工学工学 浙江大学研究生液浙江大学研究生液压伺服课第二章新压伺服课第二章新液压放大元件液压放大元件也称为液压放大器 以小功率控制大功率 三极管：Ic=B*Ib液压放大元件包括滑阀、喷嘴挡板阀和射流管阀等。第一节 圆柱滑阀的结构形式及分类按进、出阀的通道数划分四通阀三通阀二通阀按滑阀工作边数划分四边滑阀双边滑阀单边滑阀按滑阀的预开口型式划分正开口零开口负开口第二章 滑阀静态特性的一般分析滑阀的静态特性一般分析滑阀节流口的流量特性（锐边节流）矩形窗口考虑径向间隙层流小缝隙流动时滑阀压力流量特性的一般表达式设供油压力为 ，供油流量 ，负载流量 ,通往负载油缸两端的压力 、 回油压力负载压力负载流量供油流量 根据节流公式， 和 也认为是锐边节流，假设各节流窗口是匹配对称的匹配指不论 是多少，总有对称指阀芯不论左移还是右移，即还是说明向左右移动性能一样。另外一般矩形阀口 流量系数 都一样。可得理由 如果根据（3）式根据（5）、（7）式根据（4）、（6）式矛盾液压放大元件理由 如果根据（3）式根据（5）、（7）式根据（4）、（6）式故可得： 和 即：矛盾液压放大元件得：得：负载流量公式和供油流量公式：阀的线性化分析和阀的系数阀的负载流量特性方程利用线性化理论对系统进行分析时，必须将此方程线性化。因为台劳级数展开即 附近， 也在0附近变化，则 就是负载的流量。阀的三个系数(流量增益、流量压力系数、压力增益)流量增益它是流量特性曲线在某一点的切线斜率。表示负载压降一定时，阀单位输入位移所引起的负载流量变化的大小。其值越大，阀对负载流量的控制就越灵敏。流量-压力系数是压力-流量曲线的切线低斜率加负号。表示阀开度一定时，负载压降变化所引起的负载流量变化大小。其值越小，阀抵抗负载变化的能力大，即阀的刚度大。从动态观点看， 是系统中的一种阻尼，因为系统振动加剧时，负载压力的增大使阀输给系统的流量减小。压力增益（压力灵敏度）压力特性曲线的切线斜率。压力增益是指 时，阀单位输入位移所引起的负载压力变化的大小。此值大，阀对负载压力的控制灵敏度高。说明1.任何一种阀都可以用以上三个系数来描述2. 影响系统的开环增益3. 影响系统的开环阻尼比 4. 说明液压动力元件能以很小的位移驱动很大的负载压力来推动油缸或液压马达。当QL=0说明负载力很大，马达油缸不动，这时很小的开口位移就可以使供油压力全部变成负载压力。3. 随工作点的变化而变化，但在 这点是最重要点（通常所讲的阀系数，是指在该点时的阀系数大小），此处， 最大 最小最不利于系统的稳定性。另一方面伺服系统经常在 此处附近工作。第三节零开口四边滑阀的静态特性理想零开口阀径向间隙为零绝对锐边节流匹配对称说明：用理想零开口阀作理论分析与实际相关不大（仅在开口量很小时，才有明显变化）对于理想零开口阀理想零开口四通滑阀的阀系数说明：1、 是比较精确的（即除所测和理论分析一致。2、 与实际相差悬殊实际零开口四通滑阀系数计算在零位时存在径向间隙，形成一个节流口由于匹配对称，可设每个阀口则总的泄漏量为实际零开口阀系数实验测定测定关闭负载通道，直接用压力表测P1、P2，回油处接流量计，可知QL=0，PL=P1-P2，移动阀芯产生位移xV，可画出PL- xV曲线和QS-xV曲线。测定阀芯在零位xV=0，PL=0，关闭负载通道QL=0，测PS与QC，改变PS ，可得一组QC 。第四节正开口四边滑阀的静态特性特点：当阀处于零位时，四个节流口有相同的正开口量U假设：匹配对称工作范围在正开口量的范围内（|xV|=U),否则变成零开口阀。第五节双边滑阀的静态特性特点：结构简单，控制尺寸只有一个必须使用面积不等的活塞的油缸，以便能反向运动。一般不能控制液压马达在供油压力是PS，使PC上升和下降值的范围一样，则PC =PS/2无负载时Ah=2Ar单边负载时，面积比应按来PC =PS/2考虑压力-流量曲线正开口三通阀静态特性压力流量方程（正开口量U）小结：正开口阀（三、四通）的流量增益是零开口的一倍，阀口面积变化增加一倍零开口的三通阀和零开口四通阀 相比较,流量增益相同，正开口的三通阀和正开口四通阀相比较,流量增益相同，但三通的压力增益比四通小一半，说明对负载力的误差增加一倍动态特性 四通最好，三通次之，二通最差加工 四通是难，三通次之，二通最易第六节滑阀的受力分析液动力的计算液压油流过滑阀时，由于流速的大小方向变化，会对滑阀产生一个力液动力，该力由两部分组成：瞬态液动力和稳态液动力。稳态瞬态瞬态液动力在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力就是瞬态液动力。稳态液动力的补偿稳态液动力是限制额定流量的重要因素，因为电-机械转换器的驱动力是有限的，因此消除稳态液动力的影响是一大难题。液压卡紧力及其补偿由于滑阀不可能是理想的圆柱体，由于径向压力颁布不均，令产生一个侧向力，使阀芯紧紧压在阀套上，使阀芯难移动。产生卡紧力的原因阀芯有锥度有偏心（阀芯、阀套等)流道是扩散型的并芯两端有压差解决方法开均压槽（压力短路）尺寸：1*1、0.5*0.5矩形、半圆形、三角形作用减小径向不平衡力（液压卡紧力）对油液中脏颗粒提供一个可藏处，减小摩擦减小泄漏第七节滑阀的输出功率及效率阀的效率说明第九节喷嘴挡析板阀由固定节流口、喷嘴、挡板组成特点：结构简单，加工容易，运动部件质量小，对油液不敏感；但零位泄漏流量大单喷嘴-挡板阀单喷嘴-挡板阀双喷嘴挡板阀压力流量特性和阀系数第十节射流管阀主要由射流管和接收器组成特点：搞污染能力强压力恢复系数和流量恢复系数高其特性不易预测，主要靠实验测得射流管的惯性较大零位泄漏量大当油液粘性变化时，对特性影响较大，低温特性较差结束结束