液压传动基本概念
液压传动的基本概念
液压传动的基本概念一、概述液压传动是以液体（通常是油液）作为工作介质，利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。
它通过液压泵，将电动的机械能转换为液体的压力能，又通过管路、控制阀等原件，经液压缸（或液压马达）将液体的压力能转换成机械能，驱动负载和实现执行机构的运动。
液压传动与机械传动、电气传动相比较，具有以下优点：（1）易于在较大的速度范围内实现无级变速。
（2）易于获得很大的力或力矩，因此承载能力大。
（3）在功率相同的情况下，液压传动的体积小、质量轻，因而动作灵敏，惯性小。
（4）传动平稳，吸振能力强，便于实现频繁换向和过载保护。
（5）操纵简单，易于采用电气、液压联合控制以实现制动化。
（6）由于采用油液为工作介质，液压传动系统的一些部件之间能自行润滑，使用寿命长。
(7)液压元件易于实现系列化、标准化、通用化，便于设计、制造，有利于推广应用。
液压传动亦存在如下缺点：（1）液压元件的制造精度和密封性能要求高，加工和安装都比较困难。
（2）泄漏难以避免，并且油液有一定的可压缩性，因此，传动比不能恒定，不适用于传动要求严格的场合。
（3）泄漏引起的能量损失（容积损失），是液压传动中主要的能量损失，此外油液在管道中受到的阻力以及机械摩擦等也会引起一定的能量损失，致使液压传动的效率较低。
（4）油液的黏度随温度变化而变化，当油温变化时，会直接影响传动机构的工作性能。
此外，在低温条件或高温条件下采用液压传动有较大的困难。
（5）油液中渗入空气时，会产生噪声，容易引起振动和爬行（运动速度不均匀）影响传动平稳。
（6）维修保养较困难，工作量大。
当液压系统产生故障时，故障原因不以查找，排除较困难。
二、液压传动原理图9—1为液压千斤顶的工作原理。
液压千斤顶主要由手动柱塞液压泵（杠杆1、泵体2、活塞3）和液压缸（活塞11、缸体12）两大部分构成。
大、小活塞与缸体、泵体的接触面之间，具有良好的配合，既能活塞移动顺利，又能形成可靠的密封。
液压传动概述
机床工业
国防工业
冶金工业
工程机械
农业机械
汽车工业
轻纺工业
船舶工业
液压传动在矿山机械中的应用:
凿岩机，开掘机，开采机，破碎机，提升机，液压支架等
液压支架
利用液压千斤顶给汽车换胎
以液压油液作 为工作介质将 作用力放大。
以力矩平衡和 杠杆原理将作 用力放大。
利用撬棒撬动大石头
一、液压传动的概念
液压传动的概念：利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的一
种传动方式。
液压千斤顶的工作原理
二，液压传动的工作原理 从液压千斤顶的工作过程，可以归纳出液压传动的基本原理如下：
（1）液压传动以液压（液压油）作为传递运动和动力的工作介质；
（2）液压传动中经过两次能量转换，先把机械能转换为便于输送的 液体的压力能，然后把来自体的压力能转换为机械能对外做功；
（3）液压传动是依靠密封的容器（或密闭系统）内密封容积的变 化来传递能量的。
三、液压传动的特点
优点
传动平稳 质量轻、体积小
§1-1 液压传动概述
1．掌握液压传动的概念。
2．掌握液压传动的工作原理。 3．了解液压传动的优点、缺点。
4．了解液压传动在现代工业生产中的应用。
导入
看一看，想一想： 液压千斤顶体积小 巧，却可以将人力放 大到足够抬起沉重的 汽车。究其根源主要 是液压千斤顶所采用 的放大力的工作原理 与杠杆不同。它是怎 么样将力传递放大的 呢？
容易实现无级调 速
易于实现过载保 护
承载能力大
液压元件能够自动润滑
容易实现复杂动 作
缺点
油液中混入空气， 易影响工作性能 液压元件制造精 度要求高 油液受温度的影 响 不适宜远距离 输送动力
液压传动基本概念
润滑，使寿命长。
⑦液压元件实现了系列化、标准化和通用化，易于设计、制造和推广应用。
课堂教学安排
教学过程
主 要 教 学 内 容 及 步 骤
缺：①液压元件的制造精度和密封性能要求高，加工和安装都比较困难。
②泄漏难以避免，并且油液有一定的可压缩性，因此，传动比不能恒定，
液压传动基本概念
课题序号
授课班级
3404
授课课时
2
授课形式
新授
授课章节
名 称
第九章 液压传动的基本概念
§9-1液压传动原理及其系统的组成
使用教具
教学目的
1、了解液压传动的工作原理.
