液压-第1章液压传动概述

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液压传动原理及其系统组成

复杂或管路较长取大值，反之取小值。
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1.3液压传动系统的压力和流量
1.3.2流量、流量损失和平均流速
流量和平均流速是描述油液流动时的两个主要参数。液体在管道中流动时，通常将垂直于液体流动方向的截面称为通流截面。
1.流量
流量就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。这个量
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1.3液压传动系统的压力和流量
1.3.1 液压系统中的压力
1.压力的概念油液的压力是由油液的自重和油液受到外力作用所产生的。
在液压传动中，与油液受到的外力相比，油液的自重一般很小，可忽略不计。以后所说的油液压力主要是指因油液表面受外力(不计入大气压力)作用所产生的压力，即相对压力或表压力。如图1 -3 (a)所示，油液充满于密闭的液压缸左腔，当活塞受到向左的外力F作用时，液压缸左腔内的油液(被视为不可压缩)受活塞的作用，处于被挤压状态，同时，油液对活塞有一个反作用力FP而使活塞处于平衡状态。不考虑活塞的自重，则活塞平衡时的受力情形如图1-3 (b)所示。
动，电动机做旋转运动。
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1.1液压传动原理及其系统组成
3.控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等，它们的作用是根据需要
无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4.辅助元件除上述三部分以外的其他元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等。 5.工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。
设备使用寿命长;
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1.1液压传动原理及其系统组成

液压课后习题

第一章液压传动概述11. 什么叫液压传动？液压传动有哪两个工作特性？液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？液压传动：以液体为工作介质，主要利用液体压力能来进行能量传输的传动方式。

两个工作特性：液体压力的大小取决于负载，与流量大小无关。

速度或转速的传递按“容积变化相等”原则进行液压系统的组成：1）能源装置（或称动力元件）：把机械能转化成液体压力能的装置。

液压泵。

2）执行装置（或称执行元件）：把液体压力能转化成机械能的装置。

液压缸和液压马达。

3）控制调节装置（或称控制元件）：对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。

各类控制阀。

4）辅助装置（或称辅助元件）：保证系统有效、稳定、持久地工作。

指以上三种组成部分以外的其它装置。

如各种管接件、油管、油箱、过滤器、蓄能器、压力表等。

2. 液压传动与机械传动（以齿轮传动为例）、电传动比较有哪些优点？为什么有这些优点？比较优点：（1）在同等功率情况下，液压执行元件体积小、结构紧凑；（2）液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；（3）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向；（4）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1），它还可以在运行的过程中进行调速；（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）容易实现直线运动；（7）既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制。

（8）液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。

3. 试讨论液压传动系统图形符号的特点。

特点：•图形符号仅表示元件的功用，不表示其结构；•图形符号通常按元件地静止位置或零位（初始位置）画出；•图形符号系统图只表示元件间的连接关系，不表示其实际安装位置；•对无规定的元件图形符号可以派生。

•使液压系统图简单明了，便于工程技术的交流。

液压传动的概述

第一章、液压传动概述第一章、液压传动概述第一节、液压传动发展概况一、液压传动的定义一部完整的机器由原动机部分、传动机构及控制部分、工作机部分（含辅助装置）组成。

原动机包括电动机、内燃机等。

工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀、车床的刀架等。

由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围变化较宽，以及性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。

一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。

(传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。

机械传动是通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。

电气传动是利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式。

流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。

它包括液压传动、液力传动和气压传动。

由于液压传动有许多突出的优点，因此被广泛用于机械制造、工程建筑、石油化工等各个工程技术领域。

液压传动——利用液体静压力传递动力液体传动液力传动——利用液体静流动动能传递动力流体传动气压传动气体传动气力传动液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。

