液压传动的发展史
液压与气压传动的发展应用
液压传动具有传动效率高、传演进过程
气压传动起源于19世纪的蒸汽机，后来发展为现代气压系统。
应用领域
气压传动广泛应用于自动化、轻型机械以及搬运和装配领域。
特点
气压传动具有安全可靠、操作简单、易于维护等特点。
液压与气压传动的比较
• 工作介质：液压传动使用液体，气压传动使用气体。 • 能量转换：液压传动通过液压泵提供能量，气压传动通过空气压缩机提供能量。 • 工作性能：液压传动在承载能力上更强，气压传动在速度控制上更具优势。 • 使用环境：液压传动适用于高温、高压和易燃环境，气压传动适用于低温和防爆环境。
液压传动的优势和不足
1 优势
液压传动具有高承载能力、高精度控制以及稳定性好的优点。
2 不足
液压传动存在液压油泄漏、噪音大以及维护成本高等不足之处。
气压传动的优势和不足
1 优势
气压传动具有安全可靠、操作简单以及适应性广的优点。
2 不足
气压传动存在能量损失、动力输出受限以及噪音大等不足之处。
液压与气压传动的未来发展方 向
随着科技的进步和工程需求的变化，液压与气压传动都将继续发展。未来的 趋势包括更高效率的能量转换、智能化控制以及对可再生能源的应用。
液压与气压传动的发展应 用
本文将介绍液压与气压传动的发展历程、不同应用以及两者之间的比较。了 解传动方式的定义和作用对于理解其在工程领域中的重要性至关重要。
液压传动的发展和应用
1
应用范围
2
液压传动在航空、冶金、军事以及重型
机械等领域得到广泛应用。
3
起源
液压传动源于18世纪的水力工程，后来 逐渐应用于工业和汽车领域。
液压传动的组成及特点
第1章 液压传动
综上所述，液压传动系统是以液压油为工作介质来实现各种机械传动 和控制的。其压力和流量是液压系统的两个重要参数，它们的特性是液 压系统的工作压力取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。
液压系统图按国标GB/T786.1—1993中所规定的绘制。
第1章 液压传动
1.3 液压传动的组成及特点
1.3.1 液压传动系统组成
第1章 液压传动
图1-1 液压千斤顶的工作原理
1—油箱 2—放油阀 3—大缸体 4—大活塞 5、9—单向阀 6—杠杆手柄 7—小活塞 8—小缸体
第1章 液压传动
第1章 液压传动
1.2.2 磨床工作台工作原理
如图1-2 所示。系统的功能是推动磨床工作台实现往复直线运动， 其工作过程如下。
a)
b)
图1-2 磨床工作台液压传动原理图
a) 液压传动结构原理图 b)用图形符号表示的液压原理图 1—油箱 2—过滤器 3—液压泵 4—节流阀 5—溢流阀 6—换向阀
7—手柄 8—液压缸 9—活塞 10—工作台 P、A、B、T—各油口
第1章 液压传动
⑴工作台向右直线运动：电动机(图中未画)带动液压泵3工作，从油箱l中 吸入液压油，经过过滤器2进入油管，走节流阀4进入换向阀6，当手柄7向右 推时，阀芯向右移，使油液进入液压缸8的左腔，推动活塞9向右移动，同时 带动工作台10向右直线运动。
钻床液压传动系统设计
油液的净化装置是液压源中不可缺少的。一般泵的入口要装有粗过滤器，进入系统 的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过滤器再次过滤，为防止系统中杂质流回 油箱。本设计采用容积节流调速，所以使用变量泵供油。 3.3 速度换接方式的选择 本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单、调节行程比较方便， 阀的安装也比较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性，则可改 用行程阀切换的速度换接回路。
表 3-1 液压设备常用的工作压力 机床类型 设备类型 磨床 工作压力 组合机床 龙门刨床 拉床 械 重运输机械 农业机械或 中型工程机 液压机、重 型机械、起
p MPa
0.8～2.0
3～5
2～ 8
8～10
10～16
20～32
（5）计算液压缸内径 D 活塞杆直径 d 负载图知最大负载 F 为 21000 N ，按表 3-2 可取 p2 为 0.5 MPa ， cm 为 0.95，考虑 到快进、快退速度相等，取 d D 为 0.7。上述数据代入公式
图 3-4 液压系统原理图 1—油箱 2—过滤器 3—变量液压泵 4—压力表 5—溢流减压阀 6—二位二通电磁换向阀 7—三位四通电磁换向阀 8—可调单向节流阀 9—双作用液压缸 表 3-3 电磁铁动作顺序表 1Y1 送料阶段 夹紧阶段 加工阶段 停止卸荷 ＋ － － － 1Y2 － ＋ ＋ － 2Y1 － ＋ ＋ － 2Y2 － － － － 3Y1 － － ＋ － 3Y2 － － － －
