液压传动基础知识
第一章液压传动基础
流体传动包括液体传动和气体传动，本章仅介绍液体传动的基本知识。为了分析液体的静力学、运动学和动力学规律，需了解液体的以下特性：
连续性假设：流体是一种连续介质，这样就可以把油液的运动参数看作是时间和空间的连续函数，并有可能利用解析数学来描述它的运动规律。
不抗拉：由于油液分子与分子间的内聚力极小，几乎不能抵抗任何拉力而只能承受较大的压应力，不能抵抗剪切变形而只能对变形速度呈现阻力。
易流性：不管作用的剪力怎样微小，油液总会发生连续的变形，这就是油液的易流性，它使得油液本身不能保持一定的形状，只能呈现所处容器的形状。
均质性：其密度是均匀的，物理特性是相同的。
液压传动最常用的工作介质是液压油，此外，还有乳化型传动液和合成型传动液等，此处仅介绍几个常用的液压传动工作介质的性质。
一、液压传动工作介质的性质
1．密度
单位体积液体的质量称为液体的密度。体积为Ｖ，质量为ｍ的液体的密度为
矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的提高而稍有增加，但变动值很小，可以认为是常值。我国采用摄氏20度时的密度作为油液的标准密度。
2．可压缩性
压力为ｐ0、体积为Ｖ0的液体，如压力增大时，体积减小，则此液体的可压缩性可用体积压
缩系数，即单位压力变化下的体积相对变化量来表示
由于压力增大时液体的体积减小，因此上式右边须加一负号，以使成为正值。液体体积压缩系数的倒数，称为体积弹性模量Ｋ，简称体积模量。即Ｋ=１／。
3．粘性
1）粘性的定义
液体在外力作用下流动(或有流动趋势)时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦
力，这种现象叫做液体的粘性。液体只有在流动(或有流动趋势)时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。
粘性使流动液体内部各处的速度不相等，以图1-2为例，若两平行平板间充满液体，下平板不动，而
上平板以速度向右平动。由于液体的粘性作用，紧靠下平板和上平板的液体层速度分别为零和。通过实验测定得出，液体流动时相邻液层间的内摩擦力Ft，与液层接触面积Ａ、液层间的速度梯度
成正比，即
式中：为比例常数，称为粘性系数或粘度。如以表示切应力，即单位面积上的内摩擦力，则
这就是牛顿的液体内摩擦定律。
2）粘性的度量
(1)动力粘度：又称绝对粘度，单位为Pa·s(帕·秒)，以前沿用的单位为P(泊，dyne·s／)，
1Pa·s=10P=cP(厘泊)。
(2)运动粘度：液体的动力粘度与其密度的比值，称为液体的运动粘度；即
，
单位为。以前沿用的单位为St(斯)，１=St＝cSt(厘斯)。液压传动工作介质
的粘度等级是以40时运动粘度(以计)的中心值来划分的，如某一种牌号L-HL22普通液
压油在40时运动粘度的中心值为22。
液体的粘度随液体的压力和温度而变。对液压传动工作介质来说，压力增大时，粘度增大。在一般液压系统使用的压力范围内，增大的数值很小，可以忽略不计。但液压传动工作介质的粘度对温度的变化十分敏感，温度升高，粘度下降。这个变化率的大小直接影响液压传动工作介质的使用，其重要性不亚于粘度本身。
4．其它性质
液压传动工作介质还有其它些性质，如稳定性(热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性等)、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性以及相容性(对所接触的金属、密封材料、涂料等作用程度)等，它们对工作介质的选择和使用有重要影响。这些性质需要在精炼的矿物油中加入各种添加剂来获得，其含义较为明显，不多作解释，可参阅有关资料。
二、对液压传动工作介质的要求
不同的工作机械、不同的使用情况对液压传动工作介质的要求有很大的不同；为了很好地传递运动和动力，液压传动工作介质应具备如下性能：
1)合适的粘度，较好的粘温特性。
2)润滑性能好。
3)质地纯净，杂质少。
4)对金属和密封件有良好的相容性。
5)对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性。
6)抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好。
7)体积膨胀系数小，比热容大。
8)流动点和凝固点低，闪点(明火能使油面上油蒸气闪燃，但油本身不燃烧时的温度)和燃点高。
9)对人体无害，成本低。
对轧钢机、压铸机、挤压机和飞机等液压系统则须突出耐高温、热稳定、不腐蚀、无毒、不挥发、防火等项要求。
三、工作介质的分类和选择
1.分类
液压系统工作介质的品种以其代号和后面的数字组成，代号为L是石油产品的总分类号，H表示液压系统用的工作介质，数字表示该工作介质的粘度等级。
2．工作介质的选用原则
选择液压系统的工作介质一般需考虑以下几点：
（1）液压系统的工作条件
（2）液压系统的工作环境
（3）综合经济分析
四、液压系统的污染控制
工作介质的污染是液压系统发生故障的主要原因。它严重影响液压系统的可靠性及液压元件的寿命，因此工作介质的正确使用、管理以及污染控制，是提高液压系统的可靠性及延长液压元件使用寿命的重要手段。
1．污染的根源
进入工作介质的固体污染物有四个根源：已被污染的新油、残留污染、侵入污染和内部生成污染。
2．污染的的危害
液压系统的故障75％以上是由工作介质污染物造成的。
3．污染的测定
污染度测定方法有测重法和颗粒计数法两种。
4．污染度的等级
我国制定的国家标准GB／T14039-93《液压系统工作介质固体颗粒污染等级代号》和目前仍被采用的美国NASl638油液污染度等级。
5．工作介质的污染控制
工作介质污染的原因很复杂，工作介质自身又在不断产生污染物，因此要彻底解决工作介质的污染问题是很困难的。为了延长液压元件的寿命，保证液压系统可靠地工作，将工作介质的污染度控制在某一限度内是较为切实可行的办法. 为了减少工作介质的污染，应采取如下一些措施：
(1)对元件和系统进行清洗，才能正式运转。
(2)防止污染物从外界侵入。
(3)在液压系统合适部位设置合适的过滤器。
(4)控制工作介质的温度，工作介质温度过高会加速其氧化变质，产生各种生成物，缩短它的使用期限。
(5)定期检查和更换工作介质，定期对液压系统的工作介质进行抽样检查，分析其污染度，如已不合要求，必须立即更换。更换新的工作介质前，必须对整个液压系统彻底清洗一遍。
液体静力学主要是讨论液体静止时的平衡规律以及这些规律的应用。"液体静止"指的是液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性而言，至于盛装液体的容器，不论它是静止的或是匀速、匀加速运动都没有关系。
一、液体静压力及其特性
作用在液体上的力有两种，即质量力和表面力。单位质量液体受到的质量力称为单位质量力，在数值上就等于加速度。表面力是由与流体相接触的其它物体(如容器或其它液体)作用在液体上的力，这是外力；"液体静止"指的是液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性而言，至于盛装液体的容器，不论它是静止的或是匀速、匀加速运动都没有关系。也可以是一部分液体作用在另一部分液体上的力，这是内力。单位面积上作用的表面力称为应力，它有法向应力和切向应力之分。当液体静止时，液体质点间没有相对运动，不存在摩擦力，所以静止液体
的表面力只有法向力。液体内某点处单位面积上所受到的法向力之比，
叫做压力(静压力)，即
如果法向力F，均匀地作用于面积A上，则压力可表示为
液体的静压力具有两个重要特性：
1)液体静压力的方向总是作用面的内法线方向。
2)静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。
