液压与气压传动绪论
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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）
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
液压系统绪论(幻灯)
一:液压与气压传动的研究对象
1、液压与气压都是以有压流体为工作介质，通过 介质的静压能来实现能量的连续传递。 液压传动：是以液体为工作介质，通过液体的 静压能来实现各种传动和控制。 气压传动：是以气体为工作介质，通过气体的 静压能来实现各种传动和控制。 2、特点：液压与气压传动都是通过各种控制元件 组成不同的控制回路，从而完成控制功 能和能量的传递。
17
6、液压元件已实现了标准化、系列化、通 用化。所以液压系统的设计、制造和使 用都比较方便、液压元件的布置也有较 大的机动性。 7、用液压传动实现直线运动比机械传动简 单。
二、液压传动的缺点
1、不能保证严格的传动比； 原因
液压油的可压缩性和泄漏等造成的。
18
2、能量损失大； 3、对油温的变化比较敏感； 4、液压元件的制造精度较高、造价较贵， 对油液污染较敏感； 5、液压传动要求有单独的能源； 6、液压传动出现故障不易找出原因。
19
20
21
22
23
24
25
26
5
2、目前通用液压元件要以威格士系列和力士乐系列 世界两大产品体系为目标。 3、液压技术与微电子技术、计算机技术相结合，才 出现了属于高技术的液压技术。
• • • •
电液伺服技术； 比例技术； 电－气可编程序技术； 机电液一体化集成元器件等。
6
(三)、我国目前的状况
1、液压行业存在的主要问题，集中表现为 “低、散、差”（生产率低、规格品种不 全、标准化程度差、质量差）。其原因是 液压件厂普遍存在的工艺水平和技术装备 水平的落后。 2、没有自己研发的主导产品。 3、可靠性比较低，寿命比较短 4、自动化、集成化水平比较低。
回油路：液压缸右腔 换向阀 油箱。
1、液压与气压都是以有压流体为工作介质，通过 介质的静压能来实现能量的连续传递。 液压传动：是以液体为工作介质，通过液体的 静压能来实现各种传动和控制。 气压传动：是以气体为工作介质，通过气体的 静压能来实现各种传动和控制。 2、特点：液压与气压传动都是通过各种控制元件 组成不同的控制回路，从而完成控制功 能和能量的传递。
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6、液压元件已实现了标准化、系列化、通 用化。所以液压系统的设计、制造和使 用都比较方便、液压元件的布置也有较 大的机动性。 7、用液压传动实现直线运动比机械传动简 单。
二、液压传动的缺点
1、不能保证严格的传动比； 原因
液压油的可压缩性和泄漏等造成的。
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2、能量损失大； 3、对油温的变化比较敏感； 4、液压元件的制造精度较高、造价较贵， 对油液污染较敏感； 5、液压传动要求有单独的能源； 6、液压传动出现故障不易找出原因。
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2、目前通用液压元件要以威格士系列和力士乐系列 世界两大产品体系为目标。 3、液压技术与微电子技术、计算机技术相结合，才 出现了属于高技术的液压技术。
• • • •
电液伺服技术； 比例技术； 电－气可编程序技术； 机电液一体化集成元器件等。
6
(三)、我国目前的状况
1、液压行业存在的主要问题，集中表现为 “低、散、差”（生产率低、规格品种不 全、标准化程度差、质量差）。其原因是 液压件厂普遍存在的工艺水平和技术装备 水平的落后。 2、没有自己研发的主导产品。 3、可靠性比较低，寿命比较短 4、自动化、集成化水平比较低。
回油路：液压缸右腔 换向阀 油箱。
液压与气压传动-绪论
第一章 绪论
目的任务:
了解液压与气压传动的优缺点及应用发展
掌握液压与气压传动的特点、原理和组成
重点难点:
液压传动的原理、特点、组成和作用
绪论
一、液压与气压传动的研究对象 传 动
传动—传递运动和动力的方式
常见传动
机械
电气
气体
流体 <
液力—流力（动量矩定理）
液体 <
*液压—物理（帕斯卡原理）
绪论
污染地面
对T变化敏感
难于检查故障
液压传动的缺点补充
（1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始 终保持清洁； （2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成 本较高； （3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水 平； （4）用油做工作介质，在工作面存在火灾隐患； （5）传动效率低。
发展应用
第一阶段：
2.执行装置— 液压缸（或马达）。 将流体压力能转换 为机械能，而对负 载作功。
3.控制调节装置—各种液压控制阀， 用以控制流体的 方向、压力和流 量，以保证执行 装置完成预期的 工作任务。