液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。

常见的液力变矩器由三部分组成：泵轮、涡轮和导轮，二液力耦合器由泵轮和涡轮组成，没有导轮。

液压传动和液力传动的区别：液力传动比液压传动的能容大的多（传动装置单位重量所传递的机械能），所以在传递同样大功率时，液力传动轻的多，体积也小的多。

目前，液力传动传递的最大功率至几千千瓦，而液压传动一般只能达到200～300KW左右。

液力传动内部没有摩擦付,所以寿命比液压传动长。

液力传动内部压力不高，密封条件要求低，而且对液体介质清洁度和对液体介质粘温特性要求都远低于液压传动，因此，在运动行、维护和制造成本等方面显示优越性。

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

第1章液压传动概述
第1章液压传动概述
一、基本概述 1、传动方式及分类
传动：传递运动和动力的方式常见传动：机械传动电气传动流体传动
气体传动液体传动液力传动
第1章液压传动概述
2、液压传动的定义:
以液体为工作介质，在密封的回路中，通过液体的压力能进行能量传递、转换和控制的一种传动方式。
第1章液压传动概述
液压传动的特点：
缺点:（1）传动中的泄漏与工作介质的可压缩性使传动比无法严格保证（2）传动中的能量损失(泄漏、磨擦)使得传动效率不高，不宜远距离传动（3）工作环境有温度要求，不宜过高和过低（4）故障排除困难
第1章液压传动概述
液压传动的应用与发展第一阶段：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。气压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。从18世纪产业革命开始，逐渐应用于各类行业中。
第1章液压传动概述
液压技术的十大难题：
1、最简单的长行程（10米以上）多油缸同步 2、稳定的1000倍以上的速度调节控制 3、高精度的速度控制系统和位置控制系统无法做到即装即用 4、高性能的系统价格高昂 5、无法取消讨厌的现场繁杂调试 6、故障判断 7、冲击振动 8、无法取消繁杂的系统设计 9、系统设计和调试无法平民化 10、无法简单的与计算机连接
第1章液压传动概述
我国液压行业水平与世界的差距：
与需求和国外水平相比，大部分国产元件仍有不小差距，往往制约着主机水平的提高。主要表现在： 1)产品品种少，水平低，质量不稳定，早期故障率高，可靠性差 2)专业化程度低，形不成规模，经济效益差 3)科研开发力量薄弱，技术进步缓慢 4)本行业产品尚未打开国际市场

一液压传动基础知识PPT课件

运动粘度是绝对粘度μ与密度ρ的比值：
v =μ/ρ
运动粘度的法定计量单位为m2/s，
常用mm2/s。
2.2 液压油
2. 液压油的粘性 3）相对粘度工程上常采用另一种可用仪器直接测量的粘度单位，即相对粘度。
又称条件粘度，根据测量仪器和条件不同，有恩氏、赛氏、雷氏等粘度。
2.2 液压油 2. 液压油的粘性
2.3 液体静力学基础
三﹑压力的传递
帕斯卡(静压力传递) 原理 :
在密闭容器中，施加于静止液体上的压力将以等值同时的传递到液体内各点。
（2）压力对粘度的影响 (3)温度对粘度的影响
2.2 液压油
2. 液压油的粘性液压油（液）牌号标称粘度等级是用液压油（液）在40℃
时运动粘度中心值的近视值来表示，单位为mm2/s，同时用来表示液压油（液）的牌号。
2.2 液压油二、液压油（液）的选用
1.液压油（液）的品种和代号（1）液压油（液）的品种分类矿物型和合成烃型液压油，难燃型液压油，还有一些专用液压油。
六、液压传动的缺点
1. 漏油的存在，会造成环境污染，降低传动效率，加上油液的可压缩性，使得液压传动不能保证严格的传动比。
2.液压传动对油温的变化比较敏感，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。
六、液压传动的缺点
3.液压元件制造精度要求较高，加工安装较困难。
三、液压传动系统的组成
3.控制元件是对系统中油液的压力、流量或
流动方向进行控制或调节的装置 (控制阀，如单向阀、换向阀、溢流阀、节流阀等)。
三、液压传动系统的组成
4.辅助元件包括上述三部分之外的其它装置，
(油箱、滤油器、油管、压力表等)。

液压传动的基础知识

▪ 5.液压装置易于实现过载保护，且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。
.
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4.2 液压传动的缺点
▪ 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，能量经过二次变换及传动过程中压力损失，能量损失较多，系统效率较低。
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 9
（1）动力元件:液压泵——能量转换，提供压力油
.
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（2）执行元件: ---能量转换带动机构做功
.
11
（3）控制调节元件:各种——控制压力、方向、流量
.
12
（4）辅助元件－各种液压辅件
.
13
▪ 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。
.
17
第二节液压油
油液种类
{ 机械油
石油型汽轮机油液压油
{ {{ 难燃型
乳化液合成型
水包油油包水水-乙二醇液磷酸酯液
由上式可得：G 由于 A2 ,所A以1
F
AA,G 故12 千斤F顶有（力1-的4）放大作用。
.
6
1.3.2、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。故有： A1S1A （21-S52）
由于速度：V1
S1 t
V2
S2 t

