2《液压传动》液压工作介质
液压传动所用的工作介质为液压油或其他合成液体.1doc
液压传动的工作原理：以油液为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部压力传递动力。
液压传动所用的工作介质为液压油或其他合成液体。
气压传动所用的工作介质为空气。
在液压和气压传动中，工作压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。
活塞的运动的速度取决于进入液压缸的流量，而与流体压力大小无关。
液压与气压传动系统主要由几个部分组成：1、能源装置（把机械能转换成流体的压力能的装置）2、执行装置（把流体的压力能转换成机械能的装置）3、控制调节装置4、辅助装置5、传动介质矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的提高而稍有增加。
液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。
可压缩性：液体受压力作用而发生体积减小的特性。
液体的粘度随液体的压力和温度而变。
（压力增大时，粘度增大。
温度升高，粘度下降。
）（液压油）工作介质的选用原则：1、液压系统的工作条件2、液压系统的工作环境3、综合经济分析液体静止：指的是液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性而言，至于盛装液体的容器，不论它是静止的或是匀速、匀加速运动都没有关系。
压力的表示方法有两种，一种是以绝对真空作为基准所表示的压力，称为绝对压力。
另一种是以大气压力作为基准所表示的压力，称为相对压力。
大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，故相对压力也称表压力。
真空度：液体中某点处的绝对压力小于大气压，这时在这个点上的绝对压力比大气压小的那部分数值在密封容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到各点静压传递原理或称帕斯卡原理。
把既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。
单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为流量。
在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象，称为空穴现象。
在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。
液压动力元件是把原动机输入的机械能转变成液压能输出的装置。
《液压传动》第2版_课后思考题和习题解答
思考题和习题解1.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。
按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。
1.2 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。
液压传动所用的工作介质是液体。
1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。
（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。
（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。
（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。
它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。
（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。
1.4 液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。
（2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。
（3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。
（4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。
（5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。
液压传动
第一章1.液压传动的概念原理1.1.1概念液压传动是以密闭管道中受压液体为工作介质，进行能量转换，传递，分配，称之为液压技术，有称之为液压传动。
1.1.2工作原理1）帕斯卡原理即“施加于密封容器内平衡液体中的某一点的压力等值地传递到全部液体”因此有F1/A1=P1=P=P2=F2/A22）连续性原理如果不考虑液体的可压缩性，泄露和构件的变形，则挤压出的液体的体积等于推动上移的体积。
3）能量守恒定律略1.1.3液压系统的组成部分及作用若干液压元件和管路组成以完成一定动作的整体称液压系统。
（1）动力元件又称液压泵（2）执行元件见液压能转换成机械能的装置。
它是与液压泵作用相反的能量转换装置，是液压缸和液压马达的总称。
（3）控制元件液压系统中控制液体压力，流量和流动方向的元件总称为控制元件。
（4）辅助元件包括油箱管道管接头滤油器蓄能器加热器冷却器等。
（5）工作介质为液体通常是液压油。
1.2液压传动的主要特点及其应用1.2.1液压传动的主要优点（1）可实现大范围地无极调速，调速功能不受功率大小的限制（2）液压传动具有质量轻体积小惯性小响应快等特点。