4.辅助装置—油箱、油管、滤油 器、压力表、冷却 器、分水滤水器、 油雾器、消声器、 管件、管接头和各 种信号转换器等 ， 创造必要条件，保 证系统正常工作。
如:所拿液压千斤顶，可顶起1.6 吨重物，若每位男同 学体重 为128斤，可举起25位男同学。
液压传动的优点
（1）体积小、重量轻，因此惯性力较小，当突然 过载或停车时，不会发生大的冲击； （2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度， 并可实现无极调速； （3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下， 可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的 转换；
液体中的任一点的压力变化将以等值传 递到液体中的各点。
目的任务:
了解液压与气压传动的优缺点及应用发展
掌握液压与气压传动的特点、原理和组成
重点难点:
液压传动的原理、特点、组成和作用
绪论
一、液压与气压传动的研究对象 传 动
传动—传递运动和动力的方式
常见传动
机械
电气
气体
流体 <
液力—流力（动量矩定理）
液体 <
*液压—物理（帕斯卡原理）
绪论
污染地面
对T变化敏感
难于检查故障
液压传动的缺点补充
（1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始 终保持清洁； （2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成 本较高； （3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水 平； （4）用油做工作介质，在工作面存在火灾隐患； （5）传动效率低。
发展应用
第一阶段：
2.执行装置— 液压缸（或马达）。 将流体压力能转换 为机械能，而对负 载作功。
3.控制调节装置—各种液压控制阀， 用以控制流体的 方向、压力和流 量，以保证执行 装置完成预期的 工作任务。
4.辅助装置—油箱、油管、滤油 器、压力表、冷却 器、分水滤水器、 油雾器、消声器、 管件、管接头和各 种信号转换器等 ， 创造必要条件，保 证系统正常工作。
如:所拿液压千斤顶，可顶起1.6 吨重物，若每位男同 学体重 为128斤，可举起25位男同学。
液压传动的优点
（1）体积小、重量轻，因此惯性力较小，当突然 过载或停车时，不会发生大的冲击； （2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度， 并可实现无极调速； （3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下， 可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的 转换；
液体中的任一点的压力变化将以等值传 递到液体中的各点。
液压与气压传动第一章绪论
液压与气压传动第一章绪论<i>这是我们大学的教学课程和复习资料,相信对你非常有用的。
</i>第1章绪论1. 液压传动的基本概念2. 液压传动的工作原理和组成3. 液压传动的特点4. 液压传动的概况5. 液压系统图的图形符号6. 液压工作介质的性质和选择主要内容本章重点1. 简单液压传动系统的工作原理分析2. 粘度计算<i>这是我们大学的教学课程和复习资料,相信对你非常有用的。
</i>第1章绪论机器设备的组成：控制部分原动机传动部分工作机构传动类型：机械传动、电力传动、液体传动、气压传动及他们的组合(复合传动)。
液体传动：液压传动：利用液体压力能来传递能量。
液力传动：利用液体的动能来传递能量。
<i>这是我们大学的教学课程和复习资料,相信对你非常有用的。
</i>1.1 液压传动系统的工作原理和组成1.1.1 液压传动系统的工作原理液压千斤顶的工作原理单向阀3也被称为吸油阀；单向阀2也被称为压油阀；小液压缸1吸油时，吸油阀3 打开，压油阀2关闭；小液压缸1压油时，压油阀2打开，吸油阀3关闭。
为将重物从举高的位置放下，系统中专门设置了截止阀5(放油螺塞)。
<i>这是我们大学的教学课程和复习资料,相信对你非常有用的。
</i>1.1.1 液压传动系统的工作原理机床的工作台往复运动液压传动系统的工作原理1. 启动系统将开停(换向)阀9的开停手柄向左搬(图d)。
电动机带动液压泵4空载起动。
2. 往复运动(调速) 工作台向右、向左运动及工作台停止运动的实现。
值得注意的是：液压泵的输出压力油的最大压力由溢流阀7调节；工作压力有工作台的负载决定；液压缸的速度由节流阀调节流入液压缸的流量来实现。
3. 系统停止先停止工作台的运动，然后将开停(换向) 阀9的开停手柄向左搬(图d)。
停止电动机。
<i>这是我们大学的教学课程和复习资料,相信对你非常有用的。
液压与气动绪论、第一章
液压与气压传动绪论第一篇液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。
