液压传送02
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液压传动复习题2
复习题1、 某液压马达排量为V m =70mL/r ，供油压力p =10MPa ，输入流量q =100L/min ，液压马达的容积效率ηMV =0.92，机械效率ηMm =0.94，液压马达回油背压为0.2MPa 。
试求：1）液压马达输出转矩； 2）液压马达的转速。
解：1）液压马达的输出转矩()m 102.7M m M 94.014.321070102.010266Mm M M ⋅=⋅⨯⨯⨯⨯⨯-=∆=-ηπpV T1）液压马达的转速min r/1314min r/107092.01003M MV M =⨯⨯==-V q n η 2、例3-8 如图3-1所示，已知液压缸活塞直径D =100mm ，活塞杆直径d =70mm ，进入液压缸的油液流量q =4×10-3m 3/s ，进油压力p 1=2MPa 。
试计算图3-1a 、b 、c 三种情况下的运动速度大小、方向及最大推力。
图3-1解：由已知条件知，液压缸的大腔（无杆腔）和小腔（有杆腔）的面积分别为222221m 10785.0m 41.014.34-⨯=⨯==D A π()()22222222m 104.0m 407.01.014.34-⨯=-⨯=-=d D A π1）图3-1a 为缸筒固定，因大腔进油、小腔排油，故活塞向左运动。
运动速度 0.51m/s m/s 10785.01042311=⨯⨯==--A q v最大推力()N 101.49N 104.0102.010785.0102426262211max 1⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=--A p A p F2）图3-1b 为活塞杆固定，因小腔进油、大腔排油，故缸筒向左运动。
运动速度 1m/s m/s 104.01042322=⨯⨯==--A q v最大推力()N10643.0N 10785.0102.0104.0102426261221max 2⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=--A p A p F3）图3-1c 为活塞杆固定，两腔差动连接，故缸筒向右运动。
液压传动工作原理
液压传动工作原理
液压传动是利用液体传递能量的一种传动方式，它通过液压油在封闭的管路中传递压力，从而实现机械运动。
液压传动具有结构简单、传动平稳、传动效率高等优点，因此在工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域得到广泛应用。
液压传动的工作原理主要包括液压油的压力传递、液压缸的工作原理和液压泵的工作原理。
首先，液压传动的工作原理是基于液压油的压力传递。
当液压泵启动时，液压油被抽入油箱，形成一定的压力。
通过管道连接，液压油的压力可以传递到需要进行动力传递的液压执行元件上，从而驱动液压缸或液压马达进行工作。
其次，液压缸是液压传动中的重要执行元件，它的工作原理是利用液压油的压力来推动活塞进行直线运动。
当液压油进入液压缸的一侧时，液压缸的活塞受到液压油的压力作用而向另一侧运动，从而驱动相关机械装置进行工作。
最后，液压泵作为液压传动系统中的动力源，其工作原理是通过机械装置将液压油从油箱中抽入，并形成一定的压力，然后将压力传递到液压系统中。
液压泵的工作原理决定了液压传动系统的工作效率和稳定性。
总的来说，液压传动工作原理是基于液压油的压力传递和液压执行元件的工作原理，通过液压泵将液压油的压力传递到需要进行动力传递的元件上，从而实现机械运动。
液压传动系统的工作原理决定了其在工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域的广泛应用，具有重要的意义和价值。
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，通过液体的压力传递能量，实现机械运动的一种传动方式。
液压传动具有传动平稳、传动效率高、传动方向可逆、传动比可调、传动距离远等优点，因此在工程机械、冶金设备、航空航天、船舶、军工等领域得到广泛应用。
液压传动的基本原理是利用液体在密闭容器内传递压力，通过控制液体的压力和流量来实现工作机构的运动。
液压传动系统主要由液压泵、执行元件、控制元件、液压储能装置和液压传动介质等组成。
液压泵是液压传动系统的动力源，它将机械能转化为液压能，通过压力油将液体压入系统中。
执行元件是液压传动系统的工作部件，包括液压缸和液压马达等，它们通过液压能转换成机械能，实现各种机械运动。
控制元件是液压传动系统的控制部件，包括液压阀、液压控制器等，它们用来控制液压系统的压力、流量和方向，实现对执行元件的精确控制。
液压储能装置用来储存液压能量，以平衡系统的压力和稳定系统的运行。
液压传动介质一般为液体，如水、油等，它具有不可压缩性和良好的流动性，能够有效传递压力和能量。
液压传动系统的工作原理是利用液体的不可压缩性和压力传递原理，通过控制液体的压力和流量来实现机械运动。
当液压泵向液压系统输送液体时，液体被压入执行元件内，使得执行元件产生相应的运动。
通过控制元件对液体的压力和流量进行调节，可以实现对执行元件的精确控制，从而实现机械运动的加速、减速、停止和转向等功能。
液压传动系统具有很高的工作效率，因为液体的不可压缩性使得能量传递损失很小。
此外，由于液压传动系统可以实现液压能的精确控制，因此可以实现对机械运动的精确控制，具有很高的控制精度。
另外，液压传动系统还可以实现对多个执行元件的同步控制，使得多个执行元件可以协同工作，从而实现复杂的机械运动。
总之，液压传动系统是一种高效、精密、灵活的机械传动方式，具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，液压传动技术也在不断创新和完善，将进一步拓展其在各个领域的应用。
液压与气压传动(第二章讲稿)
将流管截面无限缩小趋近于零，便获 得微小流管或微小流束。微小流束截面各 点处的流速可以认为是相等的。 流线彼此平行的流动称为平行流动。 流线间夹角很小，或流线曲率很大的流动 称为缓变流动。平行流动和缓变流动都可 认为是一维流动。 （ 3）通流截面、流量和平均流速 通流截面：在流束中与所有流线正交的截 面。在液压传动系统中，液体在管道中流 动时，垂直于流动方向的截面即为通流截 面，也称为过流断面。
根据静压力的基本方程式，深度为h处的液体压力
p p0 gh =106+900×9.8×0.5
=1.0044×106(N/m2)106(Pa)
从本例可以看出，液体在受外Fra bibliotek压力作用的情况 下，液体自重所形成的那部分压力gh相对甚小，在 液压系统中常可忽略不计，因而可近似认为整个液体 内部的压力是相等的。以后我们在分析液压系统的压 力时，一般都采用这种结论。
例2.1 如图2-2所示，容器内盛满油 液。已知油的密度=900kg/m3 ，活 塞上的作用力F=1000N，活塞的面积 A=1×10-3m2 ，假设活塞的重量忽略 不计。问活塞下方深度为h=0.5m处 的压力等于多少？ 解: 活塞与液体接触面上的压力 均匀分布，有
