液压传动与控制ppt课件
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液压与气压传动课件第一章(共26张PPT)
μ = （Ff /A）（ dy/ du）
单位：帕·秒 Pa ·S 1Pa ·S=10P(泊）
（2） 运动粘度
定义：动力粘度与其密度的比值 υ= μ/ρ
单位：m2/s =104cm2/s 1cm2/s =1St (斯） 1m2/s =104 St (斯）
液压油的牌号就是以这种油液在40°C时运动粘度的平均值来命名 的
° ° ° h①ξ=流ξ 线•v2:某/2g一瞬时液流△别P中=各用ξρ处v2质E/点220运、动状态E的50和一条条E曲10线0标记。
μ = （Ff /A）（ dy/ du）
定义：受压液体在变化单位压力时引起的液体体积的相对变化量
2010年3-6月 2008机械类专业
1）压力不要过低 2）正确设计结构参数
2010年3-6月 2008机械类专业
13
控制体积从AB运动到A’B’时，机械能的变化量为：
ΔE=E2-E1
= EA’B + EBB’ - EAA’ - EA’B
= EBB’- EAA’
EBB’=1/2m2v22+m2gh2 EAA’= 1/2m1v12+m1gh1
ΔE=1/2m2v22+m2gh2 -1/2m1v12-m1gh1
3、危害：
1）产生振动和噪声
2）液压元件产生误动作，损坏设备。
4、防止措施：
1）减少油液动能 2）采取缓冲措施
3）选择动作灵敏响应较快的元件
2010年3-6月 2008机械类专业
24
思考题
直径为d, 质量为m的活塞浸在充
满密闭容器的液体中，并在力F的作
x
用下，处于静止状态，若液体密度为
ρ，活塞浸入深度为h，试确定液体在
单位：帕·秒 Pa ·S 1Pa ·S=10P(泊）
（2） 运动粘度
定义：动力粘度与其密度的比值 υ= μ/ρ
单位：m2/s =104cm2/s 1cm2/s =1St (斯） 1m2/s =104 St (斯）
液压油的牌号就是以这种油液在40°C时运动粘度的平均值来命名 的
° ° ° h①ξ=流ξ 线•v2:某/2g一瞬时液流△别P中=各用ξρ处v2质E/点220运、动状态E的50和一条条E曲10线0标记。
μ = （Ff /A）（ dy/ du）
定义：受压液体在变化单位压力时引起的液体体积的相对变化量
2010年3-6月 2008机械类专业
1）压力不要过低 2）正确设计结构参数
2010年3-6月 2008机械类专业
13
控制体积从AB运动到A’B’时，机械能的变化量为：
ΔE=E2-E1
= EA’B + EBB’ - EAA’ - EA’B
= EBB’- EAA’
EBB’=1/2m2v22+m2gh2 EAA’= 1/2m1v12+m1gh1
ΔE=1/2m2v22+m2gh2 -1/2m1v12-m1gh1
3、危害：
1）产生振动和噪声
2）液压元件产生误动作，损坏设备。
4、防止措施：
1）减少油液动能 2）采取缓冲措施
3）选择动作灵敏响应较快的元件
2010年3-6月 2008机械类专业
24
思考题
直径为d, 质量为m的活塞浸在充
满密闭容器的液体中，并在力F的作
x
用下，处于静止状态，若液体密度为
ρ，活塞浸入深度为h，试确定液体在
液压传动课件ppt
详细描述
液压传动广泛应用于工程机械、农业机械、汽车工业、船舶工业、航空航天等领域。例如，挖掘机、起重机、推 土机等工程机械采用液压传动系统来实现各种动作；航空航天领域的飞行器也采用液压传动系统来进行姿态控制 和起落架收放等操作。
