液压与气动技术 第2章
液压与气动技术第2章液压与气动动力装置
液压马达
液压马达是利用压力做动力，将液体压力转换成旋 转或直线运动的一种装置。它分为齿轮马达、柱塞 马达和液压摩托等。
液压缸的原理及分类
1
按执行方式分类
2
1. 单动式液压缸：在一侧供油，另 一侧返油
2. 双动式液压缸：两侧都供油，分
别实现伸缩运动
3
3. 回转式液压缸：可以实现旋转运动
液压缸的原理
液压缸是一种直线运动的执行元件，由缸 体、活塞、活塞杆和密封件等组成。当液 压液从油口进入一侧腔体时，另一侧腔体 会将压力释放，从而实现活塞的运动。
气动执行元件
如气缸、气动马达等。
气路控制元件
如单向阀、比例阀等，音量调节阀、方向控制 阀等。
液压动力装置是指利用液体压力进行能量转换的一种装置，广泛应用于工业和机械领域。例如，液压挖掘机和 液压升降平台都是液压动力装置的典型例子。
液压系统的组成
液压液
液压系统中液体是传递压力的媒介物。为了确 保系统能够正常运行，选用合适的液压液至关 重要。
液压阀
液压阀是液压系统的控制元件，可以用来调节 压力和流量等。它包括单向阀、比例阀、安全 阀等。
按安装方式分类
1. 直线式液压缸：轴线与机器主轴 线保持平行
2. 偏置式液压缸：轴线与机器主轴 线不平行
气动动力装置的介绍
气动动力装置的原理与应用
气动动力装置是一种利用气流转换能量的动力装置，与液压动力装置相似，但是它的介质是气体而不是液体。
气动系统的组成及工作原理
气源
通常由压缩机、风机或压缩气瓶等提供。
液压与气动技术第2章液压与 气动动力装置
在这个章节中，我们将会学到什么是液压与气动动力装置，以及它们的原理 和应用。我们将会了解到液压系统的组成和工作原理，以及液压泵和液压马 达的工作原理以及液压缸的分类。我们也将会了解到气动动力装置的原理与 应用，以及气动系统的组成和工作原理。
液压与气动技术(第三版)部分习题参考答案
液压与气动技术(第三版) 部分习题参考答案第2章 液压传动基础2-7 解： st t t E t 51121==︒2.351.45123040>==︒E EE ︒-︒=46.7ν）（）（s mm s mm 2232389.33887.0276.3451.4451.46.7≈=-=-⨯=)(10390010389.33236s P mkg v a ⋅⨯=⨯⨯==--ρμ2-8 解：机械（杠杆）增力75025⋅=⋅'F F)(6)(600025750KN N FF ===' 液压增力2244d F D Gππ'=)(04.41613342222KN F d D G =⨯='⋅=2-9 解：取等压面M-M21gh p gh p a s a ρρ+=+)m kg 800( 10175603321=⨯⨯==h h sρρ2-10 解：（1）取等压面M-M由于不计油液重量，不计大气压力（管内相对压力为1个标准大气压）则U 形管左边A M p p =左 ， 右边gh p g M ρ=右 即 gh p A ρ=)(760)(76.08.9106.1310101325.036mm m g p h g A g ==⨯⨯⨯==ρ （2）管内压力为1个工程大气压（a MP 0981.0）)(1110)(1.118.9900100981.06cm m g p h y a y ==⨯⨯==ρ2-11 解：（a ）)(3.6)(103.61.0410546242MPa P d Fp a =⨯=⨯⨯==ππ(b))(3.642MPa d Fp ==π2-12 解： v d Av q V 24π== )(85.025*********1062526242s m A q v v =⨯⨯=⨯⨯⨯==-ππw p v g h p v g h p ∆+++=++22222211112121ραρραρ式中a p p =1， 01=h ， 01=v ，2h =H ，代入上式，整理可得2222222v d l v gH p p a ρλραρ⋅++=-el e R vdR <=⨯⨯⨯==--5.10621020102585.063ν=2300， 层流，2=α0705.075==eR λ 2p p a -285.090010254.00705.0285.029004.08.9900232⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=-=4545(Pa)第3章 液压动力元件3-6 已知：p =10MPa ，n =1450r/min ，V =200mL/r ，95.0=V η，9.0=η求：?0=P ， ?=i P 解：（1）求液压泵的输出功率 液压泵的实际流量)min(5.27595.01450102003LVn q q v v vt v =⨯⨯⨯===-ηη 液压泵的输出功率)(92.45)(1092.451065.27510103460kW W pq P v =⨯=⨯⨯⨯== （2）求电机的驱动功率)(519.092.450kW P P i ===η3-7 已知：m =3mm ，z =15， b =25mm ， n=1450r/min ， min /25L q v =求：?=V ， ?=V η解：)(48.22102531566.666.6322rmL b zm V =⨯⨯⨯⨯==-)min (59.3214501048.223LVn q vt =⨯⨯==-7671.059.3225===vt v v q q η （可见齿轮泵容积效率较低）3-8 已知：转子外径d =83mm ，定子内径D =89mm ，叶片宽度b =30mm求：（1）当rm L V 16=时，?=e ； （2）?max =V解：（1）beD V π2=)(954.0)(0954.010893014.321622mm cm bD V e ==⨯⨯⨯⨯==-π （2）)(32mm dD e =-=)(30.501086330223max rmL beD V =⨯⨯⨯⨯==-ππ3-9 已知：︒=18γ，d =15mm ，D =116mm ， z =7， 95.0==m V ηη，n =980r/min ， p =32MPa求：?max =V ， ?