(完整版)液压传动系统的概论.
(完整版)液压传动的基本原理
第一节液压传动的基本原理一基本概念液压传动是一种以液体（通常是油液）作为工作介质，以静压力和流量作为特性参量进行能量的转换、传递、分配的技术手段。
它的特点是：“以液体为工作介质，传递能量和进行控制。
”二液压传动系统的组成液压传动装置主要由以下四部分组成：a、能源装置：把机械能转换成油液液压能的装置。
最常见的形式就是液压泵，它给液压系统提供压力油。
b、执行装置：把油液的液压能转换成机械能的装置。
它可以是作直线运动的液压缸，也可以是作回转运动的液压马达。
c、控制调节装置：对系统油液压力、流量或流动方向进行控制和调节的装置。
例如上述中的溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。
这些元件的不同组成形成了不同功能的液压系统。
d、辅助装置：上述三部分以外的其它装置，例如上述的油箱、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，通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞和工作台向右移动。
这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管排回油箱。
如果换向阀换向，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，推动活塞和工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管排回油箱。
工作台移动速度是由节流阀来调节的。
当节流阀开大时，进入油缸的油液增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，工作台的移动速度减小。
为了克服移动工作台时所受到的各种阻力，液压缸必须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。
要克服的阻力越大，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通过节流阀调节的，液压泵输出的多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用力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一样大。
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§1-3
流体力学基础
2．压力的表示方法
绝对压力：以绝对真空作为基准所表示的压力。
相对压力：以大气压力作为基准所表示的压力。
绝对压力＝大气压力＋相对压力
压力的法定单位是Pa（帕），在工程上常采用kPa（千帕）
和Mpa（兆帕）。
§1-3
流体力学基础
3．压力的传递
帕斯卡原理：置于密闭容器
中的液体，其外加压力发生变化
大时，柱塞向左运动，密封容积减
小，油液产生压力。泵体内压力油
经单向阀6进入系统，液压泵压油。
§1-1
液压传动系统概述
二、液压泵的类型、参数和图形符号
1．液压泵的类型
§1-1
液压传动系统概述
2．液压泵的基本性能参数
（1）压力
1）工作压力（p）
液压泵实际工作时的输出压力。
2）额定压力（pn）
液压泵在正常工作条件下，按试验
回油箱，大活塞８在重物和自重
的作用下向下移动。
§1-1
液压传动系统概述
二、液压传动系统的组成
1．动力部分
动力部分将原动机输出的机械能转换为
油液的压力能（液压能）。
2．执行部分
执行部分将液压泵输入的油液压力能转
换为带动机构工作的机械能。
§1-1
液压传动系统概述
3．控制部分
控制部分用来控
4．辅助部分
作用下始终与偏心轮1接触。当偏心轮转动时，
柱塞作左右运动。
§1-1
液压传动系统概述
1．吸油过程
当偏心轮的向径由最大转向
最小时，柱塞向右运动，其左端
和泵体间的密封容积增大，形成
局部真空，油箱中的油液在大气
压的作用下打开单向阀5，油液进
液压传动原理
液压传动原理
液压传动是利用液体作为传动介质的一种传动方式。
其基本原理是利用液体在封闭的管路中传递和传递压力，实现动力的传输和控制。
液压传动的基本组成包括液压泵、液压马达（或液压缸）、液压控制阀、油箱和管路等。
液压泵通过正反转运动，将液体从油箱抽入和压入液压系统，形成压力。
液压控制阀负责控制液体的流动和压力，从而实现各种运动要求。
液压马达或液压缸作为执行元件，将液压能转化为机械能，实现物体的运动或执行各种工作。
液压传动的工作原理是基于压力传递和力平衡原理的。
当液压泵施加压力并推动液体进入管路时，液体通过管路传递压力，到达液压马达（或液压缸）。
根据巴斯卡定律，液体传递的压力在密闭的液压系统中是均匀分布的。
液压马达（或液压缸）接收到液体的压力后，将其转化为相应的机械能，实现物体的运动或执行工作任务。