F 1000 N p0 10 6 N / m 2 A 110 3 m 2
四、 静止液体中的压力传递(帕斯卡原理)
根据静压力基本方程 (p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液 体，其外加压力p0发生变化时，只 要液体仍保持其原来的静止状态不 变，液体中任一点的压力均将发生 同样大小的变化。 如图2-5所示密闭容器内的静 止液体，当外力F变化引起外加压 力p发生变化时，则液体内任一点 的压力将发生同样大小的变化。即 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。 这就是静压传递原理，或称为帕斯 卡原理。
电子教案-液压与气动技术(第三版_张雅琴)PPT-第1章 液压传动概述
1.1 液压传动的工作原理、系统组成及图形符号
二、液压系统的组成
1） 动力装置——将电动机输出的机械能转换成油液液压能的装置，其作用是向液压系统提供压力油。 2） 执行装置——包括液压缸和液压马达，是将油液的液压能转换成驱动负载运动的机械能的装置。 3） 控制调节装置——包括压力、流量、方向等控制阀，是对系统中油液压力、流量或流动方向进行控制或 调节的装置。 4） 辅助装置——包括上述三部分以外的其他装置，它们对保证液压系统正常工作起着重要的作用。 5） 工作介质——是传递运动和动力的物质，一般采用矿物油。
谢谢
THANK YOU
1.2 液压传动的特点
二、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造成的。 2） 液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。 3） 为了减少泄漏，液压元件在制造精度上要求较高，因此它的造价高，且对油液的污染比较敏感。 4） 液压传动装置出现故障时不易查找原因。 5） 液压传动在能量转换过程中，特别是在节流调速系统中，其压力、流量损失大，故系统效率较低。
1.1 液压传动的工作原理、系统组成及图形符号
三、液压系统的图形符号
在实际工作中，除少数特殊情况外，一般都采用国家标准 GB / T 786.1 _ 1993 所规定的液压与气动图形符号来绘制。 图形符号只表示元件的功能，不 表示元件的具体结构和参数。 使用图形符号既便于绘制，又可使液压系统简 单明了。
02 液压传动的特点
1.2 液压传动的特点
一、液压传动的优点
1） 液压传动装置运动平稳、反应快、惯性小，能高速启动、制动和换向。 2） 在同等功率情况下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。 3） 液压传动装置能在运行中方便地实现无级调速，且调速范围最大可达 1 ：2000 。 4） 操作简单、方便，易于实现自动化。 5） 易于实现过载保护。 液压元件能自行润滑，使用寿命较长。 6） 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。
液压传动工作原理
液压传动工作原理
液压传动是一种利用液体对动力进行传递的传动方式。
它是通过液体的流动来实现工作的，主要由泵、执行元件（液压缸或液压马达）和控制元件（阀门、密封件等）组成。
液压传动的工作原理如下：
1. 泵提供动力：液压传动的动力源是泵。
泵将液体从油箱中抽取出来，通过压力来驱动液体流动。
2. 液压流体传递：泵将液体压力升高后，通过管道传输到执行元件。
在传输过程中，通过阀门来控制液体的流速和流量。
3. 执行元件转化动力：执行元件接收到来自泵的液压力后，将液体的动能转化为机械能。
液压传动系统中常用的执行元件有液压缸和液压马达。
液压缸通过液压力来推动活塞，从而实现线性运动；液压马达则通过液压力驱动转子旋转。
4. 控制元件控制流量和压力：为了确保液压传动系统的正常工作，需要通过控制元件来控制液体的流量和压力。
控制元件包括各种阀门，它们可以调节液体的流量和压力，以满足不同的工作要求。
5. 油箱和油管回流：在液压传动系统中，液压流体在完成工作后需要回流到油箱中，以便再次被泵吸入。
油箱上设有油面标尺，可以随时检查油液的油位，保持系统正常工作。
综上所述，液压传动通过泵提供动力，通过管道将液压力传递到执行元件，通过控制元件调节液体的流量和压力，实现液体能量到机械能的转化。
液压传动具有传递功率大、传动效率高、工作平稳等优点，在许多领域得到广泛应用。
液压基础知识详解(经典培训教材)
重。
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
01
02
03
04
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。
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
01
02
03
04
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。
液压传动控制技术
在农业机械中，如拖拉机、收割机、 灌溉机械等，液压传动控制技术也得 到了广泛应用。
02 液压传动系统的组成
动力元件
总结词
提供液压能的装置
详细描述
动力元件也称为液压泵，是液压传动系统中的主要元件之一，主要作用是提供 液压能。液压泵通过旋转或往复运动，将机械能转化为液压能，为整个液压系 统提供动力。
压力控制回路通常由溢流阀、减压阀等组成，通过调节这些阀门的参数，实现对系 统压力的调节。
压力控制回路在液压传动系统中起着至关重要的作用，能够保证系统稳定运行，提 高工作效率。
速度控制回路
速度控制回路主要用于调节和控 制系统流量，实现工作元件的速
度调节。
速度控制回路通常由节流阀、调 速阀等组成，通过调节这些阀门 的参数，实现对系统流量的调节。
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智能化
智能传感器
通过应用智能传感器，实现对液压系 统运行状态的实时监测和数据采集， 为液压系统的智能控制提供基础。
人工智能技术
人工智能技术在液压传动控制技术中 的应用正在逐步深入，如利用神经网 络、模糊逻辑等算法进行系统故障诊 断和预测，提高系统的可靠性和维护 性。
高可靠性
高性能元件
为了提高液压系统的可靠性，正在开发 具有更高性能和更长寿命的液压元件， 如高强度材料制成的密封件、耐高温润 滑油等。
转、伸缩、提升等。
挖掘机液压传动系统的优点包括 高功率密度、易于实现大范围的
无级调速、易于过载保护等。
挖掘机液压传动系统的缺点包括 油液温度易升高、漏油和噪声等
问题。
数控机床液压传动系统
数控机床液压传动系 统是实现机床高精度、 高效率加工的关键技 术之一。
数控机床液压传动系 统的缺点包括对油液 污染敏感、维护成本 高等。
液压传动之压力补偿器介绍
选型依据
01
工作压力：根据实际工作压 力选择合适的压力补偿器
02
