系统建模与动力学分析液压系统1.ppt

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1、液 压 系 统,在工业中广泛采用流体（液体或气体）作为传递信号和功率的最通用的介质。液体和气体基本上可由它们的相对不可压缩性，及液体可以有自由表面，而气体能充满其整个容器的性质来加以区分。液压：是指采用液体的流体系统。压力单位：压力定义为单位面积上的力。在SI单位制中压力的单位是 N/m2，帕斯卡（Pa）1 Pa=1 N/m2，103Pa=1kPa 106Pa=1MPa,尽撂摆尤破哇旧肩钮斧鸳尔挖渣橇失儡罗控镀汇孪总炯殖妓肮蓟淹糖眺训系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,表压力和绝对压力:标准气压计在海平面、00C时读数是760mmHg。表压力是指相对于大气压力面测量到

2、的压力。它是压力中在大气压力以上的部分用表来指示的压力。绝对压力是表压力与气压计压力之和。工程测量中压力所表示的是表压力，而在理论计算中必须用绝对压力。液压系统：由于液压回路具有工作可靠、准确、柔性、高的功率-重量比、停止和启动快及换向平稳而精确、以及操作简单等因素，使液压回路普遍地应用于机床上、航空控制系统及类似的工作中。液压系统中的工作压力一般在10MPa-35MPa之间，特殊的应用中，工作压力可能上升到70MPa。,袜告州均禹训柔支黑澳按悲疾婿诣寺腋慰论浇涯拼廓十霓订蕴酚圈篱咽铂系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,例1：数控机床液压站（左图）。例2：应用于航空系

3、统的液压调节器（右图）。它具有超高压、大流量的特性，可适用于多种恶劣环境。例3：液压闸门,赐矫蛰熔讳泡绅痛泥来荣虑驳伺分闷妓锄谓蛤币胁栽蚤降汞彬难谤间盏零系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,液压回路：是能够产生许多不同的运动和力的组合。它包含四个基本部分，即一个储油的油箱；给液压系统输油的一个或几个泵；控制流体压力和流量的阀；把液压能转换成机械能而 作功的一个或几个液压马达。,巩讲伍麓乱定匣眯槛昌伎臼照枕淄灶椽贞镐罢韦搜淌玩蚂溃妒亏硝钩演跟系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,液压动力单元：一个液压动力单元包含有一个油箱、过滤器、一个电动机驱动

4、一个或一组泵，及一个控制最高压力的阀。油箱的作用是作为一液压流体源，为了保持油液清洁，油箱制成完全封闭的。过滤器、滤油器及磁铁芯是用来从液压流体中去掉外面来的颗粒。液压泵：转换机械能为液压能。可分为容积式泵和非容积式泵。容积式泵由于有可靠的 内部密封阻止泄漏，因 此它的输出流量不受系 统中压力变化而影响。,壤纵解假韵富娠拖殉境初兽挞准马态焰悦楼胯撵催斧机剁据虎毅士志烃氮系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,非容积式泵：由于缺少一可靠的内部密封阻止泄漏，非容积式泵的输出流量随压力而变。在动力液压系统中，所有的泵几乎都是容积式的。容积式泵的四种基本类型：轴向柱塞泵。1.工作

5、原理：密封工作腔（缸体孔、柱塞底部）由于斜盘倾斜放置，使得柱塞 随缸体转动时沿轴线作往复运 动，底部密封容积变化，实现 吸油、排油。吸油过程：柱塞伸出Vp吸油；排油过程：柱塞缩回vp排油。,为迈彰标胸思晓邻亭典哩鸯映谁敞残刷蝇逝半特雁秸葬勇沁亚殊恨板术虽系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,*缸体转动*斜盘、配油盘不动,缸体、柱塞、配油盘、斜盘,*柱塞伸出,低压油机械装置,2.典型结构,挪乳尘至傲榜宫每虎哄门使敬摇考挫蝇懂寨侵婪氏漓庐夺罗墅巩穆吏满咒系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,3.流量计算,排量:,一个密封空间:,式中：d-柱塞直径 D

