液压传动概述课件-LQL
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
液压传动课件
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4
Pascal 原理： 在密封容器内的液体压力沿各个方向等值传递。
液液 压力 传传 动动
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5
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。
它基于流体力学的帕斯卡原理，也称静液传动 或容积式传动。如液压泵。
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6
二、液力传动
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我国的发展现状：
机械工业振兴发展的重点行业之一 门类比较齐全、有相当竞争实力、初具生产规模的工业体
系（液压行业总产值是世界第六，气动行业世界第十） 全国行业企业约1300多个，预计2011年需求总量突破200
亿元（工程机械需求量将有很大增长；机床、塑料机械等的 需求量有较大增长） 液压行业人均产值：美国（8万人、10.6万美元）日本 （12.4万人、19.7万美元）中国（7.5万人、0.45万美元）
本章主要讲解液压传动的基本原理、 课程概况，使学生对本课程的内容有 个初步的认识，提高学习本课程的兴趣。
❖ 1-1 液压传动的发展 ❖ 1-2 液压传动的工作原理及组成 ❖ 1-3 液压传动系统的图形符号 ❖ 1-4 液压传动的优缺点及应用
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3
第一章：绪论
传动类型
机械传动 流体传动 电气传动
• 1867年后，六角车床、龙门刨床、磨床先后采用液压技术。 1905年，油液开始用作工作流体介质。
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绪论
第一节 液压传动的发展
• 1910年，水轮机的调速系统开始采用液压控制。
• 1910-1922年，以油为工作介质的径向柱塞泵研制成功。 • 1936年，哈里·威格士（Harry. Vickers)设计出了先导式
液压传动-PPT课件
作用，叶片紧贴在定子4的内表面，把定子内表面、
转子外表面和两个配流盘形成的空间分割成八块
最高压力比额定压力稍高，可看作是泵的 能力极限。一般不希望泵长期在最高压力 下运行。
表3.1 压力分级
压力分级
压力 （MPa）
低压 2.5
中压 >2.5~8
中高压 高压 超高压 >8~16 >16~32 >32
三、液压泵和液压马达的类型
按结构分：柱塞式、叶片式和齿轮式 按排量分：定量和变量 按调节方式分：手动式和自动式，自动 式又分限压式、恒功率式、恒压式和恒 流式等。 按自吸能力分：自吸式合非自吸式
5. 液压传动技术的发展
我国的发展现状：
机械工业振兴发展的重点行业之一
门类比较齐全、有相当竞争实力、初具生产规模 的工业体系（液压行业总产值是世界第六，气动 行业世界第十）
全国行业企业约1300多个，预计2019年需求总 量突破150亿元（农业机械需求量将有很大增长； 机床、塑料机械等的需求量有较大增长）
1. 液压传动基于流体力学的帕斯卡原理 2. 在密闭容器中传递动力与能量 3.运动的传递是按液体容积变化相等的原理 4. 工作压力决定于负载 5.易于实现自锁
2. 液压传动的工作原理
原理图及简化模型
力比例关系：
p = F1/A1= W/A2 或 W/F1=A2/A1
二、液压泵的主要性能参数
1、压力
工作压力是指泵的输出压力，其数值决定于外负 载。如果负载是串联的，泵的工作压力是这些负载 压力之和；如果负载是并联的，则泵的工作压力决 定于并联负载中最小的负载压力。
额定压力是指根据实验结果而推荐的可连续使用 的最高压力，他反映了泵的能力（一般为泵铭牌上 所标的压力）。在额定压力下运行时，泵有足够的 流量输出，并且能保证较高的效率和寿命。
液压传动课件
油箱
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液压传动：概念、 原理
液压传动的定义？液压传动的工作原理？
定义：液压传动是以液体为介质，利用压力能来驱动执行机构的传动方 式。
工作原理：液压泵将电动机（或其它原动机）的机械能转换为压力能，然 后通过液压缸（或液压马达）将液体的压力能再转换为机械能以推动负载 运动。液压传动的过程就是机械能－液压能－机械能的能量转换过程。
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液压传动装置：汽车吊
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液压传动装置：油压机
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液压传动装置
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为什么液压传动使用广 泛？
1．体积小，输出力大
2．不会有过负载的危险
3．输出力调整容易
4．速度调整容易
5．易于自动化
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液压传动的缺点
1．接管不良造成油外泄，除了会污染工作场所外， 还有引起火灾的危险。
Qth qn
（2－1）
式中：q — 泵的排量（L / r）
n — 泵的转速（r/min）
QacQthQ （2－2）
∆Q — 泵运转时，油会从高压区泄漏到低压区，是泵
的泄漏损失。