02 液压传动的基本原理
液压油的特性
01
液压油是液压传动系统中的工作介质，具有不可压缩性 、粘性和润滑性等特性。
液压系统的调试与检测
总结词
液压系统的调试与检测是确保系统性能和稳定性的必 要步骤，有助于及时发现和解决潜在问题。
详细描述
在液压系统安装完成后，应对其进行全面的调试和检测 ，以确保各元件工作正常、系统性能稳定。调试过程中 ，应对系统的压力、流量、温度等参数进行监控和调整 ，确保其在正常范围内。同时，应定期对液压系统进行 检测，可以采用振动、噪声、油温等手段，以及专业的 检测设备，对系统的性能和状态进行全面评估。对于发 现的问题，应及时进行处理和修复，以避免对系统造成 更大的损害。
液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱 塞泵和螺杆泵等多种类型，根 据不同的应用场景选择合适的 液压泵。
液压阀的工作原理
液压阀是液压传动系统中的控制元件，用于控制液体的流动方向、压力和流量等参 数。
液压阀通过控制阀芯的位置来改变液体的流动状态，从而实现不同的控制功能。
液压阀有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀等多种类型，根据不同的控制需求 选择合适的液压阀。
液压缸的工作原理
液压缸是液压传动系统中的执行元件 ，能够将液体的压力能转换为机械能 。
液压缸有单作用缸和双作用缸等多种 类型，根据不同的应用场景选择合适 的液压缸。
液压缸通过密封工作腔的容积变化来 实现活塞的往复运动，从而输出机械 能。
03 液压传动的系统组成
液压传动广泛应用于工程机械、农业机械、汽车工业、船舶工业、航空航天等领域。例如，挖掘机、起重机、推 土机等工程机械采用液压传动系统来实现各种动作；航空航天领域的飞行器也采用液压传动系统来进行姿态控制 和起落架收放等操作。
02 液压传动的基本原理
液压油的特性
01
液压油是液压传动系统中的工作介质，具有不可压缩性 、粘性和润滑性等特性。
液压系统的调试与检测
总结词
液压系统的调试与检测是确保系统性能和稳定性的必 要步骤，有助于及时发现和解决潜在问题。
详细描述
在液压系统安装完成后，应对其进行全面的调试和检测 ，以确保各元件工作正常、系统性能稳定。调试过程中 ，应对系统的压力、流量、温度等参数进行监控和调整 ，确保其在正常范围内。同时，应定期对液压系统进行 检测，可以采用振动、噪声、油温等手段，以及专业的 检测设备，对系统的性能和状态进行全面评估。对于发 现的问题，应及时进行处理和修复，以避免对系统造成 更大的损害。
液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱 塞泵和螺杆泵等多种类型，根 据不同的应用场景选择合适的 液压泵。
液压阀的工作原理
液压阀是液压传动系统中的控制元件，用于控制液体的流动方向、压力和流量等参 数。
液压阀通过控制阀芯的位置来改变液体的流动状态，从而实现不同的控制功能。
液压阀有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀等多种类型，根据不同的控制需求 选择合适的液压阀。
液压缸的工作原理
液压缸是液压传动系统中的执行元件 ，能够将液体的压力能转换为机械能 。
液压缸有单作用缸和双作用缸等多种 类型，根据不同的应用场景选择合适 的液压缸。