流量需求：根据实际流量需 求选择合适的压力补偿器
03
介质特性：根据介质特性选 择合适的压力补偿器
04
安装环境：根据安装环境选 择合适的压力补偿器
05
成本预算：根据成本预算选 择合适的压力补偿器
06
售后服务：选择售后服务好 的压力补偿器品牌
安装方法
确定安装位置：根据系统 要求，选择合适的安装位 置
准备安装工具：根据压力 补偿器的规格，准备相应 的安装工具
安装压力补偿器：按照说 明书的要求，将压力补偿 器安装到系统中
检查安装效果：安装完成 后，检查压力补偿器的工 作情况，确保其正常工作性能， 确保无泄漏
3
压力补偿器在液压系统中的优点：提高系 统稳定性，降低能耗，延长使用寿命
4
压力补偿器在液压系统中的维护：定期检 查、更换滤芯，保持系统清洁，避免污染
工程机械
● 挖掘机：用于挖掘、装载、运输等作业 ● 推土机：用于平整、推土、压实等作业 ● 装载机：用于装载、运输、卸载等作业 ● 压路机：用于压实、平整等作业 ● 起重机：用于起重、搬运等作业 ● 叉车：用于搬运、堆垛等作业 ● 平地机：用于平整、压实等作业 ● 混凝土泵车：用于混凝土输送、浇筑等作业 ● 钻机：用于钻孔、取芯等作业 ● 摊铺机：用于摊铺、压实等作业
02
定期检查压 力补偿器的 压力设定值， 确保压力设 定准确
03
定期检查压 力补偿器的 安装位置， 确保安装牢 固
04
定期检查压 力补偿器的 工作环境， 确保无腐蚀、 高温等不良 环境影响
谢谢
工业设备
01 压力补偿器在工业设备中 的应用广泛，如液压泵、 液压马达、液压缸等。
液压传动基础知识—液压传动的主要参数
02 静止液体中任何一点受到各个方向的压力相等（否则液体将运动）。
2.2液压传动的主要参数 2 静压传递
压力取决于负载
P F1 W A1 A2
2.2液压传动的主要参数
2 静压传递
从上述分析可知，静压力传动有以下特点： 01 传动必须在密封容器内进行；
02
系统内压力大小取决于外负载的大小。也就是说，液体的压力是 由于受到各种形式的阻力而形成的，当外负载W=0,则p=0。
内泄漏
其中，液压元件内部高、低 压腔间的泄漏称为内泄漏；
液压系统内部的油液漏到系统 外部的泄漏称为外泄漏。
外泄漏
泄漏必然引起流量损失。
以下图所示的液压传动系统中压力的形成进行分析。
2.2液压传动的主要参数
2.2液压传动的主要参数
01 当某处有几个负载并联时， 压力的大小取决于克服负载 的各个压力值中的最小值。
02 注意：压力形成的过程是 从无到有、从小到大迅速 进行的。
2.2液压传动的主要参数 4 压力的表示方法
压力的表示方法有绝对压力和相对压力两种。 01 以绝对真空（p=0）为基准，所测得的压力为绝对压力；
02 以大气压 为基准，测得的压力为相对压力（表压力）。
03 若绝对压力小于大气压，则相对压力为负值，比大气压 小的那部分称为真空度。
2.2液压传动的主要参数
下图给出了绝对压力、相对压力和真空度之间的关系。
2.2液压传动的主要参数 二、流量
流量的 概念
1 流量：单位时间内流过某一通道截面的液体体积，
2.2 液压传动的主要参数
2.2液压传动的主要参数
教学 内容
1 压力 2 流量 3 压力和流量的损失
2.2液压传动的主要参数
2.2液压传动的主要参数 2 静压传递
压力取决于负载
P F1 W A1 A2
2.2液压传动的主要参数
2 静压传递
从上述分析可知，静压力传动有以下特点： 01 传动必须在密封容器内进行；
02
系统内压力大小取决于外负载的大小。也就是说，液体的压力是 由于受到各种形式的阻力而形成的，当外负载W=0,则p=0。
内泄漏
其中，液压元件内部高、低 压腔间的泄漏称为内泄漏；
液压系统内部的油液漏到系统 外部的泄漏称为外泄漏。
外泄漏
泄漏必然引起流量损失。
以下图所示的液压传动系统中压力的形成进行分析。
2.2液压传动的主要参数
2.2液压传动的主要参数
01 当某处有几个负载并联时， 压力的大小取决于克服负载 的各个压力值中的最小值。
02 注意：压力形成的过程是 从无到有、从小到大迅速 进行的。
2.2液压传动的主要参数 4 压力的表示方法
压力的表示方法有绝对压力和相对压力两种。 01 以绝对真空（p=0）为基准，所测得的压力为绝对压力；
02 以大气压 为基准，测得的压力为相对压力（表压力）。
03 若绝对压力小于大气压，则相对压力为负值，比大气压 小的那部分称为真空度。
2.2液压传动的主要参数
下图给出了绝对压力、相对压力和真空度之间的关系。
2.2液压传动的主要参数 二、流量
流量的 概念
1 流量：单位时间内流过某一通道截面的液体体积，
2.2 液压传动的主要参数
2.2液压传动的主要参数
教学 内容
1 压力 2 流量 3 压力和流量的损失
2.2液压传动的主要参数
液压传动课件ppt
详细描述
液压传动广泛应用于工程机械、农业机械、汽车工业、船舶工业、航空航天等领域。例如，挖掘机、起重机、推 土机等工程机械采用液压传动系统来实现各种动作；航空航天领域的飞行器也采用液压传动系统来进行姿态控制 和起落架收放等操作。
02 液压传动的基本原理
液压油的特性
01
液压油是液压传动系统中的工作介质，具有不可压缩性 、粘性和润滑性等特性。
液压系统的调试与检测
总结词
液压系统的调试与检测是确保系统性能和稳定性的必 要步骤，有助于及时发现和解决潜在问题。
详细描述
在液压系统安装完成后，应对其进行全面的调试和检测 ，以确保各元件工作正常、系统性能稳定。调试过程中 ，应对系统的压力、流量、温度等参数进行监控和调整 ，确保其在正常范围内。同时，应定期对液压系统进行 检测，可以采用振动、噪声、油温等手段，以及专业的 检测设备，对系统的性能和状态进行全面评估。对于发 现的问题，应及时进行处理和修复，以避免对系统造成 更大的损害。
液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱 塞泵和螺杆泵等多种类型，根 据不同的应用场景选择合适的 液压泵。
液压阀的工作原理
液压阀是液压传动系统中的控制元件，用于控制液体的流动方向、压力和流量等参 数。
液压阀通过控制阀芯的位置来改变液体的流动状态，从而实现不同的控制功能。
液压阀有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀等多种类型，根据不同的控制需求 选择合适的液压阀。
液压缸的工作原理
液压缸是液压传动系统中的执行元件 ，能够将液体的压力能转换为机械能 。
液压缸有单作用缸和双作用缸等多种 类型，根据不同的应用场景选择合适 的液压缸。
液压缸通过密封工作腔的容积变化来 实现活塞的往复运动，从而输出机械 能。
03 液压传动的系统组成
液压传动广泛应用于工程机械、农业机械、汽车工业、船舶工业、航空航天等领域。例如，挖掘机、起重机、推 土机等工程机械采用液压传动系统来实现各种动作；航空航天领域的飞行器也采用液压传动系统来进行姿态控制 和起落架收放等操作。
02 液压传动的基本原理
液压油的特性
01
液压油是液压传动系统中的工作介质，具有不可压缩性 、粘性和润滑性等特性。
液压系统的调试与检测
总结词