=vt q ， ?=V q ， ?=i P解：z r D d V ⋅=tan 42max π)(60.46718tan 1161542r mL =⨯︒⨯⨯⨯=π)min(67.4598060.46LVn q vt =⨯==)min.(38.4395.067.45L q q v vt v =⨯=⋅=ηm v vi pq P P ηηη==)(6.25)(2563595.095.0)106/(1038.433246kW W ==⨯⨯⨯⨯=第4章 液压执行元件4-4 已知：p =3.5MPa ， D =0.09m ， d =0.04m ， v =0.0152m/s 求：F =？，?=V q 解：)(86.17)(178585.3)(422kN N d D F ==⨯-=π)(40152.022d D vA q v -⨯==π=7.76×10-5m 3/s = 4.6L/min 4-6 已知：min /30L q V =, MPa p 4= 求：（1）若 v 2 =v 3 = 4m/min ，D =？，d =?(2) F =? 解： D =1.414d324v d q v ⋅=π34v q d vπ=)(78)(108.760/614.3)106/(30424mm m d =⨯=⨯⨯⨯=-查表4-4，取d =80mm)(14.1132mm d D ==查表4-5，取D =110mm)(38)(37994411044221kN N p D F ==⨯⨯==ππ)(18)(178984)80110(4)(422222kN N p d D F ==⨯-=-=ππ)(20)(20096423KN N p d F ===π4-7 已知：单杆缸， D =125mm ，d =90mm ， min /40L q v =，a MP p 5.21= ，02=p求：（1）无杆腔进油，v 1，F 1=? （2）有杆腔进油，v 2，F 2=? （3）差动连接，v 3，F 3=？ 解：（1）无杆腔进油)(66.30)(30665.212544212111kN N p D A p F ==⨯⨯===ππ(2)有杆腔进油 5.210)90125(4)(422122212⨯⨯-⨯=⋅-==ππp d D A p F=14768N=14.77(kN)min)/(77.6)/(1128.0)(42221m s m d D q A q v vv ==-==π (3)差动连接)(9.15)(15896259044212313KN N p d A p F ==⨯⨯===ππmin)/(29.6)/(105.01090106/4044624233m s m d q A q v v v ==⨯⨯⨯⨯===-ππ第5章 液压控制元件5-6 解：（a ）a MP p 2=， (b)a MP p 11= 5-7 解：(a) 取决于调定压力值低的阀； （b ）取决于调定压力值高的阀。
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液压传动与气动技术教案第一章：液压传动与气动技术概述1.1 液压传动的定义与发展历程1.2 气动技术的定义与发展历程1.3 液压传动与气动技术的应用领域1.4 液压传动与气动技术在我国的应用与发展第二章：液压系统的基本组成与工作原理2.1 液压系统的组成2.2 液压系统的工作原理2.3 液压油的性质与选用2.4 液压系统的图形符号第三章：液压泵与液压马达3.1 液压泵的分类与工作原理3.2 液压泵的主要性能参数3.3 液压马达的工作原理与性能参数3.4 液压泵与液压马达的选用第四章：液压缸与液压执行器4.1 液压缸的分类与工作原理4.2 液压缸的主要性能参数4.3 液压执行器的分类与工作原理4.4 液压执行器的选用与安装第五章：液压控制阀及液压控制系统5.1 液压控制阀的分类与作用5.2 液压控制阀的主要性能参数5.3 液压控制系统的分类与工作原理5.4 液压控制系统的应用实例第六章：液压系统的设计与计算6.1 液压系统设计的基本原则6.2 液压缸和液压马达的选型计算6.3 液压泵的选型计算6.4 液压控制阀的选型计算第七章：液压系统的安装与维护7.1 液压系统的安装要求7.2 液压系统的调试与验收7.3 液压系统的日常维护与管理7.4 液压系统的故障诊断与排除第八章：液压元件的故障与维修8.1 液压泵的故障与维修8.2 液压控制阀的故障与维修8.3 液压缸和液压马达的故障与维修8.4 液压油的选择与更换第九章：气动技术的基本原理与应用9.1 气动技术的基本原理9.2 气源设备及其选用9.3 气动执行器及其选用9.4 气动控制元件及其应用第十章：气动元件的选用与维修10.1 气动元件的选用原则10.2 气动元件的安装与调试10.3 气动元件的维护与保养10.4 气动元件的故障诊断与排除第十一章：液压系统的应用案例分析11.1 液压系统在工业机械中的应用案例11.2 液压系统在汽车工业中的应用案例11.3 液压系统在航空航天领域的应用案例11.4 液压系统的创新应用案例分析第十二章：气动系统的应用案例分析12.1 气动系统在工业自动化中的应用案例12.2 气动系统在技术中的应用案例12.3 气动系统在制造业中的应用案例12.4 气动系统的创新应用案例分析第十三章：液压系统的仿真与优化13.1 液压系统仿真的基本概念13.2 液压系统仿真软件的使用13.3 液压系统优化的目的与方法13.4 液压系统优化案例分析第十四章：气动系统的仿真与优化14.1 气动系统仿真的基本概念14.2 气动系统仿真软件的使用14.3 气动系统优化的目的与方法14.4 气动系统优化案例分析第十五章：液压与气动技术的展望与发展趋势15.1 液压与气动技术的历史回顾15.2 液压与气动技术的现状15.3 液压与气动技术的挑战与机遇15.4 液压与气动技术的发展趋势预测重点和难点解析本教案涵盖了液压传动与气动技术的基本概念、组成、工作原理、应用领域、系统设计、元件故障与维修、系统安装与维护、气动技术基本原理与应用、元件选用与维修等内容。