二、液体静压力基本方程
1．静压力基本方程式
在重力作用下的静止液体，其受力情况如图1-4a所示
图1-4 重力作用下的静止液体
则Ａ点所受的压力为
式中，g为重力加速度，此表达式即为液体静压力的基本方程，由此式可知：(1)静止液体内任一点处的压力由两部分组成，一部分是液面上的压力，另
一部分是与该点离液面深度的乘积。
(2)同一容器中同一液体内的静压力随液体深度的增加而线性地增加。
(3)连通器内同一液体中深度相同的各点压力都相等。由压力相等的点组成的面称为等压面。重力作用下静止液体中的等压面是一个水平面。
2．静压力基本方程式的物理意义
图1-5为盛有液体的密闭容器，液面压力为，选则一基本水平面ox，根据静压力基本方程式可以确定距液面深度ｈ处Ａ点的压力ｐ，即
这是液体静压力基本方程式的另一种形式。其中表示A点的单位质量
液体的位能；表示A点的单位质量液体的压力能。
上述表达式说明了静止液体中单位质量液体的压力能和位能可以互相转换，但各点的总能量却保持不变，即能量守恒，这就是静压力基本方程式中包含的物理意义。
三、压力的表示方法及单位
１．压力的表示方法
压力的表示方法有两种：一种是以绝对真空作为基准所表示的压力，称为绝对压力；另一种是以大气压力作为基准所表示的压力，称为相对压力。由于大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，故相对压
力也称表压力。
绝对压力与相对压力的关系为：
绝对压力=相对压力+大气压力
绝对压力小于大气压时, 负相对压力数值部分叫做真空度。即
真空度=大气压-绝对压力=-(绝对压力-大气压)
由此可知，当以大气压为基准计算压力时，基准以上的正值是表压力，基准以下的负值就是真空度。绝对压力、相对压力和真空度的相互关系如图1-6所示。
２．压力的单位:
法定压力(ISO)单位称为帕斯卡(帕)，符号为，工程上常用兆帕这个单位来表示压力，
在工程上采用工程大气压，也采用水柱高或汞柱高度等，在液压技术中，目前还采用的压力单位有巴，符号为
１
压力的单位及其它非法定计量单位的换算关系为：
1at(工程大气压)＝
(米水柱)
(毫米汞柱)
四、帕斯卡原理
在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到各点。这就是静压传递原理或称帕斯卡原理。液压系统中的压力是由外界负载决定的。
五、液体静压力对固体壁面的作用力
静止液体和固体壁面相接触时，固体壁面上各点在某一方向上所受静压作用力的总和，便是液体在该方向上作用于固体壁面上的力。在液压传动计算中质量力可以忽略，静压力处处相等，所以可认为作用于固体壁面上的压力是均匀分布的。
当固体壁面是曲面时，作用在曲面各点的液体静压力是不平行的，曲面上液压作用力在某一方向上的分力等于液体静压力和曲面在该方向的垂直面内投影面积的乘积。
本节主要讲授三个基本方程：流量连续性方程、伯努利方程和动量方程
一、基本概念
l．理想液体、定常流动和一维流动
理想液体：既无粘性又不可压缩的液体。
定常流动：液体流动时，若液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种流动就称为定常流动(恒定流动或非时变流动)。
非定常流动：只要压力、速度和密度中有一个随时间而变化，液体就是作非定常流动(非恒定流动或时变流动)。
一维流动：当液体整个地作线形流动时，称为一维流动，当作平面或空间流动时，称为二维或三维
流动。
2．迹线、流线、流束和通流截面
迹线：是流动液体的某一质点在某一时间间隔内在空间的运动轨迹。
流线：是表示某一瞬时液流中各处质点运动状态的一条条曲线，在此瞬时，流线上各质点速度方向与该线相切。
在非定常流动时，由于各点速度可能随时间变化，因此流线形状也可能随时间而变化。在定常流动时，流线不随时间而变化，这样流线就与迹线重合。由于流动液体中任一质点在其一瞬时只能有一个速度，所以流线之间不可能相交，也不可能突然转折，流线只能是一条光滑的曲线。
流管：在液体的流动空间中任意画一不属流线的封闭曲线，沿经过此封闭曲线上的每一点作流线，由这些流线组合的表面称为流管。
流束：流管内的流线群称为流束定常流动时。
流管和流束形状不变。且流线不能穿越流管，故流管与真实管流相似，将流管断面无限缩小趋近于零，就获得了微小流管或微小流束。微小流束实质上与流线一致，可以认为运动的液体是由无数微小流束所组成的。
通流截面：流束中与所有流线正交的截面称为通流截面，截面上每点处的流动速度都垂直于这个面。
平行流动：流线彼此平行的流动称为平行流动。
缓变流动：流线夹角很小或流线曲率半径很大的流动称为缓变流动。平行流动和缓变流动都可算是一维流动。
3．流量和平均流速
流量：单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为流量。
在法定计量单位制(或SI单位制)中流量的单位为(／秒)，常用单
位为L／min(升／分)或mL／s(毫升／秒)。对于微小流速，由于通流截面积很小，可似认为通流截面上各点的流速u是相等的，所以通过该截面积的流量为
，对此式进行积分，可得到整个通流截面面积A上的流量为
在工程实际中，通流截面上的流速分布规律很难真正知道，故直接从上式来求流量是困难的，为了便于计算，引入平均流速的概念，假想在通流截面上流速是均匀分布的，则流量等于平均流速乘以通流截面面积。令此流量与实际的不均匀流速通过的流量相等，即
＝ｖＡ
故平均流速
流量也可以用流过其截面的液体质量来表示，即质量流量
4．流动液体的压力
静止液体内任意点处的压力在各个方向上都是相等的，可是在流动液体内，由于惯性力和粘性力的影响，任意点处在各个方向上的压力并不相等，但数值相差甚微。当惯性力很小，且把液体当作理想液体时，流动液体内任意点处的压力在各个方向上的数值可以看作是相等的。
二、连续性方程
连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式，如果液体作定常流动，且不可压缩，那么
任取一流管(图1-11)，两端通流截面面积为和，在流管中取一微小流束，流束两端的截面积分别
为和，在微小截面上各点的速度可以认为是相等的，且分别为和。根据质量守恒定律，在dt时间内流人此微小流束的质量应等于从此微小流束流出的质量，故有
即
对整个流管，显然是微小流束的集合，由上式积分得
即
如用平均速度表示，得
由于两通流截面是任意取的，故有
上式称为不可压缩液体作定常流动时的连续性方程。它说明通过流管任一通流截面的流量相等。此外还说明当流量一定时，流速和通流截面面积成反比。
三、伯努利方程
伯努利方程就是能量守恒定律在流动液体中的表现形式。要说明流动液体的能量问题，必须先讲述液
流的受力平衡方程，亦即它的运动微分方程。
l.理想液体的运动微分方程
这就是重力场中，理想液体沿流线作定常流动时的运动方程，即欧拉运动方程。它表示了单位质量液体的力平衡方程。
2．理想液体的伯努利方程
将上式沿流线积分，便可得到理想液体微小流束的伯努利方程
或对流线上任意两点且两边同除以g可得
上式即为理想液体作定常流动的伯努利方程。上述两式表明理想液体作定常流动时，沿同一流线对运动微分方程的积分为常数，沿不同的流线积分则为另一常数。这就是能量守恒规律在流体力学中的体现；
理想液体作定常流动时，液流中任意截面处液体的总比能(即单位重量液体的总能量)由比压能()、比位
能(z)，与比动能()组成(均为长度量纲，因此从几何意义上讲可分别称为压力水头、位置水头和速度水头)，三者之间可互相转化，但总和为一定值。
如果流动是在同一水平面内，或者流场中坐标z的变化与其它流动参数相比可以忽略不计，则上式可写成
该式表明，沿流线压力越低，速度越高。
3．实际液体流束的伯努利方程
实际液体具有粘性，因此液体在流动时还需克服由于粘性所引起的摩擦阻力，这必然要消耗能量，设因粘性而消耗的能量为，则实际液体微小流束的伯努利方程为
