东北大学液压第一章
东北大学《液压与气压传动》第二章
重点难点:
容积式泵工作原理、必要条件 齿轮泵工作原理、排流量计算 容积式泵的共同弊病、 困油现象的实质 空压机工作原理
第二章 能源装置及辅件
第一节 概 述 一、能源装置的组成
液压能源装置和气源装置
液压能源装置用来向液压系统输送具有一定压力和流量的 清洁的工作介质；
气源装置则向气动系统输送一定压力和流量的洁净的压缩空气。 液压泵站一般由泵、油箱和一些液压辅件（过滤器、温控元 件、热交换器、蓄能器、压力表及管件等）组成，这些辅件是相 对独立的，可根据系统的不同要求而取舍，一些液压控制元件 （各种控制阀）有时也以集成的形式安装在液压泵站上。 气源装置则由空压机、压缩空气的净化储存设备（后冷却器 、油水分离器、储气罐、于燥器及输送管道）、气动三联件（分 水过滤器、油雾器及减压阀）组成，还有一些必要的辅件，如自 动排水器、消声器、缓冲器等.
V = 2(V1 V2 ) z = 2b[π ( R
2
R r r ) sz ] cosθ
2
式中 R，r—叶片泵定子内表面圆弧 部分长、短半径； θ—叶片倾角。 泵的实际输出流量为
q = Vn η v = 2b[π ( R
2
R r r ) sz ]nη v cos θ
2
对高压叶片泵常采用以下措施来改善叶片受力状况： 1）减小通往吸油区叶片根部的油液压力，即在吸油区叶片根部与压油腔之间串 联一减压阀或阻尼槽，使压油腔的压力油经减压后再与叶片根部相通。这样叶片 经过吸油腔时，叶片压向定子内表面的作用力不会太大。 2）减小叶片底部承受压力油作用的面积。 图 2－16a所示为子母叶片的结构，母叶片3和子叶片4之间的油室 f始终 经槽 e、d、a和压力油相通，而母叶片的底腔 g则经转子1上的孔 b和所在油 腔相通。这样，叶片处在吸油腔时，母叶片只在压油室 f的高压油作用下压 向定子内表面，使作用力不致太高。
东北大学机械设计电子教案第一章机械设计基础
fP—激振频率； f0—固有频率
第14页，共59页。
§1.4 静应力下零件的零件的强度计算
(Strength calculation of machine parts under static stress )
一、载荷与应力 (Load and stress)
F
1、载荷分类
（1）载荷性质
静载荷：
t F 周期
③敏感性: 对材料、几何形状敏感
④突发性: 突然断裂
第19页，共59页。
§ 1 . 5 对称循环变应力下零件强度计算
一、疲劳曲线与疲劳极限
( Strengthcalculation of machinepartsundervariablestressin an alternatingsymmetricalcycle )
一、极限应力线图(Curve of fatigue limit)
1、材料的极限应力线图
同种材料、 r不同时，σr在σm– σa 坐标系下的关系曲线
A: σm=0, r=-1
a
A
-1 0/2
C: σm=σa , r=0
CE
σr =σm+ σa
(-1≤ r ≤+1)
O
ACB —实验线图 ACED—简化线图
第3页，共59页。
§1.1 绪论（Introduction）
二、机械的组成
抽象： 原动机
二、机械的组成
传动装置 控制系统
工作机
工作机
原动机
传动装置
皮带运输机传动简图
第4页，共59页。
§ 1.1 绪论（Introduction）
二、机械的组成
运动分析 具体：
制造分析
东北大学《液压气动技术》拓展学习必备资料36
液压气动技术是一门与其他学科相互关联、交叉的综合性学科，是集液压技术、气动技术、微电子技术、传感检测技术、计算机控制及现代控制理论等学科于一体的高交叉性、高综合性的技术学科，具有显著的机电液一体化特征。
是装备工业的基础技术，被广泛应用于工程机械、冶金、石化、机床、航空与航天、军事、医药和食品等行业和领域，专业具有较深的理论性，同时又具有很强的实践性。
本课程通过对液压气动技术的基础知识讲解，以培养学生的创新能力、自学能力以及实际工作能力为目标，在教学中以文字讲解为主线，根据内容表述的需要辅以图片、图表、动画、视频讲解等其他多媒体形式。
实验教学是重要的实践性教学环节，本课程设置了基础性实验教学环节，以在课堂上讲授为主。
二、课程章节1. 绪论：介绍液压传动的工作原理和组成、特点等。
2. 流体力学基础：介绍液体静力学和动力学、孔口出流和缝隙流动、气体动力学等。
3. 液压泵与液压马达：介绍液压传动系统所用的动力元件和两类执行元件之一。
4. 液压缸：介绍液压系统的主要执行元件——液压缸。
5. 液压阀：介绍液压系统控制调节元件。
6. 液压辅助元件：介绍液压系统常用的辅助元件。
7. 液压系统基本回路：介绍液压传动的基本回路，包括方向回路、压力控制回路、速度控制回路等。
8. 典型液压系统：介绍各领域常见的几种典型液压系统。
9. 液压传动系统的设计计算：介绍液压系统的设计计算步骤和方法、设计计算实例等。
10. 电液伺服和比例控制简介：简要介绍电液伺服系统和比例控制系统的工作原理、电液伺服阀和比例控制阀。
11. 气压传动：简要介绍气压传动系统的工作原理和组成、气压传动的应用；气源装置、气动辅件、执行元件、控制元件；气压传动的基本回路和常用回路。
