液压与气压传动第一章 液压与气动概述
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液压技术教案第一章液压与气压概论
第1章 液压与气动技术概论液压与气压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。
液压与气压传动技术是以流体—液压油液（或压缩空气）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式，它们的工作原理基本相同。
机器包括原动机、传动机构和执行机构。
原动机有电动机、内燃机、燃气轮机等形式；传动机构有电气传动、机械传动和流体传动，其中，流体传动是利用气体和液体等介质传递动力和能量的，包括气压传动和液体传动。
液体传动是利用液体作为工作介质来传递和控制能量的，包括液力传动和液压传动等两种形式；气压传动是利用气体传递和控制能量的。
液压传动是利用密封容积内液体体积的变化来传递和控制能量的；而液力传动是利用非封闭的液体的动能或势能来传递能量和控制能量的。
1.1 液压传动的工作原理液压千斤顶是机械行业常用的工具，常用这个小型工具顶起较重的物体。
下面以它为例简述液压传动的工作原理。
图1.1所示为液压千斤顶的工作原理图。
有两个液压缸1和6，内部分别装有活塞，活塞和缸体之间保持良好的配合关系，不仅活塞能在缸内滑动，而且配合面之间又能实现可靠的密封。
当向上抬起杠杆时，液压缸1活塞向上运动，液压缸1下腔容积增大形成局部真空，单向阀2关闭，油箱4的油液在大气压作用下经吸油管顶开单向阀3进入液压缸1下腔，完成一次吸油动作。
当向下压杠杆时，液压缸1活塞下移，液压缸1下腔容积减小，油液受挤压，压力升高，关闭单向阀3，液压缸1下腔的压力油顶开单向阀2，油液经排油管进入液压缸6的下腔，推动大活塞上移顶起重物。
如此不断上下扳动杠杆就可以使重物不断升起，达到起重的目的。
如杠杆停止动作，液压缸6下腔油液压力将使单向阀2关闭，液压缸6活塞连同重物一起被自锁不动，停止在举升位置。
如打开截止阀5，液压缸6下腔通油箱，液压缸6活塞将在自重作用下向下移，迅速回复到原始位置。
《液压与气动概述》课件
液压回路与系统
液压回路
液压回路是液压系统中各种元件和管路的组合，用于实现特定的功能或动作。根据不同的需求，可以设计出各种 不同的液压回路。
液压系统
液压系统是由各种液压元件组成的完整体系，用于实现能量的传递、转换和控制。一个完整的液压系统通常包括 原动机、液压泵、液压阀、液压缸等元件。
CHAPTER 03
液压系统具有大推力、高精度、高稳 定性和易于实现复杂运动轨迹的优点 ；气动系统则具有清洁、安全、简单 和易于实现自动控制的优点。
工作原理与组成
工作原理
液压系统通过液压泵将液压油加压，使其具有能量，然后通过控制阀和执行机构 （如油缸、马达等）将能量转化为机械运动；气动系统则是通过压缩空气加压， 通过控制阀和执行机构（如气缸、气马达等）将能量转化为机械运动。
气动系统基础
压缩空气与气源处理装置
压缩空气
压缩空气是气动系统中的动力源，通过 压缩空气，可以使执行元件进行工作。
VS
气源处理装置
气源处理装置包括空气压缩机、冷却器、 过滤器和气罐等，用于产生和储存压缩空 气，并对其进行过滤、干燥和调压等处理 ，以确保气动系统的正常工作。
气动执行元件
气缸
气缸是气动系统中常用的执行元件，通过接收压缩空气，推动活塞运动，实现机械能的输出。
组成
液压系统由液压泵、控制阀、执行机构、管道和油箱等组成；气动系统由空气压 缩机、控制阀、执行机构、管道和储气罐等组成。
应用领域与优势
应用领域
液压系统广泛应用于工程机械、汽车制造、航空航天、船舶 工业等领域；气动系统广泛应用于自动化生产线、包装机械 、物料搬运等领域。
优势
液压系统能够传递大推力，实现高精度和高稳定性运动，适 用于重型设备和大型机械；气动系统具有清洁、安全、简单 和易于实现自动控制的优点，适用于自动化生产线和需要快 速响应的场合。
液压与气压传动工作原理
28
5.液压与气压传动发展概况
(3) 近30年来，由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、 材料科学、微电子技术等学科的发展，再次将液压技术推向前 进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自 动化技术，在国民经济的各个部门都得到了应用，如工程机械、 数控加工中心、冶金自动线等。
29
5.液压与气压传动发展概况
27