4．实际液体总流的伯努利方程
用平均流速ｖ代替管流截面积A1或A2上各点处不等的流速ｕ，且令单位时间内截面A处液流的实际动能和按平均流速计算出的动能之比为动能修正系数，即
由上式可知>1，与液体流动状态即截面上流速分布有关，流速分布越不均匀，值越大，流速分布较均匀时值接近于1(层流时，紊流时)。
此外，对液体在管流中流动时因粘性摩擦而产生的能量损耗，也用平均能量损耗的概念来处理，即令
则伯努利方程可以写成
上式就是仅受重力作用的实际液体在管流中作平行(或缓变)流动截面上的伯努利方程。它的物理意义是单位质量液体的能量守恒。其中为单位质量液体从截面Ａ1流到截面Ａ2过程中的能量损耗。
应用伯努利方程时，应注意下述各点。这是因为在推导伯努利方程过程中逐次加入了限制条件。
（1）ｚ和ｐ是指截面的同一点上的两个参数，至于Ａ1、Ａ2上的点倒不一定都要取在同一条流线上，但一般对管流而言，计算点都取在轴心线上。把这两个点都取在两截面的轴心处，不过是为了方便。
（2）液流是恒定流。如不是恒定流，要加入惯性项。
（3）两个计算通流截面应取在平行流动或缓变流动动处，但两截面之间的流动不受此限制。至于两截面间是什么流，是没有关系的，这最多影响能量损失的大小。
（4）液流仅受重力作用，亦即盛液的容器没有牵连加速度的情况。
（5）液体不可压缩，密度在运动中保持不变。
（6）流量沿程不变，即没有分流。
（7）适当地选取基准面，一般取液平面，这时ｐ一般等于ｐa ，ｖ＝０。
（8）截面上的压力应取同一种表示法，都取相对压力，或都取绝对压力。压力小于大气压时，则表压力为负值，但用真空度表示时要写正值。如绝对压力为0.03MPa，则表压力为-0.07MPa，真空度为0.07MPa。
（9）不要忘记动能修正系数，层流时，紊流时。
四、动量方程
液体作用在固体壁面上的力，用动量定理来求解比较方便。动量定理指出：作用在物体上的力的大小等于物体在力作用方向上的动量的变化率，即
根据上式进行推导（详细推导过程请参阅参考书）可得流动液体的动量方程。
方程左边为作用于控制体积内液体上的所有外力的总和，而等式右边第一项表示液体流量变化所引起的力，称为瞬态力；第二、三项表示流出控制表面柑流人控制表面时的动量变化率，称为稳态力。如果控制体中的液体在所研究的方向上不受其它外力，只有液体与固体壁面的相互作用力，则该二力的作用力与反作用力大小相等，方向相反。液体作用在固体壁面的作用力分别称为瞬态液动力和稳态液动力。
定常流动时，，故上式中只有稳态液动力，即
上述公式均为矢量表达式，在应用时可根据问题的具体要求向指定方向投影，列出该指定方向的动量方程，从而可求出作用力在该方向上的分量，然后加以合成。
动量修正系数，为液体流过某截面A的实际动量与以平均流速流过截面的动量之比，当液流流速较大且分布较均(紊流)时，，液流流速较低且分布不均匀(层流)时，。
实际液体具有粘性，在流动时就有阻力，为了克服阻力，就必然要消耗能量，这样就有能量损失。在液压传动中，能量损失主要表现为压力损失，这就是实际液体流动的伯努利方程式(1-24)中项的含义。液压系统中的压力损失分为两类，一类是油液沿等直径直管流动时所产生的压力损失，称之为沿程压力损失。这类压力损失是由液体流动时的内、外摩擦力所引起的。另一类是油液流经局部障碍(如弯管、接头、管道截面突然扩大或收缩)时，由于液流的方向和速度的突然变化，在局部形成旋涡引起油液质点间以及质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而产生的压力损失称之为局部压力损失。
一、流态、雷诺数
1．层流和紊流
流体在流动时，通过雷诺实验，可以看到下图（图1－21）所示的几种流动状态，一般将其定义为层流和紊流。在低速流动时，液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，且平行于管道轴线，如图1-21a所示，此种流动状态称为在层流时；当流速大时，液体质点的运动杂乱无章，除了平行于管道轴线的运动外，还存在着剧烈的横向运动，此种流动状态称为紊流，如图1-21d所示；图1-21b 中色线开始折断，表明层流开始破坏，图1-21c中色线上下波动，并出现断裂，表现液体流动已趋于，此两种状态称为变流，一般也将其看成紊流。
层流和紊流是两种不同性质的流态。层流时，液体流速较低，质点受粘性制约，不能随意运动，粘性力起主导作用；但在紊流时，因液体流速较高，粘性的制约作用减弱，因而惯性力起主导作用。液体流动时究竟是层流还紊流，须用雷诺数来判别。
2．雷诺数
实验表明，液体在圆管中的流动状态不仅与管内的平均流速ｖ有关，还和管径ｄ、液体的运动粘度有关，但是真正决定液流流动状态的是用这三个数所组成的一个称为雷诺数Re的无量纲数，即
液体流动时的雷诺数若相同，则它的流动状态也相同。另一方面液流由层流转变为紊流时的雷诺数和由紊流转变为层流的雷诺数是不同的，前者称为上临界雷诺数，后者为下临界雷诺数，后者数值小，所以一般都用后者作为判别液流状态的依据，简称临界雷诺数，当液流的实际流动时的雷诺数小于临界雷诺数时，液流为层流，反之液流则为紊流，常见的液流管道的临界雷诺数可由实验求得。
对于非圆截面管道来说，Re可用下式来计算
式中，R为通流截面的水力半径。它等于液流的有效截面积A和它的湿周(通流截面上与液体接触的固体壁面的周长)之比，即
水力半径大小对管道通流能力影响很大。水力半径大，表明液流与管壁接触少，通流能力大；水力半径小，表明液流与管壁接触多，通流能力小，容易堵塞。
一、孔口液流特性
在液压系统的管路中，装有截面突然收缩的装置，称为节流装置(如节流阀)。突然收缩处的流动叫节流，一般均采用各种形式的孔口来实现节流，由前述内容可知，液体流经孔口时要产生局部压力损失，使系统发热，油液粘度下降，系统的泄漏增加，这是不利的一方面。在液压传动及控制中要人为地制造这种节流装置来实现对流量和压力的控制。
1．流经薄壁小孔的流量
当小孔的通流长度与孔径之比l/d≤0．5时称之为薄壁小孔，如图1-24所示。
其流经小孔的流量公式为
流量公式为
2．流经细长小孔的流量计算
所谓细长小孔，一般指小孔的长径比l／d>4时的情况，其流量公式为
二、缝隙液流特性
液压系统是由一些元件、管接头和管道组成的，每一部分都是由一些零件组成的，在这些零件之间，通常需要有一定的配合间隙，由此带来了泄漏现象，同时液压油也总是从压力，较高处流向系统中压力较低处或大气中，前者称为内泄漏，后者称为外泄漏。
(一)平行平板的间隙流动
如图所示，平板长为ｌ，宽为ｂ，两平行平板间的间隙为ｈ，且ｌ>>ｈ，ｂ>>ｈ。
1.固定平行平板间隙流动(压差流动)
上、下两平板均固定不动，液体在间隙两端的压差作用下而在间隙中流动，称为压差流动。
2．两平行平板有相对运动时的间隙流动
(1)两平行平板有相对运动速度u，但无压差这种流动称为纯剪切流动。
(2)两平行平板既有相对运动，两端又存在压差时的流动
这是一种普遍情况，其速度和流量是以上两种情况的线性叠加，即
(二)圆柱环形间隙流动
液压元件中液压缸缸体与活塞之间的间隙，阀体与滑阀阀芯之间的间隙中的流动均属这种情况。1．同心环形间隙在压差作用下的流动
2．偏心环形间隙在压差作用下的流动
由此式可见完全偏心时的流量为同心时的2．5倍。
3．内外圆柱表面有相对运动且又存在压差的流动
(三)流经平行圆盘间隙径向流动的流量
液压传动基本知识.(DOC)
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：1 MPa （兆帕）＝ 106 Pa (帕) 1 MPa （兆帕）≈10 kgf/cm 2 2、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： 操纵阀双向锁 YDF-42/200（G） 截止阀 过滤器 安全阀 千斤顶液控单向阀 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（O 形圈用）： 3.常用标记方法： 挡圈 A D × d × a
