液压传动第一章 绪论
液压传动教学大纲.
液压传动教学大纲四年制本科 52学时 3学分长安大学工程机械学院机械电子工程系二零零四年十月一、本课程的性质和任务《液压传动》是机械工程及自动化专业重要的基础课程之一。
学生通过本课程的学习后，能够深入了解机械设计制造所用的主要传动技术--液压传动。
本课程以液压传动为主，着重讲述液压传动元件及系统的工作原理及其性能特点，并了解液压流体力学基本知识。
二、本课程的基本要求要求学生了解液压流体力学基本知识。
深入了解液压元件结构、工作原理及其性能特点，通过讲课及实验对常用液压元件、典型液压系统分析，进一步让学生掌握液压元件、液压系统工作原理，从而了解工程机械液压系统。
三、课程内容1.教学基本内容第一章绪论§１-1液压传动工作原理§１-2液压传动的组成部分§１-3液压油§１-4液压传动优缺点§１-5液压传动发展史第二章液压流体力学基础§２-1液压流体静力学§２-2液压流体动力学第三章圆管流动§３-1雷诺数§３-2沿程能量损失§３-3局部能量损失第四章孔口出流和缝隙流动§４-1孔口流动特性§４-2缝隙流动§４-3静压支承和液压卡紧§４-4液压冲击§４-5气穴第五章液压泵和液压马达§５-1液压泵和液压马达概述§５-2齿轮泵和齿轮马达§５-3叶片泵和叶片马达§５-4柱塞泵和柱塞马达第六章液压缸§６-1液压缸的类型和特点§６-2液压缸的典型结构§６-3液压缸的设计和计算第七章辅助装置§７-1蓄能器§７-2滤油器§７-3油箱§７-4密封件§７-5热交换器§７-6管件第八章压力阀§８-1溢流阀§８-2减压阀§８-3顺序阀§８-4压力继电器第九章方向阀§９-1单向阀§９-2换向阀§９-3 多路换向阀第十章流量阀§10-1节流阀§10-2调速阀§10-3其他流量阀第十一章其他液压阀§11-1电液伺服阀§11-2电液比例阀§11-3电液数字阀§11-4叠加阀§11-5插装阀第十二章液压传动基本回路I§12-1 压力控制回路§12-2方向控制回路第十三章液压传动基本回路II§13-1流量控制回路§13-2其他回路第十四章典型液压系统§14-1外圆磨床液压系统§14-2装载机液压系统§14-3汽车起重机液压系统§14-4挖掘机液压系统§14-5压路机液压系统§14-6转向液压系统第十五章液压传动系统的设计§15-1分析系统设计要求及工况§15-2设计液压系统原理图§15-3液压系统设计计算及液压元件选型§15-4绘图及编写技术文件2．课外作业安排5～6次作业，每次2～3题。
液压传动绪论..
如以τ表示液体的内摩擦切应力，即液层间单位面积上的内 摩擦力，则有
F du μ A dy
上式表达的是牛顿的液体内摩擦定律。在液体静止时， 由于du/dy=0，液体内摩擦力F为零，因此，静止的液体不呈 现黏性。
（1）动力黏度u
dy du
由此可知动力黏度的物理意义是：液体在单位速度梯度下 流动或有流动趋势时，相接触的液层间单位面积上产生的内摩 擦力。动力黏度μ又称绝对黏度。动力黏度的法定计量单位为 Pa· s（1 Pa· s=1 N· s/m2）。
1．对液压油的性能要求
① 适宜的黏度和良好的黏温特性； ② 润滑性能良好； ③ 热稳定性和氧化稳定性良好； ④ 防腐性、抗磨性和防锈性良好； ⑤ 质量纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性 酸碱等；
⑥ 抗乳化性良好（液压油乳化会降低其润滑性，使酸性
增加、使用寿命缩短）； ⑦ 在高温环境下具有较高的闪点，起防火作用；在低温
4．液体的可压缩性
液体受压力作用而体积缩小的性质称为液体的可压缩性。 可压缩性用体积压缩系数k表示，并定义为单位压力变化下的 液体体积的相对变化量。
1 V k p V
液体的压缩系数k的倒数称为液体的体积弹性模量，用K 表示。即
1 pV K k V
体积弹性模量K表示液体产生单位体积相对变化量时所需 要的压力增量。在使用中，可用K值来说明液体抵抗压缩能力 的大小。一般矿物油型液压油的体积弹性模量为K=（1.4~2） ×103 MPa。它的抗压缩性是钢的100~150倍，故一般可认为油 液是不可压缩的。
2．液压传动的缺点
① 液压系统中存在着油液泄漏，油液的可压缩性、油管的 变形等都会影响运动传递的准确性，故不宜用于对传动比要求 精确的场合。 ② 由于液压油对温度比较敏感，油温变化，容易引起工作 性能的改变，故液压传动系统不宜用于温度变化范围较大的场
液压传动教材
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2、排量Vp 在无泄漏的情况下，液压泵每转所排出的油液体积。 3、流量 液压泵在单位时间内输出油液的体积。 1）理论流量qpt 由泵密封容积几何尺寸变化计算的流量。