液压系统的调试与检测是确保系统性能和稳定性的必 要步骤，有助于及时发现和解决潜在问题。
详细描述
在液压系统安装完成后，应对其进行全面的调试和检测 ，以确保各元件工作正常、系统性能稳定。调试过程中 ，应对系统的压力、流量、温度等参数进行监控和调整 ，确保其在正常范围内。同时，应定期对液压系统进行 检测，可以采用振动、噪声、油温等手段，以及专业的 检测设备，对系统的性能和状态进行全面评估。对于发 现的问题，应及时进行处理和修复，以避免对系统造成 更大的损害。
液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱 塞泵和螺杆泵等多种类型，根 据不同的应用场景选择合适的 液压泵。
液压阀的工作原理
液压阀是液压传动系统中的控制元件，用于控制液体的流动方向、压力和流量等参 数。
液压阀通过控制阀芯的位置来改变液体的流动状态，从而实现不同的控制功能。
液压阀有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀等多种类型，根据不同的控制需求 选择合适的液压阀。
液压缸的工作原理
液压缸是液压传动系统中的执行元件 ，能够将液体的压力能转换为机械能 。
液压缸有单作用缸和双作用缸等多种 类型，根据不同的应用场景选择合适 的液压缸。
液压缸通过密封工作腔的容积变化来 实现活塞的往复运动，从而输出机械 能。
03 液压传动的系统组成
最全的液压传动基本知识图解
液压传动系统在工业领域的应用实例
轧机、连铸机等冶金机械中采用 液压传动系统，提供大扭矩、高 精度的动力输出。
飞机起落架、导弹发射装置等航 空航天设备中采用液压传动系统 ，满足高可靠性、高精度的要求 。
工程机械 冶金机械 农业机械 航空航天
挖掘机、装载机、叉车等工程机 械中广泛应用液压传动系统，实 现各种复杂动作。
02
液压传动基础知识
Chapter
液压油及其性质
01
02
03
液压油的作用
传递动力、润滑、冷却、 密封
液压油的性质
粘度、密度、压缩性、抗 磨性、抗氧化性、抗泡性
液压油的选用
根据系统工作压力、温度 范围、设备环境等因素选 择合适的液压油
液体静力学与动力学基础
液体静类
根据结构形式，液压马达可分为齿轮马达、叶片马达、柱塞马达等类型。根据 工作压力和排量大小，液压马达可分为低速大扭矩马达和高速小扭矩马达。
液压泵与液压马达的性能参数
01
液压泵的性能参数主要包括排量、压力、转速、效率和噪声等。排量是指泵每转 一周所排出油液的体积，压力是指泵出口处的油液压力，转速是指泵的旋转速度 ，效率是指泵输出功率与输入功率之比，噪声是指泵运转时产生的声音。
03
考虑液压缸和液压 阀的安装、调试和 维护的方便性。
04
在满足性能要求的 前提下，尽量选用 结构简单、性能稳 定、价格合理的产 品。
05
液压辅助元件及液压回路
Chapter
蓄能器、过滤器等辅助元件
储存能量
在液压系统中起到储存和释放能量的 作用，平衡系统压力。
吸收冲击
减小压力冲击对系统的影响，提高系 统稳定性。
，延长元件使用寿命。
液压传动基础知识—液压传动的工作介质
2.1 液压传动的工作介质
三、液压油的污染与控制
➢ 液压油使用一段时间后会受到污染，常使阀内的阀芯卡死，并 使油封加速磨耗及液压缸内壁磨损。造成液压油污染的原因有 以下三个方面：
01 污染 1）外部浸入的污物 2）外部生成的不纯物
02 恶化
液压油的恶化速度与含水量、气泡、压力、油温、金属粉末等 有关，其中以温度影响最大，故液压设备运转时，须特别注意油温 之变化。
01 温度
温度上升，粘度降低，造成泄漏、磨损增加、效率降低
1
等问题；温度下降，粘度增加，造成流动困难及泵转动不易
等问题。
02 压力
当液体所受的压力增加时，其分子间的距离将减小，于是
1
内摩擦力将增加，即粘度也将随之增大。在中、低压液压系统 中由于压力变化很小，因而通常压力对粘度的影响忽略不计。
2.1 液压传动的工作介质
2.1 液压传动的工作介质
第2章 液压传动基础知识 1 液压传动的工作介质
教学 内容
2 液压传动的主要参数 3 液体流动时的能量 4 液体流经小孔和间隙时的流量 5 液压冲击和空穴现象
2.1 液压传动的工作介质
➢ 液压系统中完全靠液压油把能量从液压泵经管路、控制阀传递 到执行元件，根据统计，许多液压设备的故障，皆起因于液压 油的使用不当，故应对液压油要有充分的了解。
01
液压油的用途：
传递运动与动力；润滑；密封；冷却
液压油的种类：
02
石油基液压油、难燃型液压液、高
水基液和水介质等
2.1 液压传动的工作介质
一、液压油的主要性质
01 1、粘性
02 2、可压缩性
1、粘性
粘性 液体分子之间存在内聚力，液体在外力作用下流动时，液体分子 间的相对运动导致内摩擦力的产生，液体流动时具有内摩擦力的性质 被称为粘性。
液压传动与控制技术基础
制动回路
通过制动器等元件实现执行元件的快速停止或减速，保 证工作安全。
典型组合回路案例分析
压力与速度联合控制回路
结合压力控制和速度控制功能，实现对系统压力和速度的精确调节。
方向与速度联合控制回路
结合方向控制和速度控制功能，实现执行元件在变换方向的同时保持 稳定的运动速度。
同步与制动联合控制回路
结合同步控制和制动控制功能，保证多个执行元件在同步运动的同时 实现快速停止或减速。
保压回路
在液压缸等执行元件停止运动 时，保ห้องสมุดไป่ตู้系统压力稳定，防止
工件变形或松动。
速度控制回路设计要点
调速回路
通过改变液压泵或马达的排量、调节 流量控制阀的开度等方式，实现对执 行元件速度的调节。
快速运动回路
利用蓄能器、大流量泵等元件，实现 执行元件的快速运动，提高工作效率。
速度换接回路
在执行元件需要变换速度时，通过换 向阀等元件实现速度的平稳过渡。
插装阀和叠加阀在系统中作用
插装阀
插装阀具有通流能力大、密封性好、响应速度快等优点，在液压系统中起到控 制油液方向、压力和流量的作用。
叠加阀
叠加阀结构紧凑、安装方便，可以实现多个阀的功能集成，提高液压系统的集 成度和可靠性。
计算机辅助设计在液压领域应用
1 2 3
系统设计
利用计算机辅助设计软件进行液压系统的整体设 计，优化系统布局和元件选型，提高设计效率。
危险物品管理
对易燃、易爆、有毒等危险物品进行严格管 理，确保安全使用。
应急处理措施
掌握实验室安全应急处理措施，如火灾、泄 漏等事故的应急处理方法。
基本实验操作演示与指导
01
02
液压与气压传动 02液压传动基础知识
通流截面：在流束中与所有流线正交的截面。在液压传动 系统中，液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面即 为通流截面，也称为过流断面。
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。 单位：m3/s，实际使用中常用L/min或mL/s 流量的计算：
对于微小流束，可以认为通流截面上各点的流速是相等的，所以通 过此微小截面的流量为
三、伯努利方程
是能量守恒定律在流动液体中的表现形式。 推导过程略 1、理想液体的伯努利方程为