)传动机构原动机（机械能）——————工作机构（机械能）机械传动电气传动流体传动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。
（汽车、轮船等）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。
（电车、机车、电动机等）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。
液压与气压传动绪论 第1章PPT课件
一、基本概念
一、液体的压力
1)静止液体中任何一质点所受到的各个方向的压力相等。 2)液体压力垂直于承受压力的表面，其方向与该表面的内法线方向 相同。
二、 液体压力的表示方法及单位
图1-2 绝对压力、相对压力和真空度的相互关系
二、 液体压力的表示方法及单位
表1-4 各种压力单位的换算关系
三、液体静压力基本方程
小孔和缝隙的流量 液压冲击和气穴现象 液压元件 液压动力元件 液压执行元件
绪论
一、液压与气压传动的工作原理和基本特征 1)所谓的压力，是指液体中单位面积上的力，即应力，与中学物 理所学的压强相似。 2)所谓的密闭容器是指容器中的液体与外界大气完全隔绝。 3)所谓的任一点的压力变化将以等值传递到液体的各点，强调的 是压力的变化量。 4)所谓的静止液体是指液体在压力变化前后均为静止状态，这是 帕斯卡原理成立的一个重要条件。
图1-3 重力作用下的静止液体
1)静止液体内任意一点的压力p由两部分组成：一部分由液面上受
三、液体静压力基本方程
到外负载作用的压力p0组成，另一部分由液体重力引起的压力ρghΔA 组成。 2)静止液体内的压力随深度增加呈线性规律递增。 3)离液面深度相等处的各点压力都相等。
第三节 液体动力学
一、基本概念 二、 液体流动的连续性原理
二、液压与气压传动系统的组成 (5)工作介质 传递能量的流体，即液压油和压缩气体。
(1)动力元件 将原动机输出的机械能转换成工作流体的压力能的 装置，一般为液压泵或空气压缩机。
(2)执行元件 将工作流体的压力能重新转变为机械能，推动负载 往复直线运动或回转运动的装置，一般为液(气)压缸、液(气)压马
四、液压油的污染及控制
②现场鉴定换油法 用试管装入新油和旧油，然后进行外观对比检 查，通过感官进行判断其污染程度。例如，若发现旧油色暗、有恶 臭时，说明油已变质，需要更换；若油的色相虽属正常，但已呈现 浑浊，表明已含有水分，需要排除水分，并应掺入新液压油，以调 整其粘度；取一滴油滴于250℃的钢板上，若出现“泼泼”的溅出声 时，证明油中含有水分，若没有溅出声，只出现燃烧状，则表明不 含水分。在现场也可用pH试纸进行硝酸浸蚀试验，即把一滴油滴在 滤纸上，放置30min到1h，观察油液的浸润情况，以此判定液压油的 污染程度，如在油浸润的中心部分出现透明的浓圆点即灰尘的磨耗 粉末，表明油已变质。
液压与气压传动绪论课件
典 型 液 压 图 系 形 统 符 原 号 图理
液压与气压传动系统的组成
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。 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——用它能进行能量和信号的传递。如液压 油和空气。
液压与气压传动的优缺点
布置方便灵活。 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。 传动效率不高；维护要求较高。
液压与气压传动
液压与气压传动
动画
液压千斤顶常用于顶升重物，如顶起汽车以便拆换轮胎
特点： • 通过具有一定压力的液体来传动； • 传动过程中须经过两次能量转换； • 传动必须在密封容积内进行，而且容积要进行变化。
液压与气压传动是以流体（液压油液或压 縮空气）为工作介质进行能量传递和控制 的一种传动形式。
力的传递遵循帕斯卡原理
• p2=F2/A2 F1=p1A1=p2A1=pA1 • 液压与气动系统的工作压力取决于外负载。
特征 1
运动的传递遵照容积变化相等的原则
• s1A1=s2A2 • q1=v1A1=v2A2=q2 • 执行元件的运动速度取决于流量。 特征2
液压与气压传动第一章绪论
课时授课计划
授课日期
班别
题目
第一章绪论
目
的
要
求
掌握液压传动的工作原理
掌握液压传动的组成
掌握液压传动的特点
了解液压传动应用
重
点
液压传动的特点
难
点
液压传动的工作原理
教具
课本
教学方法
课堂教学
报
书
设
计
第一章绪论
第一节液压传动的工作原理及工作特性
第二节液压系统的组成和图形符号
第三节液压传动的优缺点
第四节液压技术的应用和发展
第二节液压系统的组成和图形符号
一、液压系统的组成
按组成液压系统的液压元件的功能划分，液压传动系统由四个部分组成：
1、动力装置
它是把机械能转换成油液压力能的装置，为液压系统提供液压油。如图-3的液压泵，是一个能量转化装置。
2、执行装置
它是把油液的压力能转换成机械能的装置，用来驱动工作部件运动。如图-8的液压缸或实现旋转运动的液压马达。
二、力比和速比
1、等压特性
根据帕斯卡定律：“平衡液体内某一点的液体压力等值地传递到液体内各处”，即：输出端的力之比等于二活塞面积之比。
A1、A2 ——小活塞、大活塞的作用面积。