q pt Vp np
2）实际流量qp 考虑到泵的泄漏，泵在工作时输出的流量。 q p q pt q p
qp——泵的泄漏量，属于容积损失
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二、液压泵基本工作条件 1、必须构成密封容积，并且密封容积可以不断变化； 2、在吸油过程，油箱须与大气相通（或保持一定的 压力）；在压油过程，泵的压力由外界负载决定； 3、吸油腔与压油腔要相互分开并具有良好密封性。 三、液压泵的种类 齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵 定量泵、变量泵 四、液压泵的职能符号
p p Pv p pt p p pt p pm
例2-1 P59例3.1
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§2.2 齿轮泵 一、外啮合齿轮泵 结构与工作原理（见动画） 排量与流量计算 外啮合齿轮泵的结构特点 ——泄漏、液压径向力不平衡 、困油现象 二、内啮合齿轮泵 工作原理 与外啮合齿轮泵比较
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§2.3 叶片泵 一、双作用叶片泵 结构与工作原理（见动画） 排量与流量计算 二、单作用叶片泵 结构与工作原理 排量与流量计算 变量机理（移动定子实现） 与双作用叶片泵比较
§1.2 液压传动的特点 一、优点 1、液压装置体积小、重量轻、结构紧凑、能容量大； 2、液压装置容易做到无级调速，调速范围大，可在 工作中调速； 3、工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向 4、易于过载保护，能实现自润滑，使用寿命长； 5、易于实现自动化； 6、液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便 于设计、制造和推广使用。
q p k1 p p
液压与气压传动习题与答案
第一章绪论1－1液压系统中的压力取决于〔〕，执行元件的运动速度取决于〔〕。
1－2液压传动装置由〔〕、〔〕、〔〕和〔〕四局部组成，其中〔〕和〔〕为能量转换装置。
1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。
小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。
求：①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。
图题1—3第二章液压油液2－1什么是液体的粘性？2－2粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？2－3压力和温度对粘度的影响如何？2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg ／m 3，试答复以下几个问题：1)30号机油的平均运动粘度为( )m 2／s ；2〕30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s ；３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10—6m 2／s ，密度ρ＝1000kg ／m 3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m 2／s ，密度ρ＝1.2kg ／m 3；试比拟水和空气的粘度( )(A)水的粘性比空气大；(B)空气的粘性比水大。
2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )(A)粘度较大；(B)粘度因压力变化而改变较大；(C) 粘度因温度变化而改变较小；(D) 粘度因温度变化而改变较大。
2—7 图示液压缸直径D=12cm ，活塞直径d＝11.96cm ，活塞宽度L ＝14cm ，间隙中充以动力粘度η=0.065Pa ·s 的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0.5 m ／s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少" 第三章 液压流体力学根底§ 3－1 静止流体力学3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F ＝3000 N 。
液压传动教案