表 3-2 各种调速方式的性能比较 节流调速 主要 性能 简式节流调速系统 进油节流及 回油节流 负载 特性 调速 范围 功率 特性 成本 速度刚度 承载能力 大 效率 发热 低 旁路 节流 带压力补偿阀的节流调速系 统 调速阀 在进油 路 调速阀在旁油路及 溢流节流调速回路 好 好 大 低 大 较低 较低 较大 容积调速 回路 容积-节流调速回路
液压机发展史
液压机发展史
1795年英国约瑟夫·布拉曼（Joseph Braman,1749-1814），在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。
1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。
第一次世界大战(1914-1918）后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。
液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。
1925 年维克斯发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。
在1955 年前后，日本迅速发展液压传动，1956 年成立了“液压工业会”。
近20~30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。
液压技术的发展历史
液压技术的发展历史出了连续介质的概念，建立了无粘性流体运...-1648年法国B.Pascal提出静止液体中流体传动定律，奠定了液体静力学基础17世纪Newton针对粘性流体运动的内摩擦力提出了牛顿粘性定律1738年瑞士人欧拉(L.Euler)提出了连续介质的概念，建立了无粘性流体运动的欧拉方程。
同年，瑞士人伯努利(D.Bernoulli)从能量守恒定律出发，得到了流体定常运动下流速、压力、高度之间的关系—伯努利方程。
这两个方程是流体动力学作为一个学科分支建立的标志1827年法国人纳维(C.L.M.Navier)建立了粘性流体运动的基本方程;1845年英国人斯托克斯G.G.Stokes)又以更合理的方式导出这组方程，N—S方程1883年英国人雷诺(O.Reynolds)发现流体的层流和紊流两种状态，建立了湍流基本方程—雷诺方程。
1795年英国布拉默(J.Bramah)提出了关于液压机的专利，2年后制造了手动泵供压的水压机。
1826年后水压机已被广泛应用——采用水介质的液压传动技术应用的时代。
然而，水的粘性低、润滑性差、材料的防锈等带来诸多弊端。
1905年美国詹尼(Janney)首先将矿物油作为介质，设计制造第一台油压柱塞泵及传动装置。
随后，由于材料学科发展以及丁腈橡胶等耐油密封材料的出现，使油压技术在20世纪得到迅速发展。
1922年瑞士托马(H.Thoma)发明了径向柱塞泵。
随后斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵、径向液压马达和轴向变量马达等相继出现。
1936年美国威克斯(H.Vickers)发明了以先导控制压力阀为标志的管式系列液压控制元件。
60年代出现了板式和叠加式液压元件，60年代后期出现了比例控制元件，70年代出现插装式液压元件。
20世纪40年代电液伺服控制技术最早运用在飞机上，50-60年代开始发展，60年代以后各种新结构的伺服阀相继出现。
随着微电子技术、计算机、现代控制理论的发展，并与液压技术的紧密结合，使液压传动与控制发展成为十分成熟的技术，在各生产领域得到广泛应用。
液压传动的发展史
３ 结 束 语
通 过 采取 上 述 纠 防措施 后 ，该公 司后 续 组装 的齿 轮箱漏 油 、 渗油故 障大大减 少 。提高 了产 品质 量 。
参 考 文 献
【】 李 新 德 ． 程 机 械 液 压 系 统 漏 油 预 防措 施 ［． 压 气 动 与 密 Ｉ 工 Ｊ液 ］
各箱 体接 合 面原 Ｏ型密 封 圈全部 更换 成 成型 密 封
圈 ， 格 控 制密 封 圈 的 直径 、 长 、 封槽 深 度 及 粗糙 严 周 密 度 。各唇 形密 封 圈装 配后 不 得有 切损 、 变形 等 现象 ， 最
・ —
－
液压传 动 的发展史
液 压传 动和气 压传 动称 为流体 传动 ，是 根据 ｌ 纪 帕斯 卡提 出 的液体静 压力 传 动原理 而发 展起 来 的 ７世