5.液压与气压传动发展概况
1、历史 (1) 1795年，英国的J.布拉默应用帕斯卡原理发明了水压机,用 于打包、榨植物油等。到19世纪中期,英国开始把水压机用于锻 造，水压机遂逐渐取代了超大型蒸汽锻锤。 (2) 第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、 动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也 大大促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用， 并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格 化、系列化而在机械制造，工程机械、农业机械、汽车制造等 行业中推广开来。
13
2.用于锻压机械
14
液压与气动技术应用图例 3.用于水坝船闸
15
4.用于隧道机械
16
5.用于机床
17
液压与气动技术应用图例
6.用于工业 机器人、机 械手（臂）、 自动化生产 线……
实例视频1：液压 机械手，液压 压机
实例视频2：全 自动液压压 砖机
18
三、液压系统的基本组成
1、液压传动系统组成
2、未来发展方向 （1） 提高效率，降低能耗 （2） 提高技术性能和控制性能，适应机电一体化发展的需要 （3） 发展集成、复合、小型化、轻量化元件 （4） 开展液压系统自动控制技术方面的研究与开发 （5） 加强以提高安全性和环境保护为目的的研究开发 --水基难燃介质、无污染的纯水液压技术
5.液压与气压传动发展概况
(3) 近30年来，由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、 材料科学、微电子技术等学科的发展，再次将液压技术推向前 进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自 动化技术，在国民经济的各个部门都得到了应用，如工程机械、 数控加工中心、冶金自动线等。
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5.液压与气压传动发展概况
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5.液压与气压传动发展概况
1、历史 (1) 1795年，英国的J.布拉默应用帕斯卡原理发明了水压机,用 于打包、榨植物油等。到19世纪中期,英国开始把水压机用于锻 造，水压机遂逐渐取代了超大型蒸汽锻锤。 (2) 第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、 动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也 大大促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用， 并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格 化、系列化而在机械制造，工程机械、农业机械、汽车制造等 行业中推广开来。
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2.用于锻压机械
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液压与气动技术应用图例 3.用于水坝船闸
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4.用于隧道机械
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5.用于机床
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液压与气动技术应用图例
6.用于工业 机器人、机 械手（臂）、 自动化生产 线……
实例视频1：液压 机械手，液压 压机
实例视频2：全 自动液压压 砖机
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三、液压系统的基本组成
1、液压传动系统组成
2、未来发展方向 （1） 提高效率，降低能耗 （2） 提高技术性能和控制性能，适应机电一体化发展的需要 （3） 发展集成、复合、小型化、轻量化元件 （4） 开展液压系统自动控制技术方面的研究与开发 （5） 加强以提高安全性和环境保护为目的的研究开发 --水基难燃介质、无污染的纯水液压技术