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总结复习
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液压传动
第1章液压传动概述
材料科学与工程学院陈柏金
13007159130 chenbaijin@
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2
本章主要内容为：
① 液压传动的定义； ②液压传动的工作原理及系统构成； ③液压传动的优缺点； ④液压传动的工作介质。
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3
1.1 液压传动定义与发展概况
2. 高压大流量小型化与液压系统的高度集成化。即液压元件模块化，减小通道距离。
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11
1.2液压传动的工作原理及系统构成
液压传动中的压力决定于负载
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1.1.1 液压传动的定义
运动速度取决于流量
活塞1向下移动h1,通过液体的能量传输，将使活塞5上升一段距
离h2，很显然即h1≠hq2。 Av
活塞速度 v q A
由忽上略式液可知体：的泄露及可压缩性，在Δt时间里从液压缸2中挤出的液
体体a.积活塞V1移动的A1速；h1度通与过输管入道流量3挤成入正比液，压而缸与4负的载体无积关。速V度2 可以A通2h过2。
vq v 1 A 则b.：流量A1调h节1。A2h2
1
两边b同. 活除塞，速则度与：面A积1成h1反比，A控2h制2活塞面积也可A控1 制A速2度。
v2
t t
h1
Ah t
的物理意义是单位时
间内液体流过截面积为A的某
一截面的体积，称为流量。
2 3
h2 4
5 缸
q
qA1ht1 A2ht2 qA1v1A2v2
在无线电工业、包装机械、印染机械等方面应用气压传动主要是取其操作方便，且无油、无污染的特点。
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1.1.2 液压传动的发展概况
液压新技术主要体现在两个方面： 1. 微电子技术和计算机技术在液压系统中的应用。
微电子技术和计算机技术与液压技术相结合，可以形成机、电、液一体化的元件。如数控阀、数字液压缸。
液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。
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1.1.1 液压传动的定义
什么是液压传动？
液压传动（Hydraulics）是以液体为工作介
质，通过驱动装置将原动机的机械能转换为液体的压力能，然后通过管道、液压控制及调节装置等，借助执行装置，将液体的压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动。
或 v2
A1
h v1
A2
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1.1.1 液压传动的定义
功率关系
由于 p
F1 A1
W A2
及 qA1v1A2v2
活塞1功率：N1
F1v1
q pA 1 A1
pq
活塞5功率：N2F2v2pA 2 A q2 pq
PF 1v1F 2v2pq
1
A1
v2 5 缸
说明不计损失的情况下，输入功率等于输出功率，且液压传动的功率等
手柄机械能
小油缸压力能
压力能
大油缸直线运动
机械能
负载
电机机械能
油泵压力能
压力能
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油缸马达
机械能
负载
5
1.1.1 液压传动的定义
为什么要用液压传动？
将能量从机械能转换为液压能，而后又将液压能转换为机械能，何必多此一举？
几乎所有的机械或机器都需要传动机构。这因为原动机一般很难直接满足执行机构在速度、力、转矩或运动方式等方面的要求，必须通过中间环节——传动装置进行调节控制。液压传动就是这种调节控制方式中的一种。
液压传动
教材：＜液压传动与气压传动＞杨曙东何存兴主编华中科技大学出版社
课程内容
第一章液压传动概述
第六章液压辅助元件
第三章液压泵
第七章液压基本回路
第四章液压执行元件
第八章典型液压系统
第五章压力控制阀
第九章液压系统的设计计算
第五章流量控制阀
第十章及以后气压传动
第五章方向控制阀
其它的传动方式有：
机械传动（mechanics）:常用零件为齿轮，曲轴。轴，皮带等。气压传动（pneumatics）:常用空气或其它气体为传输介质。电气传动（electrics）:常用零件是直流电机,可控硅,交流电机，变频器等.
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1.1.1 液压传动的定义
压力取决于负载
当大、小活塞平衡时，大活塞下腔的介质将产生一定的压力p，p=W/A2。p 在物理学中称为压强，液压传动中称为压力。
于压力与流量的乘积。压力与流量是液压传动中最重要、最基本的两个参数，相当于机械传动的力与速度。
单位： p— 单位为帕（Pa），使用中MPa较多 ,1MPa=106 Pa。
q—单位为 m3/s ,常用 ml/min 或 l/min。
P—单位为 W 或 KW。
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1.1.2 液压传动的发展概况
液压技术自1795年英国制成世界上第一台水压机算起，已有二三百年的历史，但其真正的发展只是在第二次世界大战后的近50年的时间内，战后液压技术迅速转向民用工业，在机床、工程机械、农业机械、汽车等行业中逐步推广。
根据帕斯卡原理“在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值
同时传递到液体各点”。即：
p
W A2
F1 A1
1
5
A 24
1
3
A
2
由上式可知：系统压力取决于外负载的大小，而与流入的流体多少无关。
p W p1 A
所以，只有大活塞上有负载，活塞才能施加作用力F，并且使液体受到压力p。就负载和液体二者来说，负载是第一性的，压力是第二性的。即有了负载并且有作用力后，液体才受到压力。
1.1.1 液压传动的定义一部完整的机器是由动力部分、传动部分及控制部分、
执行部分（含辅助装置）组成。
◆传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。
◆流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。
◆液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。 ◆液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；
20世纪60年代以来，随着原子能、空间技术、计算机技术的发展，液压技术得到了很大的发展，并渗透到各个工业领城中去。
液压工业中的知名品牌有：博士-力士乐(Bosch-Rexroth)、威格士(Vickers)、派克 Parker）、ATOS、力源液压、榆次液压件厂、上海液压件厂。
机械工业的各个部门应用液压与气压传动技术其出发点是不尽相同的。例如，工程机械、矿山机械、压力机械和航空工业中采用液压传动的主要原因是取其结构简单，体积小、重量轻，输出力大；机床上采用液压传动是取其能在工作过程中方便地实现无级变速、易于实现频繁的换向、易于实现自动化；