（3）液压传动均匀平稳，负载变化时速度稳定。
（4）可实现过载自动保护。
（5）可根据设备要求与环境灵活安装，适应性强。
（6）以液压油为工作介质，具有良好的润滑条件。
（7）液压元件易于标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和推广应用。
1.2.2液压传动的主要缺点（1）效率较低（2）泄露问题（3）对污染敏感（4）检修困难（5）对温度敏感（6）对元件加工的精确度要求高第二章工作介质2.1液压油的主要物理特性2.1.1密度和重度定义：密度（重度）的定义为单位体积液体的质量（重量）。
2.1.1黏性和黏度1）牛顿黏性定律——黏度表达式t=f/a=udu/daa——相对运动层面积f——相对运动层内内摩擦力t——液体内部切应力（单位面积上的内摩擦力）du/dy——速度梯度u——比例系数称动力黏度2）黏度的表示方法和单位（1）动力黏度上式中的u为油液种类和温度决定的比例系数，他表示液体黏性的内摩擦程度，称动力黏度或绝对黏度。
液压传动基础知识
液体的可压缩性一般用体积弹性模量K来表示 K
温度增加时，K值减小，在正常工作范围内，有5%~25%的变化；
整理课件
压力增大时，K值增大，当p≥3MPa时，K基本上不再增大；
当工作介质中混有气泡时，K值将大大减小。
《液压与气压传动》
一、液压传动工作介质的性质
3、粘性
粘度与温度、压力的关系：
温度升高，粘度下降。变化率的大小直接影响液压传动 工作介质的使用。粘度对温度的变化十分敏感。 压力增大，粘度增大，在整一理课般件 液压系统使用的压力范围 内，增大的数值很小，可忽略不计。
《液压与气压传动》
一、液压传动工作介质的性质
4、其它性质 液压传动介质还有其它一些性质，如：
可认为是常值
压力提高，密度稍有增加。
我国采用20℃时的密度作为油液的标准密度，以ρ20表示。
《液压与气压传动》
一、液压传动工作介质的性质
2、可压缩性 压力为p0、体积为V0的液体，如压力增大△p时，体积减小 △V，则体积的可压缩性可用体积压缩系数来表示
1 V
p V0
即单位压力变化下的体积相对变化量
稳定性（热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性
等）
抗泡沫性 抗乳化性 防锈性 润滑性 相容性（对所接触的金属整、理密课件封材料、涂料等的作用程度）
《液压与气压传动》
二、对液压传动工作介质的要求
不同的工作机械、不同的使用情况对工作介质的要求有很大不同。 液压传动工作介质应具备如下性能： ➢合适的粘度，ν40=（15-68）×10-6m2/s，较好的粘温特性 ➢润滑性能好 ➢质地纯净，杂质少 ➢对金属和密封件有良好的相容性 ➢对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性 ➢抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好 ➢体积膨胀系数小，比热容大 整理课件 ➢流动点和凝固点低，闪点和燃点高 ➢对人体无害，成本低
液压传动试题库及答案
液压传动试题库及答案一、单选题1. 液压传动系统的工作介质是指？a) 油液b) 水c) 空气d) 气体答案：a) 油液2. 液压传动系统的驱动元素一般是？a) 液压泵b) 液压缸c) 液压阀门d) 油管答案：a) 液压泵3. 液压缸的根本原理是？a) 压力传递b) 空气压缩d) 机械运动答案：a) 压力传递4. 液压传动系统中的液压传动比是指？a) 输出力与输入力的比值b) 输出速度与输入速度的比值c) 输出位移与输入位移的比值d) 输入功率与输出功率的比值答案：b) 输出速度与输入速度的比值5. 液压传动系统能够提供的力矩是通过以下哪个装置来实现的？a) 液压泵b) 液压缸c) 油管d) 液压马达答案：d) 液压马达二、多选题1. 液压系统一般由以下哪些组件构成？（可多选）b) 液压缸c) 液压阀门d) 油箱e) 油管答案：a) 液压泵、b) 液压缸、c) 液压阀门、d) 油箱、e) 油管2. 液压传动系统中的什么元素可以调节和控制压力？（可多选）a) 液压泵b) 液压缸c) 液压阀门d) 油箱e) 油管答案：c) 液压阀门3. 液压传动系统中常用的液压泵有哪些类型？（可多选）a) 齿轮泵b) 液压马达c) 液压缸泵答案：a) 齿轮泵、c) 液压缸泵、d) 活塞泵4. 液压传动系统中的哪些元件可以控制液体的流动方向？（可多选）a) 液压泵b) 液压缸c) 液压阀门d) 油箱e) 油管答案：c) 液压阀门三、判断题1. 液压传动系统可以通过调节泵的转速来实现输出力的调节。
答案：错误2. 液压传动系统中，增大液压泵的排量可以增大输出速度。
答案：正确3. 液压马达可以通过控制液体的流动来实现力矩的调节。
答案：正确4. 液压传动系统中，通过改变液压阀门的开启度可以调节输出位移量。
四、简答题1. 简述液压传动系统的优点和适用范围。
液压传动系统具有以下优点：- 承载能力高，能够提供大的输出力。
- 控制灵活，方便实现远程和自动控制。
液压技术基础
5、辅助元件
液压辅助元件涉及密封件、油管、管接头、过滤器、蓄能器、油箱和 压力计等。
（1）密封件 密封件旳功用在于预防液压油旳泄漏、外部灰尘旳侵入，防止影响液 压系统旳工作性能及污染环境。 常用旳密封措施和密封件有间隙密封、O形密封圈、Y形密封圈和V形 密封圈及活塞环、密封垫圈等。 （2）油管和管接头 油管是用来连接液压元件和输送液压油，管接头则是油管与油管、油 管与液压元件之间旳可拆卸连接件。 常用旳油管有钢管、钢管、塑料管、尼龙管和橡胶软管等。 常用旳管接头有焊接式、螺纹式、扩口式、卡套式、法兰式及油路块等 （3）过滤器 过滤器旳作用是从油液中清除固体污染物。 过滤器按构造不同可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式和磁性过滤器。
