液压传动基础知识(5-7)
（最新）液压传动基础知识
第二章液压传动基础液压油是液压传动系统中的传动介质，而且还对液压装置的机构、零件起着润滑、冷却和防锈作用。
液压介质的性能对液压系统的工作状态有很大影响，液压传动系统的压力、温度和流速在很大的范围内变化，因此液压油的质量优劣直接影响液压系统的工作性能。
因此，了解工作介质的种类、基本性质和主要力学特性，对于正确理解液压传动原理及其规律，从而正确使用液压系统都是非常必要的。
这些内容也是液压系统设计和计算的理论基础。
第一节液压传动的工作介质一、工作介质的物理特性（一）密度Vm （kg/m 3或kg/cm 3）（2-1）式中，m ──液体的质量（kg ）；V ──流体的容积（m 3或cm 3）。
流体的密度随温度和压力而变化，对于液压系统的矿物油，在一般使用温度与压力范围内，其密度变化很小，可近似认为不变。
其密度900kg/m 3。
空气的密度随温度和压力变化的规律符合气体状态方程。
在标准状态下空气的密度为12.93 kg/m 3。
（二）流体的粘性1.粘性的含义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一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，液体的这种产生内摩擦力的性质称为液体的粘性。
由于液体具有粘性，当流体发生剪切变形时，流体内就产生阻滞变形的内摩擦力，由此可见，粘性表征了流体抵抗剪切变形的能力。
处于相对静止状态的流体中不存在剪切变形，因而也不存在变形的抵抗，只有当运动流体流层间发生相对运动时，流体对剪切变形的抵抗，也就是粘性才表现出来。
粘性所起的作用为阻滞流体内部的相互滑动，在任何情况下它都只能延缓滑动的过程而不能消除这种滑动。
2.牛顿内摩擦定律粘性的大小可用粘度来衡量，粘度是选择液压用流体的主要指标，是影响流动流体的重要物理性质。
图2-1 液体的粘性示意图当液体流动时，由于液体与固体壁面的附着力及流体本身的粘性使流体内各处的速度大小不等，以流体沿如图2-1所示的平行平板间的流动情况为例，设上平板以速度0u 向右运动，下平板固定不动。
液压传动复习题及参考答案(五到七)
液压部分复习题答案五、简答1、什么是“双联泵”?答：双联泵是由两个单级叶片泵装在一个泵体内在油路上并联组成的液压泵。
2、为什么称单作用叶片泵为非卸荷式叶片泵？答：单作用叶片泵转子每转一周，每个油腔吸油一次压油一次，其吸油腔和压油腔各占一侧，使转子和转子轴所受径向力不平衡，故称其为非卸荷式叶片泵。
3、什么是真空度？答：如果液体中某点处的绝对压力小于大气压力，这时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值，称为真空度。
4、绘图说明绝对压力、相对压力、真空度三者的关系。
解：绝对压力、相对压力、真空度三者的关系：5、什么是换向阀的中位机能?答：三位换向阀阀芯在中位时各油口的连通情况称为换向阀的中位机能。
6、为什么调速阀能使执行元件的速度稳定?答：调速阀由节流阀和减压阀组合而成，当系统负载发生变化时，减压阀可以对节流阀阀口前后的压力差进行调节，使节流阀阀口前后的压力差始终保持不变，稳定通过节流阀阀口的流量，从而保证了执行元件的速度稳定。
7、什么是液压基本回路？答：液压基本回路就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。
8、蓄能器有哪些用途?答：①用作辅助动力源和应急动力源；②保持系统压力；③吸收流量脉动，缓和压力冲击，降低噪声。
10、什么是变量泵？答：排量可以改变的液压泵称为变量泵。
11、背压回路与平衡回路有何区别？（4分）答：背压回路的目的在于提高液压执行元件的运动平稳性，适用于任何形式布局的液压执行元件；平衡回路主要适用于垂直或倾斜布置的液压执行元件，以防止运动部件因自重而下落。
9、写出理想液体的伯努利方程，并说明它的物理意义。
答：g v z gp gv z gp 2222222111++=++ρρ意义：理想液体作定常流动时，也六种任意截面处液体的总水头由压水水头、位置水头和速度水头组成，三者之间可互相转化，但总和不变。
12、什么是平衡式液压泵？答：径向受力平衡的液压泵称为平衡式液压泵。
液压传动基本知识
第一讲液压传动基础知识一、什么是液压传动？定义：利用密闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫液压传动。
液压传动以液体为工作介质，在液压泵中将机械能转换为液压能，在液压缸（立柱、千斤顶）或液压马达中将液压能又转换为机械能。
二、液压传动系统由哪几部分组成？液压传动系统由液压动力源、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液体组成。
三、液压传动最基本的技术参数：1、压力：也叫压强，沿用物理学静压力的定义。
静压力：静止液体中单位承压面积上所受作用力的大小。
单位：工程单位kgf/cm 2法定单位：1MPa （兆帕）=106Pa （帕）1MPa （兆帕）~10kgf/ce2、流量：单位时间内流过管道某一截面的液体的体积。
