【正文】 較高的要求。 （3）良好的化學(xué)穩(wěn)定性。（5）抗泡沫性和抗乳化性好，對金屬和密封件材料具有良好的相容性。（7）流動點和凝固點低，閃點和燃點高。（9）可濾性好，即液壓油液中的顆粒污染物容易通過濾網(wǎng)過濾，以保證較高的清潔度。 礦油型液壓油是以機械油為原料，經(jīng)精煉后按需要加入適當(dāng)添加劑而成的液壓油。3．液壓油的選擇和使用面進行選用液壓油品種和黏度。為了避免溫度升高而引起機件變形，影響工作精度，精密機械宜采用較低黏度的液壓油。（2）根據(jù)液壓泵的類型選用 液壓泵的類型較多，如齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等，它是液壓系統(tǒng)的重要元件，在系統(tǒng)中它的運動速度、壓力和溫度都較高，工作時間又長，因而對黏度要求較嚴格，所以選擇黏度時應(yīng)先考慮到液壓泵的類型。表23 按液壓泵類型推薦選用的液壓油的黏度（3）根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力選用 通常，當(dāng)工作壓力較高時，宜采用黏度較高的液壓油，以免系統(tǒng)泄漏過多，效率過低；當(dāng)工作壓力較低時，宜采用黏度較低的液壓油，這樣可以減少壓力損失，如表24所示。當(dāng)周圍溫度高時，宜采用黏度較高的液壓油；當(dāng)周圍溫度低時，宜采用黏度較低的液壓油，如表24所示。三、液壓油的污染與防護 液壓油是否清潔，不僅影響液壓系統(tǒng)的工作性能和液壓元件的使用壽命，而且直接關(guān)系到液壓系統(tǒng)是否能正常工作。(1)液壓系統(tǒng)的管道及液壓元件內(nèi)的型砂、切屑、磨料、焊渣、銹片、灰塵等污垢在系統(tǒng)使用前、沖洗時未被洗干凈，在液壓系統(tǒng)工作時，這些污垢就進入到液壓油里。另外在檢修時，稍不注意也會使灰塵、棉絨等進入液壓油里。 液壓油污染嚴重時，直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能，使液壓系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障，使液壓元件壽命縮短。對于液壓元件來說，由于這些固體顆粒進入到元件里，會使元件的滑動部分磨損加劇，并可能堵塞液壓元件里的節(jié)流孔、阻尼孔，或使閥芯卡死，從而造成液壓系統(tǒng)的故障。(1)使液壓油在使用前保持清潔。 (3)使液壓油在工作中保持清潔。 (5)定期更換液壓油。(6)控制液壓油的工作溫度。 質(zhì)量力作用在液體所有質(zhì)點上，它的大小與質(zhì)量成正比，屬于這種力的有重力、慣性力等。 靜止液體單位面積上所受的法向力稱為液體靜壓力，簡稱壓力，用符號“p”表示。即參考資料《液壓與氣壓傳動技術(shù)》 肖瓏 西安電子科技出版社出版社 .2008.《液壓與氣壓傳動》（第2版） 萬會雄 .教學(xué)后記 2. 液體靜壓力的特性(1)液體靜壓力沿著內(nèi)法線方向作用于其承壓面，即靜止液體承受的只時是法向壓力，而不承受剪切力和拉力。二、液體靜壓力基本方程 如圖25所示，密度為ρ的液體在容器內(nèi)處于靜止狀態(tài)，作用在液體液面上的壓力為p0。這個液柱在重力及周圍液體的作用下處于平衡狀態(tài)，作用于液柱上的各作用力在各方向都呈平衡。 絕對壓力、相對壓力(表壓力)和真空度的關(guān)系如圖26所示。根據(jù)上述歸納如下：(1)絕對壓力＝大氣壓力+相對壓力（表壓力）(2)相對壓力（表壓力）＝絕對壓力大氣壓力(3)真空度＝大氣壓力絕對壓力圖26 絕對壓力、相對壓力和真空度四、帕斯卡原理 密封容器內(nèi)的靜止液體，當(dāng)邊界上的壓力p0發(fā)生變化時，例如增加Δp，則容器內(nèi)任意一點的壓力將增加同一數(shù)值Δp0也就是說，在密封容器內(nèi)施加于靜止液體任一點的壓力將以等值傳遞到液體各點。