4、液压控制阀
（2）压力控制阀 在液压系统中，控制工作液体压力旳阀称为压力控制阀。常用
旳压力阀有溢流阀、减压阀、顺序阀。 （3）流量控制阀
流量控制阀是靠变化工作开口旳大小来控制经过阀旳流量，从 而调整执行机构（液压缸或液压电动机）运动速度旳液压元件。常 用旳流量控制阀有一般节流阀、调速阀以及这些阀和单向阀、行程 阀等旳多种组合阀。
1.3.2 液压传动旳主要优缺陷
1、优点： （1）可实现大范围旳无级调速； （2）同功率比较时，液压传动具有质量轻、体积小、运动惯量小、
反应速度快等特点； （3）液压传动旳各元件，可根据需要以便、灵活地来布置； （4）操纵省力，控制以便，易于实现自动化或遥控； （5）易于实现过载保护； （6）工作介质一般采用矿物油，相对运动表面可自行测滑，所以可
3、液压泵与液压马达
（3）液压马达（液压电机） 液压马达是液压系统旳执行元件，它是将系统旳液压能转换为
旋转形式旳机械能。 齿轮电机旳构造特点：
9.17第2章 液压传动的流体力学基础
kg
V
一、液压油的性质
（二）可压缩性
《液压与气动》电子课件 第二章 液压传动基础
定义：液体受压力作用而发生体积减小的性质。 压缩系数： 1 V
K
1 体积弹性模量： T k
p V
m
2
N
一般液压系统认为油液不可压缩。研究液压系 统动态特性、高压情况，尤其液压油中混入空 气，考虑油液的可压缩性。
《液压与气动》电子课件 第二章 液压传动基础
图中是运用帕斯卡原理寻找推力和负载间关 系的实例。图中垂直、水平液压缸截面积为A1、 A2；活塞上负载为F1、F2。两缸互相连通，构成 一个密闭容器，则按帕斯卡原理，缸内压力到处 相等，p1=p2，于是F2＝F1 . A2/A1，如果垂直液缸 活塞上没负载，则在略 去活塞重量及其它阻力 时，不论怎样推动水平 液压缸活塞，不能在液 体中形成压力。
第一节 液压传动工作介质 一、液压油的性质 密度、压缩性、粘性
二、对液压油的要求与选用 要求、种类和选用
一、液压油的性质
（一）密度
《液压与气动》电子课件 第二章 液压传动基础
定义：单位体积液体的质量。以 表示。 定义式： m 单位： 3 m 密度随温度升高而下降，随压力升高而增大。 常用温度、压力范围，变化很小，视为常数。 15℃液压油密度900 kg 3
F=p.A=p.D2/4
式中 p－油液的压力； D－活塞的直径。
《液压与气动》电子课件 第二章 液压传动基础
2、当固体壁面为曲面时
当承受压力作用的表面是曲面时，作用在曲面上的 所有压力的方向均垂直于曲面（如图所示），图中将曲面 分成若干微小面积dA，将作用力dF分解为x、y两个方向上 的分力，即 Fx＝p.dAsin=p.Ax FY= p.dAcos=p.Ay 式中，Ax、Ay分别是 曲面在x 和y方向上的投影面积。
《液压传动》知识要点
第１单元知识要点1．液压传动的概念液压传动是用液体作为工作介质，依靠运动液体的压力能来传递动力。
液压传动和气压传动称为流体传动。
液压传动是依靠液体在密封容积变化中的压力能来实现运动和动力传递的。
液压传动装置本身是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，然后又将液压能转换为机械能对外界负载做有用功。
2．液压传动的两个工作特性负载决定压力；流量决定速度。
3．液压系统的组成液压系统一般由液压动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件以及工作介质组成。
（1）动力元件：动力元件最常见的形式是液压泵。
它的作用是将机械能转换成液体压力能，并且向液压系统提供压力油，是液压系统的能源装置。
（2）执行元件：它的作用是将液体压力能转换成机械能，以驱动工作机构的元件，包括液压缸和液压马达。
（3）控制元件：它的作用是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节，包括压力、方向、流量控制阀。
（4）辅助元件：为保证液压系统正常工作的上述三个组成部分以外的其他元件，如管道、管接头、油箱、滤油器、压力表等。
（5）工作介质：工作介质是传递能量和运动的流体，即液压油等。
4．液压传动的优点①安装方便灵活。
由于液压系统通过管路连接，液压传动的各种元件不受位置的限制，可根据具体的实际需要任意布置。
②重量轻、体积小，功率大。
产生相同功率，液压系统所需的设备重量轻、体积小。
例如，功率为300kW的液压马达重量约为2kN，而功率为300kW的电动机重量约为16kN。
因此利用较轻的液压设备就能获得大的驱动力和转矩。
③工作平稳，由于液压传动重量轻、体积小，从而惯性小，可以迅速起动和制动，容易实现频繁起动和调速。
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。
液压传动的工作介质
• 一、黏性 • 1定义：液体分子之间存在内聚力，液体在外力作用下流动时， 液体分子之间的相对运动导致内摩擦力的产生，液体流动时具 有内摩擦力的性质称为黏性。 • 2特点： 静止液体丌呈现黏性。 在流动截面上各点的流速丌同。 3作用： 阻滞流体内部相互滑动； 4黏度： 以40度时运动黏度的中心值来划分的 例：N32=32mm²/s 5影响因素： 温度：温度升高→黏度下降 压力：压力增大→分子间距减小→内摩擦力增大→黏度增加 二、可压缩性 定义：液体受到压力后容积发生变化的性质称为液体的可压缩 性。
液压油的主要性质
二、液压传动介质的选用 选用液压传动介质的种类要考虑设备的性能、使用环境等 综合因素。例如，一般机械可采用普通液压油；设备在高 温环境下，就应选用抗燃性能好的介质；在高压、高速的 工程机械上，可选用抗磨液压油；当要求低温时流动性好， 则可用加了降凝剂的低凝液压油。液压油黏度的选用应充 分考虑环境温度、工作压力、运动速度等要求。例如：温 度高时可以选用高黏度油，温度低时可用低黏度油；压力 越高，选用的黏度越高；执行元件的速度越高，选用的黏 度越低。