液压缸通过密封工作腔的容积变化来 实现活塞的往复运动，从而输出机械 能。
03 液压传动的系统组成
液压技术教学课件(全)pptx
齿轮马达
通过输入压力油使齿轮旋 转，从而输出扭矩和转速 。
叶片马达
压力油作用在叶片上，使 叶片带动转子旋转，输出 扭矩和转速。
柱塞马达
通过柱塞在缸体内的往复 运动，将液压能转换为机 械能，输出扭矩和转速。
液压缸的类型与工作原理
单作用液压缸
只能向一个方向运动，靠外力实 现反向运动。
双作用液压缸
可向两个方向运动，通过换向阀改 变油液流动方向实现正反向运动。
速度异常
可能是由于节流阀、调速阀等 元件故障或调整不当导致的。
动作异常
可能是由于换向阀、顺序阀等 元件故障或调整不当导致的。
噪声和振动
可能是由于液压泵、马达等元 件磨损严重或气穴现象导致的
。
故障诊断方法与步骤
观察法
通过观察液压系统的外观、液 位、油质等判断系统是否正常
。
听诊法
通过听液压系统的声音判断是 否有异常噪声。
为满足高精度制造和高端装备的需求，高 精度、高响应液压控制技术的研究和应用 将受到关注。
复杂环境下的液压系统可靠性
多领域融合与跨学科合作
在极端温度、强腐蚀等复杂环境下，如何 保证液压系统的可靠性和稳定性是一个重 要挑战。
随着液压技术与机械、电子、控制等多领域 的深度融合，跨学科合作将成为推动液压技 术发展的重要途径。
THANKS
感谢观看
液压传动与控制系统的设计与应用
液压传动与控制系统的设计
在设计液压传动与控制系统时，需要根据实际需求选择合适的液压泵、执行元件、控制元件和辅助元件，并进行 合理的布局和连接。同时，还需要考虑系统的压力、流量、温度等参数，以确保系统的稳定性和可靠性。
液压传动与控制系统的应用
液压与气压传动课件-PPT
2、实际流体的伯努利方程：
由于实际流体具有粘性，流动时必然产生内摩擦力且 造成能量的损失，使总能量沿流体的流向逐渐减小， 而不再是一个常数；另一方面由于液体在管道过流截 面上的速度分布并不均匀，在计算中用的是平均流速， 必然会产生误差，为了修正这一误差引入了动能修正
系数α 。
所以，实际的伯努利方程应为
•由此可知动力粘度μ ：是指它在单位速度梯 度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。
动力粘度μ的单位：
CGS制中常用 P（泊） 1cP（厘泊）=10-2 P （泊）
SI单位： Pa·s（帕·秒） 1 Pa·s =1 N·s/m2
换算关系： 1 Pa·s =10 P =103 cP
（2） 运动粘度ν ：
第一节 液压油液
在液压系统中，最常用的工作介质是 液压油，液压油是传递信号和能量的工作 介质。同时，还起到润滑，冷却和防锈等 方面的作用。液压系统能否可靠和有效地 工作，在很大程度上取决于液压油。
一、液压油液的性质
（一）密度和重度： 密度ρ：单位 Kg/m3
对匀质液体：单位体积内所含的质量。 ρ = m/V
1）静止液体内某点处的压力由两部分组成：一部分是液体
表面上的压力p0，另一部分是ρg与该点离液面深度h的
乘积。
2）静止液体内的压力沿液深呈直线规律分布。
3）离液面深度相同处各点的压力都相等，压力相等的点组 成的面叫等压面。
同一种液体于连通器内
空气 水
连通但不是同一种液体
汞
水
（二）压力的表示法及单位：
1bar＝105N/m2
例1：已知ρ=900kg/m3 , F=1000N,
A=1 ×10-3 m2 , 求h=0.5m处的静压力p=?
