1、 液 压 传 动 实验报告班级：材料成型及控制工程姓名： 李丁 学号： 1505070111 机电工程学院实验一 液压泵装拆一、实验目的：液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对液压泵的拆装可加深对泵结构及工作原理的了解。并能对液压泵的加工及装配工艺有一个初步的认识。二、实验工具及材料：内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、液压泵（齿轮泵、叶片泵）三、实验内容及步骤：拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压泵中的作用，了解各种液压泵的工作原理，按一定的步骤装配各类液压泵。四、实验总结： 1、 齿轮泵、叶片泵的工作原理：1）齿轮泵的工作原理齿轮泵的结构由两个齿轮相互啮合在一起而构成的泵称为齿轮泵。它是依
2、靠齿轮的轮齿啮合空间的容积变化来输送液体的。外啮合齿轮泵是应用最广泛的一种齿轮油泵，一般齿轮泵通常指的就是外啮合齿轮泵。它的结构如图所示，主要有主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀等组成。泵体、泵盖和齿轮构成的密封空间就是齿轮泵的工作室。两个齿轮的轮轴分别装在两泵盖上的轴承孔内，主动齿轮轴伸出泵体，由电动机带动旋转。齿轮泵工作时，主动轮随电动机一起旋转并带动从动轮跟着旋转。当吸入室一侧的啮合齿逐渐分开时，吸入室容积增大，压力降低，便将吸人管中的液体吸入泵内；吸入液体分两路在齿槽内被齿轮推送到排出室。液体进入排出室后，由于两个齿轮的轮齿不断啮合，便液体受挤压而从排出室进入排出管中。主动齿轮和从
3、动齿轮不停地旋转，泵就能连续不断地吸入和排出液体。泵体上装有安全阀，当排出压力超过规定压力时，输送液体可以自动顶开安全阀，使高压液体返回吸入管。2）单作用叶片泵的工作原理泵由转子、定子、叶片、配油盘和端盖等部件所组成。定子的内表面是圆柱形孔。转子和定子之间存在着偏心。叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按逆时针方向旋转时，图右侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口和配油盘上窗口将油吸入。而在图的左侧。叶片往里缩进，密封腔的容积
4、逐渐缩小，密封腔中的油液经配油盘另一窗口和压油口被压出而输出到系统中去。这种泵在转子转一转过程中，吸油压油各一次，故称单作用泵。转子受到径向液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵，其轴承负载较大。改变定子和转子间的偏心量，便可改变泵的排量，故这种泵都是变量泵。3）双作用叶片泵的工作原理它的作用原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。在图示转子顺时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子
5、每转一转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称为平衡式叶片泵。 双作用叶片泵的瞬时流量是脉动的，当叶片数为 4 的倍数时脉动率小。为此，双作用叶片泵的叶片数一般都取 12 或 16。实验二 液压阀装拆一、实验目的液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对液压阀的拆装可加深对阀结构及工作原理的了解。并能对液压阀的加工及装配工艺有一个初步的认识。二、实验工具及材料内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类阀（先导式溢流阀、先导式减压阀、直动式顺序阀、换向阀）三、实验内容及步骤拆解各类液压元件，观察及了解各