液压与气动技术(
《液压与气动技术》课程学习指导编者的话：《液压与气动技术》课程是机械类同学们一门重要的基础课程。
本学习指导根据教学大纲和专业培养目标要求，编写了（1）基本知识、基本理论、基本技能；（2）综合思考及应用；（3）分析与计算（类型举例）三部分，内容覆盖教学大纲规定的教学内容。
编写学习指导的目的是：使同学们全面、系统、深入地理解液（气）压传动知识，增强分析问题和解决问题的能力及动手、动脑能力。
希望同学们能注意对学习内容前后的联系，重在理解，多动脑思考，切忌孤立地死记硬背。
第一部分第一章液压传动基础一.基本知识、基本概念、基本技能1.液压传动是依靠液体在密封容积变化中的压力能实现运动和动力传递的。
2.液压传动装置本质上是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的压力能，后又将压力能转换为机械能做功。
3.单位体积液体的质量称为该液体的密度。
4.表示液体黏性大小的物理量称为黏度。
常用的黏度有三种，即动力黏度、运动黏度和相对黏度。
5.油液的黏度对温度极为敏感，温度升高，油的黏度下降。
6.液体单位面积上所受的法向作用力称为压力。
7.在密闭容器内，由外力作用所产生的压力将等值地传递到液体各点。
8.液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。
9.静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。
10.液体内的压力是由外界负载作用所形成的，即液压系统中的工作压力决定于负载。
11.液压系统中的压力，绝大多数采用压力计测量。
在实际的压力测量中，有两种基准，一是以绝对真空为基准，另一是以大气压力为基准。
12.当固体壁面为一平面时，液体压力在该平面上的总作用力F等于液体压力P与该平面面积的乘积，其作用方向与平面垂直。
13.当固体壁面为一曲面时，液体压力在该曲面某X方向上的总作用力F X等于液体压力P与曲面在该方向投影面积A X的乘积。
14.我国生产的液压油采用40℃时的运动黏度值（mm2/s）为其黏度等级标号，即油的牌号。
15.液体流动时，若液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种流动称为恒定流动。
液压与气动技术02教案下载-样章ppt
Position encoder Analog displacement encoder for pneumatic linear drive unit for determining the current actual position. When ordering single units, please also order mounting accessories The connection cable is required for use in TP 111.
1
Control of Single acting cylin and simplicity of operation of the single acting cylinder makes it particularly suitable for compact, short stroke length cylinders for the following types of applications: 1.Clamping the work pieces 2.Cutting operations 3.Ejecting parts 4.Pressing operations 5.Feeding and lifting
Chp3 Actuator and output device
9
Control of rotary actuator
Chp3 Actuator and output device
10
Air motor
Devices which transform pneumatic energy into mechanical rotary motion, with the possibility of continuous motion. They are categorized into the groups of piston motors, sliding vane motors, gear motors and turbines.（叶片、齿轮、 蜗轮）
液压与气动技术(第二版)—按章节课件02 第二节 液压马达
3.柱塞式液压马达 柱塞式液压马达有轴向式和径向式两种，径向式由于结构尺 寸较大。 （1）径向柱塞式液压马达 图3-24所示为多作用内曲线径向柱塞式液压马达。当压力油 经固定的配流轴6的窗口进入缸体内柱塞的底部时，柱塞向外伸 出，紧紧顶住定子的内壁，由于定子的内壁为曲面，所以在柱塞 与定子接触处，定子对柱塞的反作用力为F。F力可分解为径向 力Fr 和切向力Ft 两个分力。其中Ft力对缸体产生一转矩，使缸体 旋转。缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。
第三章 液压执行元件
第二节 液压马达
主要内容：
液压马达的类型和性能参数 液压马达的工作原理与结构 液压马达的选用 液压马达的常见故障及排除
液压马达是将液体的压力能转换成旋转运动机械能的转换元 件，它能起到与电动机相类似的作用，因而在液压设备中被广泛 应用。 一、液压马达的类型与性能参数
1. 液压马达的类型
所以，齿轮式液压马达一般用于低精度、低负载的工程机 械、农业机械以及对转矩均匀性要求不高的机械设备上。