平 衡式 叶 片泵 ，为近代 液 压 元件 工 业 或 液压 传 动 的逐 步 建 立 奠定 了基 础 。２ ０世纪 初 康 斯坦 丁 尼 斯克 ｆ ． Ｇ Ｃ ｎｔ ｔ ｅｃ ） 能 量波 动传 递 所进 行 的理论 及 实 际研 究；９ ０年对 液 力传 动（ ｏ ｓ ｎｉ ｓｕ对 ａ ｎ １１ 液力 联 轴 节 、 液力 变矩 器 等） 方 面 的贡献 ， 这 两方 面领域 得到 了发 展 。 使 第二 次世 界大 战（９ １ １４ ） 间 ， 美 国机 床 中有 ３ ％应 用 了液压 传 动 。应该 指 出 。 １４ ～ ９ ５期 在 ０ 日本 液压 传动 的 发展 较欧美 等 国家晚 了近 ２ Ｏ多 年 。在 １ ５ ９ ５年 前后 ， 日本 迅速 发展 液压 传动 ，９ ６年 成立 了“ 压工 业会 ” １５ 液 。
各接 合 面上 的平 面保证 粗 糙度 值 不超 过 Ｒ ６３ 检 ａ ．，
液压传动课件ppt
液压传动广泛应用于工程机械、农业机械、汽车工业、船舶工业、航空航天等领域。例如，挖掘机、起重机、推 土机等工程机械采用液压传动系统来实现各种动作；航空航天领域的飞行器也采用液压传动系统来进行姿态控制 和起落架收放等操作。
02 液压传动的基本原理
液压油的特性
01
液压油是液压传动系统中的工作介质，具有不可压缩性 、粘性和润滑性等特性。
液压系统的调试与检测
总结词
液压系统的调试与检测是确保系统性能和稳定性的必 要步骤，有助于及时发现和解决潜在问题。
详细描述
在液压系统安装完成后，应对其进行全面的调试和检测 ，以确保各元件工作正常、系统性能稳定。调试过程中 ，应对系统的压力、流量、温度等参数进行监控和调整 ，确保其在正常范围内。同时，应定期对液压系统进行 检测，可以采用振动、噪声、油温等手段，以及专业的 检测设备，对系统的性能和状态进行全面评估。对于发 现的问题，应及时进行处理和修复，以避免对系统造成 更大的损害。
液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱 塞泵和螺杆泵等多种类型，根 据不同的应用场景选择合适的 液压泵。
液压阀的工作原理
液压阀是液压传动系统中的控制元件，用于控制液体的流动方向、压力和流量等参 数。
液压阀通过控制阀芯的位置来改变液体的流动状态，从而实现不同的控制功能。
液压阀有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀等多种类型，根据不同的控制需求 选择合适的液压阀。
液压缸的工作原理
液压缸是液压传动系统中的执行元件 ，能够将液体的压力能转换为机械能 。
液压缸有单作用缸和双作用缸等多种 类型，根据不同的应用场景选择合适 的液压缸。
液压缸通过密封工作腔的容积变化来 实现活塞的往复运动，从而输出机械 能。
03 液压传动的系统组成
液压传动技术的发展与思考
液压传动技术的发展与思考一、液压传动技术的发展液压传动就利用液体物质所特有的性质对能量进行控制与传动的一种新的方式，液压传动装置依靠机械对流体介质进行操控使其可以传递能力。
相比较于传统的电力和机械传动来说，输出功率大，质量较轻，惯性也比较小，控制与调速方便是液压传动的突出特点，因此被广泛应用与民用工业、工程机械、汽车与船舶机床。
早在第一次世界大战之后液压技术就得到了广泛的应用，特别是在1920 年以后，其发展更为迅速。
随着19世纪30年代平衡式叶片泵的发明液压传动技术逐步形成了一套完整的体系。
在第二次世界大战期间，美国有近三分之一的机床应用了液压技术。
随着时代的进步，机械工艺水平的提高，液压技术随着计算机控制技术，传感器技术的发展而迅速的发展，液压传动技术逐步形成了包括检测、控制与会传动为一体的一门完整的自动化技术。
液压技术的发展程度牵动着一个国家工业发展的命脉。
二、液压传动技术的优缺点（一）液压传动技术的优点。
在各种工作机械中，液压传动相比较其他基本的传动方式如机械传动、气压传动、以及电气传动。
有其独特的优点。
1.有润滑作用，延长元件和系统的寿命。
液压传动大多数是采用矿物油作为工作的介质，矿物质油可以润滑运动面，减少运用面的摩擦，从而使延长了机械的使用寿命。
2.调整速度较为容易。
液压传动装置的速度调整很简单，只需要调整流量的控制阀来进行无级调速。
3.与其他机械传动装置相比较在相同的功率下，液压传动所执行的元件体积小，重量轻，结构更为紧凑。
液压传动一般使用的压力是在70Mpa左右，也可达到50Mpa。
但是液压传动装置的体积远小于同样输出压力的电机或其他机械传动装置的。
4.很容易实现机器的自动化。
液压传动设备配上其他元件，采用电液联合控制后，利用可以的编程控制器与计算机，可以实现高程度的自动化控制。
（二）液压传动技术的缺点。
总而言之，液压传动装置的优点很突出，但不可否认其自身也存在这令人无法忽视的缺点。
液压传动(液压技术)及控制方法
液压传动（液压技术）和控制方法
