液压传动的基本概念
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
液压系统
-液压系统————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ6液压系统6.1 液压传动概述液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量和进行控制的一种液体传动。
本节将简述液压传动系统的基本原理和组成。
6.1.1 液压传动基本概念液压传动的理论基础是帕斯卡原理。
根据帕斯卡原理,这种传动借助于处在密封容积内的液体可以将压力由一处传递到另一处，实现能量或动力的传递。
液压传动具有两个主要工作特征。
●力（或者力矩)的传递靠“液体压力”来实现,而液体压力的大小取决于负载；●运动速度（或者转速)的传递靠液体“容积变化相等”的原则进行。
6.1.2 液压系统基本组成一个完整的液压系统一般包括五个组成部分：●动力元件:即液压泵,其作用是将原动机输出的机械能转换成液压能，并向液压系统供给压力油;●控制元件:包括压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等,其作用是控制液压系统的压力、流量和液流方向,以保证执行元件能够得到所要求的力（或扭矩）、速度(或转速）和运动方向（或旋转方向)；●执行元件：包括液压缸和液压马达,前者实现往复运动，后者实现旋转运动，其作用是将液压能转换为机械能,输出到工作机构上去；●辅助元件：包括油箱、油管、管接头、滤油器以及各种仪表等。
这些元件也是液压系统所必不可少的;●工作介质:油液或水基液压液，用以传递能量。
液压油应具有适当的粘度，良好的粘温特性和润滑性能,抗氧化，无锈蚀性，不易乳化,不破坏密封材料和有一定的消除泡沫的能力。
6．2 液压系统介绍6.2.１液压原理图H车的液压系统分为液压泵站、大臂起升部分、小臂起升部分、回转锁定部分、马达驱动部分、上车阀组以及手动泵组。
它们之间由液压管路连接为一体。
图4.18为H车的液压原理图。
图4.18：液压原理图6.2.1.1液压泵站液压泵站包括电机、齿轮泵、溢流阀、二位二通换向阀、单向阀、截止阀、压力继电器、吸油过滤器、空气滤清器、回油过滤器、压力表、电解点温度计、液位计、电加热器(另配)、油箱及连接管路等部件。
液压基础知识详解(经典培训教材)
伸缩式液压缸
具有多级套筒结构，行 程长且收缩后体积小。
摆动式液压缸
输出扭矩大，可实现往 复摆动运动。
液压控制阀概述及分类
按功能分类
方向控制阀、压力控制阀、 流量控制阀。
按结构分类
滑阀式、锥阀式、球阀式 等。
按连接方式分类
管式连接、板式连接、法 兰连接等。
方向控制阀结构与工作原理
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回路设计注意事项
元件选型
根据系统需求和性能参数选择合适的 液压元件，确保系统可靠运行。
回路布局
合理布局液压元件和管路，减少压力 损失和泄漏，提高系统效率。
安全保护
设计必要的安全保护措施，如过载保 护、超压保护等，确保系统安全运行。
调试维护
方便对系统进行调试和维护，留有必 要的检测点和维修空间。
回路优化策略探讨
应用
液压马达广泛应用于工程机械、农业机械、交通运输、石油采矿、船舶、机床等领域。不同类型的液 压马达具有不同的特点和适用场合，应根据具体需求选择合适的液压马达。
04 液压缸与液压控制阀
液压缸类型及结构特点
活塞式液压缸
由缸筒、活塞和活塞杆 等组成，结构简单，应
用广泛。
柱塞式液压缸
只能实现单向运动，回 程需借助其他外力或自
蓄能器
储存压力能，在需要时释放能量，补充系统 泄漏或提供瞬时大流量。
典型回路分析举例
压力控制回路
通过压力控制阀等元件实现对系 统压力的控制，包括调压、卸荷、
减压、增压等回路。
速度控制回路
通过流量控制阀等元件实现对执行 元件速度的控制，包括节流调速、 容积调速等回路。
方向控制回路
通过方向控制阀等元件实现对执行 元件运动方向的控制，包括换向、 锁紧等回路。
液压与气压传动
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。
(举例说明机器的组成及传动机构在机器中的作用及能量在机器工作过程中输入、输出的转换形式。
)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。
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。
(举例说明液压传动和液力传动的区别)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二、液压传动的发展概况自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。
直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。
在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。
第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。
本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。
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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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。
液压千斤顶的工作过程如下：
a液压千斤顶工作原理（9-1）
（b）泵的吸油过程
（c）泵的压油过程
a 工作原理图
b 泵的吸油过程
c 泵的压油过程
1—杠杆2—泵体3，11—活塞4,10—油腔5,7—单向阀6—油箱8—放油阀9—油管12—缸体
工作时，关闭放油阀8，向上提起杠杆，活塞3被带动上升，如图9-1b所示，泵体油腔4的工作容积增大，由于单向阀7受油腔10中油液的作用力而关闭，油腔4形成真空，油箱6中的油液在大气压力的作用下，推开单向阀5的钢球，进入并充满油腔4。
压下杠杆，活塞3被带动下移，如图9—1c所示，泵体油腔4的工作容积减小，其内的油液在外力的挤压作用下压力增大，迫使单向阀5关闭，而单向阀7的钢球被推开，油液经油管9进入缸体油腔10，缸体油腔的工作容积增大，推动活塞11连同重物G一起上升。
反复提、压杠杆，就能不断从油箱吸入油液并压入缸体油腔10，使活塞11和重物不断上升，从而达到起重的目的。
提、压杠杆的速度越快，单位时间内压入缸体油腔10的油液越多，重物上升速度越快；重物越重，下压杠杆的力就越大。
停止提、压杠杆，单向阀7被关闭，油缸油腔中的油
被封闭，此时，重物保持在某一位置不动。
将放油阀旋转90°，缸体油腔直接连通油箱，油腔10中的油液在重物的作用下流回油箱，活塞11下降并恢复到原位。
液压千斤顶是一个简单的液压传动装置，从其工作过程可以看出，液压传动的工作原理是：以油液作为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力。