结论：工作压力p与负载W有关（成正比），而与流体的流入多少、流入速度等无关。
2、等体积特性
当不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、油管的变形时，两边的体积变化应相等。即：
工作台移动时必须克服阻力，例如克服切削力和相对运动表面的摩擦力等。为适应克服不同大小阻力的需要，液压泵输出油液的压力的大小由溢流阀4来实现，调节溢流阀弹簧的预压力就能调整泵出口的油液压力，并让多余的油在相应压力下打开溢流阀，经回油管流回油箱。
授课日期
班别
题目
第一章绪论
目
的
要
求
掌握液压传动的工作原理
掌握液压传动的组成
掌握液压传动的特点
了解液压传动应用
重
点
液压传动的特点
难
点
液压传动的工作原理
教具
课本
教学方法
课堂教学
报
书
设
计
第一章绪论
第一节液压传动的工作原理及工作特性
第二节液压系统的组成和图形符号
第三节液压传动的优缺点
第四节液压技术的应用和发展
第二节液压系统的组成和图形符号
一、液压系统的组成
按组成液压系统的液压元件的功能划分，液压传动系统由四个部分组成：
1、动力装置
它是把机械能转换成油液压力能的装置，为液压系统提供液压油。如图-3的液压泵，是一个能量转化装置。
2、执行装置
它是把油液的压力能转换成机械能的装置，用来驱动工作部件运动。如图-8的液压缸或实现旋转运动的液压马达。
二、力比和速比
1、等压特性
根据帕斯卡定律：“平衡液体内某一点的液体压力等值地传递到液体内各处”，即：输出端的力之比等于二活塞面积之比。
A1、A2 ——小活塞、大活塞的作用面积。
结论：工作压力p与负载W有关（成正比），而与流体的流入多少、流入速度等无关。
2、等体积特性
当不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、油管的变形时，两边的体积变化应相等。即：
工作台移动时必须克服阻力，例如克服切削力和相对运动表面的摩擦力等。为适应克服不同大小阻力的需要，液压泵输出油液的压力的大小由溢流阀4来实现，调节溢流阀弹簧的预压力就能调整泵出口的油液压力，并让多余的油在相应压力下打开溢流阀，经回油管流回油箱。
液压与气压传动-第0章绪论
生物降解液压油
研究生物降解液压油，降低对环境的污染。
高效节能技术研究与应用
负载敏感技术
通过负载敏感泵、负载敏感阀等元件，实现系统压力与负载的自 动匹配，降低能耗。
能量回收技术
利用液压蓄能器、飞轮等储能元件，回收系统制动时的能量，提高 能量利用率。
变频调速技术
通过改变电机转速，实现液压泵的变量控制，达到节能目的。
辅助元件
包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。这些元件 同样十分重要，它们对保证液压系统可靠、稳定、持久地工作起着重要作用。
执行元件及辅助元件
执行元件
将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。如液压缸和液压马达，它们分 别输出直线运动和旋转运动。
辅助元件
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节能与环保技术在液压与气压传动中的应用
随着节能与环保技术的不断发展，液压与气压传动系统也在逐步实现节能和环保的目标， 如采用高效节能元件、优化系统设计和控制策略等。
03 液压与气压传动系统元件
动力元件及辅助元件
动力元件
将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系 统提供动力。常用的液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。
绿色环保技术研究与应用
降噪技术
通过优化元件结构、选用低噪声材料等途径，降低液压与气压传 动系统的噪声污染。
减振技术
采用减振元件、隔振措施等，减少液压与气压传动系统的振动对设 备和人员的影响。
废弃物处理
研究废弃液压油、气压传动元件的回收与再利用技术，减少废弃物 对环境的污染。
06 液压与气压传动课程学习 要求
基于帕斯卡原理，通过改变密闭容器 内的压力来传递力和运动。
液压与气压传动课件-绪论
中国农业大学工学院 流体传动与控制工程实验室 2014年6月6日星期五
24
绪论
系统构成
中国农业大学工学院
流体传动与控制工程实验室
2014年6月6日星期五
25
绪论
系统举例
注塑机液压系统图
中国农业大学工学院
流体传动与控制工程实验室
2014年6月6日星期五
26
绪论
系统构成
中国农业大学工学院
流体传动与控制工程实验室
液压传动以液体的流量传递运动
q AV 于是 q V
液压传动过程中经过两次能量转换
机械能 液压能 液压能 机械能
中国农业大学工学院
流体传动与控制工程实验室
2014年6月6日星期五
20
绪论
结论
液压传动是以液体为工作介质，以液体的压力传递动力的传动方式
传动过程中必须经过两次能量转换
气压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。 从18 世纪产业革命开始，逐渐应用于各类行业中。
