液压与气压传动
液压与气压传动技术
液压与气压传动是以流体为工作介质并以其（）来进行能量传递和转换一种传动方式。
流动的动能静压力势能总机械能总动量标准答案：B点击后给该试题增加标记2、在先导式减压阀工作时，其先导阀的作用主要是（）。
减压；增压调压变压。
标准答案：C点击后给该试题增加标记3、蓄能器可以作为辅助动力源，能够输出稳定油压的蓄能器是（）。
弹簧式蓄能器，重锤式蓄能器，充气式蓄能器，活塞式蓄能器。
标准答案：B点击后给该试题增加标记4、在液压系统中，不能用压力控制阀来实现的压力控制是（）。
调压减压增压稳压标准答案：C点击后给该试题增加标记5、溢流阀是一种（）。
流量控制阀；压力控制阀；方向控制阀；速度控制阀。
标准答案：B点击后给该试题增加标记6、液压泵的总效率在数值上等于其机械效率与容积效率的（）之和，之差，乘积，比值。
标准答案：C点击后给该试题增加标记7、液压系统中的压力是由（）决定的，这是液压传动的一个重要概念。
外界负载油泵液压阀液压油标准答案：A点击后给该试题增加标记8、根据不同小孔的特点可知，短孔特别适合于（）。
作调节流量的元件作固定的节流器使用作阻尼器使用可用作任何液压元件标准答案：B点击后给该试题增加标记9、有两个调整压力分别为5 MPa和10 MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力应为（）；5 MPa；10 MPa；15 MPa；20 MPa；标准答案：C点击后给该试题增加标记10、外啮合齿轮泵的泄露是导致其输出压力不能太高的主要原因，在液压泵的各种泄露途径种，最最主要的泄漏途径是（）。
齿轮轴与轴承配合间隙的泄露三是齿轮轮齿啮合出间隙的泄露齿顶圆与泵体内孔间隙的泄露齿轮端面与泵盖配合间隙的泄露标准答案：D点击后给该试题增加标记11、理论上讲执行元件带动负载运动的速度与负载的大小无关，但实际上，在液压传动中执行元件的速度随负载增大而减小，速度随载荷变化主要是因为系统中（）。
运动部件间存在摩擦，液压系统不可避免存在泄露。
液压与气压传动
液压技术正在向高压、高速、大流 量、高效率、低噪音，集成比方向发展； 新的液压元件和液压系统的计算机辅助 设计、优化设计数字仿真、微机控制等 新技术也日益发展、应用，并取得了很 多显著成果。，提高
元件效率。 二、液压与微电子、计算机技术结合， 提高控制性能和操作性能。 三、提高液压传动的可靠性。 四、发展新型液压介质和相应元件。 五、高度集成化。
不考虑液体的可压缩性、 漏损和缸体、管路的变形， 则容积变化量必然是相等的。 |ΔV1|=|ΔV2| 液压传动本质上是容积传动。
液压传动装置的组成：
液压千斤顶是一个简单又较完整的
液压传动装置。 组成部分:
（1）能源装置 （2）执行装置 （3）控制调节装置 （4）辅助装置 （5）工作介质
第三节 液压传动的特点及应用
一、特点 优点： 1、液压传动能在运行中实现大范围的无级调速，
调速方便。 2、液压传动工作比较平稳，反应快，冲击小，能 高速启动，制动和换向。易于实现往复直线运动。 3、在同等功率的情况下，液压传动装置的体积小， 重量轻，惯性小，结构紧凑，而且能传递较大的 力或转矩。 4、液压传动装置的控制、调节比较简单，操纵比 较方便、省力。
重
物
2 1
6 3 5 7
4
图1-1 油压千斤顶工作原理图
图1-1 油压千斤顶工作原理图 图1-1 油压千斤顶工作原理图
1.小油缸
2.大油缸
3.截止阀
4.油箱
5、6.单向阀
7.安全阀
小活塞和单向阀5、6一起完成吸油和排油，
将杠杆的机械能转换为油液的压力能输出。 习惯上将机械能转换为压力能的元件称为动 力元件。（液压泵） 大活塞将油液的压力能转换为机械能输出， 抬起重物。将压力能转换为机械能的元件称 为执行元件。（液压缸、液压马达） 大、小活塞组成了最简单的液压传动系统， 实现了力和运动的传递 。 这个过程表示为： 机械能→液体的压力能→机械能
液压与气压传动
液压与气压传动液压与气压传动是工业现代化生产的重要组成部分，液压与气压作为传动介质，已经广泛应用于各种机械、工具、设备、以及各类工业自动化系统和生产流水线上。
本文将主要从液压与气压传动的基本原理、特点以及优缺点等方面进行探讨。
一、液压气压传动基本原理液压传动系统的基本组成部分主要包括：液压泵、液压缸、液压阀、液压油箱、油管、以及液压控制阀等。
液压系统中，液压泵负责将机械能转换成液压能，由液压泵产生的液压能作为有效载荷传递到被控制的液压元件上，通过控制液压阀的开启和关闭来实现各种运动控制。