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。一般单向阀只能使工作液一个方向流动，不能逆流，而液控单向阀可以由液压控制打开单向阀，使工作液逆流。 2. 3. 作用（以立柱液控单向阀为例）： ①升柱：把操纵阀打到升柱位置，高压液打开液控单向阀阀芯向立柱下腔供液，立柱活塞杆伸出。 ②承载：升到要求高度时继续供液3～5s后停止供液，此时液控单向阀在立柱下腔高压液体的压力作用下，阀芯关闭，闭锁立柱下腔中的液体，阻止立柱下腔的液体回流，使立柱承载。 ③降柱：把操纵阀打向降柱位置，从操作阀过来的高压液一路通向立柱上腔，一路打开液控阀阀芯，沟通立柱下腔回路，立柱下降。 4. 规格型号：
液压专业知识
北京市工业技师学院李兵 第一章液压传动基本知识 一,液压传动的工作原理 一部机器通常是由三部分组成,即原动机一传动机一工作机.原动机的作用是把各种形式的能量转变为机械能,是机器的动力源;工作机是利用机械能对外做功:传动装置设在原动机和工作机之间,起传递动力和进行控制的作用.传动的类型有多种,按照传统所用的机件或工作介质的不同可以分为:机械传动,电力传动,气压传动和液体传动. 用液体作为工作介质进行能量传递和控制的传动方式,称为液体传动.按其工作原理不同,又可分为液压传动和液力传动两种.前者主要利用液体的压力能来传递动力:后者主要利用液体的动能传递动力. 液压传动是以液体为工作介质,利用密封容积内液体的静压能来传递动力和能量的一种传动方式.以如图所示的液压千斤顶为例可以说明液压传动的工作原理.液压千斤顶在工作过程中进行了两次能量转换.小液压缸将杠杆的机械能转换为油液的压力能输出,称为动力元件;大液压缸将油液的压力能转换为机械能输出,顶起重物,称为执行元件.在这里大,小液压缸及单向阀和油管等组成了最简单的液压传动系统,实现了运动和动力的传递. 及单向阀和油管等组成了最简单的液压传动系统,实现了运动和动力的传递. 液压千斤顶工作原理示意图 l-杠杆手柄2-小缸体3-小活塞 4-单向阀5-吸油管6-排油管7-单向阀 8-大活塞9-大缸体10-管道ll-截止阀12-油箱 二,液压传动工作特性 l,液压传动中的液体压力的大小取决于负载.即压力只随负载的变化而变化,与流量无关. 2,执行机构的运动速度的大小取决于输入的流量而与压力无关. 三,液压传动系统的组成 无论液压设备规模大小,系统复杂与否,任何一个液压系统都是由以下几部分组成的: 液压系统组成示意图 从以上液压系统的组成部分可以看出,在液压传动中有两次能量转换过程,即液压泵将机械能转换为液压能;而液压缸或液压马达又将液压能转换为机械能. 1,动力元件 动力元件主要是各种液压泵.它把机械能转变为液压能,向液压系统提供压力油液,是液压系统的能源装置. 2,执行元件 执行元件其作用是把液压能转变为机械能,输出到工作机构进行做功.执行元件包括液压缸和液压马达,液压缸是一种实现直线运动的液动机,它输出力和速度;液压马达是实现旋转运动的液动机,它输出力矩和转速. 3,控制元件 控制元件是液压系统中的各种控制阀.其中有:改变液流方向的方向控制阀,调节运动速度的流量控制阀和调节压力的压力控制阀三大类.这些阀在液压系统中占有很重要的地位,系统的各种功能都是借助于这些阀而获得的. 4,辅助元件 为保证系统正常工作所需的上述三类元件以外的其他元件或装置,在系统中起到输送,储存,加热,冷却,过滤及测量等作用.包括油箱,管件,蓄能器,过滤器,热交换器以及各种控制仪表等.
液压传动基础知识
液压传动 第一章绪论 一部机器主要由动力装置、传动装置、操作或控制装置、工作和执行装置4部分构成。动力装置的性能一般都不可能满足执行装置各种工矿的要求，这种矛盾就由传动装置来解决。所谓传动就是指能量（动力）由动力装置项工作执行装置的传递，即通过某种传动方式，将动力装置的运动或动力以某种形式传递给执行装置，驱动执行装置对外做功。一般工程技术中使用的动力传动方式由机械传动、电气传动、气压传动、液体传动以及由它们组合而成的复合运动。 以液体为工作介质进行能量（动力）传递的传动方式称为液体传动，液体传动分为液力传动和液压传动两种形式。液力传动主要是利用液体的动能来传递能量；而液压传动是利用液体的压力能来传递能量。 液压传动利用液压泵，将原动机（马达）的机械能转变为液体的压力能，然后利用液压缸（或液压马达）将压力能转变为机械能，以驱动负载，并获得执行机构所需的运动速度。液压传动的理论基础是液压流体力学。 一液压传动的工作原理及组成 1，液压传动的工作原理 液压传动系统是依靠液体在密封油腔容积变化中的压力能来实现运动和动力传递的。液压传动装置从本质上讲是一种能量转换装置，他先将机械能转为便于输送的液压能，然后再将液压能转换为机械能做功。 2，液压传动系统的组成 是液压传动系统主要由以下5部分组成： ⑴动力组件。主要指液压泵。他的作用是把原动机（马达）的机械能转变成油 液的压力能，给液压系统提供压力油，是液压系统的动力源。 ⑵执行组件。指各种类型的液压缸、液压马达。其作用是将油液压力能转变成 机械能，输出一定的力（或力矩）和速度，以驱动负载。 ⑶控制调节组件。主要指各种类型的液压控制阀，如溢流阀、节流阀、换向阀 等。它的作用是控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向，从而保证执行组件能驱动负载，并按规定的方向运动，获得规定的运动速度。 ⑷辅助装置。指油箱、过滤器、油管、管接头、压力表等。它们对保证液压系统 可靠、稳定、持久的工作，具有重要作用。
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第一章概论 液压传动是以液体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式，液压传动相对于电力拖动和机械传动而言，其输出力大、重量轻、惯性小、调速方便以及易于控制等优点而广泛应用于工程机械、建筑机械和机床等设备上。近几十年来，随着微电子技术的迅速发展及液压传动许多突出的优点，其应用领域遍及各个工业部门。 第一节液压传动的工作原理及系统组成 一、液压传动系统的工作原理 （一）液压千斤顶 图1-1是液压千斤顶的工作原理图。大油缸 9和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄1、小油 缸2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。 如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔 容积增大，形成局部真空，这时单向阀4打开， 通过吸油管5从油箱12中吸油；用力压下手柄， 小活塞下移，小活塞下腔压力升高，单向阀4关 闭，单向阀7打开，下腔的油液经管道6输入举 升油缸9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起 重物。再次提起手柄吸油时，单向阀7自动关闭，图1-1液压千斤顶工作原理图 使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞 不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举4、7—单向阀5—吸油管6、10—管道升缸下腔，使重物逐渐地升起。如果打开截止8—大活塞9—大油缸11—截止阀12—油箱11，举升缸下腔的油液通过管道10、截止阀11 流回油箱，重物就向下移动。这就是液压千斤顶的工作原理。 通过对上面液压千斤顶工作过程的分析，可以初步了解到液压传动的基本工作原理。 （1）液压传动以液体（一般为矿物油）作为传递运动和动力的工作介质，而且传动中必须经过两次能量转换。首先压下杠杆时，小油缸2输出压力油，是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管道6及单向阀7，推动大活塞8举起重物，是将油液的压力能又转换成机械能。 （2）油液必须在密闭容器（或密闭系统）内传送，而且必须有密闭容积的变化。如果容器不密封，就不能形成必要的压力；如果密闭容积不变化，就不能实现吸油和压油，也就不可能利用受压液体传递运动和动力。 液压传动利用液体的压力能工作，它与在非密闭状态下利用液体的动能或位能工作的液力传动有根本的区别。 （二）简单机床的液压传动系统 机床的液压传动系统要比千斤顶的液压传动系统复杂得多。如图1-2所示，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。其工作原理如下：液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，在图1-2(a)所示状态下，通过开停阀、节流阀、