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
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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
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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
液压与气动全篇
(2)空气的粘性很小，在管路中的阻力损失远远小于液压 传动系统，宜于远程传输及控制。
(3)工作压力低，元件的材料和制造精度低。
(4)维护简单，使用安全，无油的气动控制系统特别适用 于无线电元器件的生产过程，也适用于食品及医药的生产 过程。 (5)气动元件可以根据不同场合，采用相应材料，使元件 能够在恶劣的环境(强振动、强冲击、强腐蚀和强辐射等) 下进行正常工作。
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。为什么？
•
• • ①能够方便地实现无级调速，调速范围大。 • ②与机械传动和电气传动相比，在相同功率情况下，液压
传动系统的体积较小，重量较轻。③工作平稳，换向冲击
• ④便于实现过载保护，而且工作油液能使传动零件实现自
• ⑤操纵简单，便于实现自动化，特别是与电气控制联合使
• ⑥液压元件实现了系列化、标准化和通用化，易于设计、 制造和推广应用。
（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。
3、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
3、液体静压力基本方程说明什么问题： （1） 静止液体中任何一点的静压力为作用在液面
●气压传动与电气、液压传动相比有以下缺点：
(1)气压传动装置的信号传递速度限制在声速(约340m／s) 范围内，所以它的工作频率和响应速度远不如电子装置， 并且信号要产生较大的失真和延滞，也不便于构成较复杂 的回路，但这个缺点对工业生产过程不会造成困难。
(3)工作压力低，元件的材料和制造精度低。
(4)维护简单，使用安全，无油的气动控制系统特别适用 于无线电元器件的生产过程，也适用于食品及医药的生产 过程。 (5)气动元件可以根据不同场合，采用相应材料，使元件 能够在恶劣的环境(强振动、强冲击、强腐蚀和强辐射等) 下进行正常工作。
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。为什么？
•
• • ①能够方便地实现无级调速，调速范围大。 • ②与机械传动和电气传动相比，在相同功率情况下，液压
传动系统的体积较小，重量较轻。③工作平稳，换向冲击
• ④便于实现过载保护，而且工作油液能使传动零件实现自
• ⑤操纵简单，便于实现自动化，特别是与电气控制联合使
• ⑥液压元件实现了系列化、标准化和通用化，易于设计、 制造和推广应用。
（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。
3、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
3、液体静压力基本方程说明什么问题： （1） 静止液体中任何一点的静压力为作用在液面
●气压传动与电气、液压传动相比有以下缺点：
(1)气压传动装置的信号传递速度限制在声速(约340m／s) 范围内，所以它的工作频率和响应速度远不如电子装置， 并且信号要产生较大的失真和延滞，也不便于构成较复杂 的回路，但这个缺点对工业生产过程不会造成困难。
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。
《液压与气动》电子课件
第1章 绪论
❖1.2.3 液压与气压传动的弱点
传动介质易泄漏和可压缩性会使传动比不能严格保证； 由于能量传递过程中压力损失和泄漏的存在使传动效率 低，特别是气压传动系统输出力较小，且传动效率低。 液压传动系统的工作压力较高，控制元件制造精度高， 系统成本较高，系统工作过程中发生故障不易诊断，特 别是泄漏故障较多。 空气的压缩性远大于液压油的压缩性，因此在动作的响 应能力、工作速度的平稳性方面气压传动不如液压传动。
第1章 绪论
❖1.1 液压与气压传动的工作原理与系统组成