三、学时安排四、重点难点1. 绪论：液压传动的定义，液压系统的组成及各部分的作用，液压元件的图形符号，液压系统的优缺点，液压传动的应用领域。
2. 流体力学基础：流体介质的性质，流体静力学和动力学的基本概念与计算方法，流体流动过程的压力损失和计算，典型孔口和缝隙流的流量计算，空穴现象和液压冲击，液压介质的性质和选择。
东北大学历年专业课真题机械设计【简答题】要点
东北大学历年专业课真题机械设计【简答题】要点东北大学历年第一章基础知识1.（95‘）试画出材料的疲劳极限线图，标出特殊点的坐标，并说明等效系数的意义。
2.（95‘）什么是可靠性设计准则？为什么要建立可靠性设计准则？3.（96‘）承受静载荷作用的零件，试举例说明能否在危险截面上产生变应力作用？4.（97‘）机械零件的胶合失效是如何产生的？5.（97‘）机械零件上那些位置容易产生应力集中？6.（98‘）用文字描述迈内尔理论。
7.（99‘）在进行机械零件有限寿命的疲劳强度计算时，需要将材料的疲劳曲线修正为零件的疲劳曲线，有几种修正方法？各有何有缺点？8.（99‘）机械零件的主要失效形式有那些？9.（01‘）静强度设计和疲劳强度设计主要共同点和不同点是什么？10（02‘）一承受非对称循环变应力作用的机械零件（应力循环特性r＝常数）。
试画图说明其有限寿命的疲劳强度计算方法（过程）。
11.（03‘）何谓应力集中？对零件的静强度、疲劳强度影响是否相同？12（03‘）线性疲劳损伤累积方程（Miner方程）的意义是什么？（04‘无简答题）第二章螺纹联结和轴毂联结13.（95‘）试画出铰制孔用螺栓联结的结构图。
14.（98’）螺栓组受力分析的目的是什么？15（99‘）为什么螺栓联结需要防松？放松的实质是什么？有哪几种防松措施？16（00’）花键联结有哪几种？它的定心方式如何？17（01‘）测力矩扳手和定力矩扳手是利用什么原理来测定螺纹联结预紧力的？18（02’）当螺栓联结受到轴向工作载荷F后，螺栓伸长的增量△δL和被联结件的变形量的恢复量△δF是什么关系，为什么？19.（02‘）试述花键联结的主要优点。
20（03’）平键联结设计中，键的尺寸bXhXL是怎么确定的？（04‘无简答题）第三章带传动21。
（96‘）试述带传动设计准则，并说明哪种失效形式限制了带传动的承载能力？22.（97’）V带传动中，张紧装置应该放在什么位置？为什么？23.（99‘）在设计V带传动时，为什么要限制带的根数？限制条件如何？24.（00’）在普通V带传动中，影响带疲劳破坏的主要应力是哪些，为什么？25.（01‘）画图并说明正常工作中V带与主动轮接触弧上带受拉力的变化情况。
东北大学液压习题和答案
一、判断题1.液压马达的实际输入流量大于理论流量（）2.不考虑泄漏的情况下，根据液压泵的几何尺寸计算而得到的流量称为理论流疑（）3.液压泵自吸能力的实质是由于泵的吸油腔形成局部真空，汕箱中的汕在大气压作用下流入油腔（）4.为了提高泵的自吸能力，应使泵的吸油口的真空度尽可能大（）5.双作用叶片泵可以做成变量泵（）6.齿轮泵的吸油口制造比压油口大，是为了减小径向不平衡力（）7.柱塞泵的柱塞为奇数时，其流量脉动率比偶数时要小（）8.限压式变量泵主要依靠泵出口压力变化来改变泵的流量（）9.齿轮泵、叶片泵和柱塞泵相比较，柱塞泵最高压力最大，齿轮泵容积效率最低，双作用叶片泵噪音最小（）10.从能量转换的观点来看，液压马达与液压泵是可逆工作的液压元件,所以在实际应用中, 同类型的液压泵都可以直接作液压马达用。
11.用职能符号绘制的液压系统图表明组成系统的元件、元件间的相互关系、整个系统的工作原理及实际安装位置及布管。
12.根据实验结果而推荐的可连续使用的最高压力为泵的额泄输岀压力。
13.在系统中，液压泵的实际工作压力是泵的额龙压力。
14.对同一泄量泵，如果输出压力小于额左压力且不为零，转速不变，则实际流疑小于额左流量。
15.额定压力1-lMPa的液压泵，其工作压力为14MPa a16.液压泵按供油流量能否改变可分为怎量泵和变量泵。
流量可改变的液压泵称为变量泵。
17.左疑泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。
18.液压泵的实际输出流量小于苴理论流量，输入液压马达的实际流疑大于苴理论输入流虽19.齿轮泵多用于高压系统，柱塞泵多用于中压系统，叶片泵多用于低压系统。
液压泵产生困油现象的充分必要条件是：存在闭死容积，而且闭死容积大小发生变化。
20.当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。
21.在齿轮分度圆半径一定时，增大模数m,减少齿数Z可以增大泵的排量。
22.双作用叶片泵两个吸油窗口、两个压油窗口对称布巻，因此作用在转子和定子上的径向液压力平衡，轴承承受径向力小、寿命长。
东北大学液压考试复习试题(卷)(含答案解析)
《液压气动技术》试卷（Ⅰ）单位：姓名：学号：题号一二三四五六总分得分一、判断题（ 20 分）1．液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。
（）2．液体流动时，其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
（）3．理想流体伯努力方程的物理意义是：在管内作稳定流动的理想流体，在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换，但其总和不变。