液压与气压传动教案主讲：田圣聚QQ：767331918【授课题目】第一章绪论【授课教师】田圣聚【授课对象】【授课时间】【教学方法】授课【选用教具】多媒体【课后作业】请阐述液压传动技术的发展历史【教学重点、难点及基本要求】：本章学习什么是液压传动、液压传动系统的组成、液压系统图的画法及规定、液压传动的优点和缺点等问题，以达到学生对液压传动这门技术有一个基本的了解。
【授课内容提要及时间分配】：第一章概述（4学时）§1-1 液压系统的工作原理及组成一、液压传动的工作原理液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。
通过对液压千斤顶工作过程的分析，可以初步了解到液压传动的基本工作原理。
液压传动是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质。
压下杠杆时，小油缸2输出压力油，是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管道6及单向阀7，推动大活塞8举起重物，是将油液的压力能又转换成机械能。
大活塞8举升的速度取决于单位时间内流入大油缸9中油容积的多少。
由此可见，液压传动是一个不同能量的转换过程。
二、液压传动系统的组成液压千斤顶是一种简单的液压传动装置。
换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。
其工作原理如下：液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。
油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，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.能源装置它是供给液压系统压力油，把机械能转换成液压能的装置。
最常见的形式是液压泵。
2.执行装置它是把液压能转换成机械能的装置。
其形式有作直线运动的液压缸，有作回转运动的液压马达，它们又称为液压系统的执行元件。
3.控制调节装置它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。
如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。
4.辅助装置上述三部分之外的其他装置，例如油箱，滤油器，油管等。
它们对保证系统正常工作是必不可少的。
5.工作介质传递能量的流体，即液压油等。
液压传动考试复习题总汇(含答案)
液压传动考试复习题总汇（含答案）第一章绪论一、填空1.液压系统由、、、四个主要组成部分。
2.液压传动是以为传动介质，依靠液体的来传递动力。
3.液压系统工作时外界负荷，所需油液的压力也越大，反之亦然，负载为零，系统压力。
4.活塞或工作台的运动速度取决于单位时间通过节流阀进入液压缸中油液的，流量越大，系统的速度，反之亦然。
流量为零，系统速度。
5.液压元件的职能符号只表示元件的、及，不表示元件的、及连接口的实际位置和元件的。
二、判断1.液压传动不易获得很大的力和转矩。
（）2.液压传动装置工作平稳。
能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。
( )3.液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。
( )4.液压系统故障诊断方便、容易。
（）5.液压传动适宜于远距离传动。
（）第二章液压油和液压流体力学基础一、填空1.油液在外力作用下，液层间作相对运动而产生内摩擦力的性质，叫做油液的，其大小用表示。
常用的粘度有三种：即、和。
2.液体的粘度具有随温度的升高而，随压力增大而的特性。
3.各种矿物油的牌号就是该种油液在40℃时的的平均值，4.当液压系统的工作压力高。
环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏。
宜选用粘度较的液压油；当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较的液压油。
5.液压系统的工作压力取决于。
6.在研究流动液体时，将既又的假想液体称为理想液体。
7.当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度由决定。
8.液体的流动状态用来判断，其大小与管内液体的、和管道的有关。
9.在液压元件中，为了减少流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于状态。