液压基础知识
液压基础知识 一、 液压传动：是以液体（通常是油液）作为介质，利用液体压力 来传递和控制的一种方式。 二、 液压系统由以下五部分组成： 1. 动力元件：动力元件即泵，它将原动机输入的机械能转换成流体介质的压力能。其作用是为系统提供压力油，是系统的动力源。 2. 执行元件：是液压缸或液压马达，它将液压能转换成为机械能的装置。其作用是在压力油的推动下输出力和速度（或力矩和转速），以驱动工作部件。 3. 控制元件：包括各种阀类，这类元件的作用是用以控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向。以保证执行元件完成预定的动作。 4. 辅助元件：包括油箱、油管、过滤器以及各种指示器和控制仪表等。作用是提供必要条件使系统得以正常工作和便于监测。 5. 工作介质：工作介质即传动液体，通常称为液压油。液压系统就是通过工作介质实现运动和动力传动。 三、 液压油的物理性质： 1. 密度： v m = ρ 式中：-m 体积v 时，液体的质量，单位：kg; -v 液体体积，单位：3m
-ρ液体密度，单位：3/m kg 2. 可压缩性：液体受压力作用而发生体积减小的性质称为液 （1） 可压缩性。 体积压缩系数k 表示： V V P k ???- =1 式中：-?P 液体的压力变化，单位：Pa ； -?V 液体被压缩后，其体积的变化量，单位：3m ； -V 压缩前的体积，单位：3m 。 （2） 液体体积弹性模量，用K 表示： V V P k K ???-== 1 K 表示液体产生单位体积相对变化量所需要的压力增量，其单 位为Pa ，在实际运用中，常用K 值说明液体抵抗压缩能力的大小。 矿物油的液体的体积弹性模量为Pa K 910)2~4.1(?=，数值很大， 故对于一般液压系统，可不考虑油液的可压缩性，即认为油液是不可压缩的。 3. 粘性： （1） 粘性的意义：液体在外力作用下发生流动趋势时，分子 间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生的一种内摩擦力。这一特性称为液体的粘性。液体只有在有流动或流动趋势时，才会呈现出粘性。静止的液体是不存在粘性的。
液压传动基础知识
第二章液压传动基础知识（补充内容） 本章介绍有关液压传动的流体力学基础，重点为液体静压方程、连续性方程、伯努力方程的应用，压力损失、小孔流量的计算。要求学生理解基本概念、牢记公式并会应用。 第一节液体静力学 液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的，因此要研究液体处于相对平衡状态下的力学规律及其实际应用。所谓相对平衡是指液体内部各质点间没有相对运动，至于液体本身完全可以和容器一起如同刚体一样做各种运动。因此，液体在相对平衡状态下不呈现粘性，不存在切应力，只有法向的压应力，即静压力。本节主要讨论液体的平衡规律和压强分布规律以及液体对物体壁面的作用力。 一、液体静压力及其特性 作用在液体上的力有两种类型：一种是质量力，另一种是表面力。 质量力作用在液体所有质点上，它的大小与质量成正比，属于这种力的有重力、惯性力等。单位质量液体受到的质量力称为单位质量力，在数值上等于重力加速度。 表面力作用于所研究液体的表面上，如法向力、切向力。表面力可以是其他物体(例如活塞、大气层)作用在液体上的力；也可以是一部分液体间作用在另一部分液体上的力。对于液体整体来说，其他物体作用在液体上的力属于外力，而液体间作用力属于内力。由于理想液体质点间的内聚力很小，液体不能抵抗拉力或切向力，即使是微小的拉力或切向力都会使液体发生流动。因为静止液体不存在质点间的相对运动，也就不存在拉力或切向力，所以静止液体只能承受压力。 所谓静压力是指静止液体单位面积上所受的法向力，用p表示。 液体内某质点处的法向力ΔF对其微小面积ΔA的极限称为压力p，即： p＝limΔF/ΔA (2-1) ΔA→0 若法向力均匀地作用在面积A上，则压力表示为： p＝F/A (2-2) 式中：A为液体有效作用面积；F为液体有效作用面积A上所受的法向力。 静压力具有下述两个重要特征： (1)液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的内法线方向一致。 (2)静止液体中，任何一点所受到的各方向的静压力都相等。 二、液体静力学方程 图2-1静压力的分布规律
液压传动
液压传动 一、液压传动基本概念：液压传动是在流体力学、工程力学和机械制造技术基础上发展起来的一门较新的应用技术，它是现代基础技术之一，被广泛地应用于各工业部门。 液压传动和液力传动都是利用液体为工作介质传递能量的，总称液体传动。但二者的根本区别在于：液压传动是以液体的压力能进行工作的；而液力传动是以液体的动能传递能量的，如液力联轴器。二者的传动原理完全不同。 二、液压传动工作原理：液压传动是利用液体的压力能传递能量的传动方式。其工作原理是：液压泵将输入的机械能变为液压能，经密封的管道传给液压缸（或液压马达），再转变为机械能输出．带动工作机构做功，通过对液体的方向、压力和流量的控制，可使工作机构获得所需的运动形式。由于能量的转换是通过密封工作容积的变化实现的，故又称容积式液压传动。 图示的液压千斤顶为例说明液压传动的工作原理
液压千斤顶是一个简单而又较完整的液压传动装置。手柄1带动柱塞2做往复运动。当柱塞上行时，液压泵3内的工作容积扩大，形成负压，油箱5中的液体在大气压作用下推开吸液阀4进入泵内，排液阀关闭；当柱塞下行时，吸液阀关闭，液体被挤压产生压力，当压力升高到足以克服重物10时，泵内工作容积缩小，排液阀6被推开，压力液体经管路进入液压缸．推动活塞8举起重物做功。反复上下摇动手柄，则液体不断从油箱经液压泵输入液压缸，使重物逐渐上升。当手柄不动时，排液阀关闭，重物稳定在上升位置。工作时截止阀7应关闭，工作完毕打开截止阀，液压缸的液体便流回油箱。 三、液压传动系统的组成：液压传动系统简称液压系统。它是由若干液压元件组合起来并能完成一定动作的整体。液压元件是由若干零件构成的专门单元，一般是可以通用的、标准化的．如泵、马达、阀等。不论是简单的液压千斤顶装置，还是复杂的液压系统，都可归纳为五个组成部分。 (一) 液压泵 它将原动机供给的机械能转变为液压能输出，是系统的动力部分。 图示为液压泵原理图 (二) 液动机（液压缸或液压马达） 液动机又称液压执行机构。它将液压能转变为机械能，驱动工作机构做功，是系
液压基础知识