（）4．雷诺数是判断层流和紊流的判据。
（）5．薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关，即对油温的变化不敏感，因此，常用作调节流量的节流器。
（）6．流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加。
（）7．流量可改变的液压泵称为变量泵。
（）8．定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。
（）9．当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。
（）10．配流轴式径向柱塞泵的排量q 与定子相对转子的偏心成正比，改变偏心即可改变排量。
（）二、选择题（ 10分）1．运动速度（）时宜采用粘度较低的液压油减少摩擦损失：工作压力（）时宜采用粘度较高的液压油以减少泄漏。
A. 高低B.高高C. 低高D.低低2.在用一个泵驱动一个执行元件的液压系统中，采用三位四通换向阀使泵卸荷，应选用（）型中位机能A. “P”型B. “O”型C. “Y”型D. “H”型3. 调速阀是用（）而成的A. 节流阀和顺序阀串联B. 节流阀和定差减压阀串联C. 节流阀和顺序阀并联D. 节流阀和定差减压阀并联4．如图，已知单杆活塞缸两腔有效面积 A1，A2，泵供油量 q，活塞左右运动速度分别为 v1，v2。
若 A1=2 A2，则大腔的流量为 ( )；A.qB. 1.5 qC. 1.75 qD. 2 q5．当负载变化时泵的下列指标中哪些变化()。
A.额定压力B.工作压力C.最大压力D.吸入压力三、简答题（ 15 分）1、液体静压力具有两个基本特性是什么?2．说明下图所示双泵双速回路的工作原理，如何正确确定阀3、4 的调定压力 ?3．何谓气穴现象？它有哪些危害？通常采取哪些措施防止气穴及气蚀？四、分析题（ 25 分）1.分析图中所示液压系统，说明下列问题：（1）阀 1、阀 2、阀 3 组成什么回路 ?（2）本系统中阀 1、阀 2 可用液压元件中哪一种阀来代替 ?（3）系统工作正常时 ,为使柱塞能够平稳右移 ,在系统工作压力 p1、阀 2 的调整压力 p2和阀 3 的调整压力 p3这三种中 ,哪个压力值最大 .，哪个最小或者相等 ,请予以说明。
哈工大液压题库——按章节顺序排列的习题库
30．如图所示，用流线形渐缩接头，将直径Da=20cm的管子连通于直径Db=10cm的管子，水流向上，水银压力计的读数为x=水银柱高。水银比重为。略去损失，不计动能修正，求水的流量。
第三章
一、名词解释
1．工作压力：2．最大压力：3．额定压力：4．吸入压力：5．实际流量；6．理论流量：7．额定流量：
8．排量：
二、填空
1．容积式液压泵是靠来实现吸油和排油的。
2．液压泵的额定流量是指泵在额定转速和压力下的输出流量。
3．液压泵的机械损失是指液压泵在上的损失。
4．液压泵是把能转变为液体的能的能量转换装置。
11．在一个体积为2m立方米的油箱内，盛有吨重的液压油，求液压油的重度γ、密度 和比重 。
12．有重度γ=850kgf/m3的油18 L，求其重量G和质量m。
13．20℃时200 mL蒸馏水从恩氏粘度计中流尽的时间为51 s，如果200 mL的某液压油在40℃时从恩氏粘度计中流尽的时间为232 s，已知该液压油的密度为900 kg/m3，求该液压油在40℃时的恩氏粘度、运动粘度和动力粘度各是多少在20℃时的运动粘度粘度是多少
6．一滑动轴承由外径d=98mm的轴和内径 ，长度 的轴套所组成，如图2-6所示。在均匀的缝隙中充满了动力粘度 的润滑油（油膜厚度为）。试求使轴以转速n=480r/min旋转所需的转矩。
图2-6 图2-7
7．图2-7所示一直径为200mm的圆盘，与固定圆盘端面间的间隙为0. 02mm，其间充满润滑油，油的运动粘度 ，密度为900㎏/m3，转盘以1500r/min转速旋转时，试求驱动转盘所需的转矩。
东北大学液压知识点总结优选版
东北大学液压知识点总结优选版1.液压传动系统的主要组成部分有：（动力元件，执行元件，控制元件，辅助元件，工作介质）。
2.液压系统中的执行元件按运动方式分有（直线运动）及（摆线运动）。
3.液压系统中的两个重要参数是（p压力）和（q流量），两者的乘积是（功率），液压传动是以运动着液体的（压力能）传递动力的（液压传动是利用液体的( 压力能)进行能量传递、转换和控制的一种传动方式）。
4.在液压系统中，不考虑容积损失与机械损失，系统的压力决定于（负载），而执行元件的运动速度决定于（流量）。
5.当温度升高时，液压油的粘度_降低，当压力升高时，液压油的粘度_升高_。
6.在液压系统中，由于某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升,在一瞬间突然产生很高的压力峰值，同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为（液压冲击）。
7.在液压传动中，常用的方向控制回路有方向回路、速度回路和压力回路。
8.根据度量基准的不同，液体的压力分为(额定压力)和(工作压力)两种，大多数表测得的压力是(工作压力)。