二、判断1.液压传动中，作用在活塞上的推力越大，活塞运动的速度越快。
（）2.油液在无分支管路中稳定流动时，管路截面积大的地方流量大，截面积小的地方流量小。
（）3.习题图2-1所示的充满油液的固定密封装置中，甲、乙两个用大小相等的力分别从两端去推原来静止的光滑活塞，那么两活塞将向右运动。
液压传动(液压技术)及控制方法
液压传动（液压技术）和控制方法
§2-2 液压介质的主要性能要求
如果把液压泵比作液压系统的心脏，其工作介质就 是液压系统的血液，它对液压设备的工作寿命、性能和 可靠性有极为重要的影响。
一、粘度 粘度是油液对流动阻力的度量。液压介质
液压传动（液压技术）和控制方法
§ 1-5 液压系统图的图形符号
1.工作原理系统图 2.图形符号系统图 （GB/1786.1-93） 3.结构图
液压传动（液压技术）和控制方法
液压传动（液压技术）和控制方法
第二章 液压介质
§2-1 液压介质的功用及类型
1. 液压介质的功用
2. l）传递能量和信号； 3. 2）润滑液压元件，减少摩擦和磨损；到散热； 4. 4）防止锈蚀； 5. 5）密封液压元件对偶摩擦副中的间隙； 6. 6）传输、分离和沉淀非可溶性污染物；
P1= v1 F1 = p A1 Q / A1= Q p P2= v2 F2 = p A2 Q / A2= Q p 结论：液压传动符合能量守衡及转化定律。
液压传动（液压技术）和控制方法
液压传动的基本特征：以液体为工作介质，靠处于
密闭容器内的液体静压力来传递力，静压力的大小取决 于负载；负载速度的传递是按液体容积变化相等的原则 进行的，其速度大小取决于流量。如果忽略损失，液压 传动所传递的力与速度无关。
应该具有合适的粘度。
粘度过大 将导致机械效率降低，温升加大，泵的吸入 性能变差，起动困难、甚至产生气蚀，控制灵敏度下降， 掺混在油液中的空气难以分离出来。
粘度太低 将使泄漏增加、容积效率降低，控制精度下 降，润滑油膜变薄、磨损加剧。因此，粘度是选择液压 油液的重要依据。
液压与气压传动技术教程.pdf
2、2、3 压力的表示方法及单位
测压两基准 关系
测压两基准
绝对压力—以绝对零压为基准所测 相对压力*—以大气压力为基 准所测
关系
绝对压力 = 大气压力 + 相对压力 或 相对压力（表压）= 绝对压力 – 大气压力
注 液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力
真空度 = 大气压力 – 绝对压力 p > pa p = pa p < pa p=0
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）
液压和气压传动
液压传动—利用液体压力能实现运动和
用以控制流体的 方向、压力和流 量，以保证执行 元件完成预期的 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。
5.工作介质— 液压油或压缩空 气，
作为传递运动和动力 的载体。
运动粘度单位说明
∵单位中只有长度和时间量纲类似运动学量。 ∴称运动粘度，常用于液压油牌号标注
液压油牌号标注
老牌号——20号液压油，指这种油在50°C 时的平均运动粘度为20 cst。
新牌号——L—HL32号液压油，指这种油在 40°C时的平均运动粘度为32cst。
相对粘度0E
∵ μ、ν不易直接测量，只用于理论计算 ∴ 常用相对粘度
第一章 绪论
特点：闭环控制的质量受工作条件变化的
影响较小。因此它可用一般元件组成较精 确的控制系统。
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§1-4 、液压传动的优缺点
一、液压传动的优点
1、在同体积下：液压装置比电气装置产生 出更大的动力，所以液压系统的压力比磁场 中的磁力大30 - 40倍。 同功率下：液压装置体积小，结构紧 凑，重量轻。
例如：液压马达的体积和重量只有同等功
主讲：郑军华
1
教材：张敏. 液压传动技术，科学出版社， 2014.3第1版
学时：40学时 理论教学：34学时 实验：6学时 授课时间： （1-14）二、1-2，四、3-4 授课地点：B505 授课班号：110103
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引子
一.传动的方式 原动机-----传动装置-----工作机构 二.传动机构分类 机械传动-----电气传动------流体传动 流体分为:气体-------液体 液体传动分为:液压传动------液力传动
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３、我国目前液压元件主要产品20%左右 达到20世纪７０年代末和８０年代初的 水平，其中铸造技术达到了国际水平。
