第三章机械传动与液压传动

（三）功和功率
功： W=FS
功率： P W F v pA Q p Q
t
A
或：
• 在液压传动中，功率等于压力p与流量Q的乘积。 式中：P——功率（KW） p——压力（MPa） Q——流量（L/min）
四、液压传动的优缺点
（一）液压传动的优点
1. 与机械、电力等传动方式相比，输出同等功率条件下体 积、重量小很多，系统的布局、连接、安装灵活性大， 能构成用其他方法难以组成的复杂系统。
1.油箱 2.滤油器 3.油泵 4.压力表 5.工作台 6.液压缸 7.换向器 8.节流阀 9.溢流阀
机床工作台往复运动液压原理图
（一）动力部分
把机械能转换成液压能，用压力油推动整个液压系统 工作，常见的是液压泵。
（二）执行部分 把液体的压力能转换成机械能输出的装置，如在压力油 推动下作直线运动的液压缸或作回转运动的液压马达。
（二）液压传动的缺点
1. 采用油液为介质，相对表面间难免有泄漏，油 液也不是绝对不可压缩，因此不能严格保证定 比传动。
2. 对温度较敏感，在高温和低温条件下采用液压 传动有一定困难。
3. 液压元件制造精度较高，系统工作过程中发生 故障不易诊断。
五、液压泵
液压泵：将电动机输入的机械能转换为液体的压 力能。
液压泵实际流量和理论流量的比称为容积效率 ηv ，液压泵在能量转变过程中都存在容积损失 和机械损失两种消耗，故总效率为容积效率ηv与 机械效率ηm的 乘积。
•
容积效率：
v
Q QT
QT Q QT
1 Q QT
•
效率：
P出 p入
vm
液压泵的分类
• 按结构：
齿轮泵 叶片泵
• 按使用压力：
柱塞泵 低压泵 中压泵 高压泵
第二章 机械传动与液压传动
第一节 机械传动 第二节 液压传动
第二节 液压传动
液压传动是利用液体作为工作介质来传递运 动和动力的传动方式。由于液压传动有许多 明显的优点，在各种机器中广泛应用，特别 是在高效率的自动化和半自动的机器中应用 更为广泛。
一、液压传动的工作原理
• 液压传动：依靠液体介质的静压力来传递能量的液体 传动。 现观察和分析一个最简单的油压千斤顶工作原理图。
液压泵的主要性能参数
• 液压泵的输出压力：液压泵工作时的实际输出 的压力取决于外界负荷，随着副后负荷的变化 而变化。
• 额定压力：泵在连续运转时允许使用的最大工
作压力。
• 排量：泵轴旋转一周排出油液的体积。 • 理论流量：单位时间内理论上可以排出的液体
体积。等于排量和转速的乘积：
QT = qn
• 效率：泵的效率η是输出功率与输入功率之比。
1. 双作用叶片泵的工作原理
1.定子 2.转子 3.叶片 4.泵体
2. 单作用叶片泵的工作原理
1.转子 2.定子 3.叶片
（三）控制部分 对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节 的装置，如溢流阀、节流阀、换向阀等。 （四）辅助部分 保证液压传动系统正常工作所需的上述三种以外的装 置，如油箱、过滤器、蓄能器、油管等。
用职能符号表示的液压系统原理图
1.油箱 2.滤油器 3.油泵 4.节流阀 6.换向阀 8.活塞缸 9.活塞 10.工作台 12.换向手柄 13.溢流阀 5、7、11、14.管路
• 液压传动的特点： 1. 以液体作为工作介质。
2. 依靠密封容积的变化传递运动，依靠由外界负载 引起液体内部的压力传递动力。
3. 实现机械能和液体压力能的互相转换。
4. 系统压力取决于负载。
二、液压传动系统的组成
在液压传动中，只要控制油液的压力、流量 和流动方向，便可控制液压设备动作所要求 的推力（转矩）、速度（转速）和方向。
1.杠杆 2.小活塞 3.小油缸 4、5.钢球 6.大油缸 7.大活塞 8.重物 9.阀 10.油池
• 液压传动是以液体作为工作介质来传递能量的一种传 动方式，它依靠密封容积的变化传递运动，依靠液体 内部的压力（由外界负载所引起）传递动力。 是一种能量转换装置，先将机械能转换为便于输送
的液压能，随后又将液压能转换为机械能作功。
液压泵的性能好坏直接影响液压系统的工作性能 和可靠性，是液压传动中的主要组成部分。
1.弹簧 2、3.阀 4、5.油管 6.泵体 7.柱塞 8.偏心轮 9.电机 单柱柱塞油泵简图
液压泵的结构：
• 液压泵必须具有由运动部件(柱塞)和固定部件 (缸体)所构成的密闭容积，该容积的大小随运动 件的运动发生周期性变化。密闭容积增大形成负 压完成吸油；密闭容积减小则排油。吸油和排油 依赖容积的变化，故称之为容积式泵。
• 按流量特性：
定量泵 变量泵
定量泵：油泵转速不变时，流量不能调节。 变量泵：在转速不变时，通过调节可使泵
输出不同的流量。
液压泵的图形符号
(a) 单向定量液压泵 (c) 双向定量液压泵
(b) 单向变量液压泵 (d) 双向变量液压泵
（一）齿轮泵
齿轮泵是由装在壳体内的一对齿轮所组成，两 端面靠端盖密封。壳体、端盖和齿轮的各齿间槽 共同形成密封空间。
齿轮泵
齿轮泵的工作原理
特点：结构简单、重量轻、制造容易、 成本低、工作可靠、维修方便，广泛应用 在压力不高的液压系统中。
缺点：漏油较多，轴承载荷大，使压力 提高受到一定限制。
（二）叶片泵
单作用叶片泵和双作用叶片泵。 单作用叶片泵：转子每转一周有一次吸油 和压油，故得名单作用，是变量泵。 双作用叶片泵：转子每转一周完成两次吸 油和压油，故称为双作用，是定量泵。
三、液压传动基本参数
（一）压力
p F 单位面积上的液体Байду номын сангаас力： A
式中：p—液体压力（压强） A—面积 F—液压推力
压力单位：帕和兆帕 1 Pa=1 N/m2 1 MPa= 106 Pa
液压传动的压力 取决于负载。
（二）流量
单位时间内流过某一截面的液体体积：
Q V AS Av tt
单位：m3/s， 1 m3/s=60000L/min
2. 传递运动均匀平稳，无振动，油液本身也有吸振能力， 易实现快速启动、制动和频繁的换向，运行中可实现无 级调速。
3. 操作控制方便，省力，易实现自动控制、过载保护。特 别是与电气控制、电子控制相结合，易实现自动工作循 环和自动过载保护。
4. 液压元件易实现系列化、标准化、通用化，便于设计、 制造和推广使用。