液压传动的优点有很多。
首先，液压传动可以传递很大的力和扭矩，适用于大功率传动和高负载工作。
其次，液压传动具有较高的传动效率和精确的控制性能，可以实现平稳、连续和精确的运动控制。
此外，液压传动还具有较大的自动化程度和灵活性，可以通过电气或电子装置进行远程控制和集中控制。
总的来说，液压传动是一种高效、可靠且灵活的传动方式，广
泛应用于工程机械、冶金、船舶、航空航天等领域，成为现代工业中不可或缺的重要技术。
(完整版)液压系统基础知识大全液压系统的组成及其作用一个完整的液压系统
液压系统基础知识大全液压系统的组成及其作用一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。
液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。
根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。
根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位油温计等。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
液压系统结构液压系统由信号控制和液压动力两部分组成，信号控制部分用于驱动液压动力部分中的控制阀动作。
液压动力部分采用回路图方式表示，以表明不同功能元件之间的相互关系。
液压源含有液压泵、电动机和液压辅助元件；液压控制部分含有各种控制阀，其用于控制工作油液的流量、压力和方向；执行部分含有液压缸或液压马达，其可按实际要求来选择。
在分析和设计实际任务时，一般采用方框图显示设备中实际运行状况。
空心箭头表示信号流，而实心箭头则表示能量流。
基本液压回路中的动作顺序—控制元件（二位四通换向阀）的换向和弹簧复位、执行元件（双作用液压缸）的伸出和回缩以及溢流阀的开启和关闭。
对于执行元件和控制元件，演示文稿都是基于相应回路图符号，这也为介绍回路图符号作了准备。
根据系统工作原理，您可对所有回路依次进行编号。
液压系统基础知识及液压元件
缸体3
配油盘4
吸油口6
压油口7
品质改变世界
1、动力元件-液压泵 1.7.3 排量的计算
一个密封空间: V A h
d2
4
h
h tg h D tg D d2 V D tg 4 d2 D tg z 排量: V V z 4
式中： d - 柱塞直径 D - 柱塞分布圆直径 δ - 斜盘倾角 z - 柱塞数
低压力
1 kg
压力 =
负载 面积
负载
1kg
高压力
压力
面积
品质改变世界
1、压力、流量和功率 1.1.2、压力的单位
压力的国际单位为pa,1pa=1N/m^2;常用单位MPa、 kPa、 Bar、Psi等。 1MPa=1000kPa=10Bar=145Psi=1*10^6 Pa 压力的大小取决于负载的大小？
品质改变世界
1、动力元件-液压泵 1.7.4 理论流量的计算和油泵的脉动
流量:
q Vn v
d2
4
D tg znv
品质改变世界
1、动力元件-液压泵 1.7.5 主要零件
配油盘
缸体
柱塞
滑靴
品质改变世界
1、动力元件-液压泵
负载敏感变量泵的泵头阀
3
2
1
力士乐A11VO260、190泵头 阀
品质改变世界
1、工作介质
1.3.3、推荐用油： 掘进机所用液压油，必须是适合于高压系统的抗磨液 压油，所选用的液压油要具有合适的粘度指数、良好的抗 氧化性、抗磨性能、抗乳化能力和润滑性等。
品质改变世界
1.4、液压油的污染
1.4.1、液压油的污染：一般有外部污染及内部污染组 成。 外部污染是指由于装配、维修时对液压油的污染； 内部污染是指由于液压元器件磨损、损坏及温度过高或 过低造成液压油变质污染。 1.4.2、液压油污染的危害： 加剧元件磨损，导致元件性能衰降； 固体颗粒堵塞或淤积，引起元件突发性故障（如滑阀 卡紧等）； 加速油液性能劣化。
液压传动基础
1、叶片泵的工作原理
如下所示为叶片泵的工作原理，它主要由定子、 转子、叶片、配油盘、转动轴和泵体等组成。定 子内表面是由两段长半径圆弧和四段过渡曲线八 个部分组成，且定子和转子是同心的，转子旋转 时，叶片靠离心力和根部油压作用伸出紧贴在定 子的内表面上，两两叶片之间和转子的外圆柱面， 定子内表面及前后配油盘形成一个个密封工作容 腔。如图中转子逆时针方向旋转，密封工作腔的 容积在左上角和右下角处逐渐增大，形成局部真 空而吸油，在右上角和左下角处逐渐减小而压油， 吸油区和压油区之间有一估封油区把它们隔开。
粘度与温度的关系
液压油粘度对温度变化十分敏感，温度升高， 粘度下降。这种油的粘度随温度变化的性质称 为粘温特性。（上图是几种国产油的粘温图） 油液粘度的变化直接影响液压系统的性能和 泄漏量，因此希望粘度随温度的变化越小越好。
2、液体的可压缩性