2、掌握液压传动传统的组成部分及其功用.
3、理解液体的基本特征.
教学重点
组成、功用、工作原理
教学难点
工作原理
更新、补
充、删节
3、控制部分——来控制和调节油液的压力、流量和流动方向
4、辅助部分——将前面三部分连接在一起，组成一个系统，起贮油、过滤、
测量和密封等作用，保证系统正常地工作
三、液压元件的图形符号
只表示元件的功能、操作（控制）方法及外部连口
不表示元件的具体结构及参数、连接口的实际位置和元件的安装位置
§9-1液压传动原理及其系统的组成
一、概述
1、液压传动——以液体（通常为油液）作为工作介质、利用液体压力来传递
动力和进行控制的一种传动方式。
2、液压传动原理
工作介质密封容积传递运动
油液 能量转换
油液内部的压力传递动力
课堂教学安排
教学过程
主 要 教 学 内 容 及 步 骤
液压传动基本知识
第一讲液压传动基础知识一、什么是液压传动？定义：利用密闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫液压传动。
液压传动以液体为工作介质，在液压泵中将机械能转换为液压能，在液压缸（立柱、千斤顶）或液压马达中将液压能又转换为机械能。
二、液压传动系统由哪几部分组成？液压传动系统由液压动力源、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液体组成。
三、液压传动最基本的技术参数：1、压力：也叫压强，沿用物理学静压力的定义。
静压力：静止液体中单位承压面积上所受作用力的大小。
单位：工程单位kgf/cm 2法定单位：1MPa （兆帕）=106Pa （帕）1MPa （兆帕）~10kgf/ce2、流量：单位时间内流过管道某一截面的液体的体积。
单位：工程单位：L/min （升/分钟）法定单位：m 3/s四、职能符号：定义：在液压系统中，采用一定的图形符号来简便、清楚地表达各种元件和管道，这种图形符号称为职能符号。
作用：表达元件的作用、原理，用职能符号绘制的液压系统图简便直观；但不能反映元件的结构。
如图：过滤器 /VNX五、常用密封件：1.O 形圈：常用标记方法：公称外径（mm ）截面直径（mm ）2•挡圈（0形圈用）：3. 常用标记方法：挡圈ADXdXa千斤顶双向锁 截止阀安全阀A 型（切口式）；D 外径（mm ）；d 内径（mm ）；a 厚度（mm ）第二讲控制阀；液控单向阀；单向锁一、控制阀：1. 定义：在液压传动系统中，对传动液体的压力、流量或方向进行调节和控制的液压元件统称为控制阀。
2. 分类：根据阀在液压系统中的作用不同分为三类：压力控制阀：如安全阀、溢流阀流量控制阀：如节流阀方向控制阀：如操纵阀液控单向阀双向锁3. 对阀的基本要求：（1）工作压力和流量应与系统相适应；（2）动作准确，灵敏可靠，工作平稳，无冲击和振动现象；（3）密封性能好，泄漏量小；（4）结构简单，制作方便，通用性大。
二、液控单向阀结构与原理：1. 定义：在支架液压系统中用以闭锁液压缸中的液体，使之承载的控制元件为液控单向阀。
第三章-补充知识-液压传动基础知识-精简版2020
二、液压传动的主要缺点
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下缺点
1、由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄 漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。
2、工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。 3、液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。由于液体介质的泄漏及可
液压传动
第一章 液压传动概述
第一节 液压传动的定义、工作原理及组成
一、基本概念 1、液压传动的定义
用液体作为工作介质，在密封的回路里，以液体的压力能进行能 量传递的传动方式，称之为液压传动。
2、液压控制的定义
液压控制与液压传动的不同之点在于液压控制是一个自动控制系 统，具有反馈装置，系统具有较强的抗干扰能力,所以系统输出量 的精度高。
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点
1、液压传动的各种元件、可根据需要方便、灵活地来布置； 2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； 3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1)； 4、可自动实现过载保护； 5、一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长； 6、很容易实现直线运动； 7、容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程