五、液體靜壓力對固體壁面的總作用力1. 液體靜壓力作用在平面上的總作用力 承受壓力作用的表面為平面時，液體作用于該平面上各點壓力的方向是互相平行、大小相等。要計算液體靜壓力作用在曲面上的總作用力，必須明確要計算哪個方向上的力。因此，我們引入理想液體的概念。首先對理想液體進行研究，然后再通過實驗驗證的方法對所得的結(jié)論進行補充和修正。我們把既具有粘性又可壓縮的液體稱為實際液體。但只要壓力、速度及密度中有一個隨時間而變化，則液體流動就是非恒定流動或非定常流動。參考資料《液壓與氣壓傳動技術(shù)》 肖瓏 西安電子科技出版社出版社 .2008.《液壓與氣壓傳動》（第2版） 萬會雄 .教學(xué)后記 圖211 恒定流動與非恒定流動(a)恒定流動 (b)非恒定流動2．通流截面、平均流速和流量①通流截面 液體流動時，垂直于液體流動方向的截面稱為通流截面或過流斷面。如圖212所示，截面A－A和截面B－B均為通流截面。即可認為通流截面上各點的流速均為平均流速，用v來表示二、 連續(xù)性方程 質(zhì)量守恒是自然界的客觀規(guī)律，不可壓縮的液體在作恒定流動的過程中同樣遵守質(zhì)量守恒定律。如圖215 所示，任取一流管，兩端通流截面為AA2，在流管中取一微小流束，流速兩端的截面面積分別為dA1和dA2，在同一微小截面上各點的流速可認為是相等的且分別為u1，u2。三、伯努利方程1. 理想液體的伯努利方程 假定理想液體在如圖216 所示的管道中恒定流動，密度為ρ、質(zhì)量為m、體積為V的液體流過該管任意兩個通流截面1－1和2－2。若在很短的時間內(nèi)，液體通過兩通流截面的距離分別為dS1和dS2，則液體在兩通流截面處具有的能量為圖216 理想液體伯努利方程的推導(dǎo)示意圖通流截面1－1 通流截面2－2 壓力能 位 能 mgZ1 mgZ2動 能流動液體的能量因為也遵守能量守恒定律，因而有化簡后得 或 式（222）或（223）稱為理想液體的伯努利方程，也稱為理想液體的能量方程。 伯努利方程的物理意義為：在密封管道內(nèi)作恒定流動的理想液體具有三種形成的能量（即壓力能、勢能和動能），在沿管道流動的過程中，三種能量之間可以相互轉(zhuǎn)換，但是在管道任意一個通流截面處三種能量的總和是一個恒定的常量。因此，實際液體流動時存在能量損失， 假設(shè)圖216中液體從通流截面1－1流到通流截面22的能量損失用hw表示，其單位也為長度量綱。根據(jù)理論力學(xué)中的動量定理：作用在物體上全部外力的矢量和應(yīng)等于物體動量的變化率。該式為矢量表達式，在應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)具體要求，向指定方向投影，求得該方向的分量。因而可應(yīng)用動量方程計算液流作用在固體壁面上的總作用力。掌握方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥的工作原理。熟悉控制閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用。教學(xué)過程控制閥的作用及分類一、液壓控制閥的作用 液壓控制閥(簡稱液壓閥)是液壓系統(tǒng)中的控制元件，用來控制液壓系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流動方向，以滿足液壓缸、液壓馬達等執(zhí)行元件不同的動作要求，它是直接影響液壓系統(tǒng)工作過程和工作特性的重要元器件。下面介紹幾種不同的分類方法。各種不同的液壓閥有不同的性能參數(shù)，其共同的性能參數(shù)如下：（1）公稱通徑 公稱通徑代表閥的通流能力的大小，對應(yīng)于閥的額定流量。（2）額定壓力 額定壓力是液壓閥長期工作所允許的最高工作壓力。：（1）動作靈敏，沖擊和振動小、壓力損失少、密封性能好。方向控制閥方向控制閥就是用以控制液壓系統(tǒng)中液壓油流動的方向或液流的通斷，從而控制執(zhí)行元件的啟動、停止或換向的元件。