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液压马达故障
马达内部零件磨损、油液污染 等导致马达转速不稳定、输出 扭矩不足等。
控制阀故障
阀芯卡滞、弹簧失效等原因导 致控制阀动作不灵敏、泄漏等。
液压泵故障
由于磨损、气蚀、疲劳等原因 导致泵的排量不足、压力不稳 定等。
液压缸故障
密封件损坏、缸体变形等原因 导致液压缸漏油、爬行等。
辅助元件故障
过滤器堵塞、油箱油位不足等 原因导致系统压力不稳定、油 温升高等。
液压传动
利用液体作为工作介质来传递动力 和运动的传动方式。
气压传动
以压缩空气为工作介质来传递动力 和运动的传动方式。
液压与气压传动系统组成
液压传动系统组成
动力元件（液压泵）、执行元件（液 压缸或液压马达）、控制元件（各种 液压阀）、辅助元件和工作介质（液 压油）等五部分组成。
气压传动系统组成
气源装置、执行元件、控制元件、辅助 元件等四部分组成。
液压马达结构与工作原理
齿轮马达
通过齿轮的啮合传递液压能，驱动马达轴旋转。
叶片马达
利用液压能驱动叶片旋转，从而带动马达轴旋转。
柱塞马达
通过柱塞在缸体内的往复运动将液压能转换为机 械能。
液压缸结构与工作原理
单作用液压缸 一侧有液压力作用，另一侧通过外力（如弹簧）复位。
双作用液压缸 两侧均有液压力作用，可实现双向运动。
压力开关
当系统压力达到设定值时，自 动切断或接通电路，实现系统
的自动控制。
安全阀
当系统压力超过设定值时，自 动打开泄压，保证系统的安全
运行。
04
液压元件结构与功 能
液压泵结构与工作原理
1 2
齿轮泵 通过齿轮的啮合与分离实现液体的吸入与排出。
马达内部零件磨损、油液污染 等导致马达转速不稳定、输出 扭矩不足等。
控制阀故障
阀芯卡滞、弹簧失效等原因导 致控制阀动作不灵敏、泄漏等。
液压泵故障
由于磨损、气蚀、疲劳等原因 导致泵的排量不足、压力不稳 定等。
液压缸故障
密封件损坏、缸体变形等原因 导致液压缸漏油、爬行等。
辅助元件故障
过滤器堵塞、油箱油位不足等 原因导致系统压力不稳定、油 温升高等。
液压传动
利用液体作为工作介质来传递动力 和运动的传动方式。
气压传动
以压缩空气为工作介质来传递动力 和运动的传动方式。
液压与气压传动系统组成
液压传动系统组成
动力元件（液压泵）、执行元件（液 压缸或液压马达）、控制元件（各种 液压阀）、辅助元件和工作介质（液 压油）等五部分组成。
气压传动系统组成
气源装置、执行元件、控制元件、辅助 元件等四部分组成。
液压马达结构与工作原理
齿轮马达
通过齿轮的啮合传递液压能，驱动马达轴旋转。
叶片马达
利用液压能驱动叶片旋转，从而带动马达轴旋转。
柱塞马达
通过柱塞在缸体内的往复运动将液压能转换为机 械能。
液压缸结构与工作原理
单作用液压缸 一侧有液压力作用，另一侧通过外力（如弹簧）复位。
双作用液压缸 两侧均有液压力作用，可实现双向运动。
压力开关
当系统压力达到设定值时，自 动切断或接通电路，实现系统
的自动控制。
安全阀
当系统压力超过设定值时，自 动打开泄压，保证系统的安全
运行。
04
液压元件结构与功 能
液压泵结构与工作原理
1 2
齿轮泵 通过齿轮的啮合与分离实现液体的吸入与排出。
液压传动 ppt课件
（2）可压缩性 液体在压力的作用下使体积变小的性质称为液体的可压缩性，通常 用体积压缩系数K（m2/N）和体积弹性模量E（N/m2）表示。 提示 液体的可压缩性很小，在很多情况下可以忽略不计，仅在高 压及涉及动态特性时才加以考虑，此时，工作介质中可能有游离的气泡， E取1.4～2GPa。
表8-1 常用液压油的使用范围
液体的粘度受温度的影响较大，温度升高粘度显著降低，温度降低 粘度显著升高。液体粘度随温度变化的特性称为粘温特性。压力变化对 液体的粘度也有影响，压力高时粘度大，反之则小。
3．液压油的选用
为了较好地适应液压系统的工作要求，液压油一般应具有如下基本 性能：