低速液压马达的基本形式是 径向柱塞式，例如多作用内曲线式、单作 用曲轴连杆式和静压 平衡式等。
低速液压马达的主要特点是：排量大，体积大，转速低，有的可低到每 分钟几转甚至不到一转。通常低速液压马达的输出扭矩较大，可达 几千 到几万 ，所以又称为低速大扭矩液压马达。
第三节 液压缸
一、 液压缸的类型和特点
3、 活塞式液压缸典型结构
液压传动的基本原理
第一节液压传动的基来源理一基本观点液压传动是一种以液体（往常是油液）作为工作介质，以静压力和流量作为特征参量进行能量的变换、传递、分派的技术手段。
它的特色是：“以液体为工作介质，传达能量和进行控制。
”二液压传动系统的构成液压传动装置主要由以下四部分构成：a、能源装置：把机械能变换成油液液压能的装置。
最常有的形式就是液压泵，它给液压系统供给压力油。
b、履行装置：把油液的液压能变换成机械能的装置。
它能够是作直线运动的液压缸，也能够是作展转运动的液压马达。
c、控制调理装置：对系统油液压力、流量或流动方向进行控制和调理的装置。
比如上述中的溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。
这些元件的不同构成形成了不同功能的液压系统。
d、协助装置：上述三部分之外的其余装置，比如上述的油箱、滤油器、油管等。
它们对保证系统正常工作也有重要作用。
三液压传动的工作原理液压泵由电机带动旋转后，从油箱中吸油。
油液经滤油器进入液压泵，当它从泵中输出进入压力管后，经过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推进活塞和工作台向右挪动。
这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管排回油箱。
假如换向阀换向，则压力管的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔，推进活塞和工作台向左挪动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管排回油箱。
工作台挪动速度是由节流阀来调理的。
当节流阀开大时，进入油缸的油液增加，工作台的挪动速度增大；当节流阀关小时，工作台的挪动速度减小。
为了战胜挪动工作台时所遇到的各种阻力，液压缸一定产生一个足够大的推力，这个推力是由液压缸中的油液压力产生的。
要战胜的阻力越大，缸中的油液压力越高；反之压力就越低。
输入液压缸的油液是经过节流阀调理的，液压泵输出的剩余的油液经溢流阀和回油管排回油箱，这只有在压力支管中的油液压力对溢流阀钢球的作使劲等于或略大于溢流阀中弹簧的预紧力时，油液才能顶开溢流阀中的钢球流回油箱。
所以，在系统中液压泵出口处的油液压力是由溢流阀决定的，它和缸中和油液压力不同样大。
液压技术基础
5、辅助元件
液压辅助元件涉及密封件、油管、管接头、过滤器、蓄能器、油箱和 压力计等。
（1）密封件 密封件旳功用在于预防液压油旳泄漏、外部灰尘旳侵入，防止影响液 压系统旳工作性能及污染环境。 常用旳密封措施和密封件有间隙密封、O形密封圈、Y形密封圈和V形 密封圈及活塞环、密封垫圈等。 （2）油管和管接头 油管是用来连接液压元件和输送液压油，管接头则是油管与油管、油 管与液压元件之间旳可拆卸连接件。 常用旳油管有钢管、钢管、塑料管、尼龙管和橡胶软管等。 常用旳管接头有焊接式、螺纹式、扩口式、卡套式、法兰式及油路块等 （3）过滤器 过滤器旳作用是从油液中清除固体污染物。 过滤器按构造不同可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式和磁性过滤器。
4、液压控制阀
（2）压力控制阀 在液压系统中，控制工作液体压力旳阀称为压力控制阀。常用
旳压力阀有溢流阀、减压阀、顺序阀。 （3）流量控制阀
流量控制阀是靠变化工作开口旳大小来控制经过阀旳流量，从 而调整执行机构（液压缸或液压电动机）运动速度旳液压元件。常 用旳流量控制阀有一般节流阀、调速阀以及这些阀和单向阀、行程 阀等旳多种组合阀。
1.3.2 液压传动旳主要优缺陷
1、优点： （1）可实现大范围旳无级调速； （2）同功率比较时，液压传动具有质量轻、体积小、运动惯量小、
反应速度快等特点； （3）液压传动旳各元件，可根据需要以便、灵活地来布置； （4）操纵省力，控制以便，易于实现自动化或遥控； （5）易于实现过载保护； （6）工作介质一般采用矿物油，相对运动表面可自行测滑，所以可
3、液压泵与液压马达
（3）液压马达（液压电机） 液压马达是液压系统旳执行元件，它是将系统旳液压能转换为
旋转形式旳机械能。 齿轮电机旳构造特点：
第2章液压传动的基本概念和常用参数
液压油选择
首先根据工作条件 （v、p 、T）和元件类型 选择油液品种，然后根据粘度选择牌号