9.液压传动是基于工程流体力学的( 质量守恒)原理。
10.液压的（动力粘度）具有明确的物理意义，它表示了液体在以单位速度梯度流动时，单位面积上的内摩擦力。
11.简述在液力传动中存在哪些能量损失？沿程压力损失，局部压力损失12.何谓液压传动和气压传动？液压传动和气压传动系统有哪些基本组成部分？各部分的作用是什么？液压传动：靠受压液体在密闭容积中的流动传递动力的方式。
气压传动：利用压缩气体的压力能来实现能量传递的一种传动方式。
液压传动系统主要有以下五部分组成：①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。
②执行元件：液压缸、液压马达，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。
东北大学液压与气压传动第一章
（7）抗乳化性 除含水液压液外的油液，油水分离要容易。
（8）洁净性 （9）相容性 （l0）阻燃性
尽可能不含污染物，当污染物从外部侵人时能迅速分离。 对金属、密封件、橡胶软管、涂料等有良好的相容性。 燃点高，挥发性小，最好具有阻燃性。
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。 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。
二、静压力基本方程
（一）静压力基本方程
二、静压力基本方程
μ ν=
ρ
3）相对粘度
相对粘度是根据特定测量条件制定的，故 又称条件粘度。测量条件不 同，采用的相对粘度单位也不同。 我国习惯采用恩氏粘度,以符号0E表示。
3）相对粘度
恩氏粘度用恩氏粘度计测定，即将200mL 温度为t。C的被测液体装人粘 度计的容器内，由其底部直径为 2.8mm的小孔流出，测出液体流尽所需时 间t1，再测出相同体积温度为20。C的蒸馏水在同一容器中流尽所需的时间 t2 ，这两个时间之比即为被测液体在 t。C下的恩氏粘度，即
3、控制污染的措施
设计时可在油箱呼吸孔上装设空气过滤器或采用密封油箱， 防止运行时尘土、磨料和冷却物侵人系统。另外，在液压缸活塞 杆端部应装防尘密封。 采用高性能的过滤器。这是控制工作介质 污染度的重要手段，它可使系统在工作中不断滤除内部产生的和 外部侵人的污染物。过滤器必须定期检查、清洗和更换滤心。
(三)压力的表示方法
根据度量基准的不同，压力有两种表示方法：
哈工大-液压控制系统习题答案
1.阀控缸动力机构，纯弹性负载m N k /104.46⨯=，供油压力)/107(726m N MP P a s ⨯=，活塞运动规律)10sin(01.0t y =（m ），求满足最佳匹配时A 、0Q 。
解：对于弹性负载，v=dy/dt, F=ky, 则V m =0.1m/s, F m =4.4*106*0.01=4.4*104N46-32=22.阀控缸动力机构，纯质量负载kg m 4000=，供油压力26/1044m N MP P a s ⨯==，活塞运动规律)10sin(16.0t v=，求满足最佳匹配时A 、0Q 。
解：对于质量负载， F=m*dv/dt则V m =0.16m/s, F m =4000*1.6=6400N故A=1.06F m /P s =1.06*6400/4000000=1.696*10-3 m 2=16.96cm 2 Q 0=√3/2A*V m =3.32*10-4m 3/s=19.94 L/min.3、设计某动力机构。
Ps=210bar ，所求出的活塞有效面积为A ，伺服阀空载流量为Qo 。
如果降低供油压力重新设计动力机构，Ps=105bar ，负载条件不变，这时新活塞有效面积为多大？伺服阀空载流量为多少？比原伺服阀空载流量大多少倍？（提示：应计算新阀在Ps=210bar 时的空载流量，然后与旧阀比较。
）解：因为负载条件不变，所以F m 和v m 均不变因为已知P S =210bar 下活塞有效面积A 和伺服阀空载流量Q 0 所以P S1=105bar 下活塞有效面积A 1和伺服阀空载流量为在同一压力下比较，符合静态方程：105bar 下的静态方程：210bar 下的静态方程：所以新阀在P S =210bar 下空载流量即同样条件下比原伺服阀空载流量大 4、P160, 2题。
解：由已知参数的：dvF=m=-4000x sin10t dt ，v=0.1cos10t则最大负载力Fm=4000N ，负载轨迹为正椭圆最大功率点力，速度 则液压缸面积为：-3251.06Fm 1.06*4000A===1.06*10m Ps 40*10则伺服阀空载流量为-30m L Q 1.06100.1=7.79min ⨯⨯ 二、 阀计算1.已知电液伺服阀供油压力bar P s 70=时空载额定流量min/800L Q =，求供油压力bar P s 35=、负载压力bar P L 5.17=时的负载流量L Q 。
东北大学 液压知识点总结
第一章概论1.2 电液比例控制的概念从广义上讲，凡是输出量如压力，流量，位移，速度，加速度等能随输入信号连续的按比例的变化的控制系统都称为比例控制系统。
伺服控制也是一种比例控制。
比例控制主要用于开环系统，伺服控制主要用于闭环系统。
在伺服控制系统中，平衡状态控制信号，理论上为零，而比例控制系统却永远不会为零。