1.1.1 液压传动的工作原理 在我们对液压传动系统还缺 乏认识的情况下，先从液压 千斤顶的工作原理的了解着 手。液压千斤顶是一个常用 的维修工具，它是一个较为 完整的液压传动装置。液压 千斤顶的工作原理如图1-l所 示。
1－油箱 2－放油阀 3－大缸体 4－大活塞5－单向阀6－杠杆手柄 7－小活塞 8－小缸体 9－单向阀
第２章 液压流体力学基础
2．实际液体的伯努利方程 实际液体在流动时是具有粘性的，由此产生的内摩擦力将造成总水 头（三种水头之和）的损失，使液体的总水头沿流向逐渐减小，而 不再是一个常数；而且，在用平均流速代替实际流速进行动能计算 时，必然会产生误差，为了修正这个误差，引入动能修正系数α。 一般层流时取α≈2，紊流时取α≈1，理想时α=1。则修正后的实 际液体的伯努利方程为
简化得
p△A=p0△A＋ρgh△A
p=p0＋ρgh
(2-7)
该式称为液体静力学基本方程。
第２章 液压流体力学基础
液体静力学方程表明了静止液体中的压力分布规律，即： (1)静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的压力p0和液体重力 所产生的压力 之和。 (2)液体中的静压力随着深度h的增加而线性增加。 (3)在连通器里，同一种静止液体中只要深度h相同，其压力就相等， 称之为等压面。
液压与气动技术第1章 液压与气压传动基础知识
4
四、课程的考核
平时成绩和期末考试
平时成绩（50％）：
平时表现20％＋实验及作业30％
期末考核：50％
5
五、本课程的学时安排
第1章 液压传动和流体力学基础
第 2 6学时 章 液 压 动 力
6学时
元 件
第
3
6学时
章
液
压
执
行
元
件
第4章 液压控制元件与液压基本回路 第 5 6学时 第
6
10学时 辅 助 装 置
8
第1章 液压传动与流体力 学基础知识
9
本章要学习：
什么是液压传动？ 液压传动应用于那些领域？ 液压传动的工作原理如何？ 液压系统是如何组成的？ 液压传动有何特点？ 液压传动的发展和方向。
10
1.1.1 液压传动的基本概念
《液压与气动》电子课件
工作机构运动的实现
任何工作机构（机器）一般主要由四部分组成
我国已经制定了一种用规定的图形符号来表示液压原理图中的各元件和 连接管路的国家标准，即“液压系统图图形符号（GB/T786.1— 1993））”，目前最新的图形符号标准为GB/T786.1—2009）。此 液压系统原理图可简化为图形符号图，如图1-2 (c)所示。使用这些图 形符号可使液压系统图简单明了，且便于绘图。
1
二、主要学习内容
1、液压传动 液压传动基本原理和理论； 液压元件的结构原理和特性； 液压基本回路和系统设计分析； 典型系统应用；
2
二、主要学习内容
2、气压传动（气动技术） 气压传动基本原理和理论； 气动元件的结构原理、特性和应用； 气动基本回路原理和分析； 气动系统程序控制基本设计方法； 典型系统应用；
液压与气动技术)第1章液压与气压传动基础知识
工作原理与组成
工作原理
液压与气压传动系统通过密闭工作腔内工作流体的压力能来 传递动力。
组成
液压系统由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件等组 成，气压系统由气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件 等组成。
应用领域与发展趋势
应用领域
液压与气压传动广泛应用于工程机械、农业机械、汽车工业、航空航天、智能 装备等领域。
系统性能测试与优化
搭建测试平台
根据系统原理图搭建测试平台，模拟实际工作条件对系统进行测 试。
进行性能测试
通过测试平台对系统的各项性能指标进行测试，如响应时间、稳定 性、效率等。
系统优化
根据测试结果对系统进行优化，改进系统设计或调整元件参数，提 高系统的性能和可靠性。
THANKS FOR WATCHING
液压泵与液压马达
液压泵是液压传动系统中的动力元件，用于将机械能转换为液压能，为系统提供压 力油。
液压马达是液压传动系统中的执行元件，用于将液压能转换为机械能，驱动负载运 动。
液压泵和液压马达的工作原理、结构及性能参数各不相同，根据使用要求进行选择。
液压缸
01
液压缸是液压传动系统中的执行元件，用于将液压能转换为机 械能，驱动负载运动。
气压执行元件
气压执行元件的种类
气压执行元件包括气马达、气缸等，用于将压 缩空气转化为机械能。
气压执行元件的特点
气压执行元件具有结构简单、体积小、重量轻、 动作快等优点。
