤滑,使用壽命長;5)液壓裝置易於實現自動化,可以很方便地對液體的流動方向、壓力和流量進行調節和控制,並能很容易地和電氣、電子控制、氣壓傳動控制或其它傳動控制結合起來,實現複雜的運動和操作;6)液壓元件易於實現系列化、標準化和通用化,便於設計、製造和推廣使用;7)液壓傳動無法保證嚴格的傳動比;8)液壓傳動有較多的能量損失(洩露損失、摩擦損失等),因此,傳動效率相對低;9)液壓傳動對油溫的變化比較敏感,不宜在較高或較低的溫度下工作;10)液壓傳動在出現故障時不易診斷。

5.在液壓傳動技術中,液壓油液最重要的特性是它的可壓縮性和粘性。

6.液體的粘性:液體在外力作用下流動或有流動趨勢時,液體內分子間的內聚力要阻止液體分子的相對運動,由此產生一種內在摩擦力,這種現象為液體的粘性。

7.常用液體粘度表示方法有三種,即動力粘度、運動粘度和相對粘度。

8.我國液壓油的牌號就是用在溫度為40℃時的運動粘度平均值來表示的。例如32號液壓油,就是指這種油在40℃時的運動粘度平均值為32mm2/s。

9.粘溫特性:溫度公升高,粘度顯著下降。

10.氣壓工作介質主要是壓縮空氣。

11.相對濕度表示濕空氣中水蒸氣含量接近飽和的程度,故也稱為飽和度。

12.氣壓傳動技術中規定,各種閥內空氣相對濕度不得大於90%。

13.靜止液體的壓力性質:1)液體的壓力沿著內法線方向上相等;2)靜止液體內任一點處的壓力在各個方向上都相等。

14.液體靜力學基本方程式:p=po+密度乘以gh。

15.靜止液體內任一點處的壓力都由兩部分組成:一部分是液面上的壓力p0,另一部分是該點以上液體自重所形成的壓力。

16.壓力有兩種表示方法:絕對壓力和相對壓力。

17.絕對壓力:以絕對真空為基準來進行度量的壓力叫做絕對壓力。

18.相對壓力:以大氣壓力為基準來進行度量的壓力叫做相對壓力。

19.以大氣壓為基準計算壓力值時,基準以上的正值表示壓力;基準以下的負值就是真空度。

20.真空度=大氣壓-絕對壓力。

21.帕斯卡原理:在密閉容器內,施加於靜止液體上的壓力可以等值傳遞到液體內各點,也稱靜壓傳遞原理。

22.理想液體:既無粘性又不可壓縮的假想液體。

23.定常流動:液體流動時,如果液體中任一空間點處的壓力、速度和密度等都不隨時間變化,也稱穩定流動或恆定流動;反之,則稱為非定常流動。

24.連續性方程:是質量守恆定律在流體力學中的一種具體表現形式。

25.伯努利方程:是能量守恆定律在流體力學中的一種具體表現形式。

26.理想液體的伯努利方程的物理意義:理想液體作恆定流動時具有壓力能、位能和動能三種能量形式,在任一截面上這三種能量形式之間可以相互轉換,但三者之和為一定值,即能量守恆。

27.動量方程:是動量定律在流體力學中的具體應用。

28.壓力損失可分為兩類:沿程壓力損失和區域性壓力損失。

29.沿程壓力損失:液體在等徑直管流動時,因摩擦和質點的相互擾動而產生的壓力損失。

30.區域性壓力損失:液體流經管道的彎頭、接頭、突變截面以及閥口、濾網等區域性裝置時,液體方向和流速發生變化,在這些地方形成漩渦、氣穴,並發生強烈的撞擊現象,由此造成的壓力損失。