比例系统中的主控元件可以有无限种状态，分别对应受控对象的无限种运动；而开关控制中控制元件只有两种状态。
1.3电液比例控制系统的工作原理及组成。
1.3.1工作原理电液比例控制可以分为开环控制和闭环控制。
当通过电液比例阀进行开环控制时，输入电压经电子放大器放大后，驱动比例电磁铁使之产生一个与驱动电流成比例的力，去推动液压控制阀芯。
液压控制阀输出一个大功率的液压信号，使执行元件拖动负载以所期望的速度运动。
改变输入信号的大小，便可改变负载的运动速度。
若需提高控制性能，可以采用闭环控制。
这时可在开环控制的基础上增加一个测量反馈元件，不断测量系统的输出量，并将它转换成一个与之成比例的电压反馈到系统的输入端，同收入信号比较，形成偏差。
此偏差信号经放大矫正后加到电液比例阀上，放大成大功率的液压信号p和q去驱动执行元件，以拖动负载朝着消除偏差的方向运动，直到偏差e趋近于零为止。
电液比例控制系统同电液伺服系统相似，只是用电液比例阀取代了伺服系统中的电液伺服阀而已。
1.3.2电液比例系统的组成。
指令元件，电控器，比较元件，电～机械转换，液压放大器。
液压执行器，输出量，测试反馈，测试反馈。
包含了外反馈回路控制系统的才称为闭环控制系统，不包含外反馈的称为开环系统。
如果存在比例阀本身的内反馈也可以构成实际的局部小闭环控制，但一般不称其为闭环系统。
组成电液比例控制系统的基本元件有①指令元件②比较元件③电控器④比例阀可分为电~机械转换器，液压放大元件两部分⑤液压执行器⑥检测反馈元件1.4电液比例控制系统的分类比例流量控制系统比例压力控制系统比例流量压力控制系统比例速度控制系统，比例位置控制系统比例力控制系统比例同步控制系统电液比例控制的主要优点一，操作方便，容易实现电器远程控制二，自动化程度高，容易实现编程控制三，工作平稳，控制精度较高四，结构简单，使用元件较少，对污染不敏感五，系统的节能效果好主要缺点为一，成本较高二，技术较复杂第二章比例电磁铁2.1电机械转换元件的作用及形式2.1.1 形式目前生产上应用的电~机械转换元件大多采用电磁式设计，并且利用电磁力与弹簧力相互平衡的原理，实现电机械的比例转换。
东北大学液压第一章
（3）控制液压油液的工作温度：液压油液的工作温度 过高会加速其氧化变质，产生各种生成物，缩短它的使用 期限。所以要限制油液的最高使用温度。
（4）定期检查更换液压油液：应根据液压设备使用说明 书的要求和维护保养规程的有关规定，定期检查更换液压油 液。更换液压油液时要清洗油箱，冲洗系统管道及液压元件。
1）合适的粘度，润滑性能好，具有较好的粘温特性； 2）质地纯净、杂质少，并对金属和密封件有良好的相容性； 3）对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性； 4）抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好，腐蚀性小； 5）体积膨胀系数小，比热容大，流动点和凝固点低，闪点 和燃点高； 6）对人体无害，对环境污染小，成本低，价格便宜。
1.3.2 液压传动的发展
液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，从17 世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，18世纪末英国制成第一 台水压机算起，液压传动已有2～3百年的历史，只是由于早 期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍 地应用。随着科学技术的不断发展，对传动技术的要求越来 越高，液压传动技术自身也在不断发展，特别是在第二次世 界大战期间及战后，由于军事及建设需求的刺激，液压技术 日趋成熟。
微小固体颗粒会加速有相对滑动零件表面的磨损，使液 压元件不能正常工作；同时，它也会划伤密封件，使泄漏 流量增加。
水份和空气的混入会降低液压油液的润滑性，并加速其 氧化变质；产生气蚀，使液压元件加速损坏；使液压传动 系统出现振动、爬行等现象。
1.6.3 工作介质污染的控制
（1）减少外来的污染：液压传动系统的管路和油箱 等在装配前必须严格清洗，用机械的方法除去残渣和表面 氧化物，然后进行酸洗。液压传动系统在组装后要进行全 面清洗，最好用系统工作时使用的油液清洗，特别是液压 伺服系统最好要经过几次清洗来保证清洁。油箱通气孔要 加空气滤清器，给油箱加油要用滤油车，对外露件应装防 尘密封，并经常检查，定期更换。液压传动系统的维修、 液压元件的更换、拆卸应在无尘区进行。
(液压与气压传动)第1章绪论
图1-1 液压千斤顶工作原理图
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动画演示
第1章 绪 论
1. 力的传递
液压缸中所产生的液体压力P2：
p2
F2 A2
（1-1）
作用在液压泵活塞上的作用力F1
F1PA1P1A1P2A1(A A12)F2
（1-2）
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。
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/T786-2001绘制的图1-2(a)所示液压系统原理图。
1.1 液压传动发展概况
