《液压与气动技术》

电子教案（2005）

第二单元：液压动力元件与执行元件

深圳职业技术学院

Shenzhen Polytechnic

教学内容	1. 液压泵的基本原理与性能 2. 齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、液压泵的构造及选用 3．液压缸的参数计算 4．液压缸的结构与安装 5．*液压马达的工作原理
教学目标
应    知	1.液压泵的工作原理
	2.液压泵的主要参数
	3.液压缸、液压马达的工作原理和结构特点
	4.液压缸的推力和速度计算方法、液压马达扭矩和转速的计算
	5.液压泵、液压马达和液压缸的职能符号
应    会	1.正确地选用泵和电动机
	2.正确选用液压缸和液压马达
	3.液压泵的分类
	4.液压缸的分类
难    点	1.液压泵的工作原理
	2.液压泵的主要参数
	3.液压缸的推力和速度计算方法、液压马达扭矩和转速的计算

教学方法

本课程是一门专业基础课程，其实践性较强。在教学时应将理论教学与实践教学紧密结合起来。课堂教学中采用现实生活中的实例引导，要充分利用多媒体教学软件、透明元件、各种演示、动画图片、VCD、液压与气动训练设备等进行直观教学，以便加深学生的记忆和理解。

在教学过程中充分发挥教师为主导、学生为主体的作用，教师要多加启发式提问，通过“三W二H”法,让学生真正掌握好关键的知识点，在实践教学中，要多注意分析学生实践中产生的共性问题，并及时解决，以提高学生分析问题与解决问题的能力。在理论与实践的教学过程中加强与学生交流、培养学生的学习兴趣。

教学过程

液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。

液压执行元件是把液体的压力能转换成机械能的装置，辅助元件则是为使液压系统在各种状态下，都能正常运作所需的一些设备。

1、             液压泵的工作原理：动画演示

2、             液压泵的主要性能参数：压力（工作压力、额定压力和最高允许压力）、排量、流量、效率（容积效率、机械效率、总效率）、功率

3、             典型液压泵的结构：齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、柱塞泵

4、             液压泵的职能符号：

5、             液压泵与电动参数选用：

6、             液压缸的分类；

7、             液压缸的结构：缸筒、盖板、活塞、活塞杆、缓冲装置、放气装置、密封装置

8、             液压杆的参数计算：速度和流量、推力和压力

9、             其他液压缸：摆动缸、增压缸、伸缩缸、齿轮缸

10、         液压马达分类、特点、职能符号及参数计算

液压泵正常工作的三个必备条件：

（1）必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；

（2）密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变大——吸油，由大变小——压油；

（3）密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。

齿轮泵的困油现象：

液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，因齿轮相交处的封闭体积随时间改变，常有一部分的液压油被封闭在齿间，如图2－3所示，称为困油现象，因液压油不可压缩将使外接齿轮泵产生极大的震动和噪音，故必须在侧板上开设卸荷槽，以防止其发生。

液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，因齿轮相交处的封闭体积随时间改变，常有一部分的液压油被封闭在齿间，如图所示，称为困油现象，因液压油不可压缩将使外接齿轮泵产生极大的震动和噪音，故必须在侧板上开设卸荷槽，以防止其发生。

(1)卸荷措施：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽

(2)开设卸荷槽的原则：两槽间距a为最小闭死容积，而使闭死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。

容易混淆的地方

1、压力

（1）工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。

（2）额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。

（3）最高允许压力：在超过额定压力的条件下，根据试验准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值，称为液压泵的最高允许压力，超过此压力，泵的泄漏会迅速增加。

2、选择液压泵的原则

（1）是否要求变量：径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。

（2）工作压力：柱塞泵压力31.5MPa；叶片泵压力6.3MPa,高压化以后可达16MPa；齿轮泵压力2.5MPa，高压化以后可达21MPa。

（3）工作环境：齿轮泵的抗污染能力最好。

（4）噪声指标：低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺杆泵，双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。