气压执行元件的应用
气压执行元件广泛应用于各种自动化设备和生产线，实现各种机械运动和动作。
气压控制元件
气压控制元件的种类
气压控制元件包括各种阀门、控制阀等，用于控制压缩空气的流 动和压力。
《液压与气压传动》课件
01
除了以上主要元件外，液压系统 中还需要一些辅助元件，如油箱 、过滤器、冷却器等。
02
这些辅助元件的作用是保证液压 系统的正常工作和延长元件的使 用寿命。
03
气压系统元件
气瓶
压缩空气储存设备
01
气瓶是用于储存压缩空气的设备，通常由金属制成，如钢或铝
。
分合有多种分类和规格，常见的
气动辅助元件
过滤器
过滤器用于清除压缩空气中的杂质和水分，保证 气动系统的正常运行。
油雾器
油雾器用于向气动系统中添加润滑油，减少摩擦 和磨损，提高系统的使用寿命。
消声器
消声器用于降低气动系统运行时的噪音，保护人 员和环境免受噪音污染。
04
液压与气压传动系统设计
系统设计流程
确定设计目标
明确液压或气压传动系统的功 能和性能要求，确定系统的基
液压缸的设计和制造需要考虑到负载、速度、压力等参数，以确保其正常工作和寿 命。
液压马达
液压马达是液压系统中的动力输 出元件，用于将液压能转换为机
械能，驱动机械设备转动。
液压马达的种类很多，包括齿轮 马达、叶片马达、柱塞马达等。
液压马达的选择需要考虑转速、 扭矩、效率等参数，以确保其满
足实际需求。
液压辅助元件
确定系统流量和压力
根据负载需求和系统的工作循环，计 算液压或气压传动系统的流量和压力 。
元件选择与校核
根据元件的工作参数和性能要求，选 择合适的液压或气压元件，并进行必 要的校核计算。
系统效率计算
根据系统的功率输入和输出，计算液 压或气压传动系统的效率，评估系统 的能源利用效果。
控制性能分析
对液压或气压传动系统的控制性能进 行分析，包括响应速度、稳定性和精 度等。
《液压与气动技术》复习指导
第四章
液压执行元件
• 单作用和双作用液压缸
• 双活塞杆液压缸又称为双作用液压 缸，单活塞杆液压缸又称为单作用 液压缸。（×）
第四章
液压执行元件
• 液压缸推力和速度计算
• 已知单活塞杠液压缸的活塞直径D为活塞直 径d的两倍，差动连接的快进速度等于非差 动连接前进速度的(C )倍。 • A 2 B 4/3 C 4 • 双出杠液压缸，采用活塞杠固定安装，工 作台的移动范围为缸筒有效行程的( C)。 • A 1倍 B 2倍 C 3倍 D 4倍
• 图为齿轮泵及齿轮马达的工作原理图，齿 轮按图示方向旋转，那么齿轮泵及齿轮马 达的进油口分别为（ A ）和 D （ ），出油口 C • 分别为（ ）和（ ）。 B
第三章 液压动力元件
• 叶片式液压马达的工作 原理如右图所示, 转子 按图示方向旋转, • 当其作泵用时，进、出 油口分别为（B）和 （A）； • 当其作液压马达用时,进、 出油口分别为（A）和 （B）。
第五章
液压控制元件
• 图中阀1、2、3的调整压力应满足怎样的关 系？
Py1 Py 2 ; Py1 Py3 ; Py 2 Py3
第五章
液压控制元件
• （a）、（b）图中所示两个基本回路有何 不同？
Py 2、Py 3
因为a)中换向阀、 通过的流量大于b)中换向阀、 通过的流量, 故，a)中换向阀、 的规格大于b)中换向阀、 的规格
D
第三章 液压动力元件
• 轴向柱塞泵和轴向柱塞马达的工作原理图。 当缸体如图示方向旋转时，请判断各油口 D 压力高低，(1)作液压泵用时 _____(2)作 C 油马达用时 _____ • A ａ为高压油口 b为低压油口 • B b 为高压油口 a为低压油口 • C c 为高压油口 d为低压油口 • D d 为高压油口 c为低压油口
液压与气压传动技术教程.pdf
压力相等的点组成的面叫等压面.
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
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
液压与气动技术-气压传动技术
第三节 气动执行元件
液 压
一、气缸
与
气 压
薄
传膜
动 技
式
术气 缸
(a)单作用式
(b)双作用式
薄膜式气缸是一种利用膜片在压缩空气作用下
产生变形来推动活塞杆作直线运动的气缸。
薄膜式气缸与活塞式气缸相比较，具有结构紧
凑、简单、成本低、维修方便、寿命长和效率高
等优点。
第三节 气动执行元件
液 压
一、气缸
与 气缸的使用时应注意以下几点：
传
动
技 术
➢ 气马达
第三节 气动执行元件
液 压
一、气缸
与 气
1、气缸分类
压
传
动
技
术