单位：工程单位：L/min （升/分钟）法定单位：m 3/s四、职能符号：定义：在液压系统中，采用一定的图形符号来简便、清楚地表达各种元件和管道，这种图形符号称为职能符号。
作用：表达元件的作用、原理，用职能符号绘制的液压系统图简便直观；但不能反映元件的结构。
如图：过滤器 /VNX五、常用密封件：1.O 形圈：常用标记方法：公称外径（mm ）截面直径（mm ）2•挡圈（0形圈用）：3. 常用标记方法：挡圈ADXdXa千斤顶双向锁 截止阀安全阀A 型（切口式）；D 外径（mm ）；d 内径（mm ）；a 厚度（mm ）第二讲控制阀；液控单向阀；单向锁一、控制阀：1. 定义：在液压传动系统中，对传动液体的压力、流量或方向进行调节和控制的液压元件统称为控制阀。
2. 分类：根据阀在液压系统中的作用不同分为三类：压力控制阀：如安全阀、溢流阀流量控制阀：如节流阀方向控制阀：如操纵阀液控单向阀双向锁3. 对阀的基本要求：（1）工作压力和流量应与系统相适应；（2）动作准确，灵敏可靠，工作平稳，无冲击和振动现象；（3）密封性能好，泄漏量小；（4）结构简单，制作方便，通用性大。
二、液控单向阀结构与原理：1. 定义：在支架液压系统中用以闭锁液压缸中的液体，使之承载的控制元件为液控单向阀。
液压传动基础知识
顺序阀的作用
1) 2) 3) 4)
用以实现多缸的顺序动作 和单向阀组合成单向顺序阀 ，保持垂直液压缸不因自重而下落， 起平衡阀作用‘ 液控顺序阀利用外界压力油控制，实现液压缸动作的转换。 43 将液控顺序阀的出口接油箱，实现双泵系统的大泵卸荷。
3.1 外控式顺序阀（直动式） 功能及原理
这种外控式顺序阀， 阀芯接两个不同的切换 状态，“开”和“关”。外 部 控制油被引到阀芯的检测 面上，所产生的作用力与 弹簧力相比较，当作用力 大于弹簧力，阀芯打开， 反之，阀芯关闭。
52
30
31
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压力控制阀
1.1压力阀的功能原理及符号
33
一. 溢流阀 1.1 直动式溢流阀 功能及原理
溢流阀最重要的功能,就是限制系统 压力,从而对各个元件以及管路进行 保护,防止超载和爆裂的危险,因此 该阀 也叫安全阀 . 当系统压力达到其调定值,溢流阀开 始起限压作用,原来关闭的阀 这时 开启,多余的流量经阀口流回油箱. 采用这种方式,溢流阀是装在旁路的. 注意:溢流阀溢流损耗的功率 P=PXQ
42
3 顺序阀
功能与原理
顺序筏是用来控制液压系统中各执行元件的动作先后顺序。依 控制压力的不同，顺序阀可分为内控式和外控式两种。内控式 用阀进口处的压力控制阀星的开启，外控式用外来的控制压力 油控制阀芯的开启。（所以又叫液控顺序阀） 顺序阀亦有直动式、先导式两种，前者用于低压，后者用于高 压。 顺序阀与溢流阀结构基本相似，不同的只是顺序阀出油口通向 系统的另一油路，而溢流阀出口通油箱。此外，顺序阀进出口 都有压力油，所以它的泄油口L必须单独外接油箱。
换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动使油路接通、断 开或变换油流方向，从而使液压执行元件启动、停车或 变换运动方向。 换向阀的名称型号是按其有效油口的数量（不计控制油 口）和开关位置数量而定。
液压传动基础知识
第一章概论液压传动是以液体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式，液压传动相对于电力拖动和机械传动而言，其输出力大、重量轻、惯性小、调速方便以及易于控制等优点而广泛应用于工程机械、建筑机械和机床等设备上。
近几十年来，随着微电子技术的迅速发展及液压传动许多突出的优点，其应用领域遍及各个工业部门。
第一节液压传动的工作原理及系统组成一、液压传动系统的工作原理（一）液压千斤顶图1-1是液压千斤顶的工作原理图。
大油缸9和大活塞8组成举升液压缸。
杠杆手柄1、小油缸2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。
如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部真空，这时单向阀4打开，通过吸油管5从油箱12中吸油；用力压下手柄，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输入举升油缸9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。
再次提起手柄吸油时，单向阀7自动关闭，图1-1液压千斤顶工作原理图使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举4、7—单向阀5—吸油管6、10—管道升缸下腔，使重物逐渐地升起。
如果打开截止8—大活塞9—大油缸11—截止阀12—油箱11，举升缸下腔的油液通过管道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。