气压传动系统也是由几个部分组成的，主要包括压缩机、气缸、气阀、压力表、以及一个气槽等。
气压系统中，压缩机负责将机械能转换成压缩空气，通过气缸所传递的空气压力，实现各种运动控制。
二、液压气压传动的特点1、液压传动特点液压传动系统比气压传动系统在各方面都更加稳定和可靠。
由于液压能储存时间较长，且油液受热膨胀系数小，不易泄漏，因此液压传动系统运行起来比气压传动稍微安全。
此外，液压传动系统可实现无级调速功能，同时承受的荷载也能大于气压传动系统。
2、气压传动特点相对于液压传动，气压传动具有价格较为便宜的优势。
气压传动的另一个优势是气缸行程大，且行程能通过重复拼接的方式实现无级调节。
此外，气压传动还具有快速响应的特点，当工作中的负荷突然增加时，气压传动能够响应自如，更快地完成加速和减速操作。
三、液压气压传动优缺点比较1、液压传动系统优缺点液压传动系统具有加速、减速平稳、静音、开关灵活、精确度高等优点，此外使用寿命比较长，维护成本较低。
但是，液压传动系统也存在着以下缺点：传动过程中会产生噪音，维护操作人员需要具备一定的技能和经验。
另外还需要经常维护常规保养，以及防止油液泄漏等问题。
2、气压传动系统优缺点气压传动系统具有价格低廉，适用范围广、安全性高的优点。
此外，气压传动系统操作简单，无需专业技能。
但是，气压传动系统存在传动路途中能量损失较大，且响应速度慢，不能实现调速等缺点。
液压与气压传动
二、 连续性方程 连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种具体表现 形式。对定常流动而言，液体在单位时间内通过管内任一截面 的液体质量必然相等。 m1 = m2 1v1 A1 2v2 A2
若忽略液体可压缩性 ρ1=ρ2 =ρ 则 v1A1 = v 2A2 或 q = vA = 常数 结论：液体在管道中流动时，流过各个断面的流量是相等 的，因而流速和过流断面A成反比。 运动速度取决于流量，而与流体的压力无关。
二、 静止液体中的压力分布 如图2.1所示。在垂直方向上力平衡方程式
pA p0 A ghA
式中，ρgh△A为小液柱的重力， ρ—液体的密度
△A
上式化简后得：
p p0 gh （2-7)
上式即为液体静压力的基本方程。 如上表面受到大气压力pa作用,则
p pa gh
液体静力学基本方程说明什么问题： （1） 静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的 压力Po和液体重力所产生的压力ρ gh之和。 （2） 液体中的静压力随着深度h 而线性增加。 （3）在连通器里，静止液体中只要深度h 相同其压 力都相等。由压力相等的组成的面称为等压面。 在重力作用下静止液体中的等压面是一个水平面。
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。
q A
液压缸的运动速度
A v
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。
气压传动与液压传动的比较分析
气压传动与液压传动的比较分析气压传动和液压传动都是常见的工业传动方式，它们在工业领域广泛应用。
本文将对气压传动和液压传动进行比较分析，从能源效率、控制系统、维护成本等方面进行对比，以便更好地了解两者的差异与适用场景。
一、能源效率气压传动和液压传动在能源效率方面有一定的差异。
气压传动系统使用的是压缩空气作为动力源，而液压传动则使用液体作为动力源。
由于压缩空气具有较低的能量传输效率，气压传动在同等功率下的能源效率相对较低。
液压传动系统由于液体的高传输效率，在同等条件下能够实现更高的能源转换效率。
二、控制系统在控制系统设计方面，气压传动和液压传动也存在一些不同。
气压传动系统的控制相对简单，往往采用开关控制或者调节阀控制来实现运动的启停和速度的调节。
而液压传动系统采用的是流量控制技术，可以实现精确的运动控制，例如速度控制、位置控制等。
液压传动的控制系统较为复杂，但也具备更高的控制精度和灵活性。
三、维护成本从维护成本的角度看，气压传动和液压传动也有一些区别。
由于气压传动系统相对简单，其维护成本相对较低。
气压传动系统不需要液体介质，维护过程中无需更换油液或者进行液压系统的排气等工作。
液压传动系统则需要定期更换液体介质，并进行液压系统的检修和保养。
液压传动的维护成本较高，但在可靠性和稳定性方面更具优势。
结论综上所述，气压传动和液压传动在能源效率、控制系统和维护成本等方面存在一定的差异。