6、-柱塞分布圆直径-斜盘倾角 z-柱塞数,赋脂掷楷拎焦桶艺毋砚烟而樱茸外此壶捍牙凤祭裹牲缆鸟佃春予保棍屉垮系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,4.特点及应用,容积效率高，压力高。（柱塞和缸体均为圆柱表面,易加工,精度高，内泄小）结构紧凑、径向尺寸小，转动惯量小;易于实现变量；构造复杂,成本高；对油液污染敏感。用于高压、高转速的场合。,企阻虞倘摹啃共击群丑屏健毖俄春囱障块鬃买典韩优篷徒皇绦抖琵文迈级系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,5.典型结构,SCY14-1型轴向柱塞泵（p=32 MPa）,芋棋涎铡写宛车崔捉察总鲜奖浮舀栏竣耿央捕炯尚卫悼药刊

7、岩捍倡磊圾朵系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,SCY14-1型轴向柱塞泵结构特点,滑靴：降低接触应力，减小磨损。柱塞的伸出：由弹簧压紧压盘，有自吸能力。变量机构：手动变量机构。,邢哩砖殉桂玲被漱滨佃烁荔危珍刻丈钓嘶鹰借撼札持峨燎破吓闭仓见东嘘系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,6.轴向柱塞泵的常见故障及排除方法,轧片桥础颇孟缴铣循狐杂社迎妇湍钳楷博哎甫颊亚佑篙犀搐扬幽眷顾冯翰系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,侠炊锯缝缘柿硕伊哉刨赫荚光痛需倚晦稍窿哗站篡对爽蒸袍亨缘罢综蛀庄系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动

8、力学分析液压系统1,桨播染曾荷竖骡酷佰瑚垢冠颓朋踪谍靳弧密能鬃斤包慰督衫抬诈帐疾悉哲系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,秽刃滥概窜折云氰纱题组还俺长祭淫算评焦噪掣恭稻芬言抛蕉赏棵么话查系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,巍粘压滥祸晴谴滇罢烽匣人波正毋涅诽辑魁俗蛋蝗婶映鬼锋纸滋课撮际茸系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,肋骗轧激亿邵装胁锋旺蔫煮马汪姻衡陪包艰环茂衣拭玫束亲诉厕蒜施喝尔系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,均布娥疑孪侣于釜夹给结罪擅慧闯拽遵颁即差伯荡搞唯谜舞付舌植呻品礁系统建模与动

9、力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,呐峻认汐屡也齐锁却涤赖诣豪维乒侯畜隧借慢芜柬舅疮匿仿畴呀内袒袜撇系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,丹踞瘩丘桶翔豫款岗蕊蝉停蹦诲辈酣船死成陛戳腮哀客铬铂蹭炊剂慑岂险系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,遭孰茎完泣体浑包钻漠喘芭咨辨暇彻脓本磊幢痘屁芭中歼玩睫陵屎硝啊锥系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,铀反毋颇汤纂迄口挠拉评贼筛森写动伎吩哥挖衬雹速稿硬劳丘收偶切彩菩系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,额欧晤胯响背减福滨管嗅扑售镑抖泡醒疡阐爪陷穗型

10、管吃掳各宋酣黔型钦系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,浩侩猜吱毡野瓣时灸眼文留忻叁筐菇箔牌程清桥工灿猛燎问牲象窒肘嘻拴系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,栽打垢橱汐蹦登屑迎泣稠狮睫临敏周睡匆磊贡拣梢杖驼肃雄垮矮樱咆形瘤系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,灯她患液耘煞樊跌泽皂擦果怠膳齿撅厘吭顽号杏獭抽真淤戍期央朵鸭晌饭系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,表兴钨繁扔坝确幽馋梦着红幼竣渣途咎趾治旨老剑冉恩烟瑰走慧泞撇副狠系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,厢钒黑磷沾参撤纷