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§1-2 液压传动的工作原理及其 组成部分
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帕斯卡原理：在密封的容器内，施加于静止液 体上的压力，可以等值的传递到液体内所有各点。
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一 、 液 压 原传 理动 的 工 作
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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；
例 如
机电液一体化集成元器件等。
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由于近年来微电子技术和控制技术 的发展，对液压元件和液压系统不断地 提出新的要求，所以新颖的智能化、数 字式、机电液一体化的产品陆续问世。
液压与气压传动课后习题答案
第1章绪论1-1什么是液压传动？什么是气压传动？参考答案：液压与气压传动的基本工作原理是相似的，都是以流体的压力能来传递动力的。
以液体（液压油）为工作介质，靠液体的压力能进行工作称为液压传动。
以压缩空气为工作介质，靠气体压力能进行工作的称为气压传动。
1-2液压与气压传动系统有哪几部分组成？各部分的作用是什么？参考答案：液压传动系统和气压传动系统主要有以下部分组成：（1）动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原电动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力。
（2）执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。
（3）控制元件：压力流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。
（4）辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计等。
（5）传动介质：指传递能量的流体，即液压油或压缩空气。
1-3液压与气压传动主要优缺点有哪些？参考答案：液压传动的主要优点：在输出相同功率的条件下，液压转动装置体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小、并且反应快。
可在运行过程中实现大范围的无级调速、且调节方便。
传动无间隙，运动平稳，能快速启动、制动和频繁换向。
操作简单，易于实现自动化，特别是与电子技术结合更易于实现各种自动控制和远距离操纵。
不需要减速器就可实现较大推力、力矩的传动。
易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作工作介质，滋润滑性好，故使用寿命长。
液压元件已是标准化、系列化、通用化产品、便于系统的设计、制造和推广应用。
液压传动的主要缺点：（1）油液的泄露、油液的可压缩性、油管的弹性变形会影响运动的传递正确性，故不宜用于精确传动比的场合。
（2）由于油液的粘度随温度而变，从而影响运动的稳定性，故不宜在温度变化范围较大的场合工作。
液压传动-课后习题及解答
第一章绪论一、填空题1 、一部完整的机器一般主要由三部分组成，即 、 、2 、液体传动是主要利用 能的液体传动。
3 、液压传动由四部分组成即 、 、 、 。
4 、液压传动主要利用 的液体传动。
5 、液体传动是以液体为工作介质的流体传动。
包括 和 。
二、计算题：1:如图 1 所示的液压千斤顶，已知活塞 1 、 2 的直径分别为 d= 10mm ， D= 35mm ，杠杆比 AB/AC=1/5 ，作用在活塞 2 上的重物 G=19.6kN ，要求重物提升高度 h= 0.2m ，活塞 1 的移动速度 v 1 = 0.5m /s 。
不计管路的压力损失、活塞与缸体之间的摩擦阻力和泄漏。
试求：1 ）在杠杆作用 G 需施加的力 F ；2 ）力 F 需要作用的时间；3 ）活塞 2 的输出功率。
二、课后思考题：1 、液压传动的概念。
2 、液压传动的特征。
3 、液压传动的流体静力学理论基础是什么？4 、帕斯卡原理的内容是什么？5 、液压传动系统的组成。