通过对上面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。
（1）液压传动以液体（一般为矿物油）作为传递运动和动力的工作介质，而且传动中必须经过两次能量转换。
首先压下杠杆时，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。
（2）油液必须在密闭容器（或密闭系统）内传送，而且必须有密闭容积的变化。
如果容器不密封，就不能形成必要的压力；如果密闭容积不变化，就不能实现吸油和压油，也就不可能利用受压液体传递运动和动力。
《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。
5液压传动基础知识(选择题)
液压传动基础知识1.[单选题] 在液压传动过程中，其工作容积( )。
(A)密封但大小不能变化(B)密封且不断变化(C)不密封不变化(D)不密封但须大小要变化参考答案：B2.[单选题] 液压传动靠( )来传递动力。
(A)油液的容积(B)油液的黏度(C)油液的压力(D)油液的压缩性参考答案：C3.[单选题] 液压传动是以( )作为工作介质进行能量传递和控制的传动形式。
(A)固体(B)液体(C)气体(D)机械力参考答案：B4.[单选题] 对于油压千斤顶重物应置于( )。
(A)大液压缸上(B)小液压缸上(C)单向阀的一侧(D)大液压缸上、小液压缸上、单向阀的一侧均不对参考答案：A5.[单选题] 在液压传动过程中，换向阀的“位”是根据( )来划分的。
(A)对外接通的油口数(B)阀芯的控制方式(C)阀芯的运动形式(D)阀芯在阀体内的工作位置参考答案：D6.[单选题] 若某液压泵的额定压力为25Mpa，则该泵属于( )。
(A)低压泵(B)中压泵(C)高压泵(D)超高压泵参考答案：C7.[单选题] 下列选项是液压系统的执行元件的是( )。
(A)换向阀(B)节流阀(C)液压泵(D)液压马达参考答案：D8.[单选题] 下列选项是液压系统动力装置的是( )。
(A)换向阀(B)节流阀(C)液压泵(D)液压马达参考答案：C9.[单选题] 下列选项属于液压传动优点的是( )。
(A)易实现过载保护(B)便于远距离传送(C)易实现精确的定比传动(D)传动效率高参考答案：A10.[单选题] 下列选项为液压传动缺点的是( )。
(A)不便于过载保护(B)传动效率低(C)润滑条件差(D)不易实现无级调速参考答案：B11.[单选题] 液压传动不易实现( )。
(A)过载保护(B)无级调速(C)精确的定比传动(D)良好的润滑参考答案：C12.[单选题] 液压传动可实现( )。
(A)精确的定比传动(B)无级调速(C)远距离传送(D)高效率传动参考答案：B13.[单选题] 下列选项不是压力控制回路的是( )。
液压传动基础知识
液压传动基础知识 Revised by Jack on December 14,20201章液压传动基础知识1、液压油的密度随温度的上升而，随压力的提高而。
2、在液压系统中，通常认为液压油是不可被压缩的。
（）3、液体只有在流动时才会呈现出，静止液体是粘性的。
4、液体的黏度是指它在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的。
5、液压油压力增大时，粘度。
温度升高，粘度。
6、进入工作介质的固体污染物有四个主要根源，分别是、、和。
7、静止液体是指液体间没有相对运动，而与盛装液体的容器的运动状态无关。
8、液体的静压力具有哪两个重要的特性9、液体静压力的基本方程是p=p0+ρgh,它说明了什么（如何看待液体静压力基本方程）10、液体静压力基本方程所包含的物理意义是：静止液体中单位质量液体的和可以互相转换，但各点的总能量却保持不变，即。
11、液体中某点的绝对压力是,大气压为 Mpa，则该点的真空度为 Mpa，相对压力Mpa12、帕斯卡原理是在密闭容器中，施加于静止液体上的压力将同时传到各点。
13、液压系统中的压力是由决定的。
14、流量单位的换算关系：1m3/s=( )L/min A 60 B 600 C 6×104 D 100015、既无粘性又不可被压缩的液体称为。
16、液体流动时，若液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种流动称为。
A 二维流动 B 时变流动 C 非定常流动 D 恒定流动17、单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为。
A 流量B 排量C 流速D 质量18、在液压传动中，能量损失主要表现为损失。
A 质量B 泄露C 速度 D 压力19、压力损失主要有压力损失和压力损失两类。
液体在等直径管中流动时，产生压力损失；在变直径、弯管中流动时，产生压力损失。
20、液体在管道中流动时有两种流动状态，即和，前者力起主导作用；后者力起主导作用。
液体的流动状态可用来判别。
21、当小孔的通流长度l与孔径d之比l/d≤时称之为小孔。
液压传动知识点
