液壓與氣動技術 電子教案

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1、 深圳職業(yè)技術學院 SHENZHEN POLYTECHNIC 《液壓與氣動技術》 電子教案（2005） 深圳職業(yè)技術學院 Shenzhen Polytechnic 第二單元：液壓動力元件與執(zhí)行元件 教學內容 1. 液壓泵的基本原理與性能 2. 齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、液壓泵的構造及選用 3．液壓缸的參數計算 4．液壓缸的結構與安裝 5．*液壓馬達的工作原理 教學目標 應 知 1.液壓泵的工作原理 2.液壓泵的主要參數 3.液壓缸、液壓馬達的工作原理和結構特點 4.液壓缸的

2、推力和速度計算方法、液壓馬達扭矩和轉速的計算 5.液壓泵、液壓馬達和液壓缸的職能符號 應 會 1.正確地選用泵和電動機 2.正確選用液壓缸和液壓馬達 3.液壓泵的分類 4.液壓缸的分類 難 點 1.液壓泵的工作原理 2.液壓泵的主要參數 3.液壓缸的推力和速度計算方法、液壓馬達扭矩和轉速的計算 教學方法 本課程是一門專業(yè)基礎課程，其實踐性較強。在教學時應將理論教學與實踐教學緊密結合起來。課堂教學中采用現實生活中的實例引導，要充分利用多媒體教學軟件、透明元件、各種演示、動畫圖片、VCD、液壓與氣動訓練設備等進行直觀教學，以便加深學生的記憶和理解。 在教學

3、過程中充分發(fā)揮教師為主導、學生為主體的作用，教師要多加啟發(fā)式提問，通過“三W二H”法,讓學生真正掌握好關鍵的知識點，在實踐教學中，要多注意分析學生實踐中產生的共性問題，并及時解決，以提高學生分析問題與解決問題的能力。在理論與實踐的教學過程中加強與學生交流、培養(yǎng)學生的學習興趣。 教學過程 液壓系統(tǒng)是以液壓泵作為向系統(tǒng)提供一定的流量和壓力的動力元件，液壓泵由電動機帶動將液壓油從油箱吸上來并以一定的壓力輸送出去，使執(zhí)行元件推動負載作功。 液壓執(zhí)行元件是把液體的壓力能轉換成機械能的裝置，輔助元件則是為使液壓系統(tǒng)在各種狀態(tài)下，都能正常運作所需的一些設備。 1、 液壓泵的工作原理：動畫演示

4、2、 液壓泵的主要性能參數：壓力（工作壓力、額定壓力和最高允許壓力）、排量、流量、效率（容積效率、機械效率、總效率）、功率 3、 典型液壓泵的結構：齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵 4、 液壓泵的職能符號： 5、 液壓泵與電動參數選用： 6、 液壓缸的分類； 7、 液壓缸的結構：缸筒、蓋板、活塞、活塞桿、緩沖裝置、放氣裝置、密封裝置 8、 液壓桿的參數計算：速度和流量、推力和壓力 9、 其他液壓缸：擺動缸、增壓缸、伸縮缸、齒輪缸 10、 液壓馬達分類、特點、職能符號及參數計算 要點

5、 液壓泵正常工作的三個必備條件： （1）必須具有一個由運動件和非運動件所構成的密閉容積； （2）密閉容積的大小隨運動件的運動作周期性的變化，容積由小變大——吸油，由大變小——壓油； （3）密閉容積增大到極限時，先要與吸油腔隔開，然后才轉為排油；密閉容積減小到極限時，先要與排油腔隔開，然后才轉為吸油。 難點 齒輪泵的困油現象： 液壓油在漸開線齒輪泵運轉過程中，因齒輪相交處的封閉體積隨時間改變，常有一部分的液壓油被封閉在齒間，如圖2－3所示，稱為困油現象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪泵產生極大的震動和噪音，故必須在側板上開設卸荷槽，以防止其發(fā)生。

6、 液壓油在漸開線齒輪泵運轉過程中，因齒輪相交處的封閉體積隨時間改變，常有一部分的液壓油被封閉在齒間，如圖所示，稱為困油現象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪泵產生極大的震動和噪音，故必須在側板上開設卸荷槽，以防止其發(fā)生。 (1)卸荷措施：在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽 (2)開設卸荷槽的原則：兩槽間距a為最小閉死容積，而使閉死容積由大變小時與壓油腔相通，閉死容積由小變大時與吸油腔相通。 容易混淆的地方 1、壓力 （1）工作壓力：液壓泵實際工作時的輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力取決于外負載的大小和排油管路上的壓力損失，而與液壓泵的流量無關