§2-2 液压介质的主要性能要求
如果把液压泵比作液压系统的心脏，其工作介质就 是液压系统的血液，它对液压设备的工作寿命、性能和 可靠性有极为重要的影响。
一、粘度 粘度是油液对流动阻力的度量。液压介质
液压传动（液压技术）和控制方法
§ 1-5 液压系统图的图形符号
1.工作原理系统图 2.图形符号系统图 （GB/1786.1-93） 3.结构图
液压传动（液压技术）和控制方法
液压传动（液压技术）和控制方法
第二章 液压介质
§2-1 液压介质的功用及类型
1. 液压介质的功用
2. l）传递能量和信号； 3. 2）润滑液压元件，减少摩擦和磨损；到散热； 4. 4）防止锈蚀； 5. 5）密封液压元件对偶摩擦副中的间隙； 6. 6）传输、分离和沉淀非可溶性污染物；
P1= v1 F1 = p A1 Q / A1= Q p P2= v2 F2 = p A2 Q / A2= Q p 结论：液压传动符合能量守衡及转化定律。
液压传动（液压技术）和控制方法
液压传动的基本特征：以液体为工作介质，靠处于
密闭容器内的液体静压力来传递力，静压力的大小取决 于负载；负载速度的传递是按液体容积变化相等的原则 进行的，其速度大小取决于流量。如果忽略损失，液压 传动所传递的力与速度无关。
应该具有合适的粘度。
粘度过大 将导致机械效率降低，温升加大，泵的吸入 性能变差，起动困难、甚至产生气蚀，控制灵敏度下降， 掺混在油液中的空气难以分离出来。
粘度太低 将使泄漏增加、容积效率降低，控制精度下 降，润滑油膜变薄、磨损加剧。因此，粘度是选择液压 油液的重要依据。
液压元件符号及其基本知识
9
直动型溢流阀结构简单，灵敏度高，但因压力直接与调压弹簧力平衡，不适于在高压、大流量下工作。在高 压、流量条件下，直动型溢流阀的阀芯摩擦力和液动力很大，不能忽略，故定压精度低，恒压特性不好。
2.1.3 先导式溢流阀
先导型溢流阀有多种结构。图4所示是一种典型的三节同心结构先导型溢流阀，它由先导阀和主阀两部分组成。
2 一个国家工业水平的重要标志之一。
二、液压泵和液压马达 2.1 液压泵、马达概述 2.1.1 容积式泵、马达的工作原理
液压泵和液压马达都是液压传动系统中的能量转换元件。液压泵由原动机驱动，把输入的 机械能转换成为油液的压力能，再以压力、流量的形式输入到系统中去，它是液压系统的动 力源；液压马达则将输入的压力能转换成机械能，以扭矩和转速的形式输送到执行机构做功， 是液压传动系统的执行元件。
13
14
电磁溢流阀除应具有溢流阀的基本性能外，还要满足以下要求： 1）建压时间短； 2）具有通电卸荷或断电卸荷功能； 3）卸荷时间短且无明显液压冲击；
2.1.5 先导式溢流阀的应用
1）作溢流阀，使系统稳定。 2）作安全阀，起过载保持作用。 3）与电磁阀组成电磁溢流阀，控制系统卸载。 4）做远程调压用。 5）多级调压。 6）作溢流型调速阀的压力补偿阀。 7）作制动阀，对执行机构进行缓冲、制动。 8）作加载阀和背压阀。
6
二、压力控制阀
2.1 溢流阀 2.1.1 溢流阀的主要用途有以下两点：
1）调压和稳压。如用在由定量泵构成的液压源中，用以调节泵的 出口压力，保持该压力恒定。 2）限压。如用作安全阀，当系统正常工作时，溢流阀处于关闭状态，仅在系统压力大于其调定压力时 才开启溢流，对 系统起过载保护作用。 溢流阀的特征是：阀与负载相并联，溢流口接回油箱，采用进口压力负反馈。 根据结构不同，溢流阀可分为直动型和先导型两类。
液压与气压传动技术教程.pdf
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
液压传动的发展概况
• 在实际生产中，液压传动技术的应用极大地提高了生产效率和产品质量，同时 也为企业的可持续发展做出了重要贡献。
02
液压传动基础知识
液压传动的定义
• 液压传动是一种利用液体压力能进行能量转换和传递的传动方 式。它通过密封容积内液体的压力能，将原动机的机械能转换 为液体的压力能，再通过管道和控制元件将这种压力能进行传 递和转换，实现执行机构的运动。
液压传动的原理
• 液压传动的原理基于帕斯卡原理，即施加在液体上的压力可以等值地传递到液体内部的任何点。液压系统通过改变密封容 积内的液体压力，实现执行机构的直线或旋转运动。
新和技术升级，拓展新的应用领域和市场份额。
06
结论
研究成果总结
• 液压传动技术自20世纪初诞生以来，经历了近百年的发展，已经成为现代工 业中不可或缺的重要技术之一。在理论研究、技术应用和实际生产中，液压传 动技术都取得了显著的成果。
• 在理论研究方面，学者们对液压传动的基本原理、元件设计、系统控制等方面 进行了深入的研究，形成了较为完善的理论体系。同时，随着计算机技术和数 值计算方法的不断发展，液压传动的仿真和优化设计也取得了很大的进展。