液压传动知识点【篇一：液压传动知识点】一，基本慨念1，液压传动装置由动力元件，控制元件，执行元件，辅助元件和工作介质（液压油）组成2，液压系统的压力取决于负载，而执行元件的速度取决于流量，压力和流量是液压系统的两个重要参数其功率n=pq3, 液体静压力的两个基本特性是:静压力沿作用面内法线方向且垂直于受压面;液体中任一点压力大小与方位无关.4，流体在金属圆管道中流动时有层流和紊流两种流态，可由临界雷诺数（re=2000 ～2200 ）判别，雷诺数（re）其公式为re=vd/?? ，（其中 d 为水力直径），圆管的水力直径为圆管的内经。
5,液体粘度随工作压力增加而增大，随温度增加减少;气体的粘度随温度上升而变大, 而受压力影响小;运动粘度与动力粘度的关系式为?????? ，??6，流体在等直径管道中流动时有沿程压力损失和局部压力损失，其与流动速度dv2????v2的平方成正比.??p????, ??p????. 层流时的损失可通过理论求得l22??=re64；湍流时沿程损失其?? 与re 及管壁的粗糙度有关；局部阻力系数?? 由试验确定。
7，忽略粘性和压缩性的流体称理想流体, 在重力场中理想流体定常流动的伯努利方程为p??????22????h=c( 常数)，即液流任意截面的压力水头，速度水头和位置水头的总和为定值，但可以相互转化。
它是能量守恒定律在流体中的应用;小孔流量公式q=cdat2??p????d4, 其与粘度基本无关；细长孔流量q=??p 。
平板128??lbh3缝隙流量q=??p, 其与间隙的三次方成正比，与压力的一次与方成正比. 12??l8,流体在管道流动时符合连续性原理,即a1v1??a1v2, 其速度与管道过流面积成反比.流体连续性原理是质量守衡定律在流体中的应用.1【篇二：液压传动知识点】一. 填空题： 1. 液压油的主要物理性质有（密度）、（闪火点）、（粘度）、（可压缩性），液压油选择时，最主要考虑的是油液的（粘度）。
液压传动基础知识
无物理意义，但它却是工程实际分析中经常用到的物理量。
工程上用运动粘度来表示油的粘度等级。 我国生产液压油采用40℃时的运动粘度值（mm2/s）为其粘 度等级标号，即油的牌号。 例如牌号为L-HL32的液压油，就是指这种油在40℃时的运动 粘度平均值为32mm2/s。
第一节 液压油
（3）温度对粘度的影响
第一节 液压油
二、液压油的种类及选用
（1）种类 可燃型液压油(矿物油型、合成烃型)、 耐火型液压油(包括乳化型、水、水—乙二醇型及合成型) 专用液压油(航空用、舰船用、炮用及车辆制动用液压油等)
第一节 液压油
（2）选用
选用的液压油粘度过高，将使系统因摩擦力而引起的功率损失过大 (机械效率下降)；选择液压油的粘度过低，将使系统因泄漏而引起的 功率损失增大(容积效率下降)。
A 第一章 液压传动基础知识
三、伯努利方程
2、实际液体的伯努利方程
第三节 流体动力学
当紊流时取 ，1层流时取 2
p1
gh1
1 2
1v12
p2
gh2
1 2
2v22
pW
动动能能修修正正系系数数
单位体积液 体在两断面 间流动的能
量损失
在用平均流速代替实际 流速计算动能时，必然 会产生误差。为了修正 这个误差，需引入动能 修正系数α
第一节 液压油
2.闪火点
油温升高时，部分油会蒸发而与空气混合成油气，此油气所能点 火的最低温度称为闪火点，如继续加热，则会连续燃烧，此温度 称为燃烧点。
3.粘度
（1）粘性的物理意义
液体在外力作用下流动时，分 子间的内聚力要阻止分子间的 相对运动，因而产生一种内摩 擦力，这一特性称为液体的粘 性。
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，
机械基础 (液压传动)
液压传动
二节
液压传动的基本参数及应用
一、液压传动的两个基本参数——压力和流量 1、压力（213页） 2、流量 （214页）
图17-4 静止液体内部的压力
液压传动
第二节
液压传动的基本参数及应用
二、压力损失和流量损失 （214页） 三、液压油
1.液压油的可压缩性和粘性 油液是液压传动系统中最常用的工作介质，同时也是液 压元件的润滑剂。油液的主要性质有密度、可压缩和粘性等。 液体受压力的作用后，其体积缩小的性质成为可压缩性。 一般情况下，在液压传动常用的压力范围内，液压油的可压 缩性对液压系统影响不大，可以忽略不计。 液体在受外力作用下流动时，液体分子之间的内聚力会 阻碍分子间的相对运动而产生内摩擦力，这一特性称为液体 的粘性。粘性的大小可以用粘度来表示。粘度大，内摩擦力 就大，液体就不易流动。油液的粘度是其最重要的特性之一， 也是用来选择液压油的主要依据。油液的粘度是随温度变化 而变化的。
液压传动
第一节
常用液压元件
2)径向不平衡力：径向不平衡作用力，使齿轮和轴承承 受载荷。当径向不平衡力很大时，会使轴弯曲变形，导致齿 顶与壳体内表面接触摩擦，产生磨损。同时也会加速轴承的 磨损，降低轴承的寿命。 为减小径向不平衡力的影响，通常采取缩小压油口同时 适当增大径向间隙的方法。 3)泄漏：齿轮泵在工作时，即存在轴向间隙、径向间隙 和啮合处间隙，这会使液压油从压油腔泄漏。端面轴向间隙 是主要泄漏渠道。泵的压力越高，间隙泄漏就会越大。为减 小泄漏，通常采用端面间隙自动补偿装置来减小端面轴向间 隙泄漏。