7、。 （2）額定壓力：液壓泵在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力。 （3）最高允許壓力：在超過額定壓力的條件下，根據試驗準規(guī)定，允許液壓泵短暫運行的最高壓力值，稱為液壓泵的最高允許壓力，超過此壓力，泵的泄漏會迅速增加。 2、選擇液壓泵的原則 （1）是否要求變量：徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。 （2）工作壓力：柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力6.3MPa,高壓化以后可達16MPa；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達21MPa。 （3）工作環(huán)境：齒輪泵的抗污染能力最好。 （4）噪聲指標：低噪聲泵有內嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿

8、泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時流量均勻。 （5）效率：軸向柱塞泵的總效率最高；同一結構的泵，排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。 3、液壓泵和液壓馬達的異同點： 從原理上講，液壓泵與液壓馬達可以互換，但結構有差異 （1）泵的進油口比出油口大，馬達的進、出油口相同 （2）結構上要求泵有自吸能力 （3）馬達要正反轉，結構具有對稱性；泵單方向轉，不要對稱 （4）要求馬達的結構及潤滑，能保證在寬速度范圍內正常工作 （5）液壓馬達應有較大的起動扭矩和較小的脈動 問題與討論 1、 液壓泵完成吸油和壓油必須具備什么條件？ 2、 如何區(qū)分定量泵和變量泵，單向泵和雙

9、向泵？ 3、 液壓泵的自吸能力和吸空現象，如何解決和避免？ 4、 液壓泵在使用中為何會有噪音，采取什么措施降低噪音？ 5、 液壓泵和液壓馬達有什么異同點，有些液壓泵能否用作液壓馬達？ 6、 液壓缸工作時為何會出現爬行現象，如何解決？ 7、 液壓缸為何需要放氣裝置？ 8、 某液壓系統(tǒng)，泵的排量q＝10m L/r，電機轉速n＝1200rpm，泵的輸出壓力p=5Mpa 泵容積效率ηv＝0.92，總效率η＝0.84，求1）泵的理論流量；2）泵的實際流量；3）泵的輸出功率； 4）驅動電機功率。 9、 如圖2－12所示的液壓系統(tǒng)，巳知負載F=30000N，活塞有效面積A=0.01m2，空載

10、時的快速前進的速度為0.05 m/s，負載工作時的前選速度為0.025 m/s，選取k壓＝1.5，k流＝1.3 ＝0.75 ，.試從下列已知泵中選擇一臺合適的泵，并計算其相應的電動機功率。 已知泵如下： YB-32型葉片泵，Q額＝32L/min，p額＝63kgf/cm2 YB-40型葉片泵，Q額.＝40 L/min，p額＝63kgf/cm2 YB-50型葉片泵，Q. 額.＝50 L/min，p額＝63 kgf/cm2 專業(yè)英語詞匯 專業(yè)英文詞匯 行業(yè)術語 Hydraulic pump 液壓泵 Eectromotor 電動機 Actuators and outpu

11、t devices 執(zhí)行元件 Hydraulic Cylinder 液壓缸 Ordinary linear cylinder 普通缸 Double-acting cylinder 雙作用缸 Single-acting cylinder 單作用缸 Power 功率 小結 1、 液壓泵的工作原理及其職能符號； 2、 液壓泵的工作壓力、額定壓力、最大允許壓力、排量、流量（理論和實際）、效率（機械、容積、總）、功率等參數； 3、 齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵的結構及特點； 4、 齒輪泵的困油現象和不平衡徑向力及泄漏產生的原因和解決辦法； 5、 變量泵與定量泵

12、、單向泵與雙向泵； 6、 液壓泵和電動機的選用； 7、 液壓缸、液壓馬達的工作原理、結構特點及其職能符號； 8、 液壓缸的推力、速度計算； 9、 液壓馬達的扭矩、轉速計算； 10、 液壓缸的密封、緩沖和放氣裝置； 11、 特殊類型液壓缸。 課后任務 1、 整理課堂筆記、復習本次課內容，預習下單元內容； 2、完成作業(yè)P26，2－6、2－7、2－8，P43，3－13、3－14、3－15； 3、到“液壓與氣動技術實訓分室”認識各種“液壓動力元件和液壓執(zhí)行元件”，重點查看齒輪泵、葉片泵、液壓缸等剖面元件，掌握其結構及特點，并畫出其相應職能符號。 機電工程學院自動化系自動化生產設備專業(yè)iamrobin2004@Page 11 of 11