三、工作介质的污染和控制
• • • • • • 一、正确使用和防止液压油的污染； 二、控制油液的污染常用的措施； 减少外来的污染； 滤除系统产生的杂质；（设置过滤器。） 控制液压油液的工作温度；（控制油温。） 定期检查更换液压油液；（定期抽检、定期更换。）
2.1液压传动的工作介质
要求：了解液压系统中工作介质的主要性质极其 选用和污染控制。
14G电维5班 杜珂
一、工作介质的分类
一、定义； 工作介质是液压系统丌可缺少的组成部分，主要的作用是 完成能量的转换和传递，除此之外，还有散热、减少摩擦 和磨损、沉淀和分离丌可溶污物的作用。 二、液压油； 用的工作介质有石油基液压油、难燃型液压油、高水基 液和水介质（海水、淡水）等，一般称为液压油。
《液压与气压传动》第一章 液压传动基本知识
6.31 7.31 E 106 m2/s E
5）粘度的特性 ① 温度↑→粘度↓, 较明显, 如图1-3（下一页）。 ② 压力↑→粘度↑, 不明显
温度↑→粘度↓ 4. 其它性质 略，具体参阅教材P10。
二、对液压油液的要求
1) 合适的粘度,ν40=(15～68)×10-6 m2/s，较好的粘温特性 2) 润滑性好； 3) 质地纯净，杂质少； 4) 对金属和密封件有良好的相容性； 5) 对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性； 6) 抗泡末性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好； 7) 体积膨胀系数小，比热容大； 8) 流动点和凝固点低，闪点和燃点高； 9) 对人体无害，成本低。
恩氏粘度的定义： 是用恩氏粘度计测定。将200mL温度为t℃的被测液体 装入粘度计的容器内，使之由其下部直径为2.8mm的小 孔中流出, 测出液体流尽所需的时间t1(s)。再测出200mL 温度为20℃的蒸馏水在同一粘度计中流尽所需的时间t2 (s)。这两个时间的比值即为被测液体在t℃下的恩氏粘 度，Et t1 t2 ，一般以20℃、50℃和100℃作为测定粘 E20 E50 E 度的标准温度，分别记为 、 和 100 。 恩氏粘度与运动粘度的换算关系为
（1-4）
μ——粘性系数。 粘性动画
若以τ表示单位面积上的内摩擦力，则有
du dy
（1-5）
上式便称为牛顿内摩擦定律。 2）动力粘度μ 用牛顿内摩擦定律中的粘性系数μ 表示的粘度称为动 力粘度，又称绝对粘度。
物理意义：指在单位速度梯度下流动时单位面积上产生 的内摩擦力的大小。 du
N s 法定计量单位： Pa· 1Pa s 1 2 s m
2.静压力基本方程的物理意义 图1-5 1) 取A 点列写静压力基本方程， p po gh po g z0 z
液压传动 液压传动的基本知识
• 三、液压传动的特点和基本参数（图） • 力的传递遵循帕斯卡原理 p2=F2/A2 p1=p2=p=F2/A2 F1=p1A1=p2A1=F2· A1/A2 液压系统的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 s1A1=s2A2 q1=v1A1=v2A2=q2 v2=q2/A2 执行元件的运动速度取决于流量。 • 基于以上两个基本特点，常把液压传动叫做静压传动或容 积式液压传动。 • 压力和流量是液压传动中的两个最基本的参数。 • 系统压力：液压泵出口的液体压力。其大小取决于外负载， 但一般都由溢流阀调定。
液体静力学
• • • •
静压力及其特性 静压力基本方程式 帕斯卡原理 静压力对固体壁面的作用力
静压力及其特性
• 液体的静压力 – 静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压 力。p=limΔF/ΔA （ΔA→0） – 若在液体的面积A上所受的作用力F为均匀分 布时，静压力可表示为 p = F / A – 液体静压力在物理学上称为压强，工程实际应 用中习惯称为压力。 • 液体静压力的特性 – 液体静压力垂直于承压面，方向为该面内法 线方向。 – 液体内任一点所受的静压力在各个方向上都相 等。
• 四、液压传动系统的组成
• • • • •
典型液压系统 能源装置（动力源元件）——将机械能转换为液体压力能 的装置，常称为液压泵。 执行元件——将液体的压力能转换为机械能的元件。液压 缸和液压马达，液称液动机。 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 ——它是液压系统中必不可少的部分，既是转 换、传递能量的介质，也起着润滑运动零件和冷却传动系 统的作用。
液压传动的基础知识
▪ 6.液压元件已实现标准化、系列化和通用化，所 以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。
.
16
4.2 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等因素造成的。
▪ 2.液压传动中，能量经过二次变换及传动过程中 压力损失，能量损失较多，系统效率较低。
4、辅助元件—油箱、油管、滤油器 、压力表 在系统中起储存油液、连.接、滤油、测量等作用 9
（1）动力元件:液 压泵——能量转换， 提供压力油
.
10
（2）执行元件: ---能量转换带动 机构做功
.
11
（3）控制调节元 件:各种——控制压 力、方向、流量
.
12
（4）辅助元件－各种液压辅件
.
13
▪ 3.液压传动对油温的变化比较敏感（主要是粘 性），系统的性能随温度的变化而改变。
▪ 4.液压元件要求有较高的加工精度，以减少泄漏， 从而成本较高。
▪ 5.液压传动出现故障时不易找出。
.