液体受压力作用而使其体积发生变化的性 质，称为液体的可压缩性。矿物油可压缩 性约比钢大100~150倍。 对于一般的液压系统压力不高时，液体的可 压缩性很小，因此可以认为液体是不可压 缩的。
（三）、液压油的污染及其控制
1．污染的原因及危害
液压油受到污染，常常是液压系统发生故障的主要原因。工作液体 中的污染物来源包括：液压装置组装时残留下来的污染物(如切屑、 毛刺、型砂、磨粒、焊渣、铁锈等)；从周围环境混入的污染物(如 空气、尘埃、水滴等)；在工作过程中产生的污染物(如金属微粒、 锈斑、涂料剥离片、密封材料剥离片、水分、气泡以及工作液体变 质后的胶状生成物等)。
四、液压传动的优缺点
（一）、液压传动的主要优点 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，不仅可实现更高程度的自动控制 过程，而且可以实现遥控。 （二）、液压传动的主要缺点 (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。 (4)由于液体介质的泄漏及可压缩性影响，不能得到严格的定比传动。 (5)液压传动出故障时不易找出原因；使用和维修要求有较高的技术水平。 (6)油液污染
(完整版)液压与气压传动概念知识点总结考试重要考点
1.液压系统的工作原理：1）．液压是以液体作为工作介质来进行能量传递和转换的；2）．液压以液体压力能来传递动力和运动的；3）．液压的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行的。
2.液压传动系统的组成：动力装置、控制及调节装置、执行元件、辅助装置、工作介质。
3.液压传动系统的组成部分的作用：1）动力装置：对液压传动系统来说是液压泵，其作用是为液压传动系统提供压力油；对气压传动系统来说是气压发生装置（气源装置），其作用是为气压传动系统提供压缩空气。
2）控制及其调节装置：用来控制工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构按要求工作；3）执行元件：在工作介质的作用下输出力和速度（或转矩和转速），以驱动工作机构作功；4）辅助装置：一些对完成主要工作起辅助作用的元件，对保证系统正常工作有着重要的作用；5）工作介质：利用液体的压力能来传递能量。
4.液压传动的特点：优点：1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生更大的动力；2）液压装置容易做到对速度的无极调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长；5）液压装置易于实现自动化，实现复杂的运动和操作；6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用；缺点：7）液压传动无法保证严格的传动比；8）液压传动有较多的能量损失（泄露损失、摩擦损失等），传动效率相对低；9）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作；10）液压传动在出现故障时不易诊断。
5.在液压传动技术中，液压油液最重要的特性是它的可压缩性和粘性。
6.粘温特性：温度升高，粘度显著下降的特性。
7.静止液体的压力性质：1）液体的压力沿着内法线方向上相等；2）静止液体内任一点处的压力在各个方向上都相等。
8.帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力可以等值传递到液体内各点，也称静压传递原理。
液压传动课件第1-2章
液压系统若 能正常工作必须 由五部分组成。
(1) 动力装置 (2) 执行元件
(3) 控制调节元件 (4) 辅助元件 (5) 工作介质
二、液压传动系统的图形符号
简单机床的液压传动系统 1一油箱2一滤油器3一液压泵4一节流阀5一溢流阀6一换向阀 7一换向阀手柄 8一液压缸9～活塞10一工作台
第二节 液压传动的优缺点
第三节 液压传动的应用和发展
一、液压传动在各类机械中的应用
二、液压传动技术的发展概况
近年来，液压行业对于计算机技术的应用给予极大的关注，其中计
算机辅助设计
的推广使用和数字控制液
压元件的研制开发尤其突出。
另外，减小元件的体积和重量，提高元件的寿命，研制新介质以及 污染控制的研究，也是当前液压传动及液压控制技术发展和研究的重要 课题。
一、液体流经小孔的流量
小孔一般可以分为三种：当小孔的长径比
壁孔；当
时，称为细长孔；当
时，称为薄 时，称为短孔。
(一) 液体流经薄壁小孔和短孔的流量
流经薄壁小孔的流量 与小孔的过流断面面积 及小
孔两端压力差的平方根
成正比。
式中
与小孔的结构及液体的密度等有关的系数。
流经薄壁小孔时液流变化示意图
(二)液体流经细长小孔的流量 计算公式。即
三、阀的压力损失 式中
四、管路系统的总压力损失
1) 当液压缸无杆腔进压力油，有杆腔回油，活塞向右移动时
当量压力损失的计算
2) 当液压缸有杆腔进压力油，无杆腔回油，活塞向左移动时