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2.3液压泵的结构
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2.3液压泵的结构
1、齿轮泵：液压泵中结构最 简单的一种，且价格便宜， 故在一般机械上被广泛使用； 齿轮泵是定量泵，
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2. 2液压泵的主要性能和参数
2、排量
排量是泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值，如 泵排量固定，则为定量泵；排量可变则为变量泵。一般 定量泵因密封性较好，泄漏小，在高压时效率较高。
液压传动课件
分类：
按阀芯在阀体内的工作位置数和换向阀所控制的油口通路数分 为：二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位四通、 三位五通等等
位——阀心相对于阀体有几种不同的工作位置，叫做“位”。 通——阀体与系统中油路相通的油口。如四个油口，叫四通。
换向阀的符号表示方法： 1、位数用方格数表示。 2.在一个方格内箭头或封闭符号⊥与方格的交点数 为油口通路数，即通数，箭头表示两油口连通； ⊥表示该油口不流通。 3.控制机构和复位弹簧画在主体的任意位置（通常位于 一边或中间） 4.P--进油口，T--回油口，A、B--其他工作油口 5.三位阀中格、二位阀画有弹簧的一个为常态位。 常态位应画出外部连接油口。
液压传动和气压传动
液压千斤顶
如何以很小的力举起很重的重物
基本构件组成
工作原理 阀 6-油箱 8-放油阀 9-油管 11-大活塞 12-缸体
一、液压传动的基本概念
液压传 动是以 液体为 工作介 质，利 用液体 的压力 能进行 运动和 动力传 递的一 种传动 方式。
• •
• 2．流量
•
单位时间内进出液压缸或通过管道某一截面的液体的 体积称为流量，符号为q（m3/s）。若在时间t内流过的液 体体积为V，则流量为 q=V/t
3．压力损失与流量的关系 沿程损失是液体沿相同截面的直管流动一段距离，由 于液体对管壁之间以及液体分子之间的摩擦而造成的。管 道越长，流速越快，损失就越大；相反，管道越短，损失 应越小。局部损失是液体通过管道截面和形状，突然改变 或管道弯曲等局部地方所造成的。
三、液压传动的图形符号
• 用结构(或半结构) 式的图形画出的示 意图，称为结构原 理图
1-大活塞 2-油腔 3-放油阀 4-油箱 5-液压泵 6-单向阀
液压传动讲义ppt课件
类 型
名称
普通液压油
抗磨液压油
低温液压油
矿
油 型
高粘度指数 液压油
液压导轨油
全损耗系统用 油
汽轮机油
ISO代号
特性和用途
L-HL L-HM L-HV L-HR L-HG L-HH L-TSA
精制矿油加添加剂，提高抗氧化和防锈性能，适用于室内 一般设备的中低压系统
L-HL油加添加剂，改善抗磨性能，适用于工程机械、车 辆液压系统
开式传动
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闭式传动
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第一章 概论
1.2. 本课程的学科地位与发展沿革
以传递功率为主
以实现运动为主 与自动化关系密切
液压传动
液压传动与控制
机床液压传动
返回
金属切削机床液压传动
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第一章 概论
1.3. 液压传动系统的组成部分
1)能源装置
把机械能转换成液压能的装置。如液压滑台中的齿轮泵，负责向液 压系统提供压力油。
产生气穴噪声和气蚀，缩短液压元件与管路的寿命，
（8）燃点高，凝点低。
（9）对人体无害，成本低。
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第二章 液压传动介质
2.4. 液压传动介质的选用
基本原则：
1)严格遵守产品说明书中关于选用液压油的规定。
2)连续运转或经常使用及消耗油量较大的液压装置，还应 考虑市场供应情况，以能长久供应和质量优良为原则。
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第二章 液压传动介质
流体传动
利用流体压力
液压传动
气压传动
帕斯卡定律：
盛放在密闭容器内的静止液体上的任一
点的压力变化，将以等值传递到液体中的各
液压传动基础知识.课件
本章小结
3. 液压传动系统中压力的大小取决 于负载，速度的大小取决于（流入 液压缸中油液的）流量。
三、伯努利方程
1．理想液体的伯努利方程
三、伯努利方程 理想液体的伯努利方程
根据能量守恒定律
1 2
m12
mgh1
mg
p1
g
1 2
m
2 2
mgh2
mg
p2
g
单位质量液体的能量方程
12
2
h1g
p1
2 2
2
h2 g
p2
2.4液体动力学基础 2．实际液体的伯努利方程
2
11
2
h1g
p1
2
2 2
（1）静止液体内任一点的压力p由两 部分组成：一部分是液面上的压力po， 另一部分是液体自重所引起的压力pgh。
当液面上只受大气压力Pa作用时，则
p p gh a
2.3 液体静力学基础
二﹑重力作用下的液体静力学基本方程式
（2) 静止液体内的压力随液体深度h的增加
而增大，即呈直线规律分布。
p p gh 0
2.3 液体静力学基础
二﹑重力作用下的液体静力学基本方程式
p p gh 0
（3) 连通容器内同一液体中，深度相同 处各点的压力均相等。
由压力相等的点组成的面叫做等压面 在重力作用下静止液体的等压面是一 个水平面。
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 :