17
第二节 液压油
油液种类
{ 机械油
石油型 汽轮机油 液压油
{ {{ 难燃型
乳化液 合成型
水包油 油包水 水-乙二醇液 磷酸酯液
由上式可得：G 由于 A2 ,所A以1
F
AA,G 故12 千斤F顶有（力1-的4）放大作用。
.
6
1.3.2、负载的运动速度取决于流量
液压传动中传递运动时，速度传递按照容积变化
相等的原则进行。故有： A1S1A （21-S52）
由于速度：V1
S1 t
V2
S2 t
《液压传动》知识要点
《液压传动》知识要点液压传动是利用液体介质传递能量和控制信号的一种传动方式。
它被广泛应用于机械、航空、航天、农机、矿山、冶金等领域。
本文将介绍液压传动的基本工作原理、组成部分、应用特点以及维护保养方法等知识要点。
一、液压传动的基本工作原理1.液压传动的基本原理是利用液体传递力和能量，它通过泵将液体从低压区域吸入，再通过阀门和管道传递到高压区域，然后通过液压缸、马达或执行器等将能量转化为机械动力。
2.液体在液压系统中的流动具有不可压缩性、密封性和传递力矩的特点，可实现精确的力量控制和位置控制，具有稳定、可靠、高效的特性。
二、液压传动的组成部分1.液压泵：用于将液体从低压区域吸入并提供高压，常见的泵有齿轮泵、柱塞泵和液压雾化泵等。
2.阀门：用于控制液体的流动方向、压力和流量，常见的阀门有单向阀、调压阀、换向阀和溢流阀等。
3.液压缸：将液压能量转化为直线运动，用于实现推拉力、举升力等功能，常见的液压缸有单作用液压缸和双作用液压缸等。
4.液压马达：将液压能量转化为旋转运动，用于驱动各种旋转装置，常见的液压马达有齿轮马达、柱塞马达和液压齿轮泵等。
5.油箱和管路：用于存储液体和传递液压能量，油箱内常设置过滤器、散热器和油位检测器等。
6.控制元件：包括手动控制阀、电磁阀、液控阀和传感器等，用于控制系统的动作和工作状态。
三、液压传动的应用特点1.大功率传递：液压传动可以传递较大的功率和扭矩，适用于需要大力量和大速度的工况。
2.精确控制：液压传动可通过调节阀门和流量控制器来精确控制液压缸和马达的速度、力量和位置，实现准确的运动控制。
3.反应灵敏：液压系统的响应速度快，能够在短时间内完成加速、减速和停止等动作，适用于高速运动和频繁启停的应用。
4.稳定可靠：液压传动具有较高的稳定性和可靠性，能够在极端环境条件下工作，不易受温度、湿度和震动等影响。
5.传递距离远：液压传动的液体介质可通过管道传递，可以在几十米甚至几百米的距离上传递能量。
液压传动
手动油泵 （油源）
油缸 （执行元件）
液压传动系统的组成
从千斤顶的液压系统组成和工作原理可以看出，液 压系统一般有以下几个部分组成：
传动介质
动力元件
控制元件
执行元件
辅助元件
液压传动系统的组成
从图可以看出，液压传动是以液体作为工作介质来进行工作的， 一个完整的液压传动系统由以下几部分组成：
常用的液压油（液）可分为三大类：石油型、合成型和乳化性。
液压油（液）的牌号是以粘度的大小来划分的。标称粘度等级是用40ºC时的运动粘度中心值 的近似值表示，单位为mm2/s。
液压油（液）代号示例：L-HM46 含义:L—润滑剂类；H—液压油（液）组；M—防锈、抗氧和抗磨型；46—粘度等 级为46mm2/s。
（4）辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如：管 道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。
（5）传动介质：传递能量的流体，即液压油。
液压传动系统的图形符号
• 平面磨床工作时， 其工作台需要频 繁地作直线往复 运动，而且要根 据加工工件的实 际情况，对工作 台的运动行程和 运行速度进行调 节，只有采用液 压传动才能方便 地实现这种运动 的自动控制。
液压传动
液压传动是以液体作为工作介质，并利用液体的压力实现机械设 备的运动或能量传递和控制功能，随着现代科技的发展，液压传动在 机床、工程机械、交通运输机械、农业机械、化工机械、船舶及航空 航天等领域都得到了广泛的应用。
一、 液压传动的基本知识 二、 液压系统的组成 三、 液压基本回路
液压传动基本知识
1．液压油的性质 (1)密度 单位体积油液的质量称为密度，单位为 kg m3 ，用ρ表示 常用液压油的密度为850～960 kg m3 。密度随压力的增加而提高，随温度的升高而减小， 但变化很小，一般可以忽略不计。 (2)粘性 是指液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生阻止液体内部相 对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。粘性的大小用粘度来表示。粘度大， 液层间内摩擦力就大，油液就稠，流动时阻力就大，功率损失也大；反之油液就稀，易泄漏。 粘度随温度升高而下降。
液压传动是以液体为工作介质
液压传动是以液体为工作介质，通过能量转换来实行执行机构所需运动的一种传动方式。
首先，液压泵将电动机（或其它原动机）的机械能转换为液体的压力能，然后，通过液压缸（或液压马达）将以液体的压力能再转化为机械能带动负载运动。
二．液压系统的组成液压传动系统通常由以下五部分组成。
1.动力装置部分。
其作用是将电动机（或其它原动机）提供的机械能转换为液体的压力能。
简单地说，就是向系统提供压力油的装置。
如各类液压泵。
2.控制调节装置部分。
包括压力、流量、方向控制阀，是用以控制和调节液压系统中液流的压力、流量和流动方向，以满足工作部件所需力（或力矩）、速度（或转速）和运动方向（或运动循环）的要求。
3.执行机构部分。
其作用是将液体的压力能转化为机械能以带动工作部件运动。
包括液压缸和液压马达。
4.自动控制部分。
主要是指电气控制装置。
5.辅助装置部分。