31.液體在管道中流動時有兩種流動狀態:層流和紊流(湍流)。

32.層流(流速低)時,液體的流速低,液體質點受粘性約束,不能隨意運動,粘性力起主導作用,液體的能量主要消耗在液體之間的摩擦力損失上。

33.紊流(流速高)時,液體的流速較高,粘性的制約作用減弱,慣性力其主導作用,液體的能量主要消耗在動能損失上。

34.雷諾數:液體在管道中流動狀態的判別數。reer=2320(金屬管),1600-2000(橡膠管);λ=75/re(金屬管),80/re(橡膠管)。

35.層流(α=2,β=4/3):液體的實際雷諾數re小於臨界雷諾數reer,反之,為紊流(α=1,β=1)。

36.雷諾數的物理意義:雷諾數是液體流動的慣性作用對粘性作用的比。

當雷諾數較大時,說明慣性力起主導作用,這時液體流動處於紊流狀態;當雷諾數較小時,說明粘性力起主導作用,這時液體流動處於層流狀態。

37.空口根據他們的長徑比可分為三種:空口長徑比l/d≤0.5時,稱為薄壁孔;當0.5<l/d≤4時,稱為短孔;當l/d>4時,稱為細長孔。

38.理想氣體:沒有粘性的假想氣體。

39.熱力學第一定律是能量守恆定律在熱力學中的表現形式。熱力學第一定律指出:在任一過程中,系統所吸收的熱量,在數值上等於該過程中系統內能的增量與外界作功的總和。

40.靜止氣體在狀態變化:1)等容狀態過程是指在氣體體積保持不變的情況下,氣體的狀態變化過程;2)等壓狀態過程是指在氣體壓力保持不變的情況下,氣體的狀態變化過程;3)等溫狀態過程是指在氣體溫度保持不變的情況下,氣體的狀態變化過程;4)絕熱狀態過程是指氣體在狀態變化時不與外界發生熱交換;多變狀態過程是指在沒有任何制約條件下,一定質量氣體所進行的狀態變化過程。

41.空穴現象:在流動的液體中,如果某處的壓力低於空氣分離壓時,原先溶解在液體中的空氣就會分離出來,從而到這一天**現大量的氣泡,這種現象稱為空穴現象。

(空穴現象多發生在閥口和液壓幫浦的進口處)

42.空穴現象的危害:1)液體在低壓部分產生空穴後,到高壓部分氣泡又重溶解於液體中,周圍的高壓液體迅速填補原來的空間,形成無數微小範圍內的液壓衝擊,這將引起雜訊、振動等有害現象;2)液壓系統受到空穴引起的液壓衝擊而造成零件的損壞。

另外,由於析出空氣中有游離氧,對零件具有很強的氧化作用,引起元件的腐蝕,這些稱為氣蝕作用;3)空穴現象使液體中帶有一定量的氣泡,從而引起流量的不連續及壓力的波動,嚴重時甚至斷流,使液壓系統不能正常工作。

43.減少空穴現象和氣蝕的措施:1)減小孔口或縫隙前後的壓力降。

一般希望孔口或縫隙前後的壓力比p1/p2<3.5;2)降低幫浦的吸油高度,適當加大吸油管直徑,限制吸油管的流速,盡量減小吸油管路中的壓力損失(如及時清洗過濾器或更換濾芯等)。對於自吸能力差的幫浦要安裝輔助幫浦供油;3)管路要有良好的密封,防止空氣進入;4)提高液壓零件的抗氣蝕能力,採用抗腐蝕能力強的金屬材料,減小零件表面粗糙度值等。

44.液壓衝擊:在液壓傳動系統中,常常由於一些原因而使液體壓力突然急劇上公升,形成很高的壓力峰值,這種現象稱為液壓衝擊。

45.液壓衝擊的危害:1)衝擊壓力可高達正常工作壓力的3-4倍,使液壓系統中的元件、管道、儀表等遭到破壞;2)液壓衝擊使壓力繼電器誤發訊號,干擾液壓系統的正常工作,影響液壓系統的工作穩定性和可靠性;3)液壓衝擊引起震動和雜訊、連線件鬆動,造成漏油、壓力閥調節壓力改變。