p1 u1 p2 u2 z1 z2 g 2 g g 2g
2、实际液体的伯努利方程
2
2
p1
z1 g
1v1
2
2
p2
z2 g
2v2
2
2
hw g
式中α为动能修正系数，层流取2，紊流取1 hw为能量损耗
du Ft A dy
粘性系数 或粘度
动力粘度（绝对粘度）μ
牛顿内摩擦定律 du Ft A dy 两边同除以A，得
Ft du A dy
式中
μ:称为动力粘度系数（Pa· s） τ:单位面积上的摩擦力（即剪切应力） 速度梯度，即液层间速度对液层距离的变化率
物理意义 ： 当速度梯度为 1 时接触液层间单位面积上
石油型 液 压 油 乳化型 合成型
最常用的液压系统工作介质
水包油乳化液 油包水乳化液 水－乙二醇液 磷酸酯液
工作介质的污染是液压系统发生故障的主要原因。 固体 颗粒
最普遍 危害最大
1.污染物质 根据物体形 态
液体 气体
从外界侵入的水 空气
已被污染的新油
机械基础液压传动
液压系统的污染控制
污染来源
液压系统的污染主要来自外部环境、内部残留和系统运行过程中产生的污染物。
控制措施
采用过滤器对油液进行过滤；定期检查油液的清洁度；保持液压元件的清洁；避 免在污染环境下进行维修和更换元件。
液压系统的维护和保养
日常维护
检查油液的清洁度和油位；检查液压元件是否有泄漏和异常 声音；检查管路是否有泄漏和振动。
流速和流量
流速是指流体在单位时间 内流过的距离，流量是指 单位时间内流过的流体体 积。
液体在缝隙和弯管中的流动
缝隙流动
当流体通过两个平行板之间的缝隙流动时，会受到粘性和摩擦力 的影响。
弯管流动
当流体在弯管中流动时，由于离心力的作用，流体在弯管外侧的速 度比内侧的速度大。
流体的压缩性和膨胀性
流体具有压缩性和膨胀性，当压力或温度发生变化时，流体的密度 会发生变化。
01
液体压力是由于液体受到重力作用而产生的，在液体内部，各
个方向的压强相等。
静止液体的压力特性
02
在静止液体中，压力随深度增加而增加，且各方向的压力相等
。
帕斯卡原理
03
在密闭容器内，施加于静止液体上的压力能够大小不变地传递
。
液体动力学基础
流动液体的压力特性
在流动液体中，压力随速度的增加而增加，同时也会受到粘性的 影响。
压力控制阀
结构特点
压力控制阀主要由阀体、阀芯、弹簧等组成，可分为 溢流阀、减压阀和顺序阀。溢流阀用于限制系统最高 压力，减压阀用于降低系统压力，顺序阀用于控制液 压系统中液体的流动顺序。
工作原理
在压力油作用下，阀芯移动，改变液体的压力。
流量控制阀
结构特点
液压传动基础知识—液压冲击和空穴现象
一、液压冲击 1 液压冲击的概念
在液压系统中，当油路突然关闭或换向时，会产生急剧的压力升高，我 们把这种现象称为液压冲击。
2 液压冲击形成的原因
液压速度的急剧变化；
高速运动工作部件的惯性力；
某些液压元件反应动作不够灵敏。
2.3液压冲击和空穴现象
3 液压冲击的危害
产生液压冲击时，系统中的压力瞬间就要比正常压力大好 几倍，特别是在压力高、流量大的情况下，极易引起系统的振 动、噪音甚至使导管或某些液压元件的损坏，既影响系统的工 作质量又会缩短其使用寿命。例如在液压冲击下可能使某些液 压元件（压力继电器、顺序阀等）产生误动作而损坏设备。
2.3液压冲击和空穴现象 4 避免液压冲击的主要方法
01 尽量延长阀门关闭和 运动部件制动换向的时间；
03 正确设计阀口，限制管 道流速及运动部件速度，使 其制动时速度变化平稳。
02 在冲击区附近安装卸 荷阀、蓄能器等缓冲装置；
2.3液压冲击和空穴现象
01
空穴 02 现象部位 空穴现象的危害 为避免空穴现象而采取的措施
冲击，产生噪音和振动；
2.3液压冲击和空穴现象
2 另一方面，由于气泡破坏了液流的连续性，降低了油管的通油能 力，造成流量和压力的波动，会使液压元件承受冲击载荷，影响其使 用寿命。
3 另外，气泡中的氧还会腐蚀金属元件的表面，这种因空穴现象而 引起的金属表面的腐蚀称为气蚀。
2.3液压冲击和空穴现象 04 为避免空穴现象而采取的措施
01 减小孔口或缝隙前后的压力降； 02 降低液压泵的吸油高度，适当加大吸油管的直径； 03 管路要有良好的密封性，防止空气进入； 04 采用抗腐蚀性能好的金属材料，降低零件表面的粗糙度。
2.3 液压冲击和空穴现象
在液压系统中，当油路突然关闭或换向时，会产生急剧的压力升高，我 们把这种现象称为液压冲击。
2 液压冲击形成的原因
液压速度的急剧变化；
高速运动工作部件的惯性力；
某些液压元件反应动作不够灵敏。
2.3液压冲击和空穴现象
3 液压冲击的危害
产生液压冲击时，系统中的压力瞬间就要比正常压力大好 几倍，特别是在压力高、流量大的情况下，极易引起系统的振 动、噪音甚至使导管或某些液压元件的损坏，既影响系统的工 作质量又会缩短其使用寿命。例如在液压冲击下可能使某些液 压元件（压力继电器、顺序阀等）产生误动作而损坏设备。
2.3液压冲击和空穴现象 4 避免液压冲击的主要方法
01 尽量延长阀门关闭和 运动部件制动换向的时间；
03 正确设计阀口，限制管 道流速及运动部件速度，使 其制动时速度变化平稳。
02 在冲击区附近安装卸 荷阀、蓄能器等缓冲装置；
2.3液压冲击和空穴现象
01
空穴 02 现象部位 空穴现象的危害 为避免空穴现象而采取的措施
冲击，产生噪音和振动；
2.3液压冲击和空穴现象
2 另一方面，由于气泡破坏了液流的连续性，降低了油管的通油能 力，造成流量和压力的波动，会使液压元件承受冲击载荷，影响其使 用寿命。
3 另外，气泡中的氧还会腐蚀金属元件的表面，这种因空穴现象而 引起的金属表面的腐蚀称为气蚀。
2.3液压冲击和空穴现象 04 为避免空穴现象而采取的措施
01 减小孔口或缝隙前后的压力降； 02 降低液压泵的吸油高度，适当加大吸油管的直径； 03 管路要有良好的密封性，防止空气进入； 04 采用抗腐蚀性能好的金属材料，降低零件表面的粗糙度。
2.3 液压冲击和空穴现象
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2.1 液压油
(4)运动速度。液压系统执行元件速度较高时，选用黏度较低 的液压油，以减小液流的功率损失。 (5)经济性分析。选择工作介质时要通盘考虑价格和使用寿命 ，高质量的液压油从一次购置的角度来看花费较大，但从使 用寿命、元件更换、运行维护、生产效率等方面的提高上看 ，总的经济效益是非常合算的。
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2.2 液体静力学基础
如法向力F均匀地作用于面积A上，则压力可表示为
液体静压力具有两个重要特性: (1)液体静压力垂直于其受压平面，且方向与该平面的内法线 方向一致。 (2)静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等液体 静力学基本方程。
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2.2 液体静力学基础
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2.1 液压油