液压基础知识 液压技术作为一种传动和控制技术，在工业领域广泛应用。它利用液体的性质来传递力量和信号，实现机械装置的运动和控制。本文将介绍液压的基础知识，包括液压原理、液压系统的组成和工作原理、液压元件的种类和功能等。 一、液压原理 液压技术是基于帕斯卡定律的。帕斯卡定律指出，在一个封闭的液体系统中，压力的改变会均匀传递到整个系统中。也就是说，当液体受到外力作用时，液体会均匀传递这个力量，使其作用于系统中的每一个部分。 液压系统利用这个原理来实现力量的传递和控制。通过改变液体的压力，可以实现对机械装置的运动、制动、抓紧、松开等操作。 二、液压系统的组成和工作原理 液压系统主要由液压泵、液压阀、液压缸（或液压马达）以及连接它们的管道组成。 液压泵负责将液体吸入并加压，形成压力。液压阀控制液体的流向和流量，实现对液压系统的控制。液压缸将液体的压力转化为线性运动力，实现机械装置的运动。 液压系统的工作原理是这样的：液压泵通过吸入液体并加压，产生
压力。压力将液体推动到液压阀。液压阀根据控制信号的输入，调整液体的流向和流量。液压阀的输出连接液压缸，将液体的压力转化为线性运动力，实现机械装置的运动。 三、液压元件的种类和功能 液压元件是液压系统的重要组成部分，主要包括液压阀、液压缸、液压马达等。 液压阀是控制液体流向和流量的装置，根据其工作原理的不同，可以分为直动阀、电磁阀、比例阀等。液压阀的功能是实现对液压系统的控制，可以控制液压系统的运动速度、方向和压力等。 液压缸是将液体的压力转化为线性运动力的装置。液压缸主要包括活塞、缸体和密封装置等部分。液压缸的工作原理是：液体的压力作用在活塞上，使活塞产生线性运动，从而实现机械装置的运动。 液压马达是将液体的压力转化为旋转运动力的装置。液压马达与液压缸的原理类似，都是利用液体的压力产生力量。液压马达通过转动轴输出力矩，实现机械装置的旋转运动。 液压技术是一种传动和控制技术，基于液体的性质来传递力量和信号。液压系统由液压泵、液压阀、液压缸等组成，利用液体的压力来实现机械装置的运动和控制。液压元件包括液压阀、液压缸、液压马达等，分别实现流量控制、线性运动和旋转运动的功能。液压
液压传动基础知识
液压传动基础知识 Revised by Jack on December 14,2020
1章液压传动基础知识 1、液压油的密度随温度的上升而，随压力的提高而。 2、在液压系统中，通常认为液压油是不可被压缩的。（） 3、液体只有在流动时才会呈现出，静止液体是粘性的。 4、液体的黏度是指它在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的。 5、液压油压力增大时，粘度。温度升高，粘度。 6、进入工作介质的固体污染物有四个主要根源，分别是、、 和。 7、静止液体是指液体间没有相对运动，而与盛装液体的容器的运动状态无关。 8、液体的静压力具有哪两个重要的特性 9、液体静压力的基本方程是p=p0+ρgh,它说明了什么（如何看待液体静压力基本方程） 10、液体静压力基本方程所包含的物理意义是：静止液体中单位质量液体的和 可以互相转换，但各点的总能量却保持不变，即。 11、液体中某点的绝对压力是,大气压为 Mpa，则该点的真空度为 Mpa，相对压力Mpa 12、帕斯卡原理是在密闭容器中，施加于静止液体上的压力将同时传到各点。 13、液压系统中的压力是由决定的。 14、流量单位的换算关系：1m3/s=( )L/min A 60 B 600 C 6×104 D 1000 15、既无粘性又不可被压缩的液体称为。 16、液体流动时，若液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种流 动称为。 A 二维流动 B 时变流动 C 非定常流动 D 恒定流动 17、单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为。A 流量B 排量C 流速D 质量 18、在液压传动中，能量损失主要表现为损失。A 质量B 泄露C 速度 D 压力 19、压力损失主要有压力损失和压力损失两类。液体在等直径管中流动时， 产生压力损失；在变直径、弯管中流动时，产生压力损失。
液压传动基础知识
液压传动基础知识 一,概述: 1,何为液压传动:利用密闭容器内的压力来进行能量的转换传递于控制的一种传动方式. 2,液压系统的组成:除工作介质(液体)以外由下面四部分组成. (1),动力元件:(液压泵)作用是将原动机的机械能转变成液体的压力能. (2),执行元件:(液压缸,液压马达)作用是将液体的压力能转变成机械能. (3),控制元件:(各种液压阀)作用是调节和控制液体的工作压力,流量,运动方向. (4),辅助元件:(油箱,油管,滤油器,散热器等) 3,液压传动的优缺点: (1),液压传动与机械传动相比的优点:a,自润滑良好,可实现远距离控制,b,实现无级调速,传动比可高达1:1000,且调速性能不受功率大小的限制,c,易于实现载荷速度方向控制,进行集中遥控和自动控,d,传动平稳,操作省力,反应快,并能高速启动和频繁换向,e,液压件都是标准化,系列化,和通用化产品,便于设计制造和推广应用. (2), 液压传动与电力传动相比的优点:a,质量小,体积小,统计表明在输出同等功率的情况下,液压机械单位功率的质量目前仅为电机的十分之一左右,b,运动惯性小,响应速度快,c,低速液压马达的低速稳定性,要比电动机好的多.d,液压传动的应用,可以简化机器设
备的电气系统. (3),液压传动的主要缺点:a,由于压力容积损失和机械摩擦损失,总效率通常仅为0.75~0.8左右。 b,传动系统的工作性能和效率受温度变化的影响较大,故在高温或低温环境下工作存在一定困难。 c,液体具有一定的压缩性,配合表面不可避免的有泄露存在,因此液压传动无法保证严格的传动比。 d,工作液体对污染很敏感,污染后的工作液体对液压元件的危害很大,因此液压系统的故障比较难查找,对操作维修人员的技术水平有较高要求。 e,液压元件的制造精度,表面光洁度以及材料的材质和热处理要求都比较高,因而其成本较高. 总之,优点是主要的,缺点可以逐渐克服. 4，液压传动在各类机械行业中的应用：
液压传动知识点
液压传动知识点一、液压传动：以液压油作为工作介质，利用液体的压力能实现能量传递。 二液压传动的工作特性 1）力的传递按照帕斯卡原理进行。 （2）液压传动中压力取决于负载。 （3）负载的运动速度取决于流量。 （4）液压传动中的能量参数：压力P 流量Q 1)力的传递按照帕斯卡原理进行。 小活塞底面单位面积上的压力为：P1=F/A1 大活塞底面上的压力为:P1=W/A2 根据流体力学中的帕斯卡原理，平衡液体内某一点的压力等值地传递到液体各点，因此有:P=P1=P1=F/A1=W/A2 2)液压传动中压力取决于负载 只有大活塞上有了重物W（负载），小活塞上才能施加上作用力F，并使液体受到压力，所以负载是第一性的，压力是第二性的。即有了负载，并且作用力足够大，液体才
受到压力，压力的大小取决于负载。 3)负载的运动速度取决于流量 液压传动中传递运动时，速度传递按照容积变化相等的原则进行。 A1·L1=A2·L2 V1=L1/t V2=L2/t A1·V1=A2·V2=Q Q 为流量，负载（重物）的运动速度取决于进入大液压缸的流量Q 。 三，液压系统组成 1、动力元件—泵（机械能——压力能） 把原动机的机械能转换成液体压力能的转换元件 2、执行元件—缸、马达（压力能——机械能） 把液体的液压能转换成机械能的转换元件 3、控制元件—阀（控制方向、压力及流量） 对液压系统中油液的压力、流量或流动方向进行控制或调节的元件 4、辅助元件—油箱、油管、滤油器、压力表 在系统中起储存油液、连接、滤油、测量等作用