（1）合适的粘度，良好的粘温特性。 （2）质地纯净，杂质少，有良好的润滑性能。 （3）对金属和密封件有良好的相容性，抗泡沫、抗乳化、防腐性、 防锈性好。 （4）对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性。 （5）体积膨胀系数小，比热容大。 （6）流动点和凝固点低，闪点和燃点高。 （7）对人体无伤害，成本低。 在满足基本性能要求的前提下，一般要根据液压系统的使用要求和 工作环境，以及综合经济性等因素确定液压油的品种。液压油的粘度主 要根据液压泵的类型来确定，同时还要考虑工作压力范围、油膜承载能 力、润滑性、系统温升程度、液压油与液压元件的相容性等因素。选用 液压油时，还要考虑工作环境因素，例如：环境温度的变化范围、有无 明火和高温热源、是否造成环境污染等。此外，选用液压油时还要综合 考虑液压油的成本，以及连带的液压元件成本、使用寿命、维护费用、 生产效率等因素。 按液压泵类型推荐采用的液压油粘度见表8－2。
表8-2 按液压泵类型推荐采用的液压油粘度
4．液压油的使用及其污染的控制
（1）污染的原因 工作介质污染的主要因素是杂质，杂质有外界侵入的和工作过程中 产生的两类。从外界侵入的主要是空气、尘埃、切屑、棉纱、水滴和冷 却用乳化液等，在液压系统安装或修理时残留下来的污染物主要有铁屑、 毛刺、焊渣、铁锈、沙粒和涂料渣等；在工作过程中系统内产生的污染 物主要有液压油变质后的胶状生成物、密封件的剥离物和金属氧化后剥 落的微屑等。 （2）污染的危害 固体杂质会加速元件的磨损，堵塞阀件的小孔和缝隙，堵塞滤油器， 使泵吸油困难并产生噪音，还能擦伤密封件使油的泄漏量增加。水分、 清洗液等杂质会降低润滑性能并使油液氧化变质，使系统工作不稳定， 产生振动、噪声、爬行及启动冲击等现象，使管路狭窄处产生气泡，加 速元件腐蚀。 （3）污染的控制 液压元件、油箱和各种管件在组装前应严格清洗，组装后应对系统 进行全面彻底的冲洗，并将清洗后的介质换掉；在设备运输、使用过程 中防止尘土、磨料等侵入；加装高性能的滤油器、空气滤清器，并定期 清洗和更换；维修拆卸元件应在无尘区进行；采用适当的措施控制系统 的温度（65℃以下），防止介质氧化变质；定期检查和更换工作介质。
表8-1 常用液压油的使用范围
液体的粘度受温度的影响较大，温度升高粘度显著降低，温度降低 粘度显著升高。液体粘度随温度变化的特性称为粘温特性。压力变化对 液体的粘度也有影响，压力高时粘度大，反之则小。
3．液压油的选用
为了较好地适应液压系统的工作要求，液压油一般应具有如下基本 性能：
（1）合适的粘度，良好的粘温特性。 （2）质地纯净，杂质少，有良好的润滑性能。 （3）对金属和密封件有良好的相容性，抗泡沫、抗乳化、防腐性、 防锈性好。 （4）对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性。 （5）体积膨胀系数小，比热容大。 （6）流动点和凝固点低，闪点和燃点高。 （7）对人体无伤害，成本低。 在满足基本性能要求的前提下，一般要根据液压系统的使用要求和 工作环境，以及综合经济性等因素确定液压油的品种。液压油的粘度主 要根据液压泵的类型来确定，同时还要考虑工作压力范围、油膜承载能 力、润滑性、系统温升程度、液压油与液压元件的相容性等因素。选用 液压油时，还要考虑工作环境因素，例如：环境温度的变化范围、有无 明火和高温热源、是否造成环境污染等。此外，选用液压油时还要综合 考虑液压油的成本，以及连带的液压元件成本、使用寿命、维护费用、 生产效率等因素。 按液压泵类型推荐采用的液压油粘度见表8－2。
表8-2 按液压泵类型推荐采用的液压油粘度
4．液压油的使用及其污染的控制
（1）污染的原因 工作介质污染的主要因素是杂质，杂质有外界侵入的和工作过程中 产生的两类。从外界侵入的主要是空气、尘埃、切屑、棉纱、水滴和冷 却用乳化液等，在液压系统安装或修理时残留下来的污染物主要有铁屑、 毛刺、焊渣、铁锈、沙粒和涂料渣等；在工作过程中系统内产生的污染 物主要有液压油变质后的胶状生成物、密封件的剥离物和金属氧化后剥 落的微屑等。 （2）污染的危害 固体杂质会加速元件的磨损，堵塞阀件的小孔和缝隙，堵塞滤油器， 使泵吸油困难并产生噪音，还能擦伤密封件使油的泄漏量增加。水分、 清洗液等杂质会降低润滑性能并使油液氧化变质，使系统工作不稳定， 产生振动、噪声、爬行及启动冲击等现象，使管路狭窄处产生气泡，加 速元件腐蚀。 （3）污染的控制 液压元件、油箱和各种管件在组装前应严格清洗，组装后应对系统 进行全面彻底的冲洗，并将清洗后的介质换掉；在设备运输、使用过程 中防止尘土、磨料等侵入；加装高性能的滤油器、空气滤清器，并定期 清洗和更换；维修拆卸元件应在无尘区进行；采用适当的措施控制系统 的温度（65℃以下），防止介质氧化变质；定期检查和更换工作介质。