其他领域的应用
医疗器械
液压传动在医疗器械中有广泛应 用，如手术台驱动装置、医用影 像设备等，能够为医疗诊断和治 疗提供精准的控制。
建筑行业
在建筑行业中，液压传动系统用 于控制建筑设备的升降、平移等 功能，提高建筑施工的安全性和 效率。
05
-液压与气压传动全面知识
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
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，
液压气动概述
一、液压与气动技术的发展过程相对于机械传动，液压传动技术起步较晚，自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术只有二三百年的历史。
直到20世纪30年代才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。
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。
第二次世界大战结束后，液压技术迅速转向民用工业，不断应用于各种自动机械及自动生产线，从而使它在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业得到推广应用。
1829年出现了多级空气压缩机，为气压传动的发展创造了条件，1871年风镐开始用于采矿，1868年美国人发明了气动制动装置，并在1872年用于铁路车辆的制动，20世纪50年代气动技术成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构，60年代发明射流和气动逻辑元件，使气动技术得到了很大发展。
我国的液压工业开始于20世纪50年代，最初只应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。
现在，我国的液压与气动技术随着从国外引进一些液压气动元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。
二、液压与气动技术的发展趋势液压与气动技术随着原子能技术、空间技术、计算机技术的发展渗透到各个工业领域中，开始向高速、高压、大功率、高效率、低噪声、高度集成化的方向发展。
液压与气动技术已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术。
液压与气动技术革新主要体现在液压现场总线技术、自动化控制软件技术、水压元件及系统、液压节能技术等方面。
1. 液压现场总线与气动智能化技术液压系统是在液压总线的供油路和回油路间安装数个开关液压源，其与各自的控制阀、执行器相连接。
气动技术的智能化指的是具有集成微处理器，并具有处理指令和程序控制功能的单元或元件。
最典型的智能气动是内置可编程控制器的阀岛。
三、液压与气动技术的应用液压与气压技术在机械设备中的应用非常广泛。
有的设备是利用其能传递大的动力、结构简单、体积小、重量轻的优点，如工程机械、矿山机械、冶金机械等；有的设备是利用它操纵控制方便，能较容易地实现较复杂工作循环的优点，如各类金属切削机床、轻工机械、运输机械、军工机械、各类装载机等。
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。
液压技术的历史及发展趋势
液压传动技术历史作者：若夕静学号：201179250218摘要：结合电子信息技术1.传动技术的历史液压技术从1795年英国制成世界上第一台水压机算起，已有二百多年的历史了，然而在工业上的真正推广使用却是20世纪中叶的事。
第二次世界大战期间，在一些武器装备上用上了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，大大提高了武器装备的性能，也大大促进了液压技术本身的发展。
战后，液压技术迅速由军事转入民用，在机械制造、工程机械、锻压机械、冶金机械、汽车、船舶等行业中得到了广泛的应用和发展。
20世纪60年代以后，原子能技术、空间技术、电子技术等的迅速发展，再次将液压技术向前推进，并在各个工业领域得到了更加广泛的应用【1】。
1.1早期-发展缓慢1650年帕斯卡提出了静止液体中的压力传播规律——帕斯卡原理，1686年牛顿揭示了粘性液体的内摩擦定律，18世纪流体力学的两个重要原理——连续性方程和伯努利能量方程相继建立，为液压技术的发展奠定了基础。