除上述四大部分以外的油箱、油管、集成块、滤油器、蓄能器、压力表、加热器、冷却器等等。
它们对于保证液压系统工作的可靠性和稳定性是不可缺少的，具有重要的作用。
三．液压缸液压缸是把液压能转换为机械能的执行元件。
液压缸常见故障有：液压缸爬行、液压外泄漏、液压缸机械别劲、液压缸进气、液压缸冲击等。
1.液压缸爬行故障分析及处理（1）缸或管道内存有空气，处理方法：设置排气装置；若无排气装置，可开动液压系统以最大行程往复数次，强迫排除空气；对系统及管道进行密封。
（2）缸某处形成负压，处理方法：找出液压缸形成负压处加以密封；并排气。
（3）密封圈压得太紧，处理方法：调整密封圈，使其不松不紧，保证活塞杆能来回用手拉动。
（4）活塞与活塞杆不同轴，处理方法：两者装在一起，放在V形块上校正，使同度误差在0.04mm以内；换新活塞。
（5）活塞杆不直（有弯曲），处理方法：单个或连同活塞放在V形块上，用压力机控直和用千分表校正调直。
（6）导轨或滑块夹得太紧或与液压缸不平行，处理方法：调整导轨或滑块的压紧（条）的松紧度，既保证运动部件的精度，又保证滑动阻力要小；若调整无效，应检查缸与导轨的平行度，并修刮接触面加以校正。
液压传动试题2
液压与气压传动技术试题第一部分选择题液压传动是以为工作介质。
（）A.气体B.液体C.固体D.都不是液压系统利用液体的来传递动力。
( )A.位能B.动能C.压力能D.热能液压传动系统实际上是能量转换装置，伴随着次能量转换。
（）A.1 B.2 C.3 D.4液压传动工作原理图的表达方式有（）。
A.结构示意图B.图形符号图C. 结构示意图和图形符号图D.都不对液压传动系统中能将原动机的机械能转换成油液的压力能的是（）。
A.动力部分 B.执行部分 C.控制部分 D.辅助部分液压传动系统中将液压能转换成机械能，驱动工作部件运动的是（）。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压传动系统中用来控制和调节压力、流量和流动方向的是（）。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压传动系统中用来连接管路、油箱、过滤器等的部分是（）。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中液压泵属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中液压缸属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中液压马达属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中换向阀属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中管路属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中过滤器属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中蓄能器属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中油表属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中节流阀属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中减压阀属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中溢流阀属于( )。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分液压系统中单向阀属于( )。
液压传动基础知识
液压传动基础知识1.液压传动的工作原理液压传动是以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。
2.液压系统的主要组成(1)驱动元件指液压泵，它可以将机械能转换为液压能。
(2)执行元件指液压缸或液压马达，它是将液压能转换为机械能并分别输出直线运动和旋转运动。
(3)辅助元件辅助元件有管路与管接头、油箱、过滤器和密封件等，分别起输送、贮存液体，对液体进行过滤、密封等作用。
(4)控制和调节元件指各种阀，如压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等，用以控制液压传动系统所需的力、速度、方向等。
(5)工作介质如液压油等。
3.液压传动的特点及应用(1)优点1)易获得很大的力或力矩，并易于控制。
2)在输出同等功率下，采用液压传动具有体积小、重量轻、惯性小、动作灵敏、便于实现频繁换向等优点。
3)便于布局，操纵力较小。
(2)缺点1)由于液压传动本身的特性，易产生局部渗漏而造成能量损失较大，致使系统效率降低。
2)液压传动故障点不易查找。
(3)应用液压传动被广泛采用于冶金设备、矿山机械、钻探机械、起重运输机械、建筑机械、航空等领域中。
4.液压油的物理性质(1)密度单位体积的油液所具有的质量称为密度。
(2)重度单位体积的油液所具有的重量称为重度。
(3)粘度流体、半流体或半固体状物质抵抗流动的体积特性，它表示上述物质在受外力作用而流动时，分子间所呈现的内摩擦或流动内阻力。
(4)压缩性一般情况下油液的可压缩性可忽略不计。
5.液压油的选用选用液压油时，首先要考虑液压系统的工作条件，同时参照液压元件的技术性能选择液压油。
选择液压油时主要是确定合适的粘度，并考虑以下几点：1)液压系统的工作条件，如工作压力。
2)液压系统的环境条件，如系统油温与环境温度。
3)系统中工作机构的速度，如油液流速对传动效率及液压元件功能的影响。