2. 叶片式液压马达 如图3-22（a）所示为叶片式液压马达的实物图，图3-22（b） 所示为其工作原理图。当压力油进入压油腔后，在叶片1、3上 一面作用有压力油，另一面为低压回油。由于叶片3伸出的面 积大于叶片1伸出的面积，所以液体作用于叶片3上的作用力大 于作用于叶片1上的作用力，从而由于作用力不等而使叶片带 动转子作逆时针方向旋转。
液压马达的图形符号如图3-20所示。
2.液压马达的特点
（1）液压马达的排油口压力稍大于大气压力，进、出油口直径 相同。 （2）液压马达往往需要正、反转，所以在内部结构上应具有对 称性。 （3）在确定液压马达的轴承形式时，应保证在很宽的速度范围 内都能正常工作。 （4）液压马达在启动时必须保证较好的密封性。 （5）液压马达一般需要外泄油口。 （6）为改善液压马达的起动和工作性能，要求扭矩脉动小，内 部摩擦小。
液压与气动技术 教案
液压与气动技术教案第一章：液压与气动技术概述教学目标：1. 了解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。
2. 掌握液压与气动系统的基本组成部分及其功能。
3. 理解液压与气动技术的优缺点及其比较。
教学内容：1. 液压与气动技术的定义与原理。
2. 液压与气动系统的组成：液压泵、液压缸、控制阀、油管和附件等。
3. 液压与气动技术的应用领域：工业、农业、交通运输、军事等。
4. 液压与气动技术的优缺点及其比较。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。
2. 采用示教法，展示液压与气动系统的组成及其工作原理。
3. 采用案例分析法，分析液压与气动技术在实际应用中的例子。
教学评估：1. 进行课堂问答，检查学生对液压与气动技术定义、原理和应用领域的理解。
2. 布置课后作业，要求学生绘制液压与气动系统的基本组成部分。
第二章：液压泵教学目标：1. 了解液压泵的类型、结构和工作原理。
2. 掌握液压泵的性能参数及其计算方法。
教学内容：1. 液压泵的类型：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。
2. 液压泵的结构与工作原理。
3. 液压泵的性能参数：流量、压力、功率等。
4. 液压泵的选用原则及其维护保养。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压泵的类型、结构和工作原理。
2. 采用示教法，展示不同类型液压泵的工作原理。
3. 采用案例分析法，分析液压泵在实际应用中的选用和维护保养。
教学评估：1. 进行课堂问答，检查学生对液压泵类型、结构和工作原理的理解。
2. 布置课后作业，要求学生计算液压泵的性能参数。
第三章：液压缸教学目标：1. 了解液压缸的类型、结构和工作原理。
2. 掌握液压缸的性能参数及其计算方法。
3. 理解液压缸的选用原则及其安装与维护。
教学内容：1. 液压缸的类型：单作用液压缸、双作用液压缸等。
2. 液压缸的结构与工作原理。
3. 液压缸的性能参数：有效行程、负载能力等。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解液压缸的类型、结构和工作原理。
液压与气动技术全套课件
目录第一章液压传动基础知识绪论第二章液压动力元件第三章液压执行元件第四章液压控制元件第五章液压辅助元件第六章液压基本回路第七章典型液压传动系统第八章液压伺服和电液比例控制技术第九章液压系统的安装和使用第十章液压系统的故障诊断与排除第十一章气源装置及气动辅助元件第十二章气动执行元件第十三章气动控制元件第十四章气动基本回路第十五章气压传动系统实例一、液压与气压传动的研究对象液压与气压传动是以有压流体(压力油或压缩空气)为工作介质，来实现各种机械的传动和自动控制的传动形式。
液压传动传递动力大，运动平稳，但由于液体粘性大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜作远距离传动和控制；而气压传动由于空气的可压缩性大，且工作压力低(通常在1.0MPa以下)，所以传递动力不大，运动也不如液压传动平稳，但空气粘性小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏，因而气压传动能用于远距离的传动和控制。
二、液压与气压传动的工作原理图0-1 液压千斤顶a)液压千斤顶原理图b)液压千斤顶简化模型1－杠杆手柄2－小缸体3－小活塞4、7－单向阀5－吸油管6、10－管道8－大活塞9－大缸体11－截止阀12－通大气式油箱1.力比例关系或(0-1)式中A1、A2分别为小活塞和大活塞的作用面积；F1为杠杆手柄作用在小活塞上的力。
在液压和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。
2.运动关系或(0-2)式中h1、h2分别为小活塞和大活塞的位移。
●从式(O-2)可知，两活塞的位移和两活塞的面积成反比。
将A1h1=A2h2两端同除以活塞移动的时间t得：即(0-3)式中v1、v2分别为小活塞和大活塞的运动速度。
●从式(0-3)可以看出，活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比。
(0-4)如果已知进入缸体的流量q ，则活塞的运动速度为：(0-5)●从式(O-5)可得到另一个重要的基本概念，即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。
液压气动技术课件第2章
在结构上分为外啮合齿轮泵和内啮合齿 轮泵。外啮合齿轮泵应用广泛。
第二节 齿轮泵
CB-B型外啮合齿轮泵为分离三片式结构，其内部结构 如图所示。
齿轮泵实物结构
第二节 齿轮泵
齿轮泵实物结构
一、外啮合齿轮泵 1. 工作原理
泵的壳体内装有一对 外啮合齿轮；
齿轮将泵壳体内分隔 成左、右两个密封容 腔；
一、外啮合齿轮泵 1. 工作原理
一、容积式液压泵的工作原理