6、零件在液压阀中的作用，了解各种液压阀的工作原理，按一定的步骤装配各类液压阀。四、实验总结： 请画出以下四种阀的职能符号并简要说明工作原理：(1) 两位四通电磁换向阀： 二位四通电磁阀是零启动直动式电磁滑阀。在工作系统中，电磁铁接受电信号，使推动阀芯换向，改变介质流通方向，电信号消失后，阀芯靠弹簧自动复位，达到自动控制的目的，并带有手动装置。它结构简单、动作可靠、维修方便、密封性能好、耐污、耐振、寿命长等优点。二位四通电磁阀特别适用于钢铁，铸造，排污等环境条件恶劣的工作场所。(2)先导式溢流阀：工作时，液压力同时作用于主阀芯及先导阀芯的测压面上。当先导阀未打开时，阀腔中油液没有流动，作用在主阀芯
7、上下两个方向的压力相等，但因上端面的有效受压面积 A2 大于下端面的有效受压面积 A1，主阀芯在合力的作用下处于最下端位置，阀口关闭。当进油压力增大到使先导阀打开时，液流通过主阀芯上的阻尼孔、先导阀流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，使主阀芯所受到的上下两个方向的液压力不相等，主阀芯在压差的作用下上移，打开阀口，实现溢流，并维持压力基本稳定。调节先导阀的调压弹簧，便可调整溢流压力。(2) 直动式顺序阀：直动式顺序阀的工作原理，一次压力油 PI 从进油口 A 进入，经孔 b、 孔 a 作用在控制柱塞下端的承压面积上。当进油口的压力 l 较低、不足以克服调压弹簧的作用 力时，阀芯关闭，元油液流向出口
8、A (户 1 与户2 不通) ;当 l 上升，作用在控制柱塞上推阀芯的 力增大，继而阀芯克服调压弹簧的弹力也上移，阀口打开，A 与 B 相通，从 A 到 B 流出，从而 推动后续与 B 口连接的执行元件 (液压缸或液压马达动作; 反之，当 A口压力 PI 下降，液压 上推力小于下推的弹簧力，阀芯重又关闭。因此，顺序阀是用压力大小来控制 A 口与 B 口通断 的“液压开关“。采用控制柱塞的目的是减小液压作用面积，从而降低弹簧刚度，减少手调时的 调节力矩。(3) 先导式减压阀：先导式减压阀是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀
9、后压力保持在一定范围内，在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力在设定的范围内，保护其后的生活生产器具。先导式减压阀主要应用在水、蒸汽、空气等管道系统中。实验三 节流调速回路性能实验一、实验目的1.了解节流调速回路的构成，掌握其回路的特点。2.了解节流阀和调速阀在系统中的作用，通过对节流调速回路性能的实验，了解它们的速度负载等特性，了解它们的调速性能。二、实验仪器QCSOO3B 节流调速回路教学实验台三、实验内容 1.通过对节流阀的调整，使系统执行机构的速度发生变化。2.通过改变负载，可观察到负载的变化对执行机构速度的影响。四、实验总结： 1.画出回路图，并分析节流调速回路的特点：2.分析节流
10、调速回路的调速性能：a.进油口节流调速回路如图 a 将节流阀放置在定量泵与液压缸的进油口之间，通过调节节流口的大小来调节通过阀口的流量，从而调节液压缸的速度。定量泵输出的多余流量经益流阀流回油箱。溢流阀在进口节流调速回路中起溢流作用,处于常开状态,泵的出口压力等于溢流阀的调定压力.活塞的运动速度决定于进入液压缸的流量 q,和有效工作面积 A,。即 v q/A,进入液压缸的流量 q等于通过节流阀的流量 q2,而 q,与系数 K.通流面积 A.节流阀压差 p 有关,即 ，pkaqll。该回路中 P 是溢流阀调定的压力加 p,与液压缸进油腔压力 P 之差。活塞的运paklv1/动速度 v 与负载 F
11、 的关系,称为速度负载特性。从上式中可以看出溢流阀调定值 py 和通流面积 AL.无杆腔面积 A1 一定时,负载加大,液压缸运动速度降低;负载减小,液压缸运动速度加快。负载的变化对运动速度影响较大,速度刚性较差。改变节流口面积 AL 改变流量，将开口调至最小，可获得很低的速度，调至最大可获得最高的速度，调速范围较大,可达 1:100。溢流阀调定压力应适当,调得过小，不能克服较大负载,调得过大功率損失大,因此要综合考虑最大负载时所需的压力,节流阀压力差,管路的压力损失等因素来调节溢流阀调定压力。此时液压缸的最大承载力 F =P,A,它不随节流口面积 AL 的改变而改变,是恒定值。所用液压泵流量必