气压传动适用于对精度要求不高的简单控制系统，维护成本相对较低；而液压传动适用于对精度要求高、需要精确控制的系统，虽然维护成本较高但相对更稳定可靠。
在实际应用中，需要根据具体需求和条件来选择合适的传动方式。
总之，气压传动与液压传动都是在工业领域中常见的传动方式。
对于不同的应用场景，根据能源效率、控制系统和维护成本等方面的比较分析，我们可以选择更适合的传动方式，以提高工作效率和降低成本。
在未来的发展中，也有可能出现新的传动方式，我们需要密切关注并进行适时的技术更新与应用。
液压与气压传动报告
液压与气压传动报告1.液压传动的工作原理液压传动利用液体在封闭系统内的压力传递力量。
液压系统由一个液压泵、液压缸、阀门、管道和液压油组成。
当泵工作时，它通过管道将液压油推送到液压缸中，液压油的压力使液压缸活塞移动，从而产生力量。
这种力量可以用于执行各种工作，如起重、挤压和控制系统中的动作。
2.液压传动的优势液压传动具有以下几个优势：•高功率密度：相比于气压传动，液压传动可以提供更高的功率输出。
•精确控制：液压系统可以通过精确调节流量和压力来实现精确的运动控制。
•动力平稳：液压传动的工作非常平稳，几乎没有冲击和振动。
3.气压传动的工作原理气压传动利用气体在封闭系统内的压力传递力量。
气压系统由一个气压泵、气压缸、阀门、管道和压缩空气组成。
当泵工作时，它将压缩空气推送到气压缸中，压缩空气的压力使气压缸活塞移动，从而产生力量。
气压传动常用于需要较小功率输出的应用，如自动化生产线上的轻型装配工作。
4.气压传动的优势气压传动相对于液压传动具有以下几个优势：•成本较低：气压传动的设备和维护成本通常比液压传动更低。
•安全性较高：气体在泄漏时较容易检测，相比于液体泄漏更加安全。
•简单维护：与液压系统相比，气压系统的维护较为简单。
5.液压与气压传动的应用领域液压传动和气压传动在不同的应用领域中得到广泛应用。
•液压传动：液压系统常用于需要高功率输出和精确控制的应用，如建筑机械、航空航天设备和工业自动化。
•气压传动：气压系统常用于需要较小功率输出和简单操作的应用，如汽车制造、食品加工和轻型装配线。
总结：液压传动和气压传动都是常见的动力传动系统，它们在不同的应用领域中有着各自的优势。
液压传动适用于需要高功率输出和精确控制的场景，而气压传动适用于需要较小功率输出和简单操作的场景。
选择液压传动还是气压传动应根据具体应用需求来决定，以达到最佳效果。
液压与气压传动
液压系统的 基本组成
动力元件：液压泵。
执行元件：液压缸、液压马达。
控制调节元件：控制和调节液压系统的压力、 流量及液流方向的装置，如各类液压阀等。
液压传动系统组成
两次能 量转化
动力元件（液压泵）将机械能转换为液体的压力能；
对环境的适应性好。如：易燃易爆、高温场合、 食品、医药医疗。
气压传动的特点
相比之下，空气介质具有无成本、流动阻力小、较易压缩、环境适应强等特点
压力小，动力性能不如液压，执行件尺寸较大。
气压传动 的特点为
系统稳定性差、调速性能差。
某些情况气源处理装置花费大
液压传动的基本应用
工程机械
1
2 金属切削机床、压力机
液压与气动传动的工作原理
液压传动的工作原理： 如图1-1是液压千斤顶的工作原理图。提起手柄→小活塞 上移→小活塞下端油腔容积增大(形成局部真空)→单向阀 4打开→经吸油管5从油箱12中吸油; 压下手柄→小活塞下移→小活塞下腔压力升高→单向阀4 关闭，单向阀7打开→下腔的油液经管道6、单向阀7输入 油缸9的下腔→迫使大活塞8上移→顶起重物。再提手柄 吸油时→单向阀7自动关闭→油液不能倒流→保证了重物 不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液 压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如打开截止阀11→ 举升缸下腔的油液经管道10、截止阀11流回油箱→重物 就向下移动。这就是液压千斤顶的工作原理。
执行元件（液压缸、液压马达等）将液体的压力能转 化为机械能输出，以得到既定的运动和力的形式。
工作介质：通常为液压油
液压系统的 基本组成
辅助元件：如油管、管 接头、油箱、过滤器、 蓄能器和压力表等。
液压与气压传动
绪论教学目的和要求：了解液压系统的组成、工作原理、基本特征，优缺点及液压系统的应用与发展。
教学重点与难点：液压传动的工作原理与基本特征。
教学内容：液压传动的概况、工作原理、组成部分、图形符号及其优缺点。
一、液压传动区别于其它传动方式的基本特征1.在液压传动中工作压力取决于负载，与流入的液体（流量）多少无关。