流体传动
台风
山洪
风力发电
水车
利用流体动能
液力传动
5
第1章 绪 论
1.1 液压传动发展概况
流体传 动
帕斯卡定律：
利用流体压力
液压传动
气压传动
盛放在密闭容器内的静止液体上的任一点的压力 变化，将以等值传递到液体中的各点。
6
第1章 绪 论
1.1 液压传动发展概况
➢1650年，帕斯卡提出静压传递原理 ➢1795年，英国出现世界上第一台水压机(迄今200多年) ➢1930年，德国人托马发明斜轴泵 ➢20世纪40年代，第二次世界大战前后，得到飞速发展 ➢20世纪50年代，在国内得到长足发展 （榆次、广研所、济南铸锻所等单位） ➢20世纪50年代，苏联专家为我国液压行业培养第一批液压专业研究生 ➢北航、浙大、兰州理工、华中科技大、河南科技大学、吉林工大等校设立液压专业 20世纪80年代，我国各液压厂家引进德国、日本、美国技术
液压课程设计沈阳理工
液压课程设计沈阳理工一、课程目标知识目标：1. 学生能理解液压系统的基本原理，掌握流体力学基础知识。
2. 学生能描述液压系统中各个组件的作用，如液压泵、液压缸、控制阀等。
3. 学生能掌握液压系统图的阅读与分析方法，了解系统工作过程。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的液压系统，解决实际问题。
2. 学生能够进行液压系统的故障诊断，分析并解决常见问题。
3. 学生能够熟练使用相关工具和设备，进行液压系统的组装和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对液压技术的兴趣，激发探索精神和创新意识。
2. 学生树立正确的工程观念，注重实际操作能力和团队协作能力的培养。
3. 学生能够关注液压技术在工程领域的应用，认识到液压技术在我国工业发展中的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学和实际操作，培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的物理和数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作欲望。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，采用案例教学、小组讨论、实验操作等多种教学方法，提高学生的学习兴趣和参与度。
同时，注重培养学生的自主学习能力和团队协作精神，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够掌握液压系统的基本原理和设计方法，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 液压系统基本原理：流体力学基础、液压系统的定义与分类、液压油的选择与性质。
教材章节：第一章 液压系统概述2. 液压系统主要组件：液压泵、液压缸、控制阀、液压马达、液压附件等。
教材章节：第二章 液压元件3. 液压系统图的阅读与分析：系统图的识别、元件符号、管路连接、系统工作原理。
教材章节：第三章 液压系统图识读4. 液压系统设计：设计原则、系统参数计算、元件选型、系统仿真。
教材章节：第四章 液压系统设计5. 液压系统故障诊断与维护：常见故障分析、诊断方法、维护措施。
教材章节：第五章 液压系统故障诊断与维护6. 液压系统实验操作：实验设备介绍、操作步骤、实验数据分析。
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(2) 执行元件：把液体压力能转换成机械能以驱动工作机构的元 件，执行元件包括液压缸和液压马达。
(3) 控制元件：包括压力、方向、流量控制阀，是对系统中油液 压力、流量、方向进行控制和调节的元件。
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1.1 液压传动系统的工作原理和组成
1.1.1 液压传动系统的工作原理
磨床工作台液压传动系统 工作原理
1-油箱；2-过滤器； 3,12,14-回油管；4-液压泵 ；5-弹簧；6-钢球； 7-溢 流阀；8,10-压力油管；9手动换向阀；11,16-换向手 柄； 13-节流阀；15-换向 阀；17-活塞；18-液压缸； 19-工作台
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为了定量地描述和评定工作介质的污染程度，国际标准 ISO4406中已经给出了污染度等级标准，污染度等级用两个数 码表示工作介质中固体颗粒的污染度，前面的数码代表1 mL 工作介质中尺寸不小于5 m的颗粒数等级，后面的数码代表1 mL工作介质中尺寸不小于15 m的颗粒数等级，两个数码之间 用一斜线分隔。
微小固体颗粒会加速有相对滑动零件表面的磨损，使液 压元件不能正常工作；同时，它也会划伤密封件，使泄漏 流量增加。
水份和空气的混入会降低液压油液的润滑性，并加速其 氧化变质；产生气蚀，使液压元件加速损坏；使液压传动 系统出现振动、爬行等现象。
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1.6.3 工作介质污染的控制