四，液压传动的优缺点 优点： 1.在同等输出功率下，液压传动装置的体积小，重量轻，结构紧凑。 2.液压装置工作比较平稳。 3.液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达1：2000），且调速性能好。 4.液压传动容易实现自动化。 5.液压装置易于实现过载保护。液压元件能自行润滑，寿命较长。 6.液压元件已实现标准化、系列化和通用化，所以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。 缺点： 1.液压传动不能保证严格的传动比。这是由于液压油的可压缩性和泄漏等因素造成的。 2.液压传动中，能量经过二次变换，能量损失较多，系统效率较低。 3.液压传动对油温的变化比较敏感（主要是粘性），系统的性能随温度的变化而改变。 4.液压元件要求有较高的加工精度，以减少泄漏，从而成本较高。 5.液压传动出现故障时不易找出。
液压传动实用知识点总结
液压传动实用知识点总结 一、液压传动的基本原理 1. 液压传动的基本原理是利用液体在封闭的容器中传递能量，通过液体的压力来传递动力。液压传动的基本元件有油箱、液压泵、液压阀、液压缸、液压电机等。 2. 液压传动系统的工作原理是通过液压泵将机械能转化为流体能，再通过液压阀控制流体 的流向和流量，最终驱动液压缸或液压电机完成工作。 3. 液压传动系统的工作流程包括液压泵供油、液压阀控制流向和流量、液压缸或液压电机 执行工作。 4. 液压传动系统的主要优点是传动平稳、传动效率高、传动功率大、调节方便等。 二、液压传动系统的组成和工作原理 1. 液压传动系统主要由液压泵、液压缸、液压阀和液压管路组成。液压泵将机械能转化为 液压能，液压阀控制流体的流向和流量，液压缸将液压能转化为机械能。 2. 液压传动系统的工作原理是通过液压泵将液体压力能转化为机械能，再通过液压阀控制 流体的流向和流量，最终驱动液压缸或液压电机完成工作。 3. 液压泵的工作原理是靠机械传动或电机带动叶片或柱塞的旋转，从而形成负压，吸入液体，经过泵的内部结构形成高压液体。 4. 液压缸的工作原理是通过液压泵产生的高压液压能在液压缸的作用下转化为机械能，驱 动机械装置实现动作。 三、液压传动系统的应用领域 1. 液压传动系统广泛应用于各种机械设备中，如工程机械、冶金设备、矿山设备、船舶设备、航空设备、农业机械、轻工机械等。 2. 液压传动系统在工程机械中的应用包括挖掘机、推土机、起重机、压路机、装载机、起 重机、混凝土泵等。 3. 液压传动系统在冶金设备中的应用包括轧钢机、冷却机、冷再轧机、连铸机、热轧机等。 4. 液压传动系统在船舶设备中的应用包括船舶的升降装置、船舶的舵机、船舶的起重机、 船舶的货舱盖等。 四、液压传动系统的维护和保养
液压基础知识
液压传动 一.液压传动基础知识 液压传动——以液体为工作介质，利用液体压力传递和控制能量的传动。 1.液压传动的发展史 “液压学”，液压学一词源于希腊语“hydros”，它的意思为水。液压学科是一门年轻的科学——仅有数百年历史。它开始于一位名叫布莱斯・帕斯卡的人发现的液压杠杆传动原理。这一原理后来被称为帕斯卡定律。虽然帕斯卡作出了这一发现，但却是另一位名叫约瑟・布拉姆的人，在他于1795年制造的水压机中首次使液压得到了实际使用，在这一水压机中作为媒介利用的液体就是水。 第一阶段：液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史，但由于没有成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，发展缓慢，几乎停滞。 第二阶段：上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应用于机床。 第三阶段：上世纪50、60、70年代，工艺水平有了很大提高，液压也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域：从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术。
2.液压传动的发展趋势 目前，流体传动技术正在向着高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。总之：流体技术+电气控制＋计算机控制结合 3.最简单的液压传动装置 4.液压传动的组成 ❖动力装置—液压泵。将原动机输入的机械能转换为液体或气体的压力能，作为系统供油能源或气源装置。 ❖执行装置—液压缸（或马达）。将流体压力能转换为机械能，而对负载作功 ❖控制调节装置—各种液压控制阀。用以控制流体的方向、压力和流量，以保证执行元件完成预期的工作任务。 ❖辅助装置—油箱、油管、滤油器、压力表、冷却器、分水
液压传动基础知识
液压传动基础知识 第一节——传动形式 一部机器一般都有传动机构，借助它以达到对动力进行传递和控制的目的，传动的形式有多种，按照传动所采用的机件或工作介质的不同可分为：机械传动、电气传动、气压传动和液体传动。 机械传动：通过轴、齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆、皮带、链条和杠杆等机件直接传动动力和进行控制的一种传动形式。它是发展最早而应用最为普通的传动形式。电气传动：是利用电力设备并调节电参数来传递动力进行控制的一种传动形式。气压传动：是以压缩空气为工作介质进行能量传递和控制的传动形式。 液体传动：是以液体为工作介质进行能量传递和控制的传动方式。它包括液力传动和液压传动。液力传动主要是利用液体动能的传动方式，如液力偶合器和液力变矩器。液压传动主要是利用液体静压能传递功能的一种传动方式，也称为静液传动或容积式传动。 第二节液压传动的工作原理 我们这里主要讲述液压传动及其在压路机上的应用。 图1-1为液压传动原理图，在两个互相连通的密封液压缸中装有油液， 在液压缸上看装有活塞，小活塞和大活塞的面积各为A 1和A 2 ，在大活塞上有重 物W，如果在小活塞上加力P1，在小液压缸中油液的压力P=P 1÷A 1 （1-1）根 据帕斯卡定律，这一压力将要传递到液体中的所有各点，因此也传到大的液压缸 中去，这时在大活塞上所受到的作用力P 2=P 1 ×A 2 （1-2）将式（1-1）代入式（1-2） 得P 2=P 1 ×A 2 /A 1 （1-3） P 2 如果是以克服重物所产生的作用力，就可以把重物 抬起，从上式如果可以看出，如果A 2很大，A 1 很小，则只需很小的力P 1 便能获 得很大的P 2 推动重物W，可见这是一个力的放大机构。 显然，如果重物很重，即外负载很大，则阻止油液运动的的阻力很大，液压缸中的油压必须相应升高才能推动大活塞运动，液压缸中的油压也就不会继续升高；如果外界负载很小，油液只要有很小的压力就能够推动大活塞运动，液压缸中的油压也就不会继续升高，这就说明了系统油压是由外负载决定的。 另外，若小活塞有时间内向下移动一段距离h1（图中未标出），小液压缸排出油液的体积为A1h1，而大活塞一定要上升一段距离h2，并且A2h2=A1h1，即小液
液压传动、气压传动和液力传动的基础知识
液压传动、气压传动和液力传动的基础知识 一、'液压传动 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。 液压传动的基本原理 利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件（液压缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱开工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 液压传动系统 由液压泵、液压控制阀、液压执行元件（液压缸和液压马达等）和液压辅件（管道和蓄能器等）组成的液压系统。 液压传动系统组成元件 动力元件，即液压泵，其职能是将原动机的机械能转换为液体的压力动能（表现为压力、流量），其作用是为液压系统提供压力油，是系统的动力源； 执行元件，指液压缸或液压马达，其职能是将液压能转换为机械能而对外做功，液压缸可驱开工作机构实现往复直线运动（或摆动），液压马达可完成回转运动； 控制元件，指各种阀利用这些元件可以控制和调节液压系统中液体的压力、流量和方向等，以保证执行元件能按照人们预期的要求进行工作； 辅助元件，包括油箱、滤油器、管路及接头、冷却器、压力表等。它们的作用是提供必要的条件使系统正常工作并便于监测控制；