（5）效率：轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，排量大的泵总效率高；同一排量的泵在额定工况下总效率最高。

3、液压泵和液压马达的异同点：

从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异

（1）泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同

（2）结构上要求泵有自吸能力

（3）马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称

（4）要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作

（5）液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动

问题与讨论

1、             液压泵完成吸油和压油必须具备什么条件？

2、             如何区分定量泵和变量泵，单向泵和双向泵？

3、             液压泵的自吸能力和吸空现象，如何解决和避免？

4、             液压泵在使用中为何会有噪音，采取什么措施降低噪音？

5、             液压泵和液压马达有什么异同点，有些液压泵能否用作液压马达？

6、             液压缸工作时为何会出现爬行现象，如何解决？

7、             液压缸为何需要放气装置？

8、            某液压系统，泵的排量q＝10m L/r，电机转速n＝1200rpm，泵的输出压力p=5Mpa 泵容积效率ηv＝0.92，总效率η＝0.84，求1）泵的理论流量；2）泵的实际流量；3）泵的输出功率；  4）驱动电机功率。

9、            如图2－12所示的液压系统，巳知负载F=30000N，活塞有效面积A=0.01m2，空载时的快速前进的速度为0.05 m/s，负载工作时的前选速度为0.025 m/s，选取k压＝1.5，k流＝1.3 ＝0.75 ，.试从下列已知泵中选择一台合适的泵，并计算其相应的电动机功率。

已知泵如下：

YB-32型叶片泵，Q额＝32L/min，p额＝63kgf/cm2

YB-40型叶片泵，Q额.＝40 L/min，p额＝63kgf/cm2

YB-50型叶片泵，Q. 额.＝50 L/min，p额＝63 kgf/cm2

专业英语词汇

专业英文词汇	行业术语
Hydraulic pump	液压泵
Eectromotor	电动机
Actuators and output devices	执行元件
Hydraulic Cylinder	液压缸
Ordinary linear cylinder	普通缸
Double-acting cylinder	双作用缸
Single-acting cylinder	单作用缸
Power	功率

小结

1、液压泵的工作原理及其职能符号；

2、液压泵的工作压力、额定压力、最大允许压力、排量、流量（理论和实际）、效率（机械、容积、总）、功率等参数；

3、齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、柱塞泵的结构及特点；

4、齿轮泵的困油现象和不平衡径向力及泄漏产生的原因和解决办法；

5、变量泵与定量泵、单向泵与双向泵；

6、液压泵和电动机的选用；

7、液压缸、液压马达的工作原理、结构特点及其职能符号；

8、液压缸的推力、速度计算；

9、液压马达的扭矩、转速计算；

10、            液压缸的密封、缓冲和放气装置；

11、            特殊类型液压缸。

课后任务

1、整理课堂笔记、复习本次课内容，预习下单元内容；

2、完成作业P26，2－6、2－7、2－8，P43，3－13、3－14、3－15；

3、到“液压与气动技术实训分室”认识各种“液压动力元件和液压执行元件”，重点查看齿轮泵、叶片泵、液压缸等剖面元件，掌握其结构及特点，并画出其相应职能符号。

《液压与气动技术》

电子教案（2005）

第二单元：液压动力元件与执行元件

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教学方法

本课程是一门专业基础课程，其实践性较强。在教学时应将理论教学与实践教学紧密结合起来。课堂教学中采用现实生活中的实例引导，要充分利用多媒体教学软件、透明元件、各种演示、动画图片、VCD、液压与气动训练设备等进行直观教学，以便加深学生的记忆和理解。

在教学过程中充分发挥教师为主导、学生为主体的作用，教师要多加启发式提问，通过“三W二H”法,让学生真正掌握好关键的知识点，在实践教学中，要多注意分析学生实践中产生的共性问题，并及时解决，以提高学生分析问题与解决问题的能力。在理论与实践的教学过程中加强与学生交流、培养学生的学习兴趣。