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压力和流量：液压传动中两个最重要的参 数。压力取决于负载；流量决定执行元件 的运动速度
压力损失：动力源—控制元件—执行元件
6
研究对象
研究以液体为传动介质通过压力与流量 的分配与传递来实现各种机械传动和自 动控制的学科 元件 回路 系统 介质
动力
信息
7
液压传动的基本原理
8
1. 力比关系
பைடு நூலகம்15
1.4 液压传动的特点—优缺点
功率-重量比大、功率大（压力高） 响应快、运行平稳、速度快 调速范围大（流量控制） 控制方便，易于实现自动化 易于实现过载保护（恒压系统） 设计、制造、使用方便 （标准化） 直线运动的实现特别方便（液压缸） 柔性连接，噪音低
16
缺点
有泄漏，污染环境 效率低，能耗大 元件精度高，价格贵 要求有单独的油源，适合中大功率 对温度变化比较敏感—油温，需冷却 不能保证严格的传动比，无级调速 出现故障时不易检查，密闭容腔
13
液压传动系统组成
动力元件：液压泵，其功能是将原动机输入的机械能转换成
液体的压力能，为系统提供动力 （液压源、油源）
执行元件：液压缸、液压马达，功能是将液体的压力能转换
成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载实现直 线运动或旋转运动
控制元件：压力、流量和方向控制阀，作用是控制和调节系
关于《液压传动及控制》课程
课程性质: 专业骨干课 课程特点: 理论与实际应用并重 评价指标: 期末50%
大型作业（报告）20%（两次） 平时30%
(出勤、作业、课堂提问等)
教材：（机床）液压传动 习题：每章附后
1
教学内容
概述 工作介质—液压油 流体力学基础—基本理论 液压元件—基本原理 基本回路 典型系统分析—基本分析 系统设计—基本计算
服—比例—数字）
4
知识点：基本概念
液—动力传递介质，液体，油、水、乳 化液等
压—动力传递方式，压力能 传动及控制—两者融合一体，有传动就
有控制，有控制就有传动 液控与电控—动力传递与信息传递 控制方式—开关量与模拟量
5
知识点：基本概念
液压传动：借助于密闭容积的变化，利用 液体的压力能与机械能之间的转换来传递 动力（能量）
件、辅助元件 系统工作原理：动力元件—控制元件—执
行元件（以液体为介质，以压力能传递） 系统特点：优点和缺点
19
习题
1-1 1-2 1-4
20
10
3. 功率关系
F1v1=Wv2 P=F1v1=pA1v1=pA2v2=pq
压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的 两个参数，它们相当于机械传动中的力和速度， 它们的乘积即为功率—功率守恒
液压传动是以液体的压力能来传递动力的
11
1.2液压传动的工作原理及其组成
图1-1、1-2 机床工作台液压传动系统 (a) 结构原理图 (b) 功能符号原理图（常用）
h2 A1 h1 A2
A1
h1 t
A2
h2 t
v2 A1 v1 A2
活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比
流量q (Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积
q=Av
q=A1v1=A2v2 (连续性方程)
若已知进入缸体的流量q，则活塞运动速度为： v q
重要概念二：
A
“活塞的运动速度v取决于进入液压缸（马达）的 流量q，而与液体压力p大小无关”
帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液
体上的压力将以等值同时传递到液体各点。
p F1 W A1 A2
W A2 F1 A1
重要概念一：
“工作压力取决于负载”，而与流入的液体多少无 关思考：1.若空载，即W=0，则p=？
2.液压千斤顶的工作原理和其它千斤顶传动方式的比较?