6.静止液体的性质式中 Q 一一进入液压缸的流量Ci?/s);(1)液体的静压力液体在静止状态下单位面积上所受到的作用力，即p=F∕A(1-6)式中p ——液体的静压力(N∕ι112);F ——作用力(N);A ——有效作用面积(in?)。
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（a）初始状态
(b)终止状态
图2－4 液体可压缩性
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三、热力学特性
1．体积膨胀性(Expansibility) 在压力不变时，液体体积随温度升高而变大的特性称体积膨胀特性，
其大小可用体积膨胀系数表示
2．比热容 单位质量的液体上升单位温度所需的热量称比热。对于石油型液压液， 比热C=1700~2100(℃)
—— 比例系数，称动力粘度，Pa.s
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2．粘度的表示方法和单位
（1）动力粘度(Dynamic viscosity)
为油液体种类和温度决定的比例系数，它表征液体粘度的内摩擦程度，
称动力粘度或绝对粘度(Absolute viscosity)
（2）运动粘度(Kinematic 运动粘度为动力粘度
visc和os密ity度) ρ的比值
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2．氧化稳定性和热稳定性(Oxidation &Thermal stability)
氧化稳定性是指油液抵抗与含氧物质(如空气)起氧化反应而引起性质 发生永久变形的能力。
油液被氧化后可能形成固体沉淀物和胶状物和酸性物质，使元件发生 锈蚀、磨损而引起阻尼孔堵塞而诱发故障。良好的氧化稳定性可使油液 延长使用寿命。为提高氧化稳定性，通常加入抗氧化添加剂。抗氧化添 加剂有游离基抑制剂、过氧物质分解剂和金属钝化剂三种类型。
3. 凝点(Solidification Point)
在规定条件下，冷却油液到停止移动时得最高温度，称凝点，一般油液的 工作温度要高于凝点10℃以上。
4. 抗泡沫性(Anti-foaming property)和空气释放能力(Air release)
油液在规定条件下，使充入油液中得空气泡迅速上浮消失的能力，称抗泡 沫性，其值愈小愈好。油液释放分散在自身体系中的雾沫空气的能力，称 空气释放能，其值愈大愈好。
(3) 相对粘度(Relation viscosity)
直接测量动力粘度很不方便，在工程上采用简单的方法，即测量液体的
相对粘度(又称条件粘度)。它采用规定的粘度计，在规定的条件下测量液体 的粘度。根据测量方法和条件不同。
相对粘度有多种：中国和一些欧洲国家采用恩氏粘度(°E)，英国采用 商用雷氏粘度（°R），美国采用国际赛氏粘度（SSV）。
3．导热系数(Heat transfer coefficient) 导热系数定义为沿热流传导方向单位强度梯度下，单位时间内通过单位 法向面积的热量，
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四、其他物理特性
1．剪切安定性(Shear stability)
在规定条件下，液压油(液)抵抗剪切作用保持其粘度和与粘度有关的性质 不变的能力。
2. 含水量(Water content)和含灰量(Ash content) 油液中含水重量的百分数，称含水量或水分；油液在规定条件下燃烧后所 得剩下残物重量百分数，称含灰量和灰分。两者的数量均是愈小愈好。
压油存在着火的危险。乳化液(Emulsion fluid)，水一乙二醇液压液 (Fluid water-glycol)和磷酸酯液压液(Fluid phosphate ester)等具有良好阻 燃性。
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6. 抗乳化性(Anti emulsibility)和水解稳定性(Hydrolytic stability) 阻止油液与水混合形成乳化液的能力称抗乳化性。水解稳定性
牛顿粘性定律－粘度表达式 或者 F du (Pa)
A dy
F A du
dy
式中 A —— 相对运动层面积，㎡ ; F —— 相对运动层内摩擦力，N
—— 液体内部切应力(单位面积上内摩擦力)，Pa=N/m2
du dy —— 速度梯度，(m/s)/m；u随y增大取“＋”号，反之取“－”号
液压系统早期的工作介质主要是水，目前主要是矿物石油基 液压油，目前纯水和其他难燃(抗燃)液压液也在应用。工作介质 是液压系统的血液，对液压系统的性能、寿命和可靠性有着重要 影响，不同功能的液压系统对工作介质有不同的要求，这也是选 择工作介质的主要依据。
由于目前液压系统的工作介质主要是液压油(Hydraulic oil)， 故本章主要介绍液压油的基本知识。
3. HM液压油(抗磨液压油，Anti wear oil)
该产品有HM15,22,32,46,68,100,150等七个品种，它是在HL的基础上添加 油性和极压抗磨剂、金属钝化剂等制成的。它广泛用于 各类低、中、 高压液压系统及中等负荷的机械润滑部位。
4. HR液压油(HR Hydraulic Numerical Control)
热稳定性是油液抵抗热作用而引起性质发生永久变形的能力。当油液 温度达到一定程度时，油液产生裂化或聚合作用，前者产生挥发性较高 的物质，后者而产生树脂物质，焦油甚至焦炭。油液工作温度较高时热 稳定性变差。一般情况下油液的温度都限制在50℃以下。
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3．抗腐性(Anti wear,Wearability)