（1）减少外来的污染：液压传动系统的管路和油箱 等在装配前必须严格清洗，用机械的方法除去残渣和表面 氧化物，然后进行酸洗。液压传动系统在组装后要进行全 面清洗，最好用系统工作时使用的油液清洗，特别是液压 伺服系统最好要经过几次清洗来保证清洁。油箱通气孔要 加空气滤清器，给油箱加油要用滤油车，对外露件应装防 尘密封，并经常检查，定期更换。液压传动系统的维修、 液压元件的更换、拆卸应在无尘区进行。
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1.5.4.2 选择液压油液的粘度
对液压系统所使用的液压油液来说，首先要考虑的是粘 度。粘度太大，液流的压力损失和发热大，使系统的效率降 低；粘度太小，泄漏增大，也会使液压系统的效率降低。因 此，应选择使系统能正常、高效和可靠工作的油液粘度。
在液压系统中，液压泵的工作条件最为严峻。它不但压 力大、转速和温度高，而且液压油液被泵吸入和被泵压出时 要受到剪切作用，所以一般根据液压泵的要求来确定液压油 液的粘度。同时，因油温对油液的粘度影响极大，而且还会 分解出不利于使用的成分，或因过量的汽化而使液压泵吸空， 无法正常工作。所以，应根据具体情况控制油温，使泵和系 统在油液的最佳粘度范围内工作。对各种不同的液压泵，推 荐粘度范围及用油见下表。
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图形符号举例
单向阀
液控单向阀
二位二通换向阀
机动换向阀
电磁换向阀
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1.5 液压传动工作介质的性质和选择
1.5.1 液压工作介质的种类
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1.5.2 液压工作介质的性质
1.5.2.1 密度
单位体积液体的质量称为液体的密度。体积为V、质量为m 的液体的密度ρ为
(4)可自动实现过载保护； (5)一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使 用寿命长； (6)很容易实现直线运动； (7)容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可 实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。
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1.2.1.2 液压传动的主要缺点
(1)由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。 如果处理不当，泄漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和 爆炸事故。 (2)工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低 的温度条件下工作。 (3)液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。 (4)由于液体介质的泄漏及可压缩性影响，不能得到严格的 定比传动。 (5)液压传动出故障时不易找出原因；使用和维修要求有较 高的技术水平。 (6)油液污染
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1.3.2 液压传动的发展
液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，从17 世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，18世纪末英国制成第一 台水压机算起，液压传动已有2～3百年的历史，只是由于早 期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍 地应用。随着科学技术的不断发展，对传动技术的要求越来 越高，液压传动技术自身也在不断发展，特别是在第二次世 界大战期间及战后，由于军事及建设需求的刺激，液压技术 日趋成熟。
本章重点
1．从实例出发，深入浅出对液压传动进行 定义；
2．介绍液压传动的起源与发展过程； 3．简介液压传动的优缺点、研究范围与应 用领域； 4．液压传动工作介质简介。
目录
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1 绪论
一部完整的机器由原动机、传动部分、和工作机构组成。 传动部分是一个中间环节，它的作用是把原动机的输出功率传 送给工作机构。传动有多种类型，如机械传动、电力传动、液 体传动、气压传动以及它们的组合---复合传动等。
1.5.2.3 粘性及其表示方法
液体在外力作用下流动（或有流动趋势）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檫力（液体粘 性定义）。
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它使液体各层间的运动速度不等，这种现象叫做液体
的粘性。