9
2. 运动关系
A1h1=A2h2
统中液体的压力、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
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、过滤器、压力表和冷却器等
14
1.3 液压传动的控制方式
按操纵方式分—手动与自动（机动、电动） 实现系统的动作或状态（开关、快慢）
按控制形式分—开环与闭环 输出对输入有无影响（反馈）
17
1.5 液压传动在机械工业中的应用
不同的功率—中、大功率 不同的精度—换向/比例/伺服 不同的控制参数—位移、力、速度等 不同的控制方式—手动/自动，开环/闭环 不同的结构形式—单/多执行器，缸/马达 不同的使用环境—室内/室外，高温/低温
种类多，范围广
18
小结
概况：帕斯卡原理，机电液一体化 概念：压力（力）、流量（速度）、功率 系统组成：动力元件、控制元件、执行元
2
第一章 绪论
液压传动发展概况—历史与现状 液压传动工作原理及其组成 液压传动的控制方式 液压传动的特点—优缺点 液压传动在机械工业中的应用
3
1.1 历史与现状
17世纪帕斯卡提出静压传递原理 二次大战中电液伺服控制的出现 机电液一体化 广泛应用的基础—标准化、规格化、系
列化，具有通用性和互换性 静压传递—液压传动—电液控制（伺
12
液压传动的工作原理
通过动力元件（液压泵）将原动机（电动机） 输入的机械能转换为液体压力能，再经密闭管 道和控制元件输送至执行元件（液压缸和液压 马达），将液压能又转换为机械能以驱动负载。
能量转换 动力元件：机械—液压 执行元件：液压—机械 损失大，效率低
以液体为介质、以压力能为动力、始终处于受 控制状态
压力损失：动力源—控制元件—执行元件
6
研究对象
研究以液体为传动介质通过压力与流量 的分配与传递来实现各种机械传动和自 动控制的学科 元件 回路 系统 介质
动力
信息
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液压传动的基本原理
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1. 力比关系
பைடு நூலகம்15
1.4 液压传动的特点—优缺点
功率-重量比大、功率大（压力高） 响应快、运行平稳、速度快 调速范围大（流量控制） 控制方便，易于实现自动化 易于实现过载保护（恒压系统） 设计、制造、使用方便 （标准化） 直线运动的实现特别方便（液压缸） 柔性连接，噪音低
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缺点
有泄漏，污染环境 效率低，能耗大 元件精度高，价格贵 要求有单独的油源，适合中大功率 对温度变化比较敏感—油温，需冷却 不能保证严格的传动比，无级调速 出现故障时不易检查，密闭容腔
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液压传动系统组成
动力元件：液压泵，其功能是将原动机输入的机械能转换成
液体的压力能，为系统提供动力 （液压源、油源）
执行元件：液压缸、液压马达，功能是将液体的压力能转换
成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载实现直 线运动或旋转运动
控制元件：压力、流量和方向控制阀，作用是控制和调节系
关于《液压传动及控制》课程
课程性质: 专业骨干课 课程特点: 理论与实际应用并重 评价指标: 期末50%
大型作业（报告）20%（两次） 平时30%
(出勤、作业、课堂提问等)
教材：（机床）液压传动 习题：每章附后
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教学内容
概述 工作介质—液压油 流体力学基础—基本理论 液压元件—基本原理 基本回路 典型系统分析—基本分析 系统设计—基本计算
服—比例—数字）
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知识点：基本概念
液—动力传递介质，液体，油、水、乳 化液等
压—动力传递方式，压力能 传动及控制—两者融合一体，有传动就
有控制，有控制就有传动 液控与电控—动力传递与信息传递 控制方式—开关量与模拟量
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知识点：基本概念
液压传动：借助于密闭容积的变化，利用 液体的压力能与机械能之间的转换来传递 动力（能量）