第三节 气动执行元件
液 压
一、气缸
与
气 压
气
传液
动 技
阻
术尼
缸
普通气缸工作时，由于气体的压缩性，当外部载荷 变化较大时，会产生“爬行”或“自走”现象，例 气缸的工作不稳定。为了使气缸运动平稳，普遍采 用气液阻尼缸。
动 正常，各螺栓是否松动，压力表、气阀是否完
技 术
好，压缩机必须安装在来稳牢固的基础上。
压缩机的工作压力不允许超过额定排气压力， 以免超负荷运转而损坏压缩机和烧毁电动机。
一、典型气源系统组成
液 压
1. 空气压缩机（气压发生装置）
与
气 空气压缩机安全技术操作方法
压
传 动
不要用手去触摸压缩机气缸头、缸体、排气
术 在气压传动中使用最广泛的是叶片式
和活塞式马达。
第三节 气动执行元件
液 压
二、气马达
与
气 1、叶片式气马达
-液压与气压传动全面知识
高；不能保持严格的传动比。 （2）液压传动油温变化敏感。温度变化 时，速度不稳定。不宜用于温度变化太大
的场合
★气压传动的特点
1、以空气为介质：来源方便；不污染环境， 排气处理简单、管路不易堵塞、不存在介质
变质等——维护方便；工作环境适应性强；
2、流动损失小：远距离传输和控制；
3、有压缩性：运动稳定性差、输出力较小；
§3-1 液压泵概述
一、液压泵的工作原理及分类
1—偏心轮 2—柱塞 3—泵体 4—弹簧 5、6—单向阀 a—密封容积
1、液压泵的工作原理 密封容积增大，产生真空——吸油； 密封容积减小，油液被迫压出——压油 。 ■原理：依靠密封容积的变化进行吸油和压 油——称为容积式液压泵。 ＊必备条件 （1）必须有密闭而且可以交替变化的容积， 以完成吸油和排油； （2）必须有配流装置，将吸油和排油分开
液 压与气动技术
成都职业技术学院机电系
第一章 液压传动概述
■传动：机械传动、液压传动、气压传动 电气传动 ●液压传动传动发展概况 ●液压传动工作原理及组成部分 ●液压传动的优缺点 ●液压传动的工作介质
§1-1 液压传动发展概况
■18世纪末 英国制成第一台水压机 19世纪 炮塔转位器、六角车床和磨床. 二战:兵器（功率大反应快)战后转向民用 20世纪60年代后 发展为一门完整的自动化技术 液压传动真正的发展也只是近三四十年的事 ■现在国外 95%工程机械、90%数控加工中心、 95%以上的自动线采用液压传动。 ■采用液压传动的程度成为衡量一个国家工业水平的 重要标志
b)轴向间隙 补偿装置:
浮动轴套
浮动侧板
（2） 径向力不平衡
1）原因：径向液压力分布 不均 2）危害：轴承磨损、刮壳 3）措施：缩小压油口 ※ 压油口缩小后，安装时
的场合
★气压传动的特点
1、以空气为介质：来源方便；不污染环境， 排气处理简单、管路不易堵塞、不存在介质
变质等——维护方便；工作环境适应性强；
2、流动损失小：远距离传输和控制；
3、有压缩性：运动稳定性差、输出力较小；
§3-1 液压泵概述
一、液压泵的工作原理及分类
1—偏心轮 2—柱塞 3—泵体 4—弹簧 5、6—单向阀 a—密封容积
1、液压泵的工作原理 密封容积增大，产生真空——吸油； 密封容积减小，油液被迫压出——压油 。 ■原理：依靠密封容积的变化进行吸油和压 油——称为容积式液压泵。 ＊必备条件 （1）必须有密闭而且可以交替变化的容积， 以完成吸油和排油； （2）必须有配流装置，将吸油和排油分开
液 压与气动技术
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第一章 液压传动概述
■传动：机械传动、液压传动、气压传动 电气传动 ●液压传动传动发展概况 ●液压传动工作原理及组成部分 ●液压传动的优缺点 ●液压传动的工作介质
§1-1 液压传动发展概况
■18世纪末 英国制成第一台水压机 19世纪 炮塔转位器、六角车床和磨床. 二战:兵器（功率大反应快)战后转向民用 20世纪60年代后 发展为一门完整的自动化技术 液压传动真正的发展也只是近三四十年的事 ■现在国外 95%工程机械、90%数控加工中心、 95%以上的自动线采用液压传动。 ■采用液压传动的程度成为衡量一个国家工业水平的 重要标志
b)轴向间隙 补偿装置:
浮动轴套
浮动侧板
（2） 径向力不平衡
1）原因：径向液压力分布 不均 2）危害：轴承磨损、刮壳 3）措施：缩小压油口 ※ 压油口缩小后，安装时
液压与气动技术ppt课件
4〕液压元件制造精度要求较高，造价较贵， 而且对任务介质的污染比较敏感。
5〕液压传动出现缺点时不易找出缘由。
二、气压传动的特点 〔1〕气压传动的优点 1〕空气来源方便，运用后直排大气，不污染