2.活塞移动速度正比于流入液压缸中油液流量q，与负载无关。
3.液压传动中的功率等于压力p和流量q的乘积。
二、在液压与气动系统中，要发生两次能量转变1.把机械能转变为流体压力能的元件或装置称为泵或能源装置。
2.把流体压力能转变为机械能的元件称为执行元件。
三、液压传动的工作原理液压传动是基于流体力学的帕斯卡定律，主要利用液体在密闭容积内发生变化时产生的压力来进行能量传递和控制。
它利用各种元件组成具有所需功能的基本回路，再由若干回路有机组合成传动和控制系统，从而实现能量的转换、传递和控制。
四、液压系统组成一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成：（1 ）能源装置把机械能转换成油液的压力能的装置，其作用是供给液压系统压力油，为系统提供动力，称为系统的动力元件。
（2 ）执行元件把油液的压力能转化成机械能，推动负载做功；其作用是在压力油的作用下输出力和速度。
（3）控制调节元件控制或调节系统中油液的压力、流量或流动方向。
（4 ）辅助元件上述三部分之外的其他装置，例如油箱，滤油器，油管等，主要保证系统的正常运行。
（5 ）工作介质主要是传递动力与能量。
第一章流体力学基础教学目的和要求：了解液压油的特性、熟练掌握液压油的物理性质、会根据要求选用合适的油液。
熟练掌握流体静力学基本方程，流体动力学三个方程，管路压力损失及小孔、缝隙液流公式和基本概念，理解液压冲击与空穴现象成因，了解克服液压冲击与空穴的方法。
教学重点与难点：1.压力传递原理及液压系统压力是由外界负载决定的概念。
2.定常流动时流体动力学方程及应用3.压力损失公式与应用、小孔流量公式及应用。
液压与气压传动
液压传动的工作原理和特征讲解：杨竞为例来简述液压传动的工作原理=WA1/A2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而与液体压力P的压力和流量是液压与气压传动中的两个最基本的系统原理图形符号图液压与气压传动系统的组成�动力元件——将机械能转换为流体压力能的装置。
液压泵或空气压縮机。
�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。
�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。
�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。
�工作介质——传递信号和能量。
如空气、水、液压油液压系统的基本组成液压传动的优点与缺点液压传动的优点� 1.流量和压力具有良好的可控性，可实现较宽的调速范围，能较方便地实现无级调速，调速范围为2000：1 ；� 2.易于实现过载保护；� 3.具有防锈和自润滑能力，使用寿命长；� 4.在输出同等功率条件下，液压传动体积小，重量轻，即动力密度大；� 5.便于布局，适宜中距离传输和分配动力；� 6.易于实现系列化、标准化、通用化及自动化。
液压传动的缺点1.由于泄漏和管道的弹性变形等原因，液压传动不宜用于传动比要求严格的场合；2.液压传动如密封不严或零件磨损后产生渗漏，影响工作机构运动的平稳性和系统效率，而且污染环境；3.液压系统混入空气后，会产生爬行和噪声等；4.液压传动的能量损失较大，系统效率较低；5.油液的黏度随温度而变，从而影响运动的平稳性，故不宜在温度变化范围较大的工作场合工作;6.故障不宜查找等。
气压传动及控制的优缺点(1) 气动元件结构简单，标准化、系列化、通用化程度高(2) 工作介质来源方便，能采用集中供气源(3) 易于实现自动化，是实现低成本自动化的最佳手段(4) 具有广泛的工作适应性（如易燃、易爆场合），安全、可靠、易实现过载保护(5) 输出力或力矩小(6) 传动效率低、运动平稳性差、难于实现精确控制容易小小易易较高较差较快较快较大大大较大液压与气压传动的应用概况�工业应用：液压与气动技术应用在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械。
液压与气压传动总结(全)
一、名词解释1.帕斯卡原理（静压传递原理）:（在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。
）2.系统压力:（系统中液压泵的排油压力。
）3.运动粘度:（动力粘度μ和该液体密度ρ之比值。
）4.液动力:（流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力。