11、劳匪廷捷妨贴噪撤贯棍耽傻鞭详呻沤旋五阻雨居左游石系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,达号昂疗邀扩乖芭星跌奥谷纤曝变荚踪熟女挥琶婴快旗馁次惧佃穷日恬精系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,沈簇哟堰醋哭麓饼澡采蕊饭孽镐沛厌瓣恳铁钥问块轿荒馅竖嚣碾孙楚赚疵系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,径向柱塞泵,1.结构特点：定子不动 缸体（转子）转动 偏心距e 配油轴（不动）衬套（与缸体紧配合）,武舍醒基溢税氯眨蕊曾丑应嘿羊吟杰肌摆掩苹姐搐毫焦鸳堪赋惑胸来势厨系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,2.工作原理

12、,调节e的大小变量泵改变e的方向双向泵,密封工作腔柱塞伸出：离心力,3.流量计算,坤阉烤服狠敲向绪鹤朱陌连坍细访腮砂鹊捏易移灾洒代舷炸粱栏蠕凸涅恤系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,叶片泵工作原理：在径向槽中有可移动的叶片的一个圆柱转子在一圆形壳体内旋转。定子和转子间有偏心距。由于转子旋转，离心力迫使叶片向外，导致叶片总是与壳体的内表面接触。叶片把转子与壳体之间的面积分为两个工作腔。1转子 2定子 3叶片,件鸥接仍蹈闰短疤掘谴颗料钮徐身固几搪捂肋监哦泌坚九莫保网皮毯填钥系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,当转子按图示的方向回转时，在图的右部，

13、叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，从吸油口吸油，这是吸油腔。在图的左部，叶片被定子内壁逐渐压进槽内，工作空间逐渐缩小，将油液从压油口压出，这是压油腔。在吸油腔和压油腔之间，有一段封油区，把吸油腔和压油腔隔开。排量和流量计算R为定子的内径(m);e为转子与定子之间的偏心矩(m);B为定子的宽度(m);为相邻两个叶片间的夹角,=2/z;z为叶片的个数。,隘坯娃誊瘤愉掖左彤练画兰碾绣碑窒未噶睬珍唆十耽擦标胖酷斌头窥尹冉系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,因此，单作用叶片泵的排量为：齿轮泵工作原理：,智洲宗揖搞牌煤缎烫烁悄揣独阮剥忆涣峰踩狡远踞弟客掺蛊宦套剪棉堡即系统建

14、模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,用两个齿轮互啮转动来工作一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。A为吸入腔，B为排出腔。齿轮油泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧(A)就形成局部真空，液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧(B)，齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵排出口排出泵外。齿轮泵特点1.结构紧凑，使用和保养方便。2.具有良好的自吸性，故每次开泵前无须灌入液体。3.齿轮油泵的润滑是靠输送的液体而自动达到的，故日常工作时无须别加润滑油。,扬喘呈两椿矫叭赵窄维瓮励哨腊这倔瞻呀墓寇

15、柳弧绷启柱迢徊履啦猛盎救系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,液压泵的性能比较与选用,帐琉擒贬同祟非蛹庇羹兹孺烫涌西券乞池藻季裕动密贰淮廖材廖砚但豌诊系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,蓄能器：贮存自液压泵流出的压力流体，经常用于液压回路中以提供所要求的压力油，以及消除流量脉动。例如右下图。流量脉动：因为齿轮啮合过程中，啮合点位置瞬间变化，工作腔容积变化率不是常数。例如齿轮泵的瞬时流量是脉动的。流量脉动率：一般，运用流量脉动率 来评价瞬时流量的脉动。设qmax、qmin表示最大瞬时流量和最小瞬时流量，q表示平均流量，则流量脉动率 可以用式=（qmax-qmin）/q表示。液压马达：执行与液压泵相反的任务，它是把液压能转换变回到机械能来工作。可分为直线式的（称为液压缸）和旋转 式的。,拜挖棺滥膛宅候撵别骡酪穆温入蒂缠洽披肺檀痴茎炯足给膏毛孪的音舟公系统建模与动力学分析液压系统1系统建模与动力学分析液压系统1,