如果偏心轮不断地 旋转，液压泵就会不 断地完成吸油和压油 动作，因此就会连续 不断地向液压系统供 油。
容积式泵的流量大小取决于密封工作腔容积变化的大 小和次数。若不计泄漏，流量与压力无关。
第一节 液压泵的工作原理
二、容积式液压泵的工作特点
从上述液压泵的工作过程可以看出，其基本工作 条件是：(三个必备条件)
1. 具有密封的工作容腔;
2. 密封工作容腔的容 积大小是交替变化的，变大、 变小时分别对应吸油、压油 过程；
3. 吸、压油过程对应 的区域不能连通。
第一节 液压泵的工作原理
三、常用容积式液压泵
常用的容积式泵类型按输出流量是否 可调可分为定量泵和变量泵，按结构分 类如下图
液压泵
齿轮泵
叶片泵
柱塞泵
螺杆泵
液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续 额定压力 运转的最高压力称为液压泵的额定压力。
额定压力值的大小由液压泵零部件的结构强度和密封性 来决定。超过这个压力值，液压泵有可能发生机械或密封方 面的损坏。
四、 液压泵的主要性能参数
1. 液压泵的压力
液压泵的压力参数分为工作压力、额定压力 和最高允许压力。
外啮合 齿轮泵
内啮合 齿轮泵
《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
液压与气动技术知识点精讲
液压技术(液压与气动技术)知识点复习适应班级：180131/132/133/134/151/152第1章液压传动的认知1.液压传动的定义液压传动是以液体为工作介质，利用液体的压力能来实现运动和动力的传递、转换与控制的一种传动方式。
2.液压传动的特性(1)以液体为传动介质来传递运动和动力；(2)液压传动必须在密闭的系统内进行；(3)依靠密封容积的变化传递运动；(4)依靠液体的静压力传递动力。
3.液压传动系统的组成：(1)动力元件：把原动机输入的机械能转换成液体的压力能，向液压系统提供液压油的元件。
(2)执行元件：将液体的压力能转换成机械能，以驱动工作机构的元件。
(3)控制元件：控制或调节系统中油液的压力、流量或方向，以保证执行机构完成预期工作的元件。
(4)辅助元件：将上述三部分连接在一起，起储油、过滤、测量和密封等作用的元件。
(5)工作介质：传递能量的介质。
第2章液压流体力学基础1.液压油的粘性、粘度(1)粘性：是指液体产生内摩擦力的性质。
流体只有流动时才有粘性，静止流体是不呈现粘性的。
(2)粘度：是指用来衡量流体粘性大小的指标。
粘度愈大，粘性越大，液体的内摩擦力就越大，流动性就越差。
粘度分为：①绝对粘度；②运动粘度；③相对粘度2.液压油的选用环境温度较高，工作压力高或运动速度较低时，为减少泄露，应选用粘度较高的液压油。
否则相反。
3.液体静压力p是指静止液体单位面积上所受的法向力。
p=FA液体静压力的特征：液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的法线方向一致。
静止液体中，任一点所受到的各方向的静压力都相等。
4.液体静压力基本方程p=p0+ρgℎ5.帕斯卡原理处于密闭容器中的静止液体，其外加压力发生变化时，只要液体仍保持其原来的静止状态不变，则液体中任一点的压力均将发生同样大小的变化。
注意：液压传动是依据帕斯卡原理实现力的传递、放大和方向变换；液压系统的压力完全取决于外负载。
6.压力的表示方法绝对压力=大气压力+相对压力真空度=大气压力-绝对压力7.理想液体与稳定流动理想液体：既无粘性又无压缩性的假想液体。
电子教案液压与气动技术第三版第2章液压流体力学基础课件
假设通流截面上流速均匀分布，该流速称为平均流速，用 v 表示，并定义为
则平均流速为
2.3.2 连续性方程
液体流动的连续性方程：
它说明液体流过流管不同截面的流量是不变的。 由上式知，当流量一定时，通流截面上的平均速度与其截 面积成反比。
2.3.3 伯努利方程
一、 理想液体的伯努利方程
2.4.3 局部压力损失
液体流经阀口、弯管及突然变化的截面时，产生的能量损失称为局部压力损失。
一般用实验来得出局部阻力系数，然后按下式计算：
液体流经各种阀的局部压力损失可由阀的产品技术规格中查得。 查得的压力损失为在其公称流量 qn 下的压 力损失 Δpn。 当实际通过阀的流量 q 不等于公称流量 qn 时，局部压力损失可按下式计算：
二、 污染的原因
液压系统的污染有外部侵入和内部生成两种原因。液压装置组装时残留下来的污染物主要是指切屑、毛刺、 型砂、磨料、焊渣和铁锈等；从周围环境混入的污染物主要是指空气、尘埃、水滴等；在工作过程中产生的污染 物主要是指金属微粒、锈斑、涂料和密封件的剥离片、水分、气泡以及液压油变质后的胶状生成物等。
2. 流束
通过某截面 A 上所有各点作出流线，这些流线的集合构成流束。 由于流线是不能相交的，所以流束内外的 流线不能穿越流束表面。
3. 通流截面
流束中与所有流线正交的截面称为通流截面，该截面上各点处的流束都垂直于此面。
2.3.1 基本概念
三、 流量与平均流速
1. 流量
单位时间内流过通流截面的液体的体积称为流量，用 q 表示。 对于微小流束，通过该通流截面的流量为 流过整个通流截面的流量为
单位面积上作用的表面力称为应力，它有切向应力和法向应力之分。 静止液体各质点间没有相对运动，故 不存在内摩擦力，所以静止液体的表面力只有法向力。
液压与气动技术(第四版)-张宏友-十二五部分习题参考答案
液压与气动技术（第四版）习题参考答案第2章 液压传动基础2-7已知：D =150 mm ，d =100 mm ，F =5×104 N求：（a ）、（b ）两种情况下液压缸的压力p =？解：（a ）422510π0.144F p d π⨯==⨯=6.3×106（Pa ）=6.3（MPa ） （b ）2π4Fp d ==6.3（MPa ） 2-8 已知：h = 1 m ，ρ=900 kg/m 3求：容器的真空度？解：设容器绝对压力p A ，大气压力p a 则 p A +ρgh = p ap a －p A =ρgh =105－1000×9.8×1=9800（N/m 2）=9800 Pa2-9 已知： d ，m ， F ，ρ，h 。