液压传动
第一节
液压传动的基本知识
2液压油的性能要求 ①合适的粘度和良好的粘温性能；②良好的润滑性能； ③纯度高、杂质少；④良好的抗泡性和空气释放性；⑤良好 的抗氧化性、抗磨性和防腐防锈性；⑥对金属及密封材料有 良好的相容性；⑦闪点和燃点高，流动点和凝点低；⑧同时 还应对人体无害、对环境污染小、价格便宜、寿命长。 3液压油的选用 正确选用液压油对提高液压系统的工作性能及可靠性， 以及延长系统使用寿命都是十分重要的。在选用液压油时， 一般根据液压系统的使用性能和工作环境等因素确定液压油 的品种及其合适的粘度。
液压传动基础知识
1.2.1 液压传动的工作原理及特征
特征一：力（或力矩）的传递是按照帕斯卡定律（静压传递定律）进行的。
p
F1 W A1 A2
压力取决于负载
压力的国际单位是帕斯卡（Pa）， 实际中常用兆帕（MPa）这一单 位，1MPa＝106Pa，另外在工程 中也常用单位巴（bar）， 1bar=1kgf/cm2≈0.1MPa，欧美国 家习惯使用psi（磅/平方英寸）作 单位，1psi=0.069bar =0.0069MPa。
1.传动方式的分类
◦ 原动机→传动机→工作机 ◦ 传动通常分为机械传动、电气传动和流体传动以及 它们的组合—复合传动等。 ◦ 机械传动—发展最早、目前应用最普遍的传动形式 ◦ 电气传动—在有交流电源的场合得到了广泛的应用
◦ 流体传动—液体传动（液压传动和液力传动）和气 体传动
• 以液体为工作介质进行能量传递和控制的传动方式 称为液体传动，它包括液压传动和液力传动。
1.3 液压传动的优缺点及应用
2.液压传动的主要缺点
◦ 1）液压传动不可避免地存在泄漏，同时，液 体又不是绝对不可压缩的，因此不宜在传动比 要求严格的场合采用。 ◦ 2）液压传动在工作过程中存在能量损失，如 摩擦损失、泄漏损失等，因此其传动效率较低， 一般为75%~80 %，故不宜用于远距离传动。而 且泄漏要及时妥善处理，否则不仅污染场地， 而且若附近有火种存在时，还可能引起火灾和 爆炸事故。
◦ 3）液压传动对油温的变化比较敏感，原因是 温度变化会引起液体茹性发生变化，使系统泄 漏增加，执行元件的工作性能也变坏，因此， 不宜在低温和高温条件下工作。 ◦ 4）为了减少泄漏，液压元件的制造精度要求 较高，因此，液压元件的制造成本较高，而且 对油液的污染比较敏感。 ◦ 5）液压系统故障的诊断比较困难，因此对维 修人员提出了更高的要求，既需要系统地掌握 液压传动的理论知识，又要具有一定的实践经 验。
液压传动基础知识
• 这里我们主要讲液压传动。因为现阶段工 程机械（包括路面机械、土方机械、起重 机械等）能量传递多数采用液压传动。
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第二节液压传动工作原理
一、 液压传动的定义：
借助于处于密闭容积内的液体的压
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第三节液压系统的组成和特点
●液压系统的组成：
液压系统由四个部分组成，即液压能 源元件，液压执行元件，液压控制元件和 液压辅助元件。 1. 液压能源元件
液压能源元件主要是液压泵，他将原 动机的机械能转换为液体的压力能，给液 压系统供给流量。
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2. 液压执行元件
液压执行元件是将液体的压力能 转换为机械能，带动工作负载作功。 液压执行元件包括液压缸和液压马达。
从上述液压千斤顶的工作原理中可以看出， 力从活塞1传到活塞8是通过液体进行的。因此， 活塞与液体间有力的作用，单位面积上所受的 力成为液体压力，如果不考虑液压损失和认为 活塞的运动是稳定运动，根据帕斯卡原理，油 室Ⅰ和油室Ⅱ的液体压力相等。
因此，我们可以清楚地看到，液压传动是用 液体作为工作介质，靠液体压力能来传递能量。
3. 液压控制元件
液压控制元件是各种控制阀，在 液压系统中起控制液体压力、流量和 液流方向的功能，以满足工作机构对 力、速度、位置和运动方向的要求。 液压控制阀包括压力控制阀、流量控 制阀和方向控制阀。
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4. 液压辅助元件
液压辅助元件包括密封件、油管、管 接头、蓄能器、滤油器、油箱、冷却器、 加热器等。虽然他们在液压系统中起辅 助作用，但对液压系统的正常工作、效 率、寿命等都有较大的影响。
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一. 静液压传动的基本原理 液压传动基本理论
3、液体静压力基本方程 液体静压力基本方程
p△A=Po △A+ ρgh△A 式中，ρgh△A为小液柱的重力， ρ—液体的密度 上式化简后得：p=p0+ρgh
2011年9月28日星期三
一. 静液压传动的基本原理 液压传动基本理论