）5.层流:（粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。
）6.紊流:（惯性力起主导作用，高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点，完全紊乱的流动状态。
）7.沿程压力损失:（液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。
）8.局部压力损失:（液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向急剧发生变化，产生漩涡并出现强烈的紊动现象，由此造成的压力损失）9.液压卡紧现象:（当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。
）10．液压冲击:（在液压系统中，因某些原因液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。
）11．气穴现象；气蚀:（在液压系统中，若某点处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就分离出来，使液体中迅速出现大量气泡，这种现象叫做气穴现象。
当气泡随着液流进入高压时，在高压作用下迅速破裂或急剧缩小，又凝结成液体，原来气泡所占据的空间形成了局部真空，周围液体质点以极高速度填补这一空间，质点间相互碰撞而产生局部高压，形成压力冲击。
如果这个局部液压冲击作用在零件的金属表面上，使金属表面产生腐蚀。
这种因空穴产生的腐蚀称为气蚀。
）12．排量:（液压泵每转一转理论上应排出的油液体积；液压马达在没有泄漏的情况下，输出轴旋转一周所需要油液的体积。
）13．自吸泵:（液压泵的吸油腔容积能自动增大的泵。
）14．变量泵:（排量可以改变的液压泵。
）15．恒功率变量泵:（液压泵的出口压力p与输出流量q的乘积近似为常数的变量泵。
液压与气压传动
液压与气压传动液压与气压传动是现代工程领域常用的一种能量传递方式。
本文将从液压传动和气压传动的原理、应用领域、优缺点等方面进行详细介绍。
一、液压传动液压传动是一种以液体作为工作介质的传动方式。
液压传动主要由液压泵、液压缸、液压阀等组成。
其工作原理是利用泵将液压油加压后，通过阀控制液压油的流动来实现能量传递。
1. 液压传动的原理液压传动原理基于Pascal定律，即在任何封闭系统内，外加的压力改变会均匀传递到系统的各个部分。
液压传动通过控制液体的流动来实现机械部件的运动。
液压泵会产生一定压强的液压油，经过液压阀的控制，液压油进入液压缸，从而使液压缸产生推力，推动负载实现运动。
2. 液压传动的应用领域液压传动在众多领域中得到广泛应用。
例如，工程机械领域中的挖掘机、装载机等重型设备常采用液压传动。
汽车工业领域中的液压刹车、液压助力转向系统也是液压传动的典型应用。
此外，航空、冶金、军事等领域中也广泛使用液压传动。
3. 液压传动的优缺点液压传动的优点主要有：传动力矩大、速度可调、传动平稳、反应迅速、工作可靠等。
液压传动的缺点主要有：液压油易泄漏、工作温度高、噪音大等。
二、气压传动气压传动是一种以气体作为工作介质的传动方式。
气压传动主要由气压泵、气缸、气控阀等组成。
其工作原理是通过控制气体的压力和流量来实现能量传递。
1. 气压传动的原理气压传动原理基于Boyle定律和Charles定律，即在一定温度下，气体的压强与体积呈反比关系；气体的压强与温度呈正比关系。
气压传动通过控制气体的压力和流量来实现机械部件的运动。
气压泵将气体加压后通过气控阀控制气流的流动，从而推动气缸产生推力，实现负载的运动。
2. 气压传动的应用领域气压传动在一些特定领域中得到广泛应用。
例如，自动化生产线中常使用气压传动控制机械臂、夹具等设备。
汽车维修行业中的气动工具也大量采用气压传动。
此外，喷涂、抽吸、包装等行业中也常使用气压传动。
3. 气压传动的优缺点气压传动的优点主要有：传动力矩大、速度可调、反应迅速、结构简单、成本较低等。
液压与气压传动
例1：普通液压油YA-N32，N32表示该油在40℃时平均运动粘 度为 32 mm2/s ， 即 32 × 10－6 m2/s。
例2：20 ℃时 ν水= 10-6 m2/s， ρ水= 103 kg/m3; ν空气= 15× 10-6 m2/s， ρ空气= 1.2 kg/m3。
1、力比关系
p G F
A2
A1