求：液体在测压管的上升高度？解：取等压面 M －M∵p M 左= p a ρg （h ＋x ）24M F Gp d π+=右+ p a 又∵p M 左= p M 右 即 2()π4F Gg h x d ρ++=∴24()πF G x h g dρ+=- 2-10已知：ρA =900 kg/m 3，ρB =1200 kg/m 3，z A =200mm ，z B =180mm ，h = 60mm ，ρg =13.6×103 kg/m 3求：容器A 、B 之间的压力差？解：设A 点的绝对压力为p A ，B 点的绝对压力p B ，取等压面 M －M ∵A A A M p p gz ρ=+左B B B g M p p gz gh ρρ=++右又∵p M 左= p M 右A A AB B B g p gz p gz gh ρρρ+=++∴A B B B g A A p p gz gh gz ρρρ-=+-=1200×9.8×0.18＋13.6×103×9.8×0.06－900×9.8×0.2=8350（Pa ）2-11 已知：H =10m ，A 1=0.02m 2，A 2=0.04m 2，α= 1，ρA =900 kg/m 3，不计损失求：孔口的流量与点2处的表压力？解：（1）选取截面0-0和截面1-1列伯努利方程 截面0-0：p 0=p a ，z 0=H ，v o =0 (α=1) 截面1-1：p 1=p a ，z 1=0 ，v 1=? (α=1)则 2aa 12p p v Hg p ρ+=+ ∴12214m/s v Hg ==∴31110.02140.28m /s q A v ==⨯= 即，孔口的流量为0.28m 3/s（2）选取截面1-1和截面2-2列伯努利方程 截面2 -2：p 2=p 2 ，z 2=0 1227m/s q v A == 则 22a12222p v p v ρρ+=+ 2212222a p v p v ρρ+=+∴p 2=173500Pa ≈0.17MPa∴p 2表= p 2－p a =73500 Pa =0.0735MPa2-12 已知：H =10m ，A 1=3.2×10-4m 2，A 2=4 A 1，h = 1m ，液体为理想液体，不计损失求：开始抽吸时水平管中必须通过的流量q =? 解：选取截面1-1和截面2-2列伯努利方程 截面1-1：1a p p gh ρ=- , 10z =11v v = 截面2-2：2a p p = ，20z = ，1211214A v v v A == ∵液体为理想液体，且不计损失，故221a a 11422v p gh p v ρρρ⎛⎫ ⎪-⎝⎭+=+ ∴2211232v v gh -+=22113216gh v v -+=1 4.57m/s v =4311 3.210 4.570.00146(m /s)87.6(L /min)q A v -==⨯⨯==2-13已知： q =32 L/min ，d =20 mm ， H =0.5 m ，υ=20 mm 2/s ，ρ=900 kg/m 3求：液压泵吸油口处的真空度？解：取油箱液面为截面1-1和泵进口处液面为截面2-2，列伯努利方程：2211221122W 22v v p gh p gh p ααρρρρ++=+++∆∵截面1-1为基准面：p 1=p a ，h 1=0，v 1≈0 则 222a 22W 2v p p gh p αρρ=+++∆又∵截面2-2：h 2=H =500mm ，()()42226432/6104 5.33 1.697m/s 1.70m/s π 3.142010 3.14q q v A d -⨯⨯=====≈⨯⨯而 L 61.70.02e=1700e 2010vdR R υ-⨯==<⨯ 则 油液的流态为层流，故取α=2∴26a 22 1.79009.80.59000.01102p p ⨯=+⨯⨯+⨯+⨯∴液压泵出口处的真空度为：()244a 29.80.5900 1.7900110 1.710Pa p p -=⨯⨯+⨯+⨯=⨯2-14已知： q =25 L/min ，Δp =0.3 MPa ，C q =0.62，ρ=900 kg/m 3求：节流口的通流面积A T =？解：q q C A =4522T 25 2.610(m )26(mm )A -===⨯=第3章 液压动力元件3-6 已知：p =10MPa ，n =1450r/min ，V =200mL/r ，V 0.95η=，9.0=η求：（1）?0=P （2）i ?P = 解：（1）求液压泵的输出功率 液压泵的实际流量3t V V 2001014500.95q q Vn ηη-===⨯⨯⨯=275.5（L/min ） 液压泵的输出功率63041010275.545.9210610P pq ⨯⨯===⨯⨯（w ）=45.92（kW ） （2）求电机的驱动功率9.092.450==ηP P i =51（kW ）3-7 已知：n =950r/min ，V =168 mL/r ，p =10MPa ，q =150L/min ，η=0.87求：（1）q t =？（2）η= ?，ηm =?（3）P i =？（4）T i =？ 解：（1）泵的理论流量q tq t =nV =950×168×10-3=159.6（L/min ）=2.66×10-3（m 3/s ） （2）η= ?，ηm = ?∵V q Vn η= ∴V 31500.9416810950q Vn η-===⨯⨯ 又∵m V ηηη= ∴m V 0.870.930.94ηηη=== （3）P i =？63o15029.51061084770(W)85(kW)0.87i P pqP ηη-⨯⨯⨯====≈ （4）T i =？ ∵i i 2πP T n = ∴i i 84770852.53(N m)9502π2 3.1460P T n ===⋅⨯⨯第4章液压执行元件4-3 已知：D ，d ，q ，p求：F =？，v =？与缸的运动方向？ （a ）22π()4F D d p =-， 224π()q v D d =-，向右； （b ）2π4F d =p ， 24πqv d =，向左； （c ）2π4F d =p ， 24πqv d=， 向左。
