液压与气压传动 第1章 绪论

流体传动
以流体为工作介质来进行能量传递和控制的一种传动方式。 流体传动由于采用的工作介质不同又可分为：液体传动和气体传动。 液体传动：以液体为工作介质来进行能量传递。液体包括油和水。 气体传动：以压缩空气为工作介质来进行能量传递。
液压与气压传动：利用液（气）体的压力能来传递动力。 液力传动：利用液体的动能来传递动力。
工作完成落下复位
1.1.3 液压传动的基本特征
1） 力的传递(力比例关系)：是通过流体压力实现的，流体工作压力的大小取 决于外负载,（即压力取决于外负载）。
根据帕斯卡原理，密闭连通器内各点的压力到处都相等,故：
p F1 W A1 A2
液压与气压传动的工作压力p取决于负载W 负载愈大，压力p也就愈高，没有足够的压力是无
2. 具备液压系统的基本回路设计能力。 3. 具备运用液压技术基本理论解决工程实际问题能力。 4. 培养液压传动专业工程技术人员。
绪论主要内容
1. 1 液压传动的工作原理和基本特征 1.2 液压传动系统的组成 1. 3 液压传动的优缺点 1.4 液压传动的发展概况和应用
1. 1 液压传动的工作原理和基本特征
1.2 液压传动系统的组成
1.2.1 液压传动系统的组成
砂轮架
管道 管接头
节流阀
开停阀
工作台
溢流阀
磨床工作台
液压缸 换向阀
液压泵 过滤器 油箱
调节节流阀的 开口，可以改 变进入液压缸 的流量，进而 调整工作台的 运动速度
工作台向左运动
工作台向右运动
工作台停止 液压泵卸荷
液压传动主要由五个部分组成
1.1.1 液压传动的定义
机械装备的组成
原动机
传动装置
（能量转换与控制）
工作机构 （对外做功）
2024/5/28
搅拌车
挖掘机
盾构机
常
见
机械传动
传
动 装
电气传动
组合-复合 传动
置
形
流体传动
式
机械传动 通过轴、皮带或齿轮等机械零部件来进行能量传递的装置
皮带轮传动
齿轮传动
链条传动
蜗杆传动
电气传动
是用电动机把电能转换成机械能，拖动各种类型的生 产机械运动的一种传动方式。 是电力电子与电机及其控制技术相结合的产物。 环保，效率高。
液压与气压传动和液力传动是两个不同的概念
液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机 械的传动和自动控制的学科。
1.1.2 液压传动的工作原理
液 压 千 斤 顶
大活塞 手柄
手柄插孔 小活塞 复位
分解动作
4
1
2
5
3
4
1
2
5
3
4 2
5
4 1 3
1 2
5
3
初始状态
手柄抬起吸油过程
手柄下压重物提升
都用职能符号表示。 （2）符号只表示元件的职能，不表示结构和
参数，也不表示实际安装位置。 （3）元件符号内的油液流动方向用箭头表示。 （4）图形符号都以元件的静止位置或零位表
示。
1.3 液压传动的优缺点 1.3.1 优点
易无级调速且范围大（100：1）~（2000：1 ） 功比大（功比=输出功率/重量） 10% ~20 % 运动平稳，响应快 控制方便，设计制造简便，电液结合，设计规范 过载保护，寿命长 易实现回转运动、直线运动、元件排列布置灵活 避免局部位置产生过度温升
（1）动力元件：将机械能转换成液体压力能的装置。如液 压泵，给液压系统提供压力油，是液压系统的心脏。
（2）执行元件：将液体压力能转换成机械能的装置，液压 缸和液压马达。
（3）控制元件：控制调节液压系统中油液压力、流量和流 动方向的装置，指各种控制阀。
（4）辅助元件：上述三部分以外的其它装置。过滤器，管 道，蓄能器，油箱等
q1 v1A1 v2 A2 q2
调节流量便可控制机构运动速度，因而液压传动很容易实现无级调速， 这正是液压与气压传动的优点之一。
3） 功率的传递取决于压力和流量的乘积
P F1v1 pA1v1 pq
在不考虑损失的情况下，机械功率全部 转化为液压功率。
压力p和流量q是液压传动中最基本的两个参数。
——液压界普遍认同1905年是现代液压技术的起始年
1
传统液 压技术
2
电液比 例技术 80年代
3
比例伺 服技术 90年代
4
电液伺服 技术 40年代
电液伺服、比例技术开创了近代液压技术的新篇章
发展趋势
工业4.0强化了液压产品智能化发展方向 液压智能元件、液压智能集成系统与液压智能装置
材料
设计制造
元件
1.3.2 缺点
油液易泄漏、可压缩，故不能用于传动比要求精确的场合 效率低，不宜用于远距离传动 不宜在低温、高温下使用，对污染很敏感 需要单独的能源 制造成本高 故障不易追查、排4.1 液压传动的发展概况 水磨和风车是流体动力最古老的应用实例
1650年帕斯卡提出了液体静压传递原理 1750年伯努利揭示了流体在管内流动的能量守恒定律 1795年英国的约瑟夫·布拉曼发明了世界上第一台水压机 1905年美国工程师威廉斯和詹尼将工作介质水改为油
系统集成
系统
未来液压工业
新材料、表面喷涂技术、金属复合等
智能控制元件 一体化动力元件 3D打印元件
（5）工作介质：传递能量的液体，即液压油或合成液体。
液压传动系统
T,n
原动机
动力 元件
p1,q1 控制 元件
p2,q2 执行 元件
F,v
T,n
工作装置
辅助元件
机械能
压力能
压力取决于负载 速度取决于流量
压力能
机械能
压力与流量的乘积即是液压功 率
1.2.2 液压系统的图形符号
GB786.1—2021 规定 （1）在一般情况下，液压系统原理图的绘制
液压与气压传动 第一章 绪 论
第一篇 液压传动主要内容
1 绪论
7 流量控制阀
2 液压流体力学基础
8 方向控制阀
3 液压泵
9 液压辅件
4 液压马达与液压缸
10 液压基本回路
5 液压控制阀概述
11 典型液压系统
6 压力控制阀
12 液压系统的设计与计算
课程目标
1. 理解液压传动的基本理论和基本原理；熟悉元件性能及结构， 具备正确选择元件的能力；读懂系统原理图，具备液压系统功 能分析能力。
法驱动负载的。
当W＝0时，压力p=0
2） 运动的传递：(即位移和速度的传递)是按“容积变化相等”的原 则实现的，输出运动的速度取决于供给的流量，（速度取决于流量）。
在没有漏油，不考虑油液被压缩的条件下，设
小缸活塞位移为h1 ，大缸活塞位移为h2 ，
h1A1 h2 A2
上式两边同除以运动时间t，得：