或： G A 2
F
A1
讨论:（不考虑活塞自重及摩擦阻力）
（1）当G=0时， p=0， F=0； （2）当G → ∞ 时， p → ∞， F → ∞ 。
F A1
结论： A、系统的工作压力取决于负载，而与流量大小无关。 B、当A2 》A1，只要施加很小的力F，就可举起很重的物体，
于静止状态的液体不呈现粘性。
例1：如一瓶水和一瓶菜油，放在形状完全相同的两 只棕色瓶中，怎样鉴别？（不准用嗅觉和味觉）
2、粘度
液体的粘性大小可用粘度来表示。
动力粘度μ ：单位：Pa•S（帕•秒）
粘度 运动粘度ν ：单位：m2/s 。与动力粘度换算公式：
ν=μ/ρ
相对粘度：用各种粘度计测量。
（1）动力粘度μ
较麻烦。
2、用液压与气动系统图形符号表示（GB786—76, GB786.1-93)
基本规定 ：
(1)符号只表示元件的职能，连接系统的通路，不表示元件的 具体结构和参数，也不表示元件在机器中的实际安装位置。
(2) 主油（气）路用标准实线表示，控制油（气）路用虚线表示。 元件符号内的流体流动方向用“↑”表示，“↑”指向不一定是 油流方向。
⑤由于工作压力低（小于0.8MPa），对元件材料及加工精度要求低。
液压与气压传动
3
纺织印染行业
空气传动在纺织印染行业中用于机动车、染色机、印花机、拉幅机、细纱机、绷马、卷绕机、挠 绒机、剪毛机、缝纫机等设备。
汽车气压传动的应用
1
制动系统
制动气压系统是现代汽车的标准配置，使用气送式液压技术实现制动。它比液压 制动系统更容易维修和保养。
2
悬挂系统
汽车气压悬挂技术主要是针对高级别的豪华轿车或SUV所采用的，通过碰撞传感 器、弹簧和气压缓冲杆等实现悬挂调节。
油管管路
将液体传输到各液压元件，并保持良好的密封性和 可靠性。
压力表和油温计
用于显示液压系统压力和温度，监控液压系统运行 状态。
控制阀
控制液压系统压力、流量、方向、线速等参数。
液压传动应用场景
1
冶金机械
2
钢铁行业和有色金属冶炼业使用大量液压传
动设备，如轧机、冷却机、混铁炉等。
3
工程机械
液压传动常用于挖掘机、起重机、铲运机等 工程机械中，提高运行效率和精度。
3
结构件和安全系统
气压技术也用于汽车挂架结构件、座椅调剂和安全系统等，如安全气囊、气囊卷 扬器、气囊电子控制系统等。
液压传动的故障排除
1 常见故障
2 检修方法
液压传动系统常见故障有油温过高、油流量差、 压力偏低等问题，这些问题可能是由于液体流动 障碍、元件或管路损坏或液压系统过载所导致的。
液压传动故障排除方法一般是逐个排查三大元件 并修理、更换。同时，应常规进行检验、清洁和 添加润滑油等维护保养工作。
液压缸的运动力从小到大，速度从 慢到快，使得其在机械设备上所起 的作用也有所差异。
液压泵原理与应用
工作原理
由于变径装置的作用，完成将机械 能转化为液压能的功能，压缩油液 并驱动输液管道，从而播种牧草等 农业设备的空气式喷雾。
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1 已知液压泵的额定压力和额定留量，不计管道内压力损失，说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。
解：a)0p = b)0p = c)p p =∆d)Fp A=e)2m m T p V π=2如图所示，A 为通流截面可变的节流阀，B 为溢流阀。
溢流阀的调整压力是P y ，如不计管道压力损失，试说明，在节流阀通流截面不断增大时，液压泵的出口压力怎样变化？答：当阀A 流通截面小于某一值时，P 维持P y ，B 打开。
阀A 流通截面继续增大，增大到最大值时，P=0,B 不打开。
3试分析影响液压泵容积效率v η的因素。
答：容积效率表征容积容积损失的大小。
由1v t tq qq q η∆==-可知：泄露量q ∆越大，容积效率越小 而泄露量与泵的输出压力成正比，因而有111v t nk k pq v η==- 由此看出，泵的输出压力越高，泄露系数越大，泵 排量越小，转速越底，那么容积效率就越小。
1．泵的额定流量为100L/min,额定压力为2.5MPa，当转速为1450r/min时，机械效率为ηm＝0.9。
由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为106 L/min，压力为2.5 MPa时，流量为100.7 L/min，试求：①泵的容积效率；②如泵的转速下降到500r/min，在额定压力下工作时，计算泵的流量为多少？③上述两种转速下泵的驱动功率。