液压与气动技术教案
液压与气动技术教案第1章液压传动基础知识教学目标：了解液压传动发展历程、用途、特点。
了解液压传动原理及液压传动系统的组成。
教学重点：液压传动的原理。
教学难点：液压传动系统中压力与流量、功率的计算。
教学方法：做实验生活实例。
1.1 液压传动概述1.2 液压传动原理目的：了解液压传动优缺点。
掌握液压传动的原理。
重点：液压传动原理及传动系统组成。
难点：液压传动系统的组成。
方法：讲授内容：一，液压传动的主要优点1，操纵控制方便，可实现大范围的无极调速。
2，液压传动的各种元件可根据余姚方便、灵活地布置。
3，采用电液联合控制，可实现更高程度的自动控制过程。
二，液压传动的缺点1，液体流动的阻力损失和泄漏较大。
2，液压原籍的制造精度高，价格较贵。
3，液体的泄漏及可压缩性，较难得到严格的传动比。
三，液压传动原理液压传动是一个不同能量的转换过程，是以液体作为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过液体内部的压力来传递动力。
四，液压传动系统的组成1，动力部分：将原动机的机械能转换为油液的压力能。
（液压泵、齿轮泵、柱塞泵）2，执行部分：将压力能转换成为带动工作机构运动的机械能。
（液压缸、液压马达、）3，控制部分：用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。
（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）4，辅助部分：保证系统正常的工作的辅助元件。
（管路、接头、油箱、过滤器）五，液压传动系统图的图形符号1，图形符号只表示元件的只能。
2，图形符号内的油液流动方向用箭头表示。
3，图形符号均与原件的静止位置或中间零位置表示。
1.3液压传功系统中的压力与流量1.4液压传动的功率计算目的：了解液压传动系统的压力、流量的概念了解液压泵的工作效率重点：静压传递原理难点：液体阻力和压力损失方法：讲授内容：一，压力的概念油液的压力是由油液的自重和油液收到的外力（一般表现为助力）作用所产生的P=F/AP——油液的压力，单位为paF——作用在油液表面上的外力，单位为NA——油液表面的承压面积，单位为㎡额定压力：连续运转（工作）的最高工作压力二，静压传递原理1，静止油液中任意一点所受到的哥哥方向的压力都相等。
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第二节 液压泵的性能比较及选用
常用液压泵的性能比较
性能
输出压力 流量调节
效率 输出流量
m
Tt T
四、 液压泵的主要性能参数
3. 功率与效率
效率
实际上，液压泵在工作中是有能量损失的， 这种损失分为容积损失和机械损失。
总效率
泵的总效率是泵的输出功率与输入功率之比，等于容 积效率和机械效率的乘积，即
Po Pi
pq
T
Vm
四、 液压泵的主要性能参数
3. 功率与效率
功率
驱动液压泵的机械功率，由电动机或内 燃机给出。
3.美观协调等
第一节 液压泵的工作原理
一、容积式液压泵的工作原理
液压泵
将原动机（电动机或内燃机）输出的 机械能转换为工作液体的压力能。
1、 液压泵的工作原理
液压泵都是依靠密封工作腔容积大小交替 变化来实现吸油和压油的。
第一节 液压泵的工作原理
一、容积式液压泵的工作原理 当凸轮由原动机带动
旋转时，柱塞便在凸轮 和弹簧的作用下在缸体 内往复运动。
所排出的液体体积 。
它等于理论流量qt减去泄漏和压缩损失后的流量 △q,即
q qt q
由于工作过程中泵的出口压力不等于零，因而存 在内部泄漏量（泵的工作压力越高，泄漏量越大）， 使得泵的实际流量小于泵的理论流量；当液压泵处于 卸荷（非工作）状态时，这时输出的实际流量近似为 理论流量。
四、液压泵的主要性能参数
它等于液压泵的实际输出流量q与其理论流量qt之
比， 即
v
q qt
液压泵的实际输出流量q为
q qtv Vnv
四、 液压泵的主要性能参数
3. 功率与效率
效率
实际上，液压泵在工作中是有能量损失的， 这种损失分为容积损失和机械损失。
机械损失 指液压泵内流体粘性和机械摩擦造成的转
矩损失。
机械损失的大小用机械效率ηｍ表征。 它等于液压泵的理论转矩Tt与实际输入转矩T之比，即
五、液压泵与电动机参数的选择
1. 液压泵大小的选用 液压泵最大输出流量的确定
液压泵的输出流量取决于系统所需最大流量及泄漏量
Q泵≥K流×Q缸
式中：Q泵—液压泵所需输出的流量，m3/min。 K流—系统的泄漏系数，取1.1～1.3 Q缸一液压缸所需提供的最大流量，m3/min。
若为多液压缸同时动作，Q缸应为同时动作的
概述
一、主要作用 为整个液压系统提供动力源。
液压传动系统是以液压泵作为向系统 提供一定流量和压力的动力元件，液 压泵将原动机输出的机械能转换为工 作液体的压力能，是一种能量转换装 置。
概述
二、对动力元件的基本要求
1.节能： 系统在不需要高压流体时，应卸载或 采用其它的节能措施；
2.工作平稳： 振动小、噪音低，符合有关规定；
四、 液压泵的主要性能参数 2. 排量和流量 流量 分为理论流量、实际流量和额定流量。
理论流量qt
指在无泄漏情况下，液压泵单位时间内 输出的油液体积。
其值等于泵的排量V和泵轴转数n的乘积，即
qt＝Vn
m3/s)
(L/min或
四、 液压泵的主要性能参数
2. 排量和流量
实际流量q 液压泵在某一具体工况下，单位时间内
脉动 自吸特性 对油的污
染 敏感性 噪声
外啮合 齿轮泵 低压 不能
低 很大 好
不敏感
大
双作用 限压式变 径向柱塞 轴向柱塞
叶片泵 量叶片泵 泵
泵
中压 中压
高压