慢速、高压、高温：μ大（以↓△q） 通常 < 快速、低压、低温：μ小（以↓△P）
2.1.3液体的可压缩性
液体受压力作用而发生体积缩小性质。可用 体积压缩系数κ来表示。 定义： 体积为Vo的液体，当压力增大△p时， 体积减小△v,则液体在单位压力变化下体积的相 对 变化量。 β = - △V / △p Vo β= （5-7）x10-10 m2/N
用Q表示。
即Q =v/t
Q— 液体流量， m3/s V—流过的液体体积 ，m3 T — 时间，s
2.3液压传动中的流量
理想状态，液体在同一时间内流过同一通道两个不同通流 截面的体积相等。 即Q(q)=v1A1=v2A2=常量 运动速度取决于流量
v Q / A （m / s)
油压机管路总的压力损失增大，势必会降低系统的效率，增加能量消 耗。而这些损耗的能量大部分转换为热能，使油液的温度上升，泄漏 量加大，影响液压系统的性能，甚至可能使油液氧化而产生杂质，造 成管道或阀口堵塞而使系统发生故障。 要减少油压机液压系统的压力损失，可采取减小液体的流速，减少管 道的弯头和过流断面的变化，缩短管道的长度以及降低管道内壁的表 面粗糙度等措施。当然，液体的流动速度也不能太小，否则在流量不 变的情况下势必造成系统中各元件尺寸加大，成本上升。 压力损失也具有两面性，利用它可以对液压系统的工作进行有效的控 制，确切地说，阻力效应是许多液压元件工作原理的基础。溢流阀、 减压阀、节流阀都是利用小孔及缝隙的液压阻力来进行工作的，而液 压缸的缓冲也是依赖缝瞰的阻尼作用实现的
第二章
液压传动的基本概念 和常用参数
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查找，排除较困难。
补：油液特性
黏性——温度影响大（温度高，黏度小，反之亦然）
可压缩性——能量储存（体积不可压缩）
二、液压传动系统的组成
1、动力部分——原动机的机械能转换为油液的压力能（液压能）
2、执行部分——将液压泵输入的油液压力能转换为带动工作机构的机械能
3、控制部分——来控制和调节油液的压力、流量和流动方向
4、辅助部分——将前面三部分连接在一起，组成一个系统，起贮油、过滤、
测量和密封等作用，保证系统正常地工作
三、液压元件的图形符号
只表示元件的功能、操作（控制）方法及外部连口
不表示元件的具体结构及参数、连接口的实际位置和元件的安装位置
⑥由于采用油液为工作介质，液压传动系统的一些部（零）件之间能自行
润滑，使寿命长。
⑦液压元件实现了系列化、标准化和通用化，易于设计、制造和推广应用。
课堂教学安排
教学过程
主 要 教 学 内 容 及 步 骤
缺：①液压元件的制造精度和密封性能要求高，加工和安装都比较困难。
②泄漏难以避免，并且油液有一定的可压缩性，因此，传动比不能恒定，
3、液压传动的特点
优：①能够方便地实现无级调速，调速范围大。
②易于获得很大的力或力矩，因此承载能力大。
③与机械传动和电气传动相比，在相同功率情况下，液压传动系统的体积
较小，重量较轻，因而动作灵敏，惯性小。
④传动平稳，吸振能力强，便于实现频繁换向和过载保护。
⑤操纵简便，易于采用电气、液压联合控制以实现自动化
§9-1液压传动原理及其系统的组成
一、概述
1、液压传动——以液体（通常为油液）作为工作介质、利用液体压力来传递
动力和进行控制的一种传动方式。
2、液压传动原理
工作介质密封容积传递运动
油液 能量转换
油液内部的压力传递动力
课堂教学安排
教学过程
主 要 教 学 内 容 及 步 骤
详讲下图
实现机械能→液压能→机械能的能量转换
不适用于传动比要求严格的场合。
③泄漏引起的能量损失（称容积损失），是液压传动中主要的能量损失此外
油液在管道中受到的阻力及机械摩擦等也会引起一定的能量损失，致使液压传
动的效率较低。
④油液的黏度随温度而变化，当油温变化时，会直接影响传动机构的工作
性能。此外，不宜在低温条件或高温条件下采用液压传动。
⑤油液中渗入空气时，会产生噪声，容易引起振动和爬行影响传动的平稳
内 容
补：油液特性
课外作业
教学后记
授课主要内容或板书设计
第九章 液压传动的基本概念
§9-1液压传动原理及其系统的组成
一、概述
1、液压传动
2、液压传动原理
3、液压传动的特点
二、液压传动系统的组成
课堂教学安排
教学过程主 要 Leabharlann 学 内 容 及 步 骤导入
机械传动
传动方式 液压传动
气动传动
电气传动
新授
第九章 液压传动的基本概念
液压传动基本概念
课题序号
授课班级
3404
授课课时
2
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新授
授课章节
名 称
第九章 液压传动的基本概念
§9-1液压传动原理及其系统的组成
使用教具
教学目的
1、了解液压传动的工作原理.
2、掌握液压传动传统的组成部分及其功用.
3、理解液体的基本特征.
教学重点
组成、功用、工作原理
教学难点
工作原理
更新、补
充、删节