12、须按液压缸最高速度所需流量选择,这时泵输出的功率较大。但液压缸的速度和负载常常是变化的,当系统以低速轻载工作时,有效功率较小，大量功率消耗在节流损失和溢流损失上，使油温升高,增加管路泄漏，影响液压缸的运动速度。b.回油口节流调速回路基本原理与进口节流调速回路相似(见图 b)。出口节流调速回路和进口节流调速回路在性能上也有不同之处。(1)出口节流调速回路能承受一定的负负载(与液压缸运动方向相同的负载),如铣床的顺铣时，工作台受到一个与进给方向相同的铣削分力。出口节流阀放在液压缸的回油路上使液压缸回油腔产生一个背压,并且运动速度越快，背压也越高。受到负负载的作用也不会使液压缸发生前冲现象。进口节流
13、调速由于节流阀安装在执行元件的进油路上,回油路无背压,负载消失时工作部件会产生前冲现象，也不能承受负负载。(2)低速平稳性出口节流调速优于进口节流调速。出口节流调速回路中液压缸回油腔的背压与运动速度的平方成正比,是种阻尼力。它不但有限速的作用,且对运动部件的振动有抑制作用,有利于提高执行元件的运动平稳性。(3)出口节流调速回路中回油压力商，使得密封摩擦力增加,密封件寿命减短,并使泄漏增加,效率降低。(4)出口节流调速回路中,油液流经节流阀时产生的能量损失使油液发热后流回油箱，通过油箱散热冷却后再重新进人泵和液压缸，有效地进行降温。而进口节流调速回路中，经节流阀后发热的油液直接进人液压缸,油液的
14、温度较高，粘度降低，液压缸泄漏增大,速度稳定性降低。(5)出口节流调速回路中，若停车时间较长,液压缸回油腔会泄漏掉部分油液,形成空隙。重新启动时，液压缸全部流量进入液压缸,使液压缸以较快的速度前冲,直到空隙消除,形成背压为止。前冲会损坏机件。对于进口节流调速回路，在启动时调小节流阀口就能避免前冲，启动冲击较小。根据对进口、出口节流调速回路的调速性能分析可知，工作部件的运动速度随外负载的增减而忽慢忽快，难以得到稳定的的速度,因而进.出口节流调速回路不适宜用在负载大、速度高或负载变化较大的场合,适用于一般负载变化较小的小功率液压系统中，如车床、磨床、钻床等机床的进给运动和一些辅助运动。C. 旁路节
15、流调速回路旁路节流调速回路将节流阀安装在与液压缸并联的支路上，泵输出的一部分油液进人液压缸,其余经节流阀流回油箱(见图 c)。流经节流阀的流量越多,执行元件的运动速度就越慢,反之就越快。这里溢流阀不起溢流作用,而起安全作用。其调定的压力大于克服最大负载所需压力，系统正常工作时溢流阀处于关闭状态。节流阀的进口压加,决定于负载，出口接油箱，压力为零，节流阀通流面积越小，流经的流量越少,流人液压缸的流量就多，液压缸的运动速度越快。当节流阀通流面积 A.无杆腔面积 A 一定时,负载增加活塞的运动速度显著减慢。反之亦然。旁路节流调速回路速度受负载变化的影响比进口、出口节流调速回路有明显的增大，因而速度稳
16、定性差。但运动速度越大,负载越大,速度刚性较高。这点与进出口节流调速相反。旁路节流调速回路的最大承载力随节流阀通流面积的增大而减小，即低速时承载能力差,只能用于高速范围。工作压力增加也会使泵的泄露增加,但油液温升较小。因此旁路节流调速回路适用于动力较大,速度较高,而速度稳定性不高,且调速范围小的液压系统中，如牛头创床的主运动传动系统等。如上所述,用节流阀组成的进、出油路和旁路节流阀调速问路都存在一个问题，即负载变化引起节流阀两端的压力差变化，使流经节流阀的流量发生变化，从而导致执行元件的运动速度相应变化，运动速度不稳定。通常为了稳定速度，使用调速阀节流调速回路。调速阀一般由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀。节流阀调节通过的流量,定差减压阀则自动补偿负载变化的影响,使节流阀前后的压差为定值，消除了负载变化对流量的影响。由于这种回路功率损失大,效率低,也只适用于功率较小的液压系统中。实验四 液压基本回路综合性能实验一、实验目的通过对基本回路的学习掌握必要的基本回路知识，为今后设计液压系统打下基础。通过实验验证回路的特性达到理论联系实践建立牢固概念。二、实验仪器液压回路综合实验台三、实验内容 操作综合实验台，观察各元件的动作及油路的切换，了解各种液压元件在液压回路中的具体应用，验证回路的特性。四、实验总结： 画出回路图，并分析回路的特性：