一、矿物(石)油基液压液(Petroleum Hydraulic Oil) 液压油是以石油的精炼物为基础，加入各种添加剂
(Additive)调制而成的。在ISO分类中，产品符号为HH、HM、 HL、HR、HG、HV型油液为矿物石油型液压油。现简介如下：
1. HH液压油(HH Hydraulic oil) 不含任何添加剂的精炼矿物油。其他各种液压油都是在此基础上加入不
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第一节 液压油液的主要物理特性
一．密度(Density)和重度(Weight density)
密度(重度)定义为单位体积液体的质量(重度)
m/V kg/m3
G /V N / m3
g N / m3
其中m —— 体积为V的液体的质量，kg G —— 体积为V的液体的重量，N，G=mg g —— 重力加速度，g=9.81 V —— 液体的体积
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第二节 液压油化学特性及对液压油的要求
一、液压油液的有关化学特性(Chemical character)
1．防锈蚀性(Rust protection) 防锈蚀性是指油液阻止与其相接触的金属材料生锈和被腐蚀的能力。 液压油中不可避免地存在水和空气，水分子和空气中氧的作用会使金属材料 产生锈蚀。另外，液压油中其他化学添加剂发生氧化或水解反应后，产生地 腐蚀性物质也会使金属材料产生锈蚀。液压元件的锈蚀影响系统的正常工作 和寿命。
10五．液体中的气体对液体来自能的影响液体中所含气体体积的百分比，叫气体含量。 气体在液体中的存在式有两种：混合和溶解。 前者以气泡形式游离液体中，混入的气体使液体粘度变大和 体积弹性模量降低。 溶解在液体中的气体以分子状态均匀混合在液体中，对液体 的粘度和体积弹性模数无影响。
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气穴现象：
液压系统中某些局部位置的绝对压力可能低于大气压Pa而形成 真空状态，这时，这部分气体将迅速从液体中游离出来形成小 气泡。这种现象称为液体的气穴现象(Cavitation)。
对以油液为工作介质的液压系统，一般有如下要求： 适当的粘度和良好的粘温特性。 良好的相容性。 良好的抗磨性 良好的抗氧化性能 良好的流动性和抗燃性 良好的抗乳化性能 清洁性能好 良好的使用特性
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第三节 液压工作介质的类型
液压传动的工作介质(液压液)可分为两大类和四种基本类型， 即矿物(石)油基液压液和难燃液压液（包括乳化液、合成液和纯 水）。
油液的腐蚀性可用酸值(Acidity)评价。中和1克油液中的酸性物质所需 的氢氧化钾(KOH)的毫克数称酸性。酸值高的油液腐蚀性强。提高油液防腐 蚀的能力的主要方法是添加防腐添加剂，它与金属表面形成牢固的吸附膜， 或使金属表面形成钝化膜，防止金属材料表面与腐蚀介质接触而起到防锈蚀 作用。常用添加剂有十二烯基丁二酸，二壬基萘磺酸钡等。
常用的抗磨添加剂有油酸、硫化鲸鱼油、硫化烯氢棉子油等。 这类润滑剂在低温轻载条件下有良好润滑性能，在高温条件下不能 起作用。
添加了极压添加剂的液压油称抗磨液压油。
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4. 密封适应性(Seal compatibility)和材料的相容性 油液作用于密封弹性体时，对密封件尺寸和机械性能的影响程度和 适应性能，称油液的密封相适应性。良好的密封适应性意味着油液 对密封件尺寸和机械性能影响极小，对密封材料的适应范围广。
抗腐性是在对偶表面形成润滑膜而减少磨损的一种性能。液压 元件中存在摩擦副，理想的状况是摩擦副处于完全流体润滑状态， 而不能处于干摩擦状态。实际情况是摩擦副不可能一直处于完全流 体润滑状态，处于干摩擦状态使摩擦阻力增加、磨损加剧，加速元 件磨损失效。为使在难以形成流体润滑情况下免除干摩擦，必须提 高油液的抗腐性。
油液与它接触的金属、非金属及涂料之间不发生相互损坏和显 著影响性能的特性称为与材料的相容性。
5. 难燃性(Fire resistance property) 油液受高温热源或明火影响而不着火或难于着的能力，称难
燃烧性；它是用闪点(Flash point)和燃点(Fire point)描述的。 闪点和燃点以℃，表示。闪点高的油液难于燃烧。矿物基液
上述的密度 或重度 为平均值，在液压传动理论分析中还是足够准确。
和 都随温度升高而减小和压力升高而变大，相反亦真，但变化甚小，可 视为常量。
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二．粘性和粘度
流体分子间的内聚力(引力)阻止分子间的相对运动而产 生内摩擦力的特性称流体的粘性。粘度是对流体阻力(内摩 擦力)的度量，即粘滞程度的定量表示。
粘度随压力的升高(降低)而增大(减小)的特性称粘压特性。 部分液压介质的粘压特性曲线见图2-3。
一般而言，对中低压传动系统，温度和压力对粘度的影 响可不计。但对于高压系统，尤其润滑问题，必须考虑压力 温度，甚至混入的气体对粘度的影响。
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5. 可压缩性(Compressibility)
液(气)体受压后体积变小的特性称液(气)体的可压缩性(Compressibility)。 在一般计算时，液体的可压缩性可不计，但对元件或系统作动态分析时则 不可忽略不计。液体受压，密度变大，体积变小(图2-4)