1795年英国约瑟夫·布拉曼（JosephRaman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上，诞生布莱士·帕斯卡（Blasé Pascal ，1623－1662）了世界上第一台水压机。
1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。
1.2中期-迅猛发展第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。
液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段【2】。
1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。
20 世纪初康斯坦丁•尼斯克(G•Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展【3】。
机械基础液压传动
液压系统的污染控制
污染来源
液压系统的污染主要来自外部环境、内部残留和系统运行过程中产生的污染物。
控制措施
采用过滤器对油液进行过滤；定期检查油液的清洁度；保持液压元件的清洁；避 免在污染环境下进行维修和更换元件。
液压系统的维护和保养
日常维护
检查油液的清洁度和油位；检查液压元件是否有泄漏和异常 声音；检查管路是否有泄漏和振动。
流速和流量
流速是指流体在单位时间 内流过的距离，流量是指 单位时间内流过的流体体 积。
液体在缝隙和弯管中的流动
缝隙流动
当流体通过两个平行板之间的缝隙流动时，会受到粘性和摩擦力 的影响。
弯管流动
当流体在弯管中流动时，由于离心力的作用，流体在弯管外侧的速 度比内侧的速度大。
流体的压缩性和膨胀性
流体具有压缩性和膨胀性，当压力或温度发生变化时，流体的密度 会发生变化。
01
液体压力是由于液体受到重力作用而产生的，在液体内部，各
个方向的压强相等。
静止液体的压力特性
02
在静止液体中，压力随深度增加而增加，且各方向的压力相等
。
帕斯卡原理
03
在密闭容器内，施加于静止液体上的压力能够大小不变地传递
。
液体动力学基础
流动液体的压力特性
在流动液体中，压力随速度的增加而增加，同时也会受到粘性的 影响。
压力控制阀
结构特点
压力控制阀主要由阀体、阀芯、弹簧等组成，可分为 溢流阀、减压阀和顺序阀。溢流阀用于限制系统最高 压力，减压阀用于降低系统压力，顺序阀用于控制液 压系统中液体的流动顺序。
工作原理
在压力油作用下，阀芯移动，改变液体的压力。
流量控制阀
结构特点
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液压传动的发展史
液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1795年英国约瑟夫•布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。
1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。
液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。
1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。
20世纪初康斯坦丁•尼斯克(G•Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。
第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。
应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。
在1955年前后,日本迅速发展液压传动,1956年成立了“液压工业会”。
近20~30年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。
液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
液压的优缺点
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点：
1、液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。
2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。
3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1）。
4、可自动实现过载保护。