3.液压油的选择 合理液压油的选择，对液压系统的运动平稳性，工作可靠性 ，灵敏性有显著影响。选用液压油时根据系统要求选择适当 的油液品种和黏度，选择时一般考虑以下几个方面: (1)液压系统的工作压力。工作压力较低时，宜用黏度较低的 油，以减少压力损失。工作压力较高时，宜选用黏度较高的 液压油以免系统泄漏过多，效率过低。 (2)液压泵的类型。在液压系统的所有元件中，液压泵对液压 油的性能最敏感，因此，在一般情况下，可将液压泵要求的 黏度作为选择液压油的基准，见表2-2。 (3)液压系统的工作环境。主要是环境温度的变化范围、有无 明火和高温热源、抗燃性等要求。还要考虑环境污染、毒性 和气味等因素
2)运动黏度 运动黏度。是动力黏度μ与液体密度ρ之比，即
运动黏度v在其单位中只有长度和时间的量纲，没有明确的物 理意义，所以称为运动黏度，其在液压分析和计算中是一个 经常遇到的物理量。工程中常用运动黏度来标志液体黏度。 机械油的牌号就是用机械油在40℃时运动黏度的平均值来表 示的。如10号机械油就是指其在40℃时的运动黏度的平均值 为10cSt牌号为L-HL22的普通液压油在40℃时运动黏度的平 均值为22 mm2/s ( L表示润滑剂类，H表示液压油，L表示防 锈抗氧型)。 在SI单位中，运动黏度的单位为m2 /s。在CGS中，运动黏度 的单位为St(斯)。单位换算关系为1 m2/s =104St(斯)= 106cSt( 上一页 下一页 返回 厘斯)。
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2.1 液压油
3.黏性 液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力阻碍分子间的相 对运动而产生内 摩擦力的特性称为黏性。液体在管内流 动 时，它和固体壁面间的附着力和液体 本身分子间的内聚力， 导致液体内部各 液层间的速度不相等。如图2-2所示，两平 行平板间充满液体，下平板不动， 而上平板以速度u0，向右 运动。由于液体的黏性，紧靠下平板和上平板的液体层 速度 分别为0和u0，而中间各液层在内聚力的牵制下，从上到下速 度逐渐递减。 当两平板间的距离较小时，各液层的速度按线性规律分布。
2.1.2液压油的选用
1.液压油的使用要求 液压介质的性能对液压系统的工作状态有很大影响，液压系 统对工作介质的基本要求如下: (l)黏温性好。所有工作介质的黏度都随温度的升高而降低。 黏温特性好是指工作介质的黏度随温度变化小。 (2)质地纯净，杂质少。避免油液中的机械杂质堵塞油路。 (3)化学稳定性好。在贮存和工作过程中不易氧化变质，以防 胶质沉淀物影响系统正常工作。防止油液变酸，腐蚀金属表 面。 (4)抗乳化性、抗泡沫性好。工作介质在工作过程中可能混入 水或出现凝结水。混有水分的工作介质在泵和其他元件的长
第2章 液压传动基础
2.1 液压油 2.2 液体静力学基础 2.3 液体动力学基础 知识拓展 本章小结
2.1 液压油
2.1.1液压油的主要性质
1.密度单位体积液体的质量称为该液体的密度，用ρ表示。即
式中 m—液体的质量; V—液体的体积。 密度是液体的一个重要物理性质，它会随温度的升高而下降 ，随压力的增加而增大。对于液压传动中常用的液压油(矿物 油)来说，一般情况下，密度变化很小，可视为常数在计算时 ，常取15℃时的液压油密度ρ= 900 kg/m3。
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2.1 液压油
2.1.3液压油的污染与控制
1.污染的主要原因 (1)已被污染的新油。虽然液压油和润滑油是在比较清洁的条 件下精炼和调和的，但油液在运输和储存过程中会受到管道 、油桶和储油罐的污染。其污染物为灰尘、砂土、锈垢、水 分和其他液体等 (2)残留污染。液压系统和液压元件在装配和冲洗中的残留物 ，如毛刺、切屑、型砂、涂料、橡胶、焊星和棉纱纤维等
液体动力黏度的物理意义是当速度梯度等于1时，流动液体液 层间单位面积上的内摩擦力。 在SI单位中，动力黏度μ的法定计量单位为Pa· 秒)或 s(帕· N· 2在CGS中，μ的单位为P(泊)。单位换算关系为1 Pa· s/m s =10P(泊)=1000cP(厘泊)
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2.1 液压油
2.2.2液体静力学基本方程
在重力作用下静止液体的受力情况可用图2-4所示。在液体中 任取一点A,若要求得液体内A点处的压力，可从液体中取出 一个底部通过该点的垂直小液柱。设液柱的底面积为dA，高 度为h，液柱质量为G=ρghdA，由于液柱处于平稳状态，则 平衡方程如下所示。
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2.1 液压油
期剧烈搅拌下，易形成乳化液，使工作介质水解变质或生成 沉淀物，引起工作系统锈蚀和腐蚀，所以要求工作介质有良 好的抗乳化性。抗泡沫性是指空气混入工作介质后会产生气 泡，混有气泡的介质在液压系统内循环会产生异常的噪声、 振动，所以要求工作介质具有良好的抗泡沫性和空气释放能 力。 (5)闪点、燃点高，凝固点低。高闪点和燃点能防火、防爆。 一般液压系统中所用的液压油的闪点约为130℃~150℃;在温 度低的环境下工作时，要求低凝固点一般液压系统中所用的 液压油的凝固点约为-10℃~-15℃。 (6)润滑性能好。在规定的范围内有足够的油膜强度，以免产 生干摩擦。 (7)对人体无害，成本低。
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2.1 液压油
(3)控制液压油的工作温度。系统工作时，一般应将工作液体 的温度控制在65℃以下。工作液体温度过高会加速氧化，产 生各种生成物。 (4)定期检查，更换液压油液。应根据液压设备使用说明书的 要求和维护保养规程的有关规定，定期检查更换液压油液。 更换液压油液时要清洗油箱，冲洗系统管道及液压元件。
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2.1 液压油
(3)侵入污染。液压系统运动过程中，由于油箱密封不完善以 及元件密封装置损坏而由系统外部侵入的污染物，如灰尘、 砂土、切屑以及水分等 (4)内部生成污染。液压系统运行中系统本身所生成的污染物 。其中既有元件磨损剥离、被冲刷和腐蚀的金属颗粒或橡胶 末，又有油液老化产生的污染物等，这一类污染物最具有危 险性。
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2.1 液压油
2.液压油的种类 液压油的品种很多，主要可分为三大类:矿物油型、合成型和 乳化型。常见液压油的代号、特性和用途详见表2-1、表2-1 ( 续表)。 矿物型液压油的特点是润滑性好，腐蚀性小，化学稳定性高 ，所以约90 %以上的液压系统采用此类液压油。乳化型液压 油价格便宜，抗燃性好，但润滑性能差，腐蚀性大，适用温 度范围小，因此一般用于水压机、矿山机械和液压支架等特 殊场合。合成型液压油润滑性好、凝固点低、抗燃性好，但 价格昂贵且有毒，一般用于防火要求高的钢铁厂、火力发电 厂等场合。
