正版新书]液压与气压传动(第2版)/刘延俊刘延俊9787302516163

第1章 绪论
重点、难点分析
1.1 液压传动的发展
1.2 液压传动的工作原理及组成
1.3 液压传动系统的图形符号
1.4 液压传动的优缺点及应用
1.4.1 液压传动的优缺点
1.4.2 液压传动的应用
课堂讨论
案例： 典型例题解析
思考题与习题
第2章 液压油与液压流体力学基础
重点、难点分析
2.1 液体的物理性质
2.1.1 液压油的种类
2.1.2 液压油的性质
2.1.3 对液压油的要求
2.1.4 液压油的选择
2.1.5 液压油的污染与防止
2.2 液体静力学基础
2.2.1 静压力及其特性
2.2.2 重力作用下静止液体中的压力分布（静力学基本方程）
2.2.3 压力的表示方法和单位
2.2.4 静止液体中压力的传递（帕斯卡原理）
2.2.5 液体静压力作用在固体壁面上的力
2.3 液体动力学基础
2.3.1 基本概念
2.3.2 连续性方程
2.3.3 伯努利方程
2.3.4 动量方程
2.4 液体流动时的压力损失
2.4.1 流动阻力及能量损失（压力损失）的两种形式
2.4.2 流体的两种流动状态
2.4.3 圆管层流
2.4.4 圆管紊流
2.4.5 沿程阻力系数λ
2.4.6 局部阻力系数ξ
2.5 液体流经小孔和缝隙的流量
2.5.1 孔口流量
2.5.2 缝隙流量
2.6 液压冲击和空穴现象
2.6.1 液压冲击
2.6.2 空穴现象
课堂讨论
思考题与习题
第3章 液压泵及液压马达
重点、难点分析
3.1 概述
3.1.1 液压泵的基本工作原理
3.1.2 液压泵的分类

第3章液压泵及液压马达重点、难点分析本章的重点是容积式泵和液压马达的工作原理；泵和液压马达的性能参数的定义、相互间的关系、量值的计算；常用液压泵和马达的典型结构、工作原理、性能特点及适用场合；外反馈限压式变量叶片泵的特性曲线(曲线形状分析、曲线调整方法)等内容。学习容积式泵和马达的性能参数及参数计算关系，是为了在使用中能正确选用与合理匹配元件；掌握常用液压泵和马达的工作原理、性能特点及适用场合是为了合理使用与恰当分析泵及马达的故障，也便于分析液压系统的工作状态。
本章内容的难点是容积式泵和液压马达的主要性能参数的含义及其相互间的关系；容积式泵和液压马达的工作原理；容积式泵和液压马达的困油、泄漏、流量脉动、定子曲线、叶片倾角等相关问题；限压式变量泵的原理与变量特性；高压泵的结构特点。
3.1概述如第1章所述，在液压传动系统中，能源装置是为整个液压系统提供能量的，就如同人的心脏为人体各部分输送血液一样，在整个液压系统中起着极其重要的作用。液压泵就是一种能量转换装置，它将驱动电机的机械能转换为油液的压力能，以满足执行机构驱动外负载的需要。
3.1.1液压泵的基本工作原理目前液压系统中使用的液压泵，其工作原理几乎都是一样的，就是靠液压密封的工作腔的容积变化来实现吸油和压油，因此称为容积式液压泵。
容积式液压泵的工作原理很简单，以单柱塞式液压泵为例，就像我们常见的医用注射器一样，再配以自动配流装置就可。如图3.1所示的就是单柱塞式容积式液压泵工作原理。柱塞2是靠偏心凸轮1的旋转而上下移动的，当柱塞下移时，工作腔4容积变大，产生真空，此时，单向阀6关闭，油箱中的油液通过单向阀5被吸入工作腔内；反之，当柱塞上移时，工作腔容积变小，腔内的油液压力升高，此时，单向阀5关闭，油液便通过单向阀6被输送到系统中去，偏心凸轮的连续旋转使得泵不断的吸油和压油。由此可见，图3.1容积式液压泵工作原理图1—偏心凸轮；2—柱塞；3—弹簧；4—工作腔；5—单向阀（吸油）；6—单向阀（压油）液压泵输出油液流量的大小取决于工作腔容积的变化量。