6 、液压系统的压力取决于什么？第一章绪论答案一、填空题第1空：原动机；第2空：传动机；第3空：工作机；第4空：液体动能; 第5空 ：液压泵； 6 ：执行元件； 7 ：控制元件； 8 ：辅助元件； 9 ：液体压力能； 10 ：液力传动； 11 ：液压传动二、计算题：答案：1 ）由活塞2 上的重物 G 所产生的液体压力=20×10 6 Pa根据帕斯卡原理，求得在 B 点需施加的力由于 AB/AC=1/5 ，所以在杠杆 C 点需施加的力2 ）根据容积变化相等的原则求得力 F 需施加的时间3 ）活塞 2 的输出功率第二章液压流体力学基础一、填空题1、油液在外力作用下，液层间作相对运动进的产生内摩擦力的性质，叫做 。
2、作用在液体内部所有质点上的力大小与受作用的液体质量成正比，这种力称为 。
3、作用在所研究的液体外表面上并与液体表面积成正比的力称为 。
4、 液体体积随压力变化而改变。
第一章 绪论
第一章绪论液压传动的工作原理液压传动系统实例及液压系统的组成 液压传动的优缺点液压传动采用的油液及其主要性能超颖工作室金沐灶§1-1液压传动的工作原理超颖工作室金沐灶1. 等压特性等压特性::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端的力之比等于二二活塞面积之比活塞面积之比。
P 1=P 2=P=F/A 1=W/A 2或：W/F=A 2/A 12. 等体积特性等体积特性：：假设活塞假设活塞11向下移动体积L 1’则液压缸被挤出的液体体积为A 1L 1。
这部分液体进入液压缸压缸44，使活塞使活塞55上升L 2，其让出的体积为A 2L 2。
即：A 1L 1=A 2L 2或L 2/L 1=A 1/A 2二、力比和速比进一步认为这些动作是在时间进一步认为这些动作是在时间t t 内完成内完成，，活塞活塞11的速度活塞活塞55的速度则有则有：：这说明输出这说明输出，，输入的位移和速度都与二活塞面积成反比反比。
上式可写成上式可写成：：这在流体力学中称为液流连续性原理这在流体力学中称为液流连续性原理，，它反映了物理学中质量守恒这一现实了物理学中质量守恒这一现实。
超颖工作室金沐灶3. 能量守恒特性WV 2=FV 1注：等式左边和右边分别代表输出和输入的功率。
这说明能量守恒也适用于液压传动。
通过以上分析通过以上分析，，上述模型中两个不同面积的活塞和液压缸相当于机械传动中的杠杆，其面积比相当于杠杆比其面积比相当于杠杆比，，即A1/A2=b/a A1/A2=b/a。
因之采用液压传动可达到传递动力之采用液压传动可达到传递动力，，增力增力，，改变速比等目的变速比等目的，，并在不考虑损失的情况下保持功率不变持功率不变。
三、两个重要概念1.2.流量决定速度四、容积式液压传动图1-1中主动活塞运动后使一定体积的液体挤出，这些液体进入从动液压缸这些液体进入从动液压缸，，使从动活塞产生运动，而二者间的运动关系是依靠主动件挤出的液体体积与从动件所得到的液体体积相等来保证的体积与从动件所得到的液体体积相等来保证的。
液压传动基本知识
按传动件（工作介质）不同，
传动
机械传动 电气传动 流体传动 复合传动
液体传动 气体传动
液力传动 液压传动
第一章 液压传动基本知识
传动装置：
一、液压传动的发展历史
第一阶段： 液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795 年世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史，但由于没有 成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，发展 缓慢，几乎停滞。
工程机械液压与液力传动
第一章 绪 论
第一节 液压传动的应用
机器 原动机——动力源 的组成
电动机
内燃机
燃气轮机
其它形式
第一章 绪 论
第一节 液压传动的应用
机器 的组成
原动机——动力源 传动装置——实现动力（能量）的转换与控 制， 以满足工作机对力（转矩）、工作速 度 （或转速）及位置的要求。 工作机——对外做功
传动过程中必须经过两次能量转换 传动必须在密封容器内进行，而且密封容
积要发生变化 液压系统的基本组成、作用及图形符号？ 液压传动有那些优缺点？
作业
1、什么是液压传动？ 2、液压传动系统由哪几部分组成？各部分的
作用是什么？
第二节 液压传动基本原理
传动装置：
二、液压传动原理与组成
4、两个重要概念 （1） 液压传动中的液体压力取决于负载 （2） 流量决定速度
不考虑泄漏,运动速度与外负载无关
压力和流量是液压传动中最基本、最重要的两个 参数。
二、液压传动原理与组成
1、液压传动的基本组成
执行元件 控制元件
工作介质
动力元件 辅助元件
1、液压传动系统的基本组成
1)、动力元件 即液压泵，
第一节 液压传动的特点,基本原理,发展.