46.液壓衝擊產生的原因:在閥門突然關閉或運動部件快速制動等情況下,液體在系統中的流動會突然受阻。

這時,由於液流的慣性作用,液體就從受阻端開始,迅速將動能逐層轉換為液壓能,因而產生了壓力衝擊波,產生液壓衝擊的本質是動量變化。

47.減小壓力衝擊的措施:1)盡可能延長閥門關閉和運動部件制動換向的時間;2)正確設計閥口,限制管道流速及運動部件速度,使運動部件制動時速度變化比較均勻;3)在某些精度要求不高的機械上,使液壓缸兩腔油路在換向閥回到中位時瞬時互通;4)適當加大管道直徑,盡量縮短管道長度;5)採用軟管,增加系統的彈性,以減少壓力衝擊。

48.液壓幫浦和氣源裝置是液壓和氣壓傳動系統的動力裝置,能量轉換元件。它們由原動機(電動機或內燃機等)驅動,把輸入的機械能轉換成油液或氣體的壓力能再輸出到系統中去,為執行元件提供動力。

它們是液壓和氣壓傳動傳動系統的核心元件,其效能好壞將直接影響到系統是否正常工作。

49.液壓幫浦的基本工作條件:1)它必須構成密封容積,並且這個密封容積在不斷地變化中能完成吸油和壓油過程;2)在密封容積增大的吸油過程中,郵箱必須與大氣相通(或保持一定的壓力),這樣,液壓幫浦在大氣壓力的作用下將油液吸入幫浦內,這是液壓幫浦的吸油條件;3)吸、壓油腔要互相分開並且有良好的密封性。

50.液壓幫浦效能引數主要是液壓幫浦的壓力、流量和排量、功率和效率等。

51.液壓幫浦的壓力引數主要是工作壓力和額定壓力。

52.液壓幫浦的工作壓力取決於負載,負載越大,工作壓力越大。工作壓力:是指液壓幫浦在實際工作時輸出油液的壓力值,即幫浦出油口處壓力值,也稱系統壓力。

53.額定壓力:是指在保證液壓幫浦的容積效率、使用壽命和額定轉速的前提下,幫浦連續長期運轉時允許使用的壓力最大限定值。當幫浦的工作壓力超過額定壓力時,就會過載。

54.流量是指單位時間內幫浦輸出油液的體積,單位為m3/s和l/min。

55.排量是由幫浦密封容腔幾何尺寸變化計算而得到的幫浦每轉排出油液的體積,單位ml/r。

56.效率:因洩漏而產生的損失是容積損失,因摩擦而產生的損失是機械損失。

57.容積效率伊塔pv:是液壓幫浦實際流量與理論流量之比。

58.機械效率伊塔pm:是幫浦所需要的理論轉矩tt與實際轉矩t之比。

59.總效率伊塔p:是幫浦輸出功率po與輸入功率pi之比。

60.齒輪幫浦:主要特點是結果簡單,製造方便,成本低,**低廉,體積小,重量輕,自吸效能好,對油液汙染不敏感和工作可靠;主要缺點是流量和壓力脈動大,雜訊大,排量不可調節(是定量幫浦)。

61.齒輪在嚙合過程中由於嚙合點位置不斷變化,吸、壓油槍在每一瞬時的容積變化率是不均勻的,所以齒輪幫浦的瞬時流量是脈動的。

62.齒輪幫浦(低壓幫浦)的結構特點:1)洩漏幫浦體內表面和齒頂徑向間隙的洩漏、齒面嚙合處間隙的洩漏、齒輪端麵間隙的洩漏(解決措施:

選擇適當的間隙進行控制,通常軸向間隙控制在0.03-0.04mm,徑向間隙控制在0.

13-0.16mm,高壓齒輪幫浦往往通過在幫浦的前、後端蓋間增設浮動軸套或浮動側板的結構措施,以實現軸向間隙的自動補償);2)液壓徑向不平衡力(解決措施:a縮小壓油口的直徑;b增大幫浦體內表面與齒輪齒頂圓的間隙,使齒輪在徑向不平衡力的作用下,齒頂也不能和幫浦體相接觸;c開壓力平衡槽)3)困油現象(消除困油方法:

在兩端蓋板上開一對矩形卸荷槽)

液壓與氣壓傳動

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