液压传动系统原理分析

假设液流在通流截面A上各点的流速均匀分布，则液体流过该截面的流量
qv=v×A。因此可得出通流截面A上的流速 v = qv/A
基本概念：活塞的运动速度取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量，而与流体压 力大小无关。
液压冲击与空穴现象
1、液压冲击 在液压系统中，由于某种原因引起液体压力在某一瞬间突然急剧上升， 而形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。 减小压力冲击的措施： （1）尽量延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间； （2）在冲击区附近安装卸荷阀、蓄能器等缓冲装置； （3）正确设计阀口，限制管道流速及运动部件速度， 使运动部件制动时 速度变化比较平稳； （4）如果换向精度要求不高，可使液压缸两腔油路在换向阀回到中位时 瞬时互通。
三、液压传动图形符号
机床工作台液压传动系统图中各元件的图是用半结构式图形画出来的，我 们称之为结构原理图。这种原理图直观性强、容易理解，但图形比较复杂，较 难绘制。常用图形符号来绘制液压系统原理图，使系统图简化，便于阅读、分 析、设计和绘制。常见液压元件符号见表9-1。 由此，我们可以绘制机床工作台液压传动系统符号图。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。
四、液压传动的基本知识
压力的重要特性：
（1) 液体静压力垂直于作用表面，其方向和该面的内法线方向一致；
（2) 静止液体内任一点所受的压力在各个方向上都相等。液体静压力特性 表明：静止液体内部的任何质点都受平衡压力的作用。
四、液压传动的基本知识
2、压力的传递 在密封容器内，施加于静止液体上的压力，能等值地传递到液体中的各 点，这就是液体压力传递原理，又称帕斯卡原理。
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一、液压传动系统的组成
1、液压传动工作过程
机械能 电动机 油泵
液压能
油缸（直线往复运动或摆 机械能 负 动）、油马达（旋转运动）
载
一、液压传动系统的组成
2、液压传动系统组成 （1）动力元件 是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件，其 作用是向液压系统提供压力油，一般最常见的是液压泵。 （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，一般 指作直线运动或摆动的液压缸或作旋转运动的液压马达。 （3）控制调节元件 对液压系统中液体的压力、流量和流动方向进行控制 和调节的元件。例如，溢流阀、节流阀、换向阀等，这些元件的不同组合组
成了能够完成不同功能的液压系统。
（4）辅助元件 指除以上三种以外的其他装置，例如，油箱、过滤器、油 管、管接头等，这些装置对保证液压系统可靠和稳定地工作有重大作用。 （5）传动介质 指传递能量的液体，主要指液压油。
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二、液压传动特点
1、液压传动系统的主要优点： （1）在同等功率情况下，液压执行元件体积小、结构紧凑； （2）液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置； （3）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易 于实现快速启动、制动和频繁的换向； （4）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速，它还可以在运行的过程中
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进行调速；
（5）液压传动易实现过载保护，液压元件可自行润滑，使用寿命长； （6）易实现机器的自动化，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实
现大负载、高精度、远程自动控制；
（7）液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。
二、液压传动特点
2、液压传动系统的主要缺点：
（1）由于液压油的可压缩性和泄漏，液压传动不能保证严格的传动比； （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）由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低； （4）液压传动出现故障时，不易诊断。
P1
P2
图9-4 帕斯卡原理应用
基本概念：在液压（或气压）传动中，工作压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。
四、液压传动的基本知识
3、压力表示方法
绝对压力 = 相对压力+大气压力
真空度 = 大气压力一绝对压力
图9-5 绝对压力、相对压力和真空度
四、液压传动的基本知识
（二）速度取决于流量 1、流量与流速 通流截面：液体在通道中流动时，垂直于液体流动方向的通道截面。 流量：单位时间内流过某通流截面的液体体积一般用符号qv表示。在SI中， 流量的单位为m3/s,工程中常用L/min。 流速：液体在单位时间内移动的距离，用符号v表示。在SI中，流速的单位 为m/s。
如图9-4所示，在两个相互连通的液压缸密封腔中充
满油液，小活塞和大活塞的面积分别为A1 和A2，在大活 塞上放一重物W，小活塞上施加一平衡重力W的力F，此时 小液压缸中液体的压力为P1= F/A1 ，大液压缸中液体的
F A1 A2
W
压力P2= W/A2 ，由于两个液压缸互通而构成一个密封容
器，根据帕斯卡原理P1= P2，即 F/A1 = W/A2 或W = F*A2/A1
项目九、 机床工作台液压传动系统
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L/O/G/O
项目九
机床工作台液压传动系统
主要内容：
1 液压传动系统的组成、特点 2 液压传动图形符号
3 液压传动的基本知识
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项目九
机床工作台液压传动系统
机床工作台液压传动系统原理动画
三、液压传动图形符号
插入机床工作台工作原理（图形符号）动画
四、液压传动的基本知识
（一）压力取决于负载
1、压力及其特性
液压传动中，习惯上把液体在单位面积上所受的内法线方向上的法向力称为 压力。 即 P = F/A
式中，F为作用在液体表面的外力，单位为N； A为液体表面的承压面积，单位为m2； P为液体的压力，实质是压强，在SI中，压力的单位为N/m2,称为帕，符号为 Pa，液压传动中，压力的单位常用MPa。
液压冲击与空穴现象
2、空穴现象
在液压系统中，如果某处压力低于油液工作温度下的空气分离压时，油液中的空