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。
液压传动系统教学课件
阀件失灵是液压传动系统中常见的故障之一。排除方法包括检查阀件安装是否正确，重新安装或调整阀件位置；检查阀件是否受到污染或堵塞，清洗或更换阀件；检查阀件控制油路是否畅通，清理或更换控制油路。
系统压力调试：在液压传动系统安装完成后，需要对系统进行压力调试。通过调整溢流阀、减压阀等压力控制元件，使系统在不同工况下都能保持稳定的压力值，保证系统的正常运转。
确定液压系统原理图
根据设计要求，选择合适的液压元件，设计出满足要求的液压系统原理图。
根据液压系统的流量和压力等参数，选择合适的液压泵，并进行校核。
液压泵的选择与校核
根据液压系统的控制要求和流量等参数，选择合适的液压阀，并进行校核。
液压阀的选择与校核
根据执行元件的运动要求和负载等参数，选择合适的液压缸，并进行校核。
齿轮马达
利用叶片和壳体的相互作用，将液压能转换为机械能，具有体积小、重量轻、响应快的特点。
叶片马达
利用柱塞在缸体中的往复运动，实现机械能的产生和传递，具有扭矩大、转速低、效率高的特点。
柱塞马达
只有一个工作腔，只能实现往复运动，输出推力和速度。
单作用缸
有两个工作腔，可以实现往复运动和旋转运动，输出推力和扭矩。
液压缸的选择与校核
根据液压系统的散热要求和油液容量等参数，选择合适的油箱，并进行校核。
油箱的选择与校核
液压传动系统的维护与故障排除
定期检查液压油的清洁度和质量
液压油是液压传动系统中的工作介质，其清洁度和质量对系统性能和寿命有重要影响。定期检查液压油的清洁度和质量，及时更换不合格的液压油，是保持液压传动系统正常运转的重要措施。
液压传动元件
利用齿轮的啮合传递压力和流量，具有结构简单、工作可靠、制造成本低的特点。
液压传动课件完整
第二节 液体静力学基础
液体静力学主要研究液体处于相对平衡状态下的力学规律及这些规 律的实际应用。
一、液体的静压力及其特性
(一) 液体的静压力
压力的单位为
(二) 液体静压力的性质 1) 液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。 2) 静止液体内，任意点处所受到的静压力各个方向都相等。
液体流动时，其内部产生摩擦力的性质即称为液体的粘性。
2．牛顿内摩擦定律 由大量实验测定可知:
若用单位接触面积上的内摩擦力 (切应力) 来表示:
式中
——比例系数，也称为液体的粘性系数或3．液体的粘度 (1)动力粘度 动力粘度 是表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。
动力粘度的单位是Pa·s(帕·秒)。 (2)运动粘度
各类液压油的牌号，就是按油的运动粘度来标定的。
运动粘度 的单位是
国际标准
和我国标准规定，工作介质按其在一定温度
下运动粘度的平均值来标定粘度等级。
液压油新、旧牌号的粘度对照表
(3)相对粘度 相对粘度又称条件粘度。它是采用特定的粘度计在规定的条
件下测出来的液体粘度。
(一)空穴现象的机理 液压油中总是含有一定量的空气。
在一定温度下，当油的压力低于某个值时，溶于油中的空气就 会迅速地从油中分离出来，产生大量气泡。这个压力称为液压油在 该温度下的空气分离压。
当液压油在某温度下的压力低于一定数值时，油液本身迅速汽 化，即油从液态变为气态，产生大量油的蒸气气泡，这时的压力称 为液压油在该温度下的饱和蒸气压。
当绝对压力小于大气压力时，比大气压力小的那部分压力数值称为真空
度。
即
五、液体作用在固体壁面上的力
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《液压与气动》科学出版社ISBN 978-7-03-015884-0第1章液压传动概述
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2013年7月20日2时30分
预祝《液压与气动》课程
圆满成功！
HYDRAULIC & PNEUMATICS
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2013年7月20日2时30分
液压传动教学大纲
●
课程的性质：
该课程是机械工程及自动化专业
的必修的专业基础课。
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2013年7月20日2时30分
●
课程的要求：
1. 要求掌握各种液压元件的结构原理和特点。
2. 要求掌握各种液压基本回路的功用和组成。
3. 要求掌握分析系统工作原理的方法。
●学时安排：
总学时数46，课内讲授４2学时，实验4学时；
课后作业每两周交一次；期末考试。
液压传动教学大纲
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2013年7月20日2时30分
本章要的和教学要求
1 掌握液压传动等基本概念
2 了解液压技术发展的历史和发展动向
3熟悉液压传动的工作原理、组成和特点
第1章液压传动概述
Summarize
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2013年7月20日2时30分
•液压传动是以液体为工作介质，利用液体的
压力能来转换、传递和控制运动和动力的一种
传动方式。
•传动方式常用的还有机械传动、电气传动、气
体传动、液力传动。
•液力传动是以液体为介质，利用液体的动力
能的一种传动方式。
基本概念Basic Concept
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1.1.1 液压技术发展的历史
•古希腊伟大的数学家、力学家阿基米德
（Archimedes287年BC～212年BC）发现
了著名的浮力定律，也称阿基米德定律。
1.1 液压技术的发展
Development