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2.1 液压油
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2.1 液压油
黏性是液体的重要物理性质，也是选择液压用油的主要依据 。液体的黏性大小用黏度来表示，常用的黏度有三种:动力黏 度、运动黏度和相对黏度。 1)动力黏度 动力黏度μ又称绝对黏度，是表征液体黏性的内摩擦系数， 可由式(2-3)导出，即
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2.1 液压油
3.污染的控制措施 (1)减少外来的污染。系统在组装前，油箱和管道必须清洗。 用机械方法除去残渣和表面氧化物，然后进行酸洗。系统在 组装后要进行全面清洗，用系统工作时使用的工作液体(加热 后)清洗，不可用煤油。系统冲洗时应设置高效滤油器，并启 动系统使元件动作，用铜锤敲打焊口和连接部位。在油箱通 气孔上装设空气滤清器或采用隔离式油箱给油箱加油要用滤 油装置，对外露件应装防尘密封，并经常检查，定期更换。 液压系统传动系统的维修，液压元件的更换、拆卸应在无尘 区进行。 (2)滤除系统产生的杂质。应在系统的相应部位安装适当精度 的过滤器，并且要定期检查、清洗或更换滤芯。
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2.2 液体静力学基础
液体静力学主要是研究静止液体所具有的力学规律以及这些 规律的应用。所谓“静止液体”，指的是液体内部质点间没 有相对运动，不呈现黏性。至于盛装液体的容器，不论它是 静止还是匀速、匀加速运动都没有关系，液体整体则可以随 同容器一起作各种运动。
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2.2 液体静力学基础
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2.1 液压油
4.液压油的其他性质 液压油的其他一些物理化学性质，如抗燃性、抗氧化性、抗 泡沫性、抗乳化性、防锈性和抗磨性等，都对它的选择和使 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，具体应用时可查阅液压油类产品相关手册。
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2.1 液压油
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2.1 液压油
2.可压缩性 可压缩性指液体受压力作用而发生体积减小的特性。在常温 下，液体的可压缩性很小，故认为液体是不可压缩的。只有 在研究液压系统的动态特性和高压情况下，才考虑油液的可 压缩性。但是，如果液压油中混入空气及其他挥发物质，其 压缩性将显著增加，并将严重影响液压系统的工作性能，所 以应尽量减少。
2.1 液压油
(4)运动速度。液压系统执行元件速度较高时，选用黏度较低 的液压油，以减小液流的功率损失。 (5)经济性分析。选择工作介质时要通盘考虑价格和使用寿命 ，高质量的液压油从一次购置的角度来看花费较大，但从使 用寿命、元件更换、运行维护、生产效率等方面的提高上看 ，总的经济效益是非常合算的。
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2.2 液体静力学基础
如法向力F均匀地作用于面积A上，则压力可表示为
液体静压力具有两个重要特性: (1)液体静压力垂直于其受压平面，且方向与该平面的内法线 方向一致。 (2)静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等液体 静力学基本方程。
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2.2 液体静力学基础
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2.1 液压油
3.液压油的选择 合理液压油的选择，对液压系统的运动平稳性，工作可靠性 ，灵敏性有显著影响。选用液压油时根据系统要求选择适当 的油液品种和黏度，选择时一般考虑以下几个方面: (1)液压系统的工作压力。工作压力较低时，宜用黏度较低的 油，以减少压力损失。工作压力较高时，宜选用黏度较高的 液压油以免系统泄漏过多，效率过低。 (2)液压泵的类型。在液压系统的所有元件中，液压泵对液压 油的性能最敏感，因此，在一般情况下，可将液压泵要求的 黏度作为选择液压油的基准，见表2-2。 (3)液压系统的工作环境。主要是环境温度的变化范围、有无 明火和高温热源、抗燃性等要求。还要考虑环境污染、毒性 和气味等因素
2)运动黏度 运动黏度。是动力黏度μ与液体密度ρ之比，即
运动黏度v在其单位中只有长度和时间的量纲，没有明确的物 理意义，所以称为运动黏度，其在液压分析和计算中是一个 经常遇到的物理量。工程中常用运动黏度来标志液体黏度。 机械油的牌号就是用机械油在40℃时运动黏度的平均值来表 示的。如10号机械油就是指其在40℃时的运动黏度的平均值 为10cSt牌号为L-HL22的普通液压油在40℃时运动黏度的平 均值为22 mm2/s ( L表示润滑剂类，H表示液压油，L表示防 锈抗氧型)。 在SI单位中，运动黏度的单位为m2 /s。在CGS中，运动黏度 的单位为St(斯)。单位换算关系为1 m2/s =104St(斯)= 106cSt( 上一页 下一页 返回 厘斯)。
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2.1 液压油
3.黏性 液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力阻碍分子间的相 对运动而产生内 摩擦力的特性称为黏性。液体在管内流 动 时，它和固体壁面间的附着力和液体 本身分子间的内聚力， 导致液体内部各 液层间的速度不相等。如图2-2所示，两平 行平板间充满液体，下平板不动， 而上平板以速度u0，向右 运动。由于液体的黏性，紧靠下平板和上平板的液体层 速度 分别为0和u0，而中间各液层在内聚力的牵制下，从上到下速 度逐渐递减。 当两平板间的距离较小时，各液层的速度按线性规律分布。
2.1.2液压油的选用
1.液压油的使用要求 液压介质的性能对液压系统的工作状态有很大影响，液压系 统对工作介质的基本要求如下: (l)黏温性好。所有工作介质的黏度都随温度的升高而降低。 黏温特性好是指工作介质的黏度随温度变化小。 (2)质地纯净，杂质少。避免油液中的机械杂质堵塞油路。 (3)化学稳定性好。在贮存和工作过程中不易氧化变质，以防 胶质沉淀物影响系统正常工作。防止油液变酸，腐蚀金属表 面。 (4)抗乳化性、抗泡沫性好。工作介质在工作过程中可能混入 水或出现凝结水。混有水分的工作介质在泵和其他元件的长