式中A1——液压缸无杆腔有效作用面积； A2——液压缸有杆腔有效作用面积； ——回油路当量压力损失。
第五节 液体流经小孔和间隙的流量
虑到实际圆管截面可能有变形，以及靠近管壁处的液层可能冷却，
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液压传动技术的历史进展与趋势
从公元前200多年前到17世纪初，包括希腊人发明的螺旋提水工具和中国出现的水轮等，可以说是液压技术最古老的应用。
自17世纪至19世纪，欧洲人对液体力学、液体传动、机构学及控制理论与机械制造做出了主要贡献，其中包括：1648年法国的B．帕斯卡(B．Pascal)提出的液体中压力传递的基本定律；1681年D．帕潘(D．Papain)发明的带安全阀的压力釜；1850年英国工程师威廉姆．乔治．阿姆斯特朗(William George Armstrong)关于液压蓄能器的发明；19世纪中叶英国工程师佛莱明•詹金(F．Jinken)所发明的世界上第一台蒸气喷射器差压补偿流量控制阀；1795年英国人约瑟夫•布瑞玛(Joseph Bramah)登记的第一台液压机的英国专利；这些贡献与成就为20世纪液压传动与控制技术的发展奠定了科学与工艺基础。
19世纪工业上所使用的液压传动装置是以水作为工作介质，因其密封问题一直未能很好解决以及电气传动技术的发展和竞争，曾一度导致液压技术停滞不前,卷板机。
此种情况直至1905年美国人詹涅(Janney)首先将矿物油代替水作液压介质后才开始改观,折弯机。
20世纪30年代后，由于车辆、航空、舰船等功率传动的推动，相继出现了斜轴式及弯轴式轴向柱塞泵、径向和轴向液压马达；1936年Harry Vickers发明了先导控制压力阀为标志的管式系列液压控制元件。
第二次世界大战期间，由于军事上的需要，出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制系统，从而使液压技术得到了迅猛发展。
20世纪50年代，随着世界各国经济的恢复和发展，生产过程自动化的不断增长，使玻璃冷却器技术很快转入民用工业，在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛发展和应用。
同期，德国阿亨工业大学(TH Aachen)在仿形刀架
方面，美国麻省理工学院(MIT)Blackburn、Lee及Shearer等学者在电液伺服阀方面的研究取得了很大进展(出版了著名的《液压气动控制》一书)。
这些成果乃至Harry Vickers 发明的先导式压力控制阀结构至今仍为全世界所采用。
20世纪60年代以来，随着原子能、航空航天技术、微电子技术的发展，液压技术在更深、更广阔的领域得到了发展，60年代出现了板式、叠加式液压阀系列，发展了以比例电磁铁为电气一机械转换器的电液比例控制阀并被广泛用于工业控制中，提高了电液控制系统的抗污染能力和性能价格比。
70年代出现了插装式系列液压元件。
80年代以来，液压脱硫喷射器技术与现代数学、力学和微电子技术、计算机技术、控制科学等紧密结合，出现了微处理机、电子放大器、传感测量元件和液压控制单元相互集成的机电一体化产品(如美国Lee公司研制的微型液压阀等)，提高了液压系统的智能化程度和可靠性，并应用计算机技术开展了对液压元件和系统的动、静态性能数字仿真及结构的辅助设计和制造(CAD／CAM)。
如前所述，随着科学技术的进步和人类环保、能源危机意识的提高，近20年来人们重新认识和研究以历史上以纯水作为工作介质的纯水液压传动技术，并在理论上和应用研究上，都得到了持续稳定地复苏和发展，正在逐渐成为现代液压传动技术中的热点技术(Emerging T echnology)和新的发展方向之一。
液压技术的应用领域也不断拓展，几乎囊括了国民经济的各个部门：从机械加工及装配线到材料压延和塑料成形设备；从材料及构件试验机到电液仿真试验平台；从建筑及工程机械到农业及环境保护设备；从电力、煤炭等能源机械到石油天然气探采及各类化工设备；从矿山开采机械到钢铁冶金设备；从橡胶、皮革、造纸等轻工机械到家用电器、电子信息产品自动生产线及印刷、办公自动化设备；从食品机械、喷胶棉机械及医疗器械到娱乐休闲及体育训练器械；从航空航天控制到船舶、铁路和公路运输车辆……液压传动与控制已成为现代机械工程的基本要素和工程控制的关键技术之一,螺旋输送
机。
21世纪将是信息化、网络化、知识化和全球化的世纪，信息技术、生命科学、生物技术和纳米技术等新科技的日益进展将对液压传动与控制技术的研究、设计观念及方法、对包括液压阀在内的各类液压产品的结构与工艺、对其应用领域以及企业的经营管理模式产生深刻影响并带来革命性变化。
在社会和工程需求的强力推动及机械与电气传动及控制的挑战下，液压传动与控制技术将依托机械制造、材料工程、微电子及计算机、数学及力学、控制科学，不断发挥自身优势，满足客观需求，变得更为绿色化、机械电子一体化、模块化、智能化和网络化，将自身推进到新的水平。