一、單向閥1. 單向閥的結(jié)構(gòu)及工作原理（1）普通單向閥 普通單向閥就是只允許油液朝某一方向流動，而反向截止。單向閥分為管式和板式兩種連接方式。 單向閥中的彈簧主要是用來克服閥芯的摩擦阻力和慣性力。 （2）液控單向閥 如圖52（a）所示是液控單向閥的結(jié)構(gòu)。當(dāng)換向閥處于右位時，壓力油經(jīng)閥1進入液壓缸左腔，同時壓力油亦進入單向閥2的控制口K，打開閥2，使活塞右行，液壓缸右腔的壓力油經(jīng)閥2和換向閥流回油箱；反之活塞向左運動。由于液控單向閥的閥芯一般為錐閥芯，密封性能好，常用于執(zhí)行元件需要長時間保壓、鎖緊的情況下，也常用于防止立式液壓缸停止運動時因自重而下滑以及速度換接回路中。3. 單向閥的常見故障及排除單向閥的常見故障及排除間表51.二、換向閥1. 換向閥的分類和圖形符號 換向閥是利用閥芯相對于閥體的相對運動，使油路接通、斷開或變換液壓油的流動方向，從而使液壓執(zhí)行元件啟動、停止或改變運動方向。 按照換向閥的操縱方式可分為：手動、機動、電磁控制、液動、電液動換向閥，其操縱符號如圖5—4所示。 換向閥的分類如下： 按照換向閥的結(jié)構(gòu)形式可分為：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式和錐閥式。按照換向閥的閥芯在閥體中的定位方式又可分為：鋼球定位、彈簧復(fù)位、彈簧對中等。(1) 手動換向閥 圖56如圖所示為彈簧自動復(fù)位式三位四通手動換向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號。放開手柄1，閥芯3在彈簧4的作用下自動回復(fù)中位。該閥適用于動作頻繁、工作持續(xù)時間短的場合，操作比較安全，常用于工程機械的液壓傳動系統(tǒng)中。常用來控制機械運動部件的行程，故又稱行程換向閥。其中二位二通機動換向閥又分常開和常閉二種 (3) 電磁換向閥 電磁換向閥又稱為電動換向閥，它是利用電磁鐵通電吸合后產(chǎn)生的吸力推動閥芯動作來改變閥的工作位置。因此，它適用于較大流量的閥。當(dāng)控制油口KK2不通壓力油時，閥芯在對中彈簧作用下處于中位。(5) 電液動換向閥 電液動換向閥由電磁換向閥和液動換向閥組合而成。電液換向閥既能實現(xiàn)換向緩沖，又能用較小的電磁鐵控制大流量的液流，故在大流量的液壓系統(tǒng)中宜采用電液換向閥換向。這種常態(tài)位置時的內(nèi)部通路形式，稱為中位滑閥機能。1. 溢流閥的結(jié)構(gòu)及工作原理(1) 直動式溢流閥如圖5—12（a）所示，P是進油口，T是回油口，進口壓力油經(jīng)閥芯中間的阻尼孔作用在閥芯底部端面上，當(dāng)進口P從系統(tǒng)接入的油液壓力不高時，錐閥心被彈簧壓在閥座上，閥口關(guān)閉；當(dāng)進口油壓升高到能克服彈簧阻力時，推開錐閥，使閥口打開，油液就由進油口P流入，再從回油口T流回油箱（溢流），進油壓力也就不會繼續(xù)升高。調(diào)節(jié)螺母，改變彈簧壓緊力，也就調(diào)節(jié)了溢流閥進油口處的油壓。 當(dāng)溢流閥穩(wěn)定工作時，作用在閥芯上的力應(yīng)是平衡的。先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)原理與直動式溢流閥相同，但一般采用錐閥式結(jié)構(gòu)。圖513為一級同心溢流閥的工作原理圖。溢流閥的靜態(tài)特性指溢流閥在穩(wěn)定狀態(tài)下（即系統(tǒng)在沒有突變時）的性能，其主要指標有壓力流量特性、啟閉特性、卸荷壓力等。 （1）壓力流量特性 當(dāng)溢流量變化時,閥口開度也相應(yīng)地變化，其溢流壓力也有所變化,這就是溢流閥的壓力流量特性。當(dāng)溢流量達到閥的額定流量時，與此相對應(yīng)的壓力值稱為溢流閥的全流量溢流壓力。反之，調(diào)壓性能就差。