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一. 静液压传动的基本原理 液压传动基本理论
绝对压力、 绝对压力 、 表压力 及真空度 有关表压力、绝 对压力和真空度 的 关 系 见 图 1-4 。
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一. 静液压传动的基本原理 液压传动基本理论
压力单位换算关系 及 相对应的作用力大小 压力 1Pa=N/m2 1bar=105Pa 1bar=1公斤 1Mpa=10bar 作用力/cm2 0.0001N 作用力/m2 1N
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一. 静液压传动的基本原理 液压传动基本理论
液体静压力： 1 、 液体静压力 ： 静止液体在单位面积上所受的法向力称为 静压力。静压力在液压传动中简称压力,在物理学中则称 为压强。如何定义液体中某点的压力？ 2.液体静压力有两个重要特性:
（1）液体静压力垂直于承压面,其方向和该面的内法线方向一致。这是由于液体 质点间的内聚力很小,不能受拉只能受压之故。 （2）静止液体内任一点所受到的压力在各个方向上都相等。为什么？如果某点 受到的压力在某个方向上不相等,那么液体就会流动,这就违背了液体静止的 条件。
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液压传动元件简介—液压泵 三. 液压传动元件简介 液压泵
1、压力 1）工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取 决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。 2）额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最 高压力称为液压泵的额定压力。 3）最高允许压力：在超过额定压力的条件下，根据试验准规定，允许液 压泵短暂运行的最高压力值，称为液压泵的最高允许压力，超过此压 力，泵的泄漏会迅速增加。
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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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3、操纵方式：
手动、液压、电液、电磁和机械换向。
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4、液压阀的阀口数量因阀而异，一般分5种，用字母表示阀口功能。
压力油口(P)：进入压力油的油口。 减压阀、顺序阀的出油口也是压力油口。 回油口(O或T)：低压油口，阀内低压油由此流出，流向下一个元件或油箱。 泄油口(L)：低压油口，阀体中漏到空腔中的低压油经它回到油箱。 工作油口：指方向阀的 A、B油口，连接执行元件 控制油口(K)：使控制阀动作的外接控制压力油由此进入。
用数字信息直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流量、 方向的阀类，可直接与计算机接口，不需要D/A转换器。
定值或开关控制阀
被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、
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管式连接
阀体进出口由 螺纹或法兰与油管连接。 安装方便。 板式连接 阀体进出口通 过连接板与油管连接。便 于集成。 插装式 将阀芯、阀套组 成的组件插入专门设计的 阀块内实现不同功能。结 构紧凑。 叠加式 是板式连接阀的 一种发展形式。
四、压力继电器
压力继电器是利用液体压力来启闭电气触点的液压电气转换元件，它在油液 压力达到其设定压力时，发出电信号，控制电气元件动作，实现泵的加载或卸荷、 执行元件的顺序动作或系统的安全保护和连锁等功能。
柱塞式压力继电器结构原理 当油液压力达到压力继电器的设定 压力时，作用在柱塞1上的力通过顶 杆2合上微动开关4，发出电信号。
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1.结构和工作原理
直动式减压阀工作原理： 当阀心处在原始位臵时，它的阀口 是打开的，阀的进、出口沟通。阀心 由出口处的压力控制，出口压力未达 到调定压力时阀口全开，阀心不工作。 当出口压力达到调定压力时，阀心上 移，阀口关小，整个阀处于工作状态。
如忽略其他阻力，仅考虑阀心上的液压力和弹簧力相平衡的条件，可以认为 出口压力基本上维持在某一调定值上。如出口压力减小，阀心下移，阀口开大， 阀口处阻力减小，压降减小，使出口压力回升到调定值上。反之，如出口压力增 大，则阀心上移，阀口关小，阀口处阻力加大，压降增大，使出口压力下降到调 定值上。
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公称通径 额定压力