5、一般采用矿物油作为工作介质，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、很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。
当然，液压传动也存在着一些缺点：
1、由于流体流动的阻力和泄露较大，所以效率较低。
如果处理不当，泄露不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。
2、由于工作性能易受到温度变化的影响，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、由于液体介质的泄露及可压缩性影响，不能得到严格的传动比。
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。
液压系统的组成及其作用
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。
液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，它们的性能比较如1-1所示
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。
根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。
根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
编辑本段液压系统的三大顽疾
1、发热由于传力介质（液压油）在流动过程中存在各部位流速的不同，导致液体内部存在一定的内摩擦，同时液体和管路内壁之间也存在摩擦，这些都是导致液压油温度升高的原因。
温度升高将导致内外泄漏增大，降低其机械效率。
同时由于较高的温度，液压油会发生膨胀，导致压缩性增大，使控制动作无法很好的传递。
解决办法：发热是液压系统的固有特征，无法根除只能尽量减轻。
使用质量好的液压油、液压管路的布置中应尽量避免弯头的出现、使用高质量的管路以及管接头、液压阀等。
2、振动液压系统的振动也是其痼疾之一。
由于液压油在管路中的高速流动而产生的冲击以及控制阀打开关闭过程中产生的冲击都是系统发生振动的原因。
强的振动会导致系统控制动作发生错误，也会使系统中一些较为精密的仪器发生错误，导致系统故障。
解决办法：液压管路应尽量固定，避免出现急弯。
避免频繁改变液流方向，无法避免时应做好减振措施。
整个液压系统应有良好的减振措施，同时还要避免外来振源对系统的影响。
3、泄漏液压系统的泄漏分为内泄漏和外泄漏。
内泄漏指泄漏过程发生在系统内部，例如液压缸活塞两边的泄漏、控制阀阀芯与阀体之间的泄漏等。
内泄漏虽然不会产生液压油的损失，但是由于发生泄漏，既定的控制动作可能会受到影响，直至引起系统故障。
外泄漏是指发生在系统和外部环境之间的泄漏。
液压油直接泄漏到环境中，除了会影响系统的工作环境外，还会导致系统压力不够引发故障。
泄漏到环境中的液压油还有发生火灾的危险。
解决办法：采用质量较好的密封件，提高设备的加工精度。
另：对于液压系统这三大顽疾，有人进行了总结：“发烧、拉稀带得瑟”（这位总结者是东北人）
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。
液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。
根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。
根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油
管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
运动粘度的单位是Stokes,即斯托克斯，简称斯。
当流体的动力粘度为1泊，密度为1g/cm3时的运动粘度为1斯托克斯。
cSt是Centistokes的缩写，意思是厘斯，即1斯托克斯的百分之一。
厘斯(cst)是运动粘度的最小单位,厘泊（cP）是动力粘度的最小单位，运动粘度是液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，在国际单位制中以mm2/s表示。
动力粘度表示液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度，其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比，在国际单位制中以Pa·s表示，习惯用cP表示。
1cP=10-3Pa·s。