τ=μdu / dy
这就是牛顿的液体内摩擦定律。
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1.5.4 液压工作介质的选择
1.5.4.1 选择液压油液类型
在选择液压油液类型时，主要是考虑液压系统的工作环 境和工作条件，若系统靠近300 ℃以上的高温表面热源或有 明火场所，要选择难燃型液压油或液压液。其中对液压油液 用量大的液压系统建议选用乳化型液压液；用量小的选用合 成型液压液。当选用了矿物油型液压油后，首选的是专用液 压油；在受到某些限制或对简单液压系统，也可选用普通液 压油或汽轮机油。
ρ＝ m/V
1.5.2.2 可压缩性 和膨胀性
液体受压力作用而发生体积变化的性质称为液体的可压
缩性。 液体的压缩性可用体积压缩系数κ表示。
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体积弹性模量K (体积压缩系数的倒数)
K1 pV0 k V
V0一定，在同样Δp下， K 越大, ΔV 越小说明K 越大，
液体的抗压能力越强。
液体的粘性大小可用粘度来表示。粘度的表示方法有:
（1）动力粘度μ： 液体在单位速度梯度下流动时单位面积上
产生的内摩擦力。动力粘度的单位为
Pa·s（帕·秒，N·s/m2 ）。
ν=μ/ρ （2）运动粘度ν：
运动粘度的单位为m2/s。
（3）相对粘度： 恩氏粘度°E、赛氏粘度SSU、雷氏粘度Re 等。
液体的粘度随液体的压力和温度而变。
液体传动: 用液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。 按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压 传动和液力传动两种形式：
（1）液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量，根 据它的工作特点又可称为容积式液压传动。
（2）液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。
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1.6 液压传动工作介质的污染及控制
1.6.1 工作介质污染的原因
液压装置组装时残留下来的污染物 从周围环境混入的污染物 在工作过程中产生的污染物 工作介质（包括液压油）的污染用污染度等级来表示， 它是指单位体积工作介质中固体颗粒污染物的含量，即工作 介质中所含固体颗粒的浓度。 ISO4406规定的污染度根据颗粒浓度的大小共分为26个等 级数码，颗粒浓度愈大，代表等级的数码愈大。
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1.3 液压传动的概况
1.3.1 液压传动的现状
液压传动和气压传动称为流体传动，它是工农业生产中广 为应用的一门技术。
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液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能 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。 由于液压传动有许多突出的优点，因此，它被广泛地应用于 机械制造、工程建筑、石油化工、交通运输、军事器械、矿 山冶金、轻工、农机、渔业、林业等各方面。同时，也被应 用到航天航空、海洋开发、核能工程和地震预测等各个工程 技术领域。
例如污染度等级数码为18/15的液压油，表示它在每毫升 内不小于5 m的颗粒数在1 300～2 500之间，不小于15 m的 颗粒数在160～320之间。
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1.6.2 工作介质污染的危害
固体颗粒和胶状生成物堵塞滤油器，使液压泵吸油不畅、 运转困难、产生噪声；堵塞阀类元件的小孔或缝隙，使阀 类元件动作失灵。
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1.4 液压传动的图形符号
两种工作原理图： 1、半结构式 —直观，画法复杂。 2、职能符号 — 画法简单，清晰。
半结构式的工作原理图,在实际工作中，除少数特殊情 况外，一般都采用国标GB／T786.1－93所规定的液压与气动 图形符号(参看附录)来绘制，图形符号表示元件的功能，而 不表示元件的具体结构和参数；反映各元件在油路连接上的 相互关系，不反映其空间安装位置；只反映静止位置或初始 位置的工作状态，不反映其过渡过程。 使用图形符号既便 于绘制，又可使液压系统简单明了。
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磨床工作台液压传动系统工作原理
从上面这个简单的例子中可以看到: (1) 液压传动是以液体作为工作介质来传递动力的. (2) 液压传动用液体的压力能来传递动力,它与利 用液体动能的液力传动是不相同的. (3) 液压传动中的工作介质是在受控制、受调节的 状态下进行工作的,因此液压传动和液压控制常常 难以截然分开.