解：①通常将零压力下泵的流量作为理想流量，则qt＝106 L/min由实验测得的压力为2.5 MPa时的流量100.7 L/min为实际流量，则ηv＝100.7 /106=0.95=95%②泄漏流量Δq只于压力有关,由于压力没变所以则有qt /=qn//n=100.7×500/1450=34.7 L/min③当n=1450r/min时,P=pq/(ηv ηm)=25×105×100.7×10-3/（60×0.95×0.9）=4.91kw当n=500r/min时,P=pq/(ηv ηm)=25×105×34.7×10-3/（60×0.95×0.9）=1.69kw2．设液压泵转速为950r/min，排量＝168L/r，在额定压力29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总功率为0.87，试求：(1)泵的理论流量；(2)泵的容积效率；(3)泵的机械效率；(4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率；(5)驱动泵的转速。
解：① qt ＝Vpn=168×950=159.6 L/min②ηv =q/qt=150/159.6=93.98%③ηm =η/ηv=0.87/0.9398=92.57%④ P=p q/η =29.5×106×150×10-3/（60×0.87）=84.77kw⑤因为η=p q/T ω所以T=p q/ηω= p q/（2ηлn ）=29.5×106×150×10-3/（2×0.87×3.14×950） =852.1N.m1 图示三种结构的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D ，d ，如进入液压缸的流量为q ，压力为p ，试分析各缸产生的推力，速度大小以及运动方向。
解：对于图a 22()4F pD d π=- 22()4q qV A D d π==- 受拉，液压缸左移 对于图b 24F pd π= 24q qV A d π== 受压，液压缸右移对于图c 24F pd π= 24q qV A d π== 受压，液压缸右移2图示两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，无杆腔面积A 1＝100cm 2，有杆腔面积A 2＝80cm 2，缸1输入压力P 1＝0.9MPa ，输入流量q 1＝12 L/min 。
不计损失和泄漏，试求：①两缸承受相同负载时（F 1= F 2），负载和速度各为多少？ ②缸1不受负载时（F 1＝0），缸2能承受多少负载？ ③缸2不受负载时（F 2＝0），缸1能承受多少负载？解：① F 1＝P 1 A 1－P 2 A 2 F 2＝P 2 A 1 因为F 1＝F 2所以P 1 A 1－P 2 A 2＝P 2 A 10.9×106×100×10-4－P 2×80×10-4= P 2×100×10-4 P 2=0.5×106Pa则有F 1＝F 2= P 2 A 1=0.5×106×100×10-4=5000NV 1＝q 1/ A 1=12×10－3/（100×10-4）=1.2m/min 因为 V 1 A 2= V 2 A 1所以 V 2＝V 1 A 2/ A 1=0.96m/min ② F 1＝P 1 A 1－P 2 A 2=0所以 P 2＝P 1 A 1/ A 2=1.125 MPa F 2= P 2 A 1=1.125×106×100×10-4=11250 N ③ F 2= P 2 A 1=0 所以 P 2＝0所以 F 1＝P 1 A 1＝0.9×106×100×10-4＝9000 N1．图示液压缸，输入压力为1p ，活塞直径为D ，柱塞直径为d ，求输出压力2p ，为多少？解：由受力可知：112222122211144()p A p A p D p D Dp p dππ==∴=即2．差动连接液压缸，无杆腔面积A 1＝100cm2，有杆腔面积A 2＝40 cm2，输入油压力p ＝2 MPa ，输入流量q ＝40 L/min ，所有损失忽略不计，试求： ①液压缸能产生最大推力；②差动快进时管内允许流速为4m/s ，进油管径应选多大？ 解：① 因为 F= P 1（A 1－A 2）ηm 所以 F max ＝P 1×（A 1－A 2）×1＝2×106×（100－40）×10-4×1＝1.2×10-4N=12kN② V =q/（A 1－A 2）=40×10-3/(60×60×10-4）＝1/9 m/sV A1= V管A管所以A管＝(1/9)×100×10-4/4＝лd2/4 有 d=18.8mm应取20mm3图为定量泵和定量马达系统。