啟閉特性可分為開啟特性和閉合特性，一般用溢流閥穩(wěn)定工作時的壓力—流量特性來描述。顯然，它和通道阻力和平衡彈簧預(yù)緊力有關(guān) 3. 溢流閥的應(yīng)用（1）調(diào)壓溢流 （2）安全保護 （3）使泵卸荷 （4）遠程調(diào)壓 （5）形成背壓 4. 溢流閥的常見故障及排除方法溢流閥的常見故障及排除方法見表55 。減壓閥又可分為定壓減壓閥、定比減壓閥和定差減壓閥三種。減壓閥也分為直動式和先導(dǎo)式兩種。 從以上工作原理可以看出先導(dǎo)減壓閥和先導(dǎo)溢流閥的自動調(diào)節(jié)原理相似，不同的是：(1) 溢流閥保持進口壓力基本不變，而減壓閥保持出口壓力基本不變。(3) 溢流閥彈簧腔的油液經(jīng)閥的內(nèi)部通道與閥出口相通；減壓閥是外部回油，內(nèi)部泄油只能單獨有泄油口。如夾緊回路、控制回路和潤滑回路等。此外，減壓閥還可用于穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，減少壓力波動帶來的影響，改善系統(tǒng)控制性能等?？刂朴吐返墓ぷ饔蛪篜3較低，潤滑油路的工作壓力P2則更低，皆可以用減壓閥來實現(xiàn)調(diào)節(jié)。按控制壓力來源的不同，順序閥可分為內(nèi)控式和外控(液控)式。按結(jié)構(gòu)的不同，順序閥也有直動式和先導(dǎo)式之分。它們的主要差別是：(1) 順序閥的出油口與負載油路相連接，而溢流閥的出油口直接接回油箱。(3) 順序閥的進口壓力由液壓系統(tǒng)工況來決定，當(dāng)進口壓力低于調(diào)壓彈簧的調(diào)定壓力時，閥口關(guān)閉；當(dāng)進口壓力超過彈簧的調(diào)定壓力時，閥口開啟，接通油路，出口壓力油對下游負載做功。順序閥用來實現(xiàn)對工件先定位后夾緊的動作順序。這時由于液壓壓力低于順序閥的調(diào)定壓力，因而壓力油不能進入夾緊缸下腔，工件不能夾緊。二位四通手動閥的左位接入油路時，壓力油則同時進入定位缸和夾緊缸的上腔，推動活塞向下移動，拔出定位銷，松開工件。 順序閥的調(diào)整壓力應(yīng)高于先動作缸的最高工作壓力，以保證動作順序可靠。在液壓系統(tǒng)的壓力上升或下降到調(diào)定的啟、閉壓力時，使微動開關(guān)通、斷，發(fā)出電信號，控制電器元件（如電動機、電磁鐵各類繼電器等）工作。例如，當(dāng)切削力過大時實現(xiàn)自動退刀；潤滑系統(tǒng)發(fā)生故障時，實現(xiàn)自動停車；外界負載過大時，斷開液壓泵電動機的電源等。前者通常包括感壓元件、調(diào)壓復(fù)位彈簧和限位機構(gòu)等。 按感壓元件的不同壓力繼電器大體分為柱塞式、膜片式、彈簧管式、波紋管式四種。1. 柱塞式壓力繼電器 壓力油作用在柱塞1的底部，當(dāng)液壓壓力達到壓力繼電器調(diào)壓彈簧調(diào)整值時，作用在柱塞1上的液壓作用力便直接壓縮彈簧，壓下微動開關(guān)觸頭，發(fā)出電信號（圖示位置）。其工作原理是控制油口K接到需要取得液壓信號的油路上，當(dāng)其壓力達到彈簧調(diào)定力時，膜片1在液壓力的作用下產(chǎn)生變形，使柱塞2上升。當(dāng)進口油壓因漏油或其他原因下降到一定值時，彈簧7使柱塞2下移，鋼球5和6回落入柱塞的錐面槽內(nèi)，微動開關(guān)11復(fù)位，切斷電信號，并將杠桿10推回原位，斷開或接通電路。其缺點是易受壓力波動影響，不宜用于高壓系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動把手可使閥芯作軸向移動, 以改變節(jié)流口的通流面積。三種節(jié)流口的流量特性曲線如圖524所示。三種結(jié)構(gòu)形式的節(jié)流口中，通過薄壁小孔的流量受到壓差改變的影響最小，見上圖。對于細長小孔，通過它的流量會受到粘度的影響，而油液粘度對溫度很敏感。（3）孔口大小對流量大