中国农业大学工学院
流体传动与控制工程实验室
2014年6月6日星期五
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绪论
发展应用
第二阶段： 上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并 首先应用于机床。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年 以后,发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的 20年 间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers) 发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐 步建立奠定了基础。 20 世纪初康斯坦丁· 尼斯克(G· Constantimsco)对能量波动传递所 进行的理论及实际研究；1910 年对液力传动(液力联轴节、液力 变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。
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绪论
系统构成
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绪论
系统举例
注塑机液压系统图
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绪论
系统构成
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液压传动以液体的流量传递运动
q AV 于是 q V
液压传动过程中经过两次能量转换
机械能 液压能 液压能 机械能
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绪论
结论
液压传动是以液体为工作介质，以液体的压力传递动力的传动方式
传动过程中必须经过两次能量转换
气压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。 从18 世纪产业革命开始，逐渐应用于各类行业中。
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绪论
发展应用
第二阶段： 上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并 首先应用于机床。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年 以后,发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的 20年 间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers) 发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐 步建立奠定了基础。 20 世纪初康斯坦丁· 尼斯克(G· Constantimsco)对能量波动传递所 进行的理论及实际研究；1910 年对液力传动(液力联轴节、液力 变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。
(液压与气压传动)第1章绪论
图1-1 液压千斤顶工作原理图
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动画演示
第1章 绪 论
1. 力的传递
液压缸中所产生的液体压力P2：
p2
F2 A2
（1-1）
作用在液压泵活塞上的作用力F1
F1PA1P1A1P2A1(A A12)F2
（1-2）
据上式，系统压力与外负载密切相关。 由此得出液压传 动工作原理的第一个重要特征：
液压与气压传动中工作压力取决于外负载。
液压马达。
（3）控制元件：对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节的装
置，如溢流阀等。
（4）辅助元件：保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、
过滤器等。
（5）工作介质：液压油等。
为了简化液压系统的表示方法，通常采用图形符号来绘制系统原理图。 图1-2（b）就是按GB/T786-2001绘制的图1-2(a)所示液压系统原理图。
1.1 液压传动发展概况
流体传动
台风
山洪
风力发电
水车
利用流体动能
液力传动
5
第1章 绪 论
1.1 液压传动发展概况
流体传 动
帕斯卡定律：
利用流体压力
液压传动
气压传动
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点。
6
第1章 绪 论
1.1 液压传动发展概况