泵输出压力Pp ＝10 Mpa，排量Vp＝10 mL/r，转速n p ＝1450r/min，机械效率ηmp＝0.9，容积效率ηvp＝0.9，马达排量Vm＝10mL/r，机械效率ηmm ＝0.9，容积效率ηvm＝0.9，泵出口和马达进口间管道压力损失0.2MPa，其它损失不计，试求：①泵的驱动功率；②泵的输出功率；③马达输出转速、转矩和功率。
解：①P驱=ppvpnP/ηmp=10×106×10×10-6×1450/(60×0.9) =2.69Kw②P出=pvnηvp=10×106×10×10-6×1450×0.9/60=2.18Kw③泵的输出等于马达的输入量V m nm/ηvm=vPnPηvp所以nm = vPnPηvpηvm/ Vm=10×10-6×1450×0.9×0.9/(10×10-6) =1174.5r/min马达的输出功率P=pvnηvm=（10－0.2）×106×10×10-6×(1174.5/60)×0.9=1.73KW 马达的转矩T=p/2πn=1730/(2×3.14×(1174.5/60))=14.03N.m1 图4 -115 所示液压缸，221230,120,30000,A cm A cm F N ===液控单向阀作用锁以防止液压缸下滑，阀的控制活塞面积k A 是阀心承受面积A 的3倍。
若摩擦力，弹簧力均忽略不计，试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？解：对刚缸体作受力分析有 112k PA P A F -= 由于控制面积k A 为阀心承压面积的3倍 故开启阀需1k k p A p A ≥ 即13k p p ≥ 取临界条件13k p p =113k K p A p A F -= 123.853k Fp Mpa A A ⇒==-开启最高压力 1311.55k p p Mpa ==2弹簧对中型三位四通电液换向阀的先导阀及主阀的中位机能能否任意选定？ 答：不能。
3 二位四通阀用作二位三通或而为二通阀时应如何连接？ 答：作二位三通，将T 通路与B 通路接成共路作二位二通，将B 通路与A 通路接通，且将A 通路与T 通路接通4图所示系统中溢流阀的调整压力分别为pA =3MPa,pB=1.4MPa,pC=2MPa。
试求当系统外负载为无穷大时，泵的出口压力为多少？如将溢流阀B的遥控口堵住，泵的出口压力为多少？答：系统负载无穷大即系统超载，此时溢流阀对系统起保护作用。
A支路的调整压力为3MPa，当C控制B的遥控口时，BC支路的最大稳定压力为C的调整压力，即2MPa。
系统的稳定压力为较小值，即2MPa，所以此时泵的出口压力P=2 MPa。
若溢流阀B的遥控口堵住，此时BC支路的调整压力为两者调整压力之和即 3.4 MPa。
A支路的调整压力为3MPa。
同样保持较小值，此时，由A起安全阀作用，使系统的出口压力维持在3 Mpa，即泵的出口压力P=3Mpa。
1．图4-118所示溢流阀的调定压力为4Mpa，若不计先导油流经主阀心阻尼小孔时的压力损失，试判断下列情况下的压力表读数：1）YA断电，且负载为无穷大2）YA断电，且负载为2 Mpa3)YA断电，且负载压力为2Mpa解：1）YA断电，电磁阀处于关闭状态，因为负载为无穷大，溢流阀溢流，其两端的压力为4Mpa,即压力表读数为4Mpa.2)YA断电，电磁阀关闭，负载只有2Mpa,没有达到调定压力，故溢流阀不溢流，压力表读数为2Mpa3)YA 通电，电磁阀打开，产生的吸力和阀的输出压力及弹簧力平衡，故压力表读数为0Mpa.2图所示系统溢流阀的调定压力为5Mpa ，减压阀的调定压力为2.5Mpa 。
试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？1）当泵口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A ，C 点压力各为多少？2）当泵出口压力由于工作缸快进，压力降低到1.5Mpa 时（工件原处于夹紧状态），A.C 点压力各为多少？3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A.B.C 点压力各为多少？答：1）泵的出口压力等于溢流阀调定压力时，夹缸使工件夹紧，由于减压阀基本可维持出口压力恒定， 2.5A p Mpa =，等于减压阀调定压力，同样单向阀后的c p =2.5Mpa ，阀口处于关小状态。