第一章 绪 论
1 .1 液压传动的作用
常见传动
机械
电气 流体
气体 液体
液力—流力（动量矩定理）
液压—物理（帕斯卡原理）
1 .1液压传动的优缺点：
1.1.1优点：
(1) (2) (3)
重可方1(1.量在便)1不.轻大灵2液能压、范活缺保系地结围证点统布构内严：中置紧实格的的传凑现漏传动、无油动机惯 级等比构性 调因，，小 速素污，不。。染影仅起调地响操动速面运作范快。动方围可的便可频平达，繁稳1省变性∶和力向2正，，00确而冲0性，且击，并外小使可形。得在美液液观压压大传装动方。
2.往复主体运动传动装置龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，由 于要求作高速往复直线运动，并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低， 因此都可以采用液压传动。
3.仿形装置车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来完成。 其精度可达0.01～0.02mm。此外，磨床上的成形砂轮修正装置亦可采用这种 系统。
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。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的 事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、 高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助 设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体 化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的 方向。
我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉 机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、 生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得 到了广泛的使用。
二，液压传动在机械中的应用
液压传动系统完整版
七.制动缓冲回路 为了减少液压冲击，除了在液压元件结构本 身采取措施，还可以在系统中采去缓冲回来 了。可以采用单向行程节流阀和溢流阀的缓 冲制动回路。
第节 速度控制回路
速度控制回路是关于系统的速度调节和 变换的问题。是使执行元件从一种速度到另 一种速度的回路，有增速回路、减速回路和 二次速度转换回路。
一.插装阀方向控制回路 图2-54是二通插装阀方向控制基本回路。 其中a与b为单向节流阀，c为液控单向阀。d 为二位二通的方向控制阀。 一个插装阀只能控制两个油口的通断。
图2-54 手绘
图2-55是插装阀三位四通换向回路。图示位 置先导阀失电时，插装阀1、2、3、4的控制 腔在压力油的作用下，阀芯均关闭，P、A、B、 T均不相同；1Y得电，插装阀2、4控制油腔失 压而开启，1、3关闭，P和A接通，B和T接通； 2Y得电时，P和B、A和T接通，构成相当于O型 机能的三维四通电液换向回路。
2 1 1 2
图2-6a
图2-6b中，增压回路可使液压缸1共作行程 加长，活塞向右运动时遇到负载时，单向阀4 由于系统压力升高而开启，压力油进入增压 器2 才起到增压作用。 系统实现快进，并低速工作要求。 液控单向阀6是为了增压时隔开高低压力 油。
图2-6b
四.卸荷回路 液压系统工作时，执行元件短时间的停止 工作，不需要输入油，此时可以让液压泵卸 荷。 液压泵卸荷：让液压泵以很小的出输出功 率运转，或以很低的压力运转，或让液压泵 输出很小流量的压力油。
图2-36
图2-37
第四节 顺序动作回路
顺序动作回路是实现多个执行元件按预定 的次序动作的液压回路。按顺序动作控制方 法可分为压力控制和行程控制两大类。
一.压力控制顺序回路 图2-37是顺序阀控制的顺序动作回路。 当手动换向阀4左位接入回路，液压缸1活塞 向右运动，完成动作1后，压力升高，3开启， 液压缸2的活塞向右运动，完成动作2。退回 时，换向阀右位接入回路，一次完成3、4。
第一章 液压传动概述
1.4 液压冲击和气穴现象
1.4.1液压冲击 1.产生液压冲击的原因 （1）液流突然停止运动.（2）运动部件突然 制动或换向.（3）液压元件反应动作不灵。 2.减少液压冲击的措施 1.4.2 气穴现象 1.油液的空气分离压和饱和蒸汽压 2.气穴现象的危害 3.减少气穴和气蚀现象的措施
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小 结
本章主要介绍了：液压传动基本原理、液体静力学 基础、液体动力学基础、液压冲击和气穴现象等液压传 动基础知识。 通过学习，应重点掌握液压传动的两个重要特性； 静力学基本方程；流量连续性方程方程；液体流动时的 两种压力损失。