➢1650年，帕斯卡提出静压传递原理 ➢1795年，英国出现世界上第一台水压机(迄今200多年) ➢1930年，德国人托马发明斜轴泵 ➢20世纪40年代，第二次世界大战前后，得到飞速发展 ➢20世纪50年代，在国内得到长足发展 （榆次、广研所、济南铸锻所等单位） ➢20世纪50年代，苏联专家为我国液压行业培养第一批液压专业研究生 ➢北航、浙大、兰州理工、华中科技大、河南科技大学、吉林工大等校设立液压专业 20世纪80年代，我国各液压厂家引进德国、日本、美国技术
液压与气压传动 0绪论液压传动
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职能 符号 表示 的液 压系 统图
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思考题与习题
2-1 具体说明液压系统的工作压力不能无限大的原因 （假设负载可以无限大）。 2-2 流动的液体具有压力能、动能和位能，这三种能 是同时存在的。哪一种能量形式在液压传动中是最主要的， 为什么？ 2-3 结合图2-1a所示的液压千斤顶原理图，说明在千 斤顶举升重物的过程中，考虑压力损失和不考虑压力损失 两种情况下工作介质的压力分布状况。并说明把重物举升 到一定高度且维持这个高度不变时，千斤顶内的工作介质 所处的状态。此时还有流量吗，压力呢？ 2-4 在存在泄漏的情况下，如何理解液压传动中运动 的传递按照容积变化相等的原则进行。
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⒉
工作特征二
由图2-1b还可看出， 小活塞排出的油液体积应为 V A1 h1。 依前面的假设条件，体积为 V 的油将全部进入大液压缸，推动大 活塞向上移动距离 h2 ，因此 （2-2） V A1h1 A2 h2
由式（2-2）可看出，液压传动中运动的传递是按照容积变 化相等的原则进行的。设活塞移动时间为 t ，可得
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液压传动的主要缺点有：
⑴ 液压传动难以保证严格的传动比。 ⑵ 液压传动的总效率比较低，这是因为液压传动装置工 作过程中存在着机械摩擦损失、压力损失和容积损失。 ⑶ 液压传动装置的性能受温度的影响较大。 ⑷ 液压传动不宜远距离传输能量，布置液压管路如布置 导线灵活， 工作介质在管路中流动时功率损失较大。 ⑸ 液压介质有泄漏现象。
A1v1 q V q A1v1 A2 v2 或 v2 A2 A2 t
式中
（2-3）
v1 ——小活塞的下移速度； v2 ——大活塞的上升速度。
由式（2-3）可看出，执行机构的运动速度取决于进入执行 机构的流量，这就是液压传动的第二个工作特征。只要能连续 调节进入执行机构的流量，就能无级调节执行机构的运动速度。 6 因此，在液压传动中，实现无级调速是很容易的。
职能 符号 表示 的液 压系 统图
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思考题与习题
2-1 具体说明液压系统的工作压力不能无限大的原因 （假设负载可以无限大）。 2-2 流动的液体具有压力能、动能和位能，这三种能 是同时存在的。哪一种能量形式在液压传动中是最主要的， 为什么？ 2-3 结合图2-1a所示的液压千斤顶原理图，说明在千 斤顶举升重物的过程中，考虑压力损失和不考虑压力损失 两种情况下工作介质的压力分布状况。并说明把重物举升 到一定高度且维持这个高度不变时，千斤顶内的工作介质 所处的状态。此时还有流量吗，压力呢？ 2-4 在存在泄漏的情况下，如何理解液压传动中运动 的传递按照容积变化相等的原则进行。
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⒉
工作特征二
由图2-1b还可看出， 小活塞排出的油液体积应为 V A1 h1。 依前面的假设条件，体积为 V 的油将全部进入大液压缸，推动大 活塞向上移动距离 h2 ，因此 （2-2） V A1h1 A2 h2
由式（2-2）可看出，液压传动中运动的传递是按照容积变 化相等的原则进行的。设活塞移动时间为 t ，可得
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液压传动的主要缺点有：
⑴ 液压传动难以保证严格的传动比。 ⑵ 液压传动的总效率比较低，这是因为液压传动装置工 作过程中存在着机械摩擦损失、压力损失和容积损失。 ⑶ 液压传动装置的性能受温度的影响较大。 ⑷ 液压传动不宜远距离传输能量，布置液压管路如布置 导线灵活， 工作介质在管路中流动时功率损失较大。 ⑸ 液压介质有泄漏现象。
A1v1 q V q A1v1 A2 v2 或 v2 A2 A2 t
式中
（2-3）
v1 ——小活塞的下移速度； v2 ——大活塞的上升速度。
由式（2-3）可看出，执行机构的运动速度取决于进入执行 机构的流量，这就是液压传动的第二个工作特征。只要能连续 调节进入执行机构的流量，就能无级调节执行机构的运动速度。 6 因此，在液压传动中，实现无级调速是很容易的。
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