环境。 2〕便于集中供气和远间隔传输和控制. 3)与液压传动相比较,气压传动具有动作迅速，
反映快，维护简单、管路不易堵塞，且不 存在介质蜕变、补充和改换等； 4〕任务环境顺应性强。
用途:工程机械、冶金、军工、农机、 汽车轻纺、船舶、石油、航空和机床 等
发掘机
液压翻斗车
飞 机
船舶
船闸
汽车制动系统
汽车液压制动系统
汽车气压制动系统
磨床
磨床任务台
磨床任务过程和刀具
机床
压床
液压辅件
小松发掘机主液压泵
汽车起重机
汽车起重机任务过程
p G F2 F1 A2 A2 A1
或
F2
F1
A2 A1
系统的压力取决于作用负载的大小
液压传开任务原理
液压传动的特点：
1〕液压传动以液体作为传送运动和动力的任 务介质，而且传动中必需经过两次能量转 换。它先经过动力安装将机械能转换为液 体的压力能，后又将压力能转换为机械能 做功。
2〕油液必需在密闭容器〔系统〕内传送，而 且必需有密闭容积的变化。
动的任务原理、特点、组成和作用。
复习与思索
P6：1、2、、3
再见！
大活塞的运动速度取决于输入的流量。
使大活塞上的负载上升所需求的功率：
P=F2v2=pA2qv/A2=pq
液压功率：压力和流量的乘积
第二节 液压与气动传动系统的组成 图1-2所示为 简化磨床 任务台液压 系统任务原 理图
5〕液压传动出现缺点时不易找出缘由。
二、气压传动的特点 〔1〕气压传动的优点 1〕空气来源方便，运用后直排大气，不污染
环境。 2〕便于集中供气和远间隔传输和控制. 3)与液压传动相比较,气压传动具有动作迅速，
反映快，维护简单、管路不易堵塞，且不 存在介质蜕变、补充和改换等； 4〕任务环境顺应性强。
用途:工程机械、冶金、军工、农机、 汽车轻纺、船舶、石油、航空和机床 等
发掘机
液压翻斗车
飞 机
船舶
船闸
汽车制动系统
汽车液压制动系统
汽车气压制动系统
磨床
磨床任务台
磨床任务过程和刀具
机床
压床
液压辅件
小松发掘机主液压泵
汽车起重机
汽车起重机任务过程
p G F2 F1 A2 A2 A1
或
F2
F1
A2 A1
系统的压力取决于作用负载的大小
液压传开任务原理
液压传动的特点：
1〕液压传动以液体作为传送运动和动力的任 务介质，而且传动中必需经过两次能量转 换。它先经过动力安装将机械能转换为液 体的压力能，后又将压力能转换为机械能 做功。
2〕油液必需在密闭容器〔系统〕内传送，而 且必需有密闭容积的变化。
动的任务原理、特点、组成和作用。
复习与思索
P6：1、2、、3
再见！
大活塞的运动速度取决于输入的流量。
使大活塞上的负载上升所需求的功率：
P=F2v2=pA2qv/A2=pq
液压功率：压力和流量的乘积
第二节 液压与气动传动系统的组成 图1-2所示为 简化磨床 任务台液压 系统任务原 理图
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第1章 液压与气压传动概论
当换向阀3阀芯处于 左位时，压力油经阀2→阀 3→管道→液压缸4的腔，推 动活塞向右运动。液压缸右 腔的油液经管道→阀3→油 箱。当阀3阀芯处于右端位 置时，液压缸活塞反向运动。 当阀3处于中位时，活塞静 止不动。
改变阀2的开口→流 量改变→运动速度改变。液 压缸的工作压力取决于负载。
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/T786-93绘制的图1-2(a)所示液压系统原理图。
能源介质 控制方法 应该要理解的内容
能源介质： 液压与气压传动是以有压流体
（压力油或压缩空气）为能源介质。 实现传动和控制的方法：
液压与气压传动实现传动和控 制的方法基本相同：利用各种控制元件 组成能够实现特定功能的基本回路，再 由若干回路有机组合成能完成一定控制 功能的传动系统，从而进行能量的传递、 转换与控制 。 了解的内容：
9
第1章 液压与气压传动概论
1.5 液压与气压传动发展及应用概况
主要经历如下阶段：
17、18世纪—液压基础理论的建立（流体运动原理、物体在流动的 液体中的粘性和阻力表问1-题1液、压与流气体压能传量动传递在原各理类、机静械压行传业递中原的理应）用举例
18世纪末行—业世名称界上第一台水压机由英国制造应用举例
900T运梁车液压系统
PW高炉煤气洗涤塔液压系统
宝钢镀锡线液压系统 12
泵站
第1章 液压与气压传动概论
大包滑动水口系统 镀锡线系统
13
电厂液压系统 翻钢机液压系统
第1章 液压与气压传动概论
辊压机液压系统
环保机械液压系统
机床液压系统 14
夹具液压泵站
第1章 液压与气压传动概论
本章结束！
欢迎提出宝贵意见和建议!