1.3.3 压力的测量
液压系统中的压力，绝大多数采用压力计测 量。在实际的压力测试中，有两种基准，一是以 绝对真空为基准，另一是以大气压力为基准。 （1）绝对压力。即指以绝对真空为基准测得的压 力。 （2）相对压力。即指以大气压力为基准测得的高 出 大气压力的那部分压力。 （3）真空度。绝对压力低于大气压力的数值称为 真空度。 压力单位为帕斯卡，简称帕，符号为Pa，1Pa＝ 1N/m2此单位很小，工程上使用不便，因此常采用 它的倍单位兆帕，符号MPa。1Mpa=106Pa
2.液体静压力的两个基本特性：
（1）液体静压力的方向总是作用在法线方向上。液体在静止状态下 不呈现粘性，内部不存在切向剪应力而只有法向应力，垂直并指 向于承压表面。 （2）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。如果有 一方向压力不等，液体就会流动。
静压力的分布规律
1.3.2 液体静压力的基本方程
1.2.2 液压系统的组成及图形符号
1.动力元件－液压泵 将原动机输入的机械能转 换成为流体的压力能，以驱动执行元件。 2.执行元件－液压缸或液压马达 将流体的压力 能转换为机械能，以驱动工作部件。 3.控制元件－液压控制阀 控制和调节液压系统 中流体的压力、流量和流动方向，以保证工作机构完 成预定的工作运动。 4. 辅助元件－组成完整系统，使系统正常工作 和便于监测控制。 5.传动介质－液压油 传递运动和动力，同时起 润滑、冷却液压元件及间隙密封的作用。
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液压传动长安大学工程机械学院机械电子工程系张奕教授
第1章绪论
•液压传动的基本原理及液压系统的组成•本课程的主要内容
•液压传动的优缺点及发展概况
1.1 液压传动的基本原理及液压系统的组成
•传动的概念及类型
•液压传动的基本原理
•液压传动系统的组成
为了适应工作机构，以及操纵、控制性能的要求，必须在原动机和工
作机构之间设置传动装置。
原动机输出
的扭矩和转速范围有限工作机构的输出扭矩（力）和输出转速（速度）变化范围较宽的要求原动机传动装置工作机构
传动的方式
介质不同
机械电气液压气压
1
2122A A F pA F ==2
112A A v v =液压传动的基本原理
等压特性-帕斯卡定律等体积特性-质量守恒
能量守恒特性
液压传动的两个基本特点
•以液体为传动介质，靠处于密闭容器内的液体静压力来传递动力，其静压力的大小取决于外负载。
•速度的传递是按液体容积变化相等的原则进行的，其执行元件的速度大小取决于进入的流量。
液压传动系统的组成
•动力元件-即液压泵，它可将机械能转化成液压能，是一个能量转化装置。
•执行元件-有液压缸和液压马达两种元件。
其作用是将液压能重新转化成机械能，克服负载，带动工作装置完成所需的运动。
•控制元件-包括流量阀、方向阀和压力阀三类。
用于控制液压系统中油液的流量大小、流动方向和压力高低。
•辅助元件-构成一个完整的液压系统所必需的其他元件，如油箱、油管、管接头、滤油器、热交换器等。
•工作介质-液压油或其他液体。
1.2 本课程的主要内容•绪论
•液压流体力学基础
•液压泵与液压马达
•液压缸
•液压控制阀
•液压辅助元件
•液压基本回路
•液压系统的设计与应用实例
1.3 液压传动的优缺点及发展概况
•液压传动的优缺点
•液压传动的发展概况
优点：
•能容量大。
如液压马达的外形尺寸约为同功率电机的12%，重量约为电机的10%～20%。
•惯性小，启动、制动迅速，运动平稳（无间隙传动），冲击小，换向迅速。
•能在运行过程中进行无级调速，调速方便，调速范围较大，可达100:1至2000:1。
•简化整机结构，减少零件数目，减轻整机重量。
•易于实现低速大扭矩；易于实现直线往复运动，易于总体布置。
•操纵方便，省力，控制、调节简单，易于实现自动化。
•对各液压元件有自润滑作用；又由于液压系统容易实现过载保护，因而有利于延长元件的使用寿命。
•易于实现标准化、系列化和通用化，便于设计，制造和维修。
缺点：
•由于存在泄漏及油的可压缩性，因而不能用于高精度的定比传动。
•油的粘度随温度变化，从而影响传动系统的工作性能，因而不宜在高温及低温下工作。
•能量损失较大，发热大，因而效率较低。
•对油液的污染比较敏感，要求有良好的防护和过滤设施。
•液压元件制造精度要求高，造价高。
•故障诊断及排除比较困难，要求操作维修人员有较高的专业水平。
液压传动技术的发展概况
•17世纪中叶，帕斯卡定律（1648年）。
•18世纪末，第一台水压机在伦敦问世（英国人布拉莫，1795-97年）。
•20世纪初，第一台采用矿物油为工作介质的液压传动装置研制成功（美国人詹尼，1905年）。
•二战前后，得到迅速发展；战后迅速转入民用工业领域。
•当前，在各个工业领域中获得广泛应用，已经成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志之一。
•发展方向：与多种技术相互融合，实现机械设备的机电液一体化、自动化、智能化。