2、液压控制阀的性能参数
代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。与阀的进出油口连接的油 管应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量， 最大不得大于额定流量的1.1倍。 阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀，实际最高压力有时还与阀的 调压范围有关；对换向阀，实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。
系统正常工作，两位两通阀断开，溢流阀溢流稳压； 液压缸停止工作，两位两通阀接通远程控制油口和油箱，在近于零压下溢流， 液压泵卸荷空运转
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二、顺序阀
利用液体压力来自动控制液体传动系统中各执行元件动作先后顺序的液压元件。 按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。 通过改变上盖或底盖的装配位臵得到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄 四种结构类型。
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先导型溢流阀
结构组成 由先导阀和主阀组成。先 导阀实际上是一个小流量直 动型溢流阀，其阀芯为锥阀。 主阀芯上有一阻尼孔，且上 腔作用面积略大于下腔作用 面积，其弹簧只在阀口关闭 时起复位作用。
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1-主阀心 2，8-阻尼孔 3-主阀弹簧 4-先导阀心 5-先导阀弹簧 6-调压手轮 7-螺堵
限速锁。如远控平衡阀可限制重物 下降的速度。
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三、减压阀
减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使 其出口压力低于进口压力的压力控制阀。 按调节要求不同，有定值减压阀，定差减压阀， 定比减压阀。其中定值减压阀应用最广，简称 减压阀。
对减压阀要求：出口压力维持恒定，不受入口压力及通过流量大小的影响
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压力继电器功用
压力继电器用在顺序动
作回路中。当执行元件 工作压力达到压力继电 器调定压力时，压力继 电器发出电信号，使电 磁铁得电，换向阀换向， 从而实现两液压缸的顺 序动作。
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压力继电器主要性能：
组成：主阀和先导阀。 当阀P口压力较低、先导阀心4未开启时，作用在主阀心1上的液压力合力方向 与弹簧3的作用力相同，阀关闭。 阀有两个阻尼孔2和8，1个在主阀心，1个在先导阀座上
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P口压力增加，阻尼孔2、流道a、阻尼孔8→先导阀心前腔压力增加，克服先导阀弹簧预调力使 先导阀开启，液流从P口经阻尼孔2、流道a、阻尼孔8、开启的先导阀4和通道b流到T口——流量 在阻尼孔2两端产生压差，压差作用在阀心上下面积上的合力正好与主阀弹簧力平衡，主阀心处 于开启的临界状态 P口压力再稍增加，流经阻尼孔的流量也稍微增大，阻尼孔2两端压力差克服主阀弹簧力使主阀 打开。 从P口输入流量分成两部分： 1)少量流量经先导阀后流向出油口T； 2)大部分经主阀节流口流向T口。
按结构形式分 直动型溢流阀 先导型溢流阀
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直 动 型 溢 流 阀
1-阻尼孔 2-阀体 3-阀心 4-阀盖 5-调压螺钉 6-弹簧座 7-弹簧
结构原理 ：直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、阀盖、调压螺钉等组成。
阀体进油口旁接在泵的出口，出口接油箱。原始状态，阀芯在弹簧力的作用 下处于最下端位臵，进出油口隔断。进口油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在 阀芯底端面，当液压力≥弹簧力时，阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口 溢回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满足压力流量方程。 调节弹簧7的预压力，调整溢流压力。改变弹簧刚度，改变调压范围
压力控制阀基本工作原理