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•阿基米德还提出了用螺旋原理
提升水来灌溉农田，螺旋泵的
最早原型就是阿基米德螺旋管(。
古希腊阿基米德螺旋管
Archimedes
Ancient
Greece
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2013年7月20日2时30分
•
1623年出生的法国数学家、物理
学家帕斯卡于1653年首先发现了
液体传递压强的基本规律。
•所有的水压机、液压驱动装置等
液体机械都是根据帕斯卡定律设
计制成的。
•所以帕斯卡被称谓“液压机之
父”。
法国帕斯卡PASCAL
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•18世纪中叶，数学家族中的
巨星丹尼尔·伯努利
（BernoulliDanil1700
年～1782年）发表了十年寒
窗写成的重要文献——《流
体动力学》
瑞士伯努利
Bernoulli
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•二战期间,液压技术装备在飞机、坦克、火
炮和军舰上,发展了高压元件和电液伺服阀
（彩图）。
•1958年，美国麻萨诸塞州理工学院的布来克
本（Blackburn）、李诗颖等人对液压伺服
控制问题作了深入研究，并提出了喷嘴挡板
型伺服阀，
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•1952年我国上海机床厂制造第一种液压元件—
—140巴高压齿轮泵，开始了液压技术的快速发
展。
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1.2 液压传动的工作原理
Working
principle
•
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•在液压系统中，电机带动液压泵旋转，为
系统提供压力油，液压缸驱动工作台作往
复运动，换向阀使工作台换向，节流阀与
溢流阀共同作用，调节工作台的运动速度，
再加上油箱、管道、过滤器等保证了系统
正常工作。
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•力的传递遵循帕斯卡原理
p2=F2/A
2
F1=p1A1=p2A1=pA
1
液压与气动系统的工作压力取决于外负载。
•运动的传递遵照容积变化相等的原则
s1A1=s2A
2
q1=v1A1=v2A2=q
2
执行元件的运动速度取决于流量。
•压力和流量是液压与气压传动中的两
个最基本的参数。
•液压传动的工作原理和特征
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2013年7月20日2时30分
1.3 液压与气动系统的组成
compose
•1 能源装置——将机
械能转换为流体压力
能的装置。液压泵或
空气压縮机。
Piston Pump
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2013年7月20日2时30分
1.3 液压与气动系统的组成
•2 执行元件——将流
体的压力能转换为机
械能的元件。液压缸
或气缸、液压马达或
气马达。
cylinder
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1.3 液压与气动系统的组成
•3 控制元件——控制
系统压力、流量、方
向的元件以及进行信
号转换、逻辑运算和
放大等功能的信号控
制元件。如溢流阀、
节流阀、方向阀等。
3D动画
•VALVE
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•4 辅助元件——保证
系统正常工作除上述
三种元件外的装置。
如油箱、过滤器、蓄
能器、油雾器、消声
器、管件等。
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2013年7月20日2时30分
1.4.1 液压传动的主要优点
excellence
◆
传递功率大。
◆
无级调速，调速范围可达2000：1。
◆
传动平稳，易于实现快速启动、制动和频繁换向。
◆
操作控制方便，易于实现自动控制、中远距离控
制和过载保护。
◆
标准化、系列化、通用化程度高，有利于縮短设
计周期、制造周期和降低成本。
1.4 液压传动的特点、应用
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2013年7月20日2时30分
◆1效率较低、可能泄漏污染。
◆2工作性能易受温度变化的限制。
◆3 造价较高。因液压元件的制造精度较高。
◆4 液压故障诊断技术要求高，液体介质污染控制
较复杂。
◆5 不能得到严格的传动比。是液体介质的可压缩
性及泄漏造成的。
1.4.2 液压传动的主要缺点Weakness
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2013年7月20日2时30分
•液压与气动技术应用在机床
•工程机械
•冶金机械
•塑料机械
•农林机械
•汽车
•船舶
•航天航空等国民经济各行各业，是自动化技
术不可缺少的手段。
1.4.3 液压与气压传动的应用
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《液压与气动》科学出版社ISBN 978-7-03-015884-0第1章液压传动概述
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2013年7月20日2时30分
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