高压
不能
能
能
能
较高 较高
高
高
很小 一般
一般
一般
较差 较差
差
差
较敏感 较敏感 很敏感 很敏感
小
较大
大
大
螺杆 泵 低压 不能 较高
最小
好
不敏 感
最小
第二节 液压泵的性能比较及选用
选用原则
工作压力
齿轮泵压力一般小于2.5MPa，中高压型可 达30MPa；叶片泵压力一般小于6.3MPa,高压 化以后可达32MPa；柱塞泵压力一般小于 3是5否M要Pa求。变量
径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是 变量泵。 工作环境
齿轮泵的抗污染能力最好。
第二节 液压泵的性能比较及选用
3. 吸、压油过程对应 的区域不能连通。
第输出流量是否 可调可分为定量泵和变量泵，按结构分 类如下图
液压泵
齿轮泵
叶片泵
柱塞泵
螺杆泵
外啮合 齿轮泵
内啮合 齿轮泵
双作用 叶片泵
单作用 叶片泵
限压式变量 叶片泵
径向 柱塞泵
轴向 柱塞泵
三、常用容积式液压泵
液压泵的选择，通常是先根据对液 压泵的性能要求来选定液压泵的型式， 再根据液压泵所应保证的压力和流量 来确定它的具体规格。
五、液压泵与电动机参数的选择
1. 液压泵大小的选用 液压泵最大工作压力的确定
液压泵的的工作压力是根据执行元件的最大工 作压力来决定的
P泵≥k压×P缸
式中：P泵 一液压泵所需要提供的压力，Pa, k压一 系统中压力损失系数，取1.3-1.5 P缸一液压缸中所需的最大工作压力，Pa
2. 排量和流量
额定流量qn
在正常工作条件下，该试验标准规定 （如在额定压力和额定转速下）必须保 证的流量。
四、 液压泵的主要性能参数
3. 功率与效率
效率
实际上，液压泵在工作中是有能量损失的， 这种损失分为容积损失和机械损失。
容积损失 主要是液压泵内部泄漏造成的流量损失。
容积损失的大小用容积效率ηｖ表征。
常用容积式液压泵职能符号如下图
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)单向定量液压泵； (b) 单向变量液压泵； (c) 双向定量液压泵； (d) 双向变量液压泵
四、 液压泵的主要性能参数
压力
性
能
排量和流量
参
数
功率与效率
三、 液压泵的主要性能参数
1. 液压泵的压力 液压泵的压力参数分为工作压力、额定压力 和最高允许压力。
工作压力 指液压泵实际工作时输出的实际压 力值。
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。
四、 液压泵的主要性能参数
1. 液压泵的压力 液压泵的压力参数分为工作压力、额定压力 和最高允许压力。
液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续 额定压力 运转的最高压力称为液压泵的额定压力。
四、 液压泵的主要性能参数 1. 液压泵的压力
一般选 工作压力p＝2/3至3/4额定压力ps
压力分级
四、 液压泵的主要性能参数
2. 排量和流量
排量V
指在无泄漏情况下，液压泵转一转所能排出的 油液体积。
排量的大小只与液压泵中密封工作容腔的几何尺 寸和个数有关。
排量可以调节的液压泵称为变量泵；排量不 可以调节的液压泵则称为定量泵。
输入功率Ｐi Ｐｉ＝Ｔｔω＝２πｎＴ
Tt—液压泵的理论转矩； ω—液压泵转动的角速度。
输出功率Ｐｏ
液压泵输出的液压功率，即泵的实际流 量q与泵的进、出口压差p的乘积。
Ｐｏ＝ｐｑ
当忽略能量转换及输送过程中的损失时，液压泵的输
出功率应该等于输入功率 。
五、液压泵与电动机参数的选择
1. 液压泵大小的选用
几个液压缸所需的最大流量之和。
五、液压泵与电动机参数的选择
2. 电动机参数的选择
驱动液压泵所需的电动机功率可按下式确定
PM
p泵 Q泵
60
(kW )
式中：PM－电动机所需的功率，kW p泵－泵所需的最大工作压力，Pa, Q泵－泵所需输出的最大流量，m3/min η－泵的总效率。
第二节 液压泵的性能比较及选用
选用原则
噪声指标 低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和
螺杆泵，双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。
效率 轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，
排量大的泵总效率高；同一排量的泵在额定工况 下总效率最高。
第二节 液压泵的性能比较及选用
一般在机床液压系统中采用双作 用叶片泵和限压式变量叶片泵；在 筑路机械、港口机械中采用齿轮泵； 负载大、功率大的场合选用柱塞泵。
额定压力值的大小由液压泵零部件的结构强度和密封性 来决定。超过这个压力值，液压泵有可能发生机械或密封方 面的损坏。
四、 液压泵的主要性能参数
1. 液压泵的压力
液压泵的压力参数分为工作压力、额定压力 和最高允许压力。
最高允许压力
在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定， 允许液压泵短暂运行的最高压力植，称为液压泵的最 高允许压力。
缸体内孔与柱塞外圆 之间有良好的配合精度， 使柱塞在缸体孔内作往 复运动时基本没有油液 泄漏，即具有良好的密 封性。
第一节 液压泵的工作原理
一、容积式液压泵的工作原理 柱塞右移时，缸体中
密封工作腔的容积变大， 产生真空，油箱中的油液 便在大气压力作用下通过 吸油单向阀吸入缸体内， 实现吸油;
柱塞左移时，缸体中 密封工作腔的容积变小, 油液受挤压，便通过压 油单向阀输送到系统中 去,实现压油。
第一节 液压泵的工作原理
一、容积式液压泵的工作原理
如果偏心轮不断地 旋转，液压泵就会不 断地完成吸油和压油 动作，因此就会连续 不断地向液压系统供 油。
第一节 液压泵的工作原理
二、容积式液压泵的工作特点
从上述液压泵的工作过程可以看出，其基本工作 条件是：