——通过液压作用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。
调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，该弹簧是压力控制阀的重要 调节零件——调压弹簧。
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一 、溢流阀(安全阀)
作用：通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力保持恒定， 实现稳压、调压或限压作用。 定量泵调速系统中，溢流稳压，常开，调定压力较低;容积调速 系统中，限定最高压力，常闭，安全保护。
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应用
1)作溢流阀用(常开) 保持系统压力基本稳定。
2)作安全阀用(常闭) 保证液压系统安全。 3)作背压阀用溢流阀(一般为直动式)装在系统回油路上， 产生回油阻力，改善执行元件的运动平稳性 。
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4)作卸荷阀用
锥阀
球阀
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根据控制方式不同分类
比例控制阀 伺服控制阀 数字控制阀
叠加阀。
被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例 阀和带内反馈的电液比例阀。 被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变化 的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。
5、 对液压阀要求：
(1)动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小 (2)油液流过时压力损失小 (3)密封性能好 (4)结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性好
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第二节 压力控制阀
压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。 包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。
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顺序阀应用(1)控制多个执行元件顺序动作
内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。 进口压力先达到阀的调定压力，出口压力取决 于负载。 当负载压力高于阀调定压力时，进口压力=出口 压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时， 进口压力=调定压力，阀开口一定。
流经先导阀的流量极小——主阀心上腔的压力基本上和由先导阀弹簧预调力所确定的先导阀心前 腔压力相等，主阀上阻尼孔2两端用以打开主阀心的压差仅须克服主阀弹簧的作用力、主阀心重 量及液动力。 认为：溢流阀进口处压力基本上由先导阀弹簧预调力所确定。在溢流阀的主阀心升起且有溢流 作用时，溢流阀进口处的压力可维持由先导阀弹簧所调定的定值。 先导式溢流阀中流经先导阀的油液可内泄，也可外泄。 外泄时将先导阀回油单独引回油箱，将先导阀回油口与主阀回油口T的连接通道b堵住。 远程控制口K通过二位二通阀接通油箱时，主阀心1上腔压力接近零，主阀心在很小的压力下可 向上移动且阀口开得最大——泵输出的油液在很低的压力下通过阀口流回油箱，实现卸荷作用。 如果将K口接到另一个远程调压阀上，并使打开远程调压阀的压力小于打开溢流阀先导阀心4 的压力，则主阀心上腔的压力(即溢流阀的溢流压力)就由远程调压阀来决定。远程调压阀可对系 统的溢流压力实行远程调节。
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定值减压阀
先导型溢流阀
比较先导型溢流阀： 减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；溢流阀是进口压力控制， 保证进口压力为定值。 减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。 减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出口。
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1
目
录
一、液压传动原理及工作特征
二、工作介质——液压油
三、液压泵 四、液压缸 五、液压控制阀 六、辅助元件 七、液压基本回路