第2章 液压传动基础
2.1 液压油 2.2 液体静力学基础 2.3 液体动力学基础 知识拓展 本章小结
2.1 液压油
2.1.1液压油的主要性质
1.密度单位体积液体的质量称为该液体的密度，用ρ表示。即
式中 m—液体的质量; V—液体的体积。 密度是液体的一个重要物理性质，它会随温度的升高而下降 ，随压力的增加而增大。对于液压传动中常用的液压油(矿物 油)来说，一般情况下，密度变化很小，可视为常数在计算时 ，常取15℃时的液压油密度ρ= 900 kg/m3。
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2.1 液压油
2.1.3液压油的污染与控制
1.污染的主要原因 (1)已被污染的新油。虽然液压油和润滑油是在比较清洁的条 件下精炼和调和的，但油液在运输和储存过程中会受到管道 、油桶和储油罐的污染。其污染物为灰尘、砂土、锈垢、水 分和其他液体等 (2)残留污染。液压系统和液压元件在装配和冲洗中的残留物 ，如毛刺、切屑、型砂、涂料、橡胶、焊星和棉纱纤维等
液体动力黏度的物理意义是当速度梯度等于1时，流动液体液 层间单位面积上的内摩擦力。 在SI单位中，动力黏度μ的法定计量单位为Pa· 秒)或 s(帕· N· 2在CGS中，μ的单位为P(泊)。单位换算关系为1 Pa· s/m s =10P(泊)=1000cP(厘泊)
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2.2.2液体静力学基本方程
在重力作用下静止液体的受力情况可用图2-4所示。在液体中 任取一点A,若要求得液体内A点处的压力，可从液体中取出 一个底部通过该点的垂直小液柱。设液柱的底面积为dA，高 度为h，液柱质量为G=ρghdA，由于液柱处于平稳状态，则 平衡方程如下所示。
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期剧烈搅拌下，易形成乳化液，使工作介质水解变质或生成 沉淀物，引起工作系统锈蚀和腐蚀，所以要求工作介质有良 好的抗乳化性。抗泡沫性是指空气混入工作介质后会产生气 泡，混有气泡的介质在液压系统内循环会产生异常的噪声、 振动，所以要求工作介质具有良好的抗泡沫性和空气释放能 力。 (5)闪点、燃点高，凝固点低。高闪点和燃点能防火、防爆。 一般液压系统中所用的液压油的闪点约为130℃~150℃;在温 度低的环境下工作时，要求低凝固点一般液压系统中所用的 液压油的凝固点约为-10℃~-15℃。 (6)润滑性能好。在规定的范围内有足够的油膜强度，以免产 生干摩擦。 (7)对人体无害，成本低。
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(3)控制液压油的工作温度。系统工作时，一般应将工作液体 的温度控制在65℃以下。工作液体温度过高会加速氧化，产 生各种生成物。 (4)定期检查，更换液压油液。应根据液压设备使用说明书的 要求和维护保养规程的有关规定，定期检查更换液压油液。 更换液压油液时要清洗油箱，冲洗系统管道及液压元件。
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(3)侵入污染。液压系统运动过程中，由于油箱密封不完善以 及元件密封装置损坏而由系统外部侵入的污染物，如灰尘、 砂土、切屑以及水分等 (4)内部生成污染。液压系统运行中系统本身所生成的污染物 。其中既有元件磨损剥离、被冲刷和腐蚀的金属颗粒或橡胶 末，又有油液老化产生的污染物等，这一类污染物最具有危 险性。
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2.液压油的种类 液压油的品种很多，主要可分为三大类:矿物油型、合成型和 乳化型。常见液压油的代号、特性和用途详见表2-1、表2-1 ( 续表)。 矿物型液压油的特点是润滑性好，腐蚀性小，化学稳定性高 ，所以约90 %以上的液压系统采用此类液压油。乳化型液压 油价格便宜，抗燃性好，但润滑性能差，腐蚀性大，适用温 度范围小，因此一般用于水压机、矿山机械和液压支架等特 殊场合。合成型液压油润滑性好、凝固点低、抗燃性好，但 价格昂贵且有毒，一般用于防火要求高的钢铁厂、火力发电 厂等场合。
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2.1 液压油
黏性是液体的重要物理性质，也是选择液压用油的主要依据 。液体的黏性大小用黏度来表示，常用的黏度有三种:动力黏 度、运动黏度和相对黏度。 1)动力黏度 动力黏度μ又称绝对黏度，是表征液体黏性的内摩擦系数， 可由式(2-3)导出，即
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3.污染的控制措施 (1)减少外来的污染。系统在组装前，油箱和管道必须清洗。 用机械方法除去残渣和表面氧化物，然后进行酸洗。系统在 组装后要进行全面清洗，用系统工作时使用的工作液体(加热 后)清洗，不可用煤油。系统冲洗时应设置高效滤油器，并启 动系统使元件动作，用铜锤敲打焊口和连接部位。在油箱通 气孔上装设空气滤清器或采用隔离式油箱给油箱加油要用滤 油装置，对外露件应装防尘密封，并经常检查，定期更换。 液压系统传动系统的维修，液压元件的更换、拆卸应在无尘 区进行。 (2)滤除系统产生的杂质。应在系统的相应部位安装适当精度 的过滤器，并且要定期检查、清洗或更换滤芯。
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2.2 液体静力学基础
液体静力学主要是研究静止液体所具有的力学规律以及这些 规律的应用。所谓“静止液体”，指的是液体内部质点间没 有相对运动，不呈现黏性。至于盛装液体的容器，不论它是 静止还是匀速、匀加速运动都没有关系，液体整体则可以随 同容器一起作各种运动。
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2.2 液体静力学基础
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4.液压油的其他性质 液压油的其他一些物理化学性质，如抗燃性、抗氧化性、抗 泡沫性、抗乳化性、防锈性和抗磨性等，都对它的选择和使 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，具体应用时可查阅液压油类产品相关手册。
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2.可压缩性 可压缩性指液体受压力作用而发生体积减小的特性。在常温 下，液体的可压缩性很小，故认为液体是不可压缩的。只有 在研究液压系统的动态特性和高压情况下，才考虑油液的可 压缩性。但是，如果液压油中混入空气及其他挥发物质，其 压缩性将显著增加，并将严重影响液压系统的工作性能，所 以应尽量减少。