2. 气压传动的优点、缺点要6求）较液低压系统的设计、制造和使用比较方便。
4）7）气用动液系压统传维动护实简现单直，线管运道动远比用机械传 不动易简堵单塞。 5）缺使点用：安全, 并且便于实现 过1载）保较护多。的能量损失。 缺2点）：工作性能易受温度变化的影响 。 1）3）平液稳压性元不件如的液制压造传精动度要求较高，因而价 2）格总较推贵力较小 3）4）传液动压效传率动低出现故障时不易找原因。
图1-1 液压千斤顶工作原理图
4
第1章 液压与气压传动概论
1. 力的传递
液压缸中所产生的液体压力P2：
p2
F2 A2
如1-1图所示:设液压缸活塞面积 A 2
为 为
， 。作用在活塞上的F负2 载力
（1-1）
作用在液压泵活塞上的作用力F1
F1PA1P1A1P2A1(A A12)F2
P 1 为液压泵的排油（压1力-2） （系统压力），应等于液压 缸中液体压力，即P1 P2 P
(1)传动介质的基本物理性能及 其静力学、动力学特性；(2)组成系统 的各类液压与气动元件的结构、工作原 理、工作性能以及由这些元件所组成的 各种控制回路的性能和特点 ；(3)进行 液压与气压传动控制系统的设计。
3
第1章 液压与气压传动概论
1.2 液压传动的工作原理
帕斯卡定律：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时穿液体 中各点。
8
第1章 液压与气压传动概论
1.4 液压与气压传动的特点
优点：
1. 液压传动的优点、缺点1）在同等体积下，液压装置比电气装置产 生更高的动力。在同等功率下，液压装置体 优积点小：，重量轻，功率密度大，结构紧凑。 1）2）空工气作获比得较与平排稳放。方便 2）3）便能于在集大中范供围应内和实远现距无离级输调速 送4。）易于自动化 3）5）对易元于件实的现材过料载与保制护造精度
参6数。
第1章 液压与气压传动概论
1.3 液压传动系统的组成
1-液压泵 2-流量控制阀 3- 换向阀 4-液压缸 5-工作台 6-溢流阀 7-过滤器 8-油箱
图1-2 典型液压系统原理图
7
第1章 液压与气压传动概论
2. 从上面的例子可以看出，液压传动系统主要由以下五个部 分组成：
（1）功率输入装置（能源装置）：把机械能→流体压力能。如液压泵。 （2）功率输出装置（执行元件）：把流体的压力能→机械能。如液压缸、
液压泵的最大工作 压力由溢流阀6调定，其调 定值应为液压缸的最大工作 压力及系统中油液流经阀和 管道的压力损失之总和。
视频演示1-2 典型液压系统原理图
17
19世纪至工今程—机械流体运动方程进一步挖发掘机展、装，载液机压、与推土气机压、传铲动运机在等工程上
得到了广泛的应矿用山机械
凿岩机、开掘机、提升机、液压支架等
建筑机械
打桩机、液压千斤顶、平地机等
应用举例：冶金机械 Nhomakorabea轧钢机、压力机等。
机械制造
机床、数控加工中心、自动线等、气动扳手、压力机、模锻机、空 等。
15
第1章 液压与气压传动概论
视频演示1-1 液压千斤顶工作原理
16
千斤顶动作： 杠杆向上→小活塞向上运动 →单向阀7关闭→单向阀8被 顶开→油箱6的油液进入液 压缸1。 杠杆向下→小活塞向下运动 →单向阀8关闭→单向阀7被 顶开→油液经油管进入液压 缸4→大活塞上移顶起重物。 如此不断上下扳动杠杆，就 可将重物逐渐举升。如杠杆 停止动作，单向阀7关闭， 大活塞连同重物一起被自锁 不动，停止在举升位置。如 打开截止阀５，大液压缸下 腔通油箱，大活塞将在自重 作用下向下移，迅速回复到 原始位置。
轻工机械
打包机、注塑机 、橡胶硫化机、食品包装机、真空镀膜机等
汽车工业
高空作业车、自卸式汽车、汽车起重机、转向器等。
水利工程
船闸水闸启闭机、船舵液压操纵等。
农林机械
化肥包装机、联合收割机、拖拉机、农机悬挂系统等。
10
第1章 液压与气压传动概论
Applications
11
第1章 液压与气压传动概论
液压与气压传动
第1章 液压与气压传动概论
福州大学机械工程及自动化学院
第1章 液压与气压传动概论 章节目录
1.1 液压与气压传动的研究内容 1.2 液压传动的工作原理 1.3 液压传动系统的组成 1.4 液压与气压传动的特点 1.5 液压与气压传动发展及应用概况
2
第1章 液压与气压传动概论
1.1 液压与气压传动的研究内容
位移。
上式两边同除以运动时间t得：
q1=v1A1=v2A2=q2
式中：V1 、V2为液压泵活塞和液 压缸活塞的平均运动速度。q1、
（1-4）
q2为液压泵输出的平均流量和液
压缸输入的平均流量。
由此得出液压传动工作原理的第二个重要特征：活塞的运动速度
只取决于输入流量的大小， 而与外负载无关。
从上面的讨论还可以看出，压力和流量是液压传动中两个最基本的
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。
5
第1章 液压与气压传动概论
2. 运动的传递
液压泵排出的液体体积等于进入液压缸的液体体积，则有：
该公式是在不考虑液体的可压缩性、
S1A1=S2A2
漏损和缸体、管路的变形情况下。 S1 （1-3） 为液压泵活塞位移，S2为液压缸活塞