工作介质，即传动液体，通常称液压油。液压系统就是通过工作介质实现运动和动力传递的，另外液压油还可以对液压元件中相互运动的零件起润滑作用；液压传动系统的工作原理 以下列图简单磨床为例。电动机带动液压泵从油箱吸油，液压泵把电动机的机械能转换为液体的压力能。液压介质通过管道经节流阀和换向阀进入液压缸左腔，推动活塞带开工作台右移，液压缸右腔排出的液压介质经换向阀流回油箱。换向阀换向之后液压介质进入液压缸右腔，使活塞左移，推开工作台反向移动。改变节流阀的开口可调节液压缸的运动速度。液压系统的压力可通过溢流阀调节。在绘制液压系统图时，为了简化起见都采用规定的符号代表液压元件，这种符号称为职能符号。 基本回路 由有关液压元件组成，用来完成特定功能的典型油路。任何一个液压传动系统都是由几个基本回路组成的，每一基本回路都具有一定的控制功能。几个基本回路组合在一起，可按一定要求对执行元件的运动方向、工作压力和运动速度进行控制。根据控制功能不同，基本回路分为压力控制回路、速度控制回路和方向控制回路。 压力控制回路 用压力控制阀来控制整个系统或局部范围压力的回路。根据功能不同，压力控制回路又可分为调压、变压、卸压和稳压4种回路。 速度控制回路 通过控制介质的流量来控制执行元件运动速度的回路。按功能不同分为调速回路和同步回路。 方向控制回路 控制液压介质流动方向的回路。用方向控制阀控制单个执行元件的运动方向，使之能正反方向运动或停止的回路，称为换向回路。在执行元件停止时，防止因载荷等外因引起泄漏导致执行元件移动的回
液压传动课程
液压传动课程 （最新版） 目录 1.液压传动课程概述 2.液压传动课程的内容 3.液压传动课程的学习方法 4.液压传动课程的重要性 正文 液压传动课程概述 液压传动课程是一门以液压传动系统为主要研究对象的课程，它涉及到机械工程、自动化、材料科学等多个领域，是现代工程技术领域中的重要学科。液压传动课程主要研究液压传动系统的设计、制造、运行、维护和管理等方面的知识，培养学生掌握液压传动系统的基本理论、基本原理和基本技能，为学生今后从事液压传动系统的相关工作打下坚实的基础。 液压传动课程的内容 液压传动课程的内容主要包括以下几个方面： 1.液压传动的基本原理：包括帕斯卡原理、液压传动系统的组成、工作原理等。 2.液压元件：包括液压泵、液压阀、液压缸、液压马达等液压传动系统中的基本元件的原理、结构、工作特性及其选用。 3.液压传动系统的设计与分析：包括液压传动系统的设计方法、参数计算、系统分析等。 4.液压传动系统的安装、调试与维护：包括液压传动系统的安装、调试、维护与管理等方面的知识。
液压传动课程的学习方法 学习液压传动课程，应注重理论联系实际，采用以下几种方法进行学习： 1.认真听讲，理解液压传动的基本原理和概念。 2.结合实际案例，学习液压传动系统的设计与分析方法。 3.多做习题，加深对液压传动课程知识的理解。 4.参加实验和实习，提高实际操作能力。 5.阅读液压传动方面的专业书籍和论文，扩大知识面。 液压传动课程的重要性 液压传动课程在工程技术领域具有很高的实用价值，其重要性体现在以下几个方面： 1.液压传动技术在现代工程技术领域中应用广泛，掌握液压传动课程知识可以为学生今后的工作和科研提供有力支持。 2.液压传动课程涉及到多个学科领域，学习液压传动课程有助于提高学生的综合素质和创新能力。 3.液压传动课程可以为学生今后从事液压传动系统相关工作提供基本理论和技能支持，提高学生的就业竞争力。
液压传动知识点总结
一，基本慨念 1，液压传动装置由动力元件，控制元件，执行元件，辅助元件和工作介质（液 压油）组成 2，液压系统的压力取决于负载，而执行元件的速度取决于流量，压力和流量是 液压系统的两个重要参数 其功率N=PQ 3, 液体静压力的两个基本特性是:静压力沿作用面内法线方向且垂直于受压面; 液体中任一点压力大小与方位无关. 4，流体在金属圆管道中流动时有层流和紊流两种流态，可由临界雷诺数 （Re=2000～2200）判别，雷诺数（Re ）其公式为Re=VD/υ，（其中D 为水力直 径）， 圆管的水力直径为圆管的内经。 5,液体粘度随工作压力增加而增大，随温度增加减少;气体的粘度随温度上升而 变大, 而受压力影响小;运动粘度与动力粘度的关系式为ρ μν=， 6，流体在等直径管道中流动时有沿程压力损失和局部压力损失，其与流动速度 的平方成正比.22ρλv l d p =∆, 2 2 v p ρξ=∆. 层流时的损失可通过理论求得λ=64e R ；湍流时沿程损失其λ与Re 及管壁的粗糙度有关；局部阻力系数ξ由试 验确定。 7，忽略粘性和压缩性的流体称理想流体, 在重力场中理想流体定常流动的伯努利方程为γρυ++22 P h=C(常数)，即液流任意截面的压力水头，速度水头和位置 水头的总和为定值，但可以相互转化。它是能量守恒定律在流体中的应用;小孔 流量公式q=C d A t ρp ∆2,其与粘度基本无关；细长孔流量q=∆l d μπ1284P 。平板缝隙流量q=p l bh ∆μ123 ,其与间隙的 三次方成正比，与压力的一次与方成正比. 8,流体在管道流动时符合连续性原理,即2111V A V A =,其速度与管道过流面积成 反比.流体连续性原理是质量守衡定律在流体中的应用. 9,在重力场中,静压力基本方程为P=P gh O ρ+; 压力表示:.绝对压力=大气压力+ 表压力; 真空度=大气压力-绝对压力. 1Mp=10pa 6，1bar=105pa. 10,流体动量定理是研究流体控制体积在外力作用下的动量改变,通常用来求流
液压传动知识入门
第一节液压传动的基本原理和系统组成 基本原理 液压传动是利用封闭系统中的压力液体实现能量转换、传递运动和力的一种传动形式，如图4-1所示。它是以液体为工作介质，在液压泵中将机械能转换为液压能，在液压马达或液压缸中将液压能又转换为机械能，来传递动力的传动方式。 系统组成 一个完整的液压传动系统应包括以下五个基本组成部分： (1) 动力组件即液压泵，它的作用是将原动机输入的机械能转换为工作液体的液压能。 (2) 执行组件即液压马达或液压缸，它的作用是将液压泵提供的液压能转换为机械能，并驱动负载做功。 (3) 控制组件控制组件包括各种液压控制阀，用来控制液压系统的压力、流量和液流方向。 (4) 辅助组件包括油箱、管道、滤油器、蓄能器、冷却器、加热器以及监测仪表等。 (5) 工作液体即液压油，是液压系统中传递运动和力的介质，以及液压能的载体。 第二节液压组件的参数及计算 液压泵的参数及计算 1 压力 (1) 额定压力pr在正常工作条件下，液压泵连续运转的最高压力称为额定压力。 (2) 最高压力pH超过额定压力时，允许液压泵短暂运转的最高压力，
称为最高压力。 (3) 实际工作压力p液压泵工作时的实际压力，称为实际工作压力，其压力取决于实际负载的大小。 2 排量和流量 (1) 排量qp液压泵每转一转的密封容积最大变化量，称为排量。排量决定于泵的几何尺寸，所以也称为容积常数。变量泵的排量可以改变。 (2) 理论流量Qt不考虑泄漏时，液压泵单位时间内输出的油液体积称为理论流量。如果液压泵的主轴转速为n(r/min),排量为qp（cm3）,则理论流量为 (3) 泄漏流量ΔQ泄漏流量与工作压力、组件运动副的间隙及油液黏度有关，也称为容积损失。 (4) 实际流量Q液压泵单位时间实际输出的油液体积称为实际流量。 3 容积效率 液压泵的容积效率ηpv为实际流量与理论流量之比，即 液压泵的容积效率根据泵的结构不同，一般为0.7～0.9。 4 功率和总效率 (1) 理论功率Pt不考虑容积损失和压力损失时，液压泵所具有的液压功率，称为理论功率Pt，单位为kW。