件、辅助元件 系统工作原理：动力元件—控制元件—执
行元件（以液体为介质，以压力能传递） 系统特点：优点和缺点
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习题
1-1 1-2 1-4
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3. 功率关系
F1v1=Wv2 P=F1v1=pA1v1=pA2v2=pq
压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的 两个参数，它们相当于机械传动中的力和速度， 它们的乘积即为功率—功率守恒
液压传动是以液体的压力能来传递动力的
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1.2液压传动的工作原理及其组成
图1-1、1-2 机床工作台液压传动系统 (a) 结构原理图 (b) 功能符号原理图（常用）
h2 A1 h1 A2
A1
h1 t
A2
h2 t
v2 A1 v1 A2
活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比
流量q (Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积
q=Av
q=A1v1=A2v2 (连续性方程)
若已知进入缸体的流量q，则活塞运动速度为： v q
重要概念二：
A
“活塞的运动速度v取决于进入液压缸（马达）的 流量q，而与液体压力p大小无关”
帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液
体上的压力将以等值同时传递到液体各点。
p F1 W A1 A2
W A2 F1 A1
重要概念一：
“工作压力取决于负载”，而与流入的液体多少无 关思考：1.若空载，即W=0，则p=？
2.液压千斤顶的工作原理和其它千斤顶传动方式的比较?
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2. 运动关系
A1h1=A2h2
统中液体的压力、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
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、过滤器、压力表和冷却器等
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1.3 液压传动的控制方式
按操纵方式分—手动与自动（机动、电动） 实现系统的动作或状态（开关、快慢）
按控制形式分—开环与闭环 输出对输入有无影响（反馈）
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1.5 液压传动在机械工业中的应用
不同的功率—中、大功率 不同的精度—换向/比例/伺服 不同的控制参数—位移、力、速度等 不同的控制方式—手动/自动，开环/闭环 不同的结构形式—单/多执行器，缸/马达 不同的使用环境—室内/室外，高温/低温
种类多，范围广
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小结
概况：帕斯卡原理，机电液一体化 概念：压力（力）、流量（速度）、功率 系统组成：动力元件、控制元件、执行元
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第一章 绪论
液压传动发展概况—历史与现状 液压传动工作原理及其组成 液压传动的控制方式 液压传动的特点—优缺点 液压传动在机械工业中的应用
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1.1 历史与现状
17世纪帕斯卡提出静压传递原理 二次大战中电液伺服控制的出现 机电液一体化 广泛应用的基础—标准化、规格化、系
列化，具有通用性和互换性 静压传递—液压传动—电液控制（伺
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液压传动的工作原理
通过动力元件（液压泵）将原动机（电动机） 输入的机械能转换为液体压力能，再经密闭管 道和控制元件输送至执行元件（液压缸和液压 马达），将液压能又转换为机械能以驱动负载。
能量转换 动力元件：机械—液压 执行元件：液压—机械 损失大，效率低
以液体为介质、以压力能为动力、始终处于受 控制状态