由上所述，一个容积式液压泵必须具备的条件是：（1）具有若干个容积能够不断变化的密封工作腔；（2）相应的配流装置。在上面的例子中，配流是以两个单向阀的开启在泵外面实现的，称为阀式配流；而有的泵本身就带有配流装置，如叶片泵的配流盘、柱塞泵的配流轴等，称为确定式配流。
3.1.2液压泵的分类（1）按液压泵单位时间内输出油液的体积能否变化分为定量泵和变量泵，其中定量泵指单位时间内输出的油液体积不能变化;变量泵指单位时间内输出油液的体积能够变化。
（2）按液压泵的结构来分主要有：齿轮泵，分为内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵；叶片泵，分为单作用式叶片泵和双作用式叶片泵；柱塞泵，分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵；螺杆泵。
（3）液压泵按其组成还可以分为单泵和复合泵。
3.1.3液压泵的图形符号液压泵的图形符号如图3.2所示。
图3.2液压泵的图形符号（a）单向定量液压泵；（b）双向定量液压泵;（c）单向变量液压泵;（d）双向变量液压泵3.1.4液压泵的主要性能参数1.液压泵的压力（1）工作压力：是指液压泵在实际工作时输出的油液压力，也就是说要克服外负载所必须建立起来的压力，可见其大小取决于外负载。
（2）额定压力：是指液压泵在正常工作状态下，连续使用中允许达到的最高压力，一般情况下，就是液压泵出厂时标牌上所标出的压力。
2.液压泵的排量液压泵的排量是指该泵在没有泄漏的情况下每转一转所输出的油液的体积。它与液压泵的几何尺寸有关，用V来表示。
3.液压泵的流量液压泵的流量分为理论流量、实际流量和额定流量。
（1）理论流量是指该泵在没有泄漏的情况下单位时间内输出油液的体积，可见，它等于排量和转速的乘积，即qt=Vn，流量的单位为m3/s，实际应用中也常用L/min来表示。
（2）实际流量q是指泵在单位时间内实际输出油液的体积，也就是说泵在有压力的情况下，存在着油液的泄漏，使实际输出流量小于理论流量，详见下面分析。
（3）额定流量是指泵在额定转速和额定压力下输出的流量。即在正常工作条件下，按实验标准规定必须保证的流量。
4.功率1）输入功率液压泵的输入功率就是电机驱动液压泵轴的机械功率，它等于输入转矩乘以角速度：Pi=Tω（3.1）式中，Pi为输入功率，W；T为液压泵的输入转矩，N·m；ω为液压泵的角速度，rad/s。
2）输出功率液压泵的输出功率就是液压泵输出的液压功率，它等于泵输出的压力乘以输出流量:Po=pq（3.2）式中，Po为输出功率，W；p为液压泵的输出压力，Pa；q为液压泵的实际输出流量，m3/s。
如果不考虑损失的话，输出功率等于输入功率。但是任何机械在能量转换过程中都有能量的损失，液压泵也同样，由于能量损失的存在，其输出功率总是小于输入功率。
5.效率液压泵的效率是由容积效率和机械效率两部分所组成。
1）容积效率液压泵的容积效率是由容积损失（流量损失）来决定的。容积损失就是指流量的损失，主要是由泵内高压引起油液泄漏所造成的，压力越高，油液的黏度越小，其泄漏量就越大。在液压传动中，一般用容积效率ηv来表示容积损失，如果设qt为液压泵在没有泄漏情况下的流量，称为理论流量；而q为液压泵的实际输出流量，则液压泵的容积效率可表示为ηv=qqt=qt-Δqqt=1-Δqqt（3.3）式中，Δq为液压泵的流量损失，即泄漏量。
2）机械效率液压泵的机械效率是由机械损失所决定的。机械损失是指液压泵在转矩上的损失，主要原因是液体因黏性而引起的摩擦转矩损失及泵内机件相对运动引起的摩擦损失。在液压传动中，以机械效率ηm来表示机械损失，设Tt为液压泵的理论转矩；而T为液压泵的实际输入转矩，则液压泵的机械效率可表示为