1第一章绪论

A2
p
流体介质
外负载 F2 通过从动柱塞作用 在密闭容器内的液体上，液体压 缩，产生压应力 p ，p的大小为
由帕斯卡原理知，密闭容器内 的压力处处相等，故使两柱塞不动 的主动力为F 的主动力为F1
p = F2 / A2
F1 = p A1= F2 A1 / A2
流体传动是如何实现功率传递的——压力的建立 流体传动是如何实现功率传递的——压力的建立 主动力 F1
二.缺点 缺点
1)液压元件制造精度要求高 由于元件的技术要求高和装配比较困难，使用 液压元件制造精度要求高 维护比较严格。 2)实现定比传动困难 液压传动是以液压油为工作介质，在相对运动表面间 实现定比传动困难 不可避免的要有泄漏，同时油液又不是绝对不可压缩的，因此不宜应用在传动比 要求严格的场合，例如螺纹和齿轮加工机床的传动系统。 3)油液受温度的影响 由于油的粘度随温度的改变而改变，故不宜在高温或低 油液受温度的影响 温的环境下工作。 4)不适宜远距离输送动力 由于采用油管传输压力泊，压力损失较大，故不宜 不适宜远距离输送动力 远距离输送动力。
两个重要概念： 两个重要概念： 1)工作速度取决于流量； 工作速度取决于流量； 工作速度取决于流量 2)系统工作压力取决于负载； 系统工作压力取决于负载； 系统工作压力取决于负载
二.液压传动的工作原理及组成部分 液压传动的工作原理及组成部分
液压传动装置主要由以下四部分组成： 能源装置---把机械能转换成油液液压能的装置。 1）能源装置 能源装置 最常见的就是液压泵。 2）执行装置 执行装置---把油液的液压能转换成机械能的装置。 执行装置 液压缸和液压马达。 3）控制调节装置 控制调节装置---对系统中油液压力、流量或流动方向进行控制 控制调节装置 或调节的装置。 各种阀类。 4）辅助装置 辅助装置---上述三部分以外的其他装置。 辅助装置 如油箱、滤油器、油管等。
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 绪论 液压油液 流体力学 液压泵 液压缸 液压阀 辅助元件 调速回路
第九章 其他基本回路 第十章 典型液压系统
第一章 绪论
本章介绍: 本章介绍: 1.液压传动的发展概况 1.液压传动的发展概况 2.液压传动的工作原理及组成部分 2.液压传动的工作原理及组成部分 3.液压传动的优缺点 3.液压传动的优缺点 4.液压传动在机械工业中的应用 4.液压传动在机械工业中的应用
流体传动系统的基本构成
流体传动系统将机械能转化为流体压力能, 流体传动系统将机械能转化为流体压力能, 而后将流体能 转化为机械能。 由于机械能经过流体压力能的转换，得以充分发挥流体传 动的优点。 下图是流体传动系统的原理框图：
机械能 压力能 控制元件 压力能 机械能
Tω
泵 能量转换） （能量转换）
第三节 液压传动的优缺点
一.优点 优点
1)传动平稳 在液压传动装置中，由于油液的压缩量非常小，在通常压力下 传动平稳 可以认为不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动。油液有吸振能力，在油路中 还可以设置液压缓冲装置，故不伤机械机构因加工和装配误差会引起振动和擅击 ，使传动十分平稳，便于实现频繁的换向。因此它广泛地应用在要求传动乎稳的 机械上，例如磨床几乎全部采用丁液压传动。 2)质量轻体积小 液压传动与机械、电力等传动方式相比，在输出同样功率的 质量轻体积小 条件下，体积和质量可以减少很多，因此惯性小、动作灵敏。这对液压仿形、液 压自动控制和要求减轻质量的机器来说，是特别重要的。 3)承载能力大 液压传动易于获得很大的力和转矩，因此广泛用于压制机、隧 承载能力大 道掘进机、万吨轮船操舵机和万吨水压机等。 4)容易实现无级调速 在液压传动中，调节液体的流量就可实现无级调速，并 容易实现无级调速 且调速范围很大，可达2000：1，很容易获得极低的速度。 5)易于实现过载保护 液压系统中采取了很多安全保护措施，能够自动防止过 易于实现过载保护 载，避免发生事故。 6)液压元件能够自动润滑 由于采用液压油作为工作介质，使液压传动装置能 液压元件能够自动润滑 自动润滑，因此元件的使用寿命较长。
工作原理 如图l—la所示的磨床工作台液压传动原理图，液压泵3由电动机带动， 从油箱1中吸油，然后将具有压力能的油液输送到管路，油液通过节流阀4和管路 流至换向阀6。换向阀6的阀芯有不同的工作位置(围中有三个工作位置)，因此通 路情况不同。当阀芯处于中间位置时，阀口P、A、B、T互不相通，通向液压缸 的油路被堵死，液压缸不通压力油，所以工作台停止不动。若将阀芯向右推(右 端工作位置)，这时阀口P和A、B和T相通，压力油经P口流入换向阀6，经A口流 入液压缸8的左腔，活塞9在液压缸左腔压力油的推动下带动工作台10向右移动； 液压缸右腔的油液通过换向阀6的B口流入到换向阀6，又经回油口T流回油箱1。 若将换向阀6的阀芯向左推(左端工作位置)，活塞带动工作台向左移动。因此换向 阀6的工作位置不同时，就能不断改变压力油的通路，使液压缸不断换向，以实 现工作台所需要的往复运动。 根据加工要求的不同，工作台的移动速度可通过节流阀4来调节，利用改变节 流闻开口的大小来调节通过节流阎的流量，以控制工作台的运动速度。 工作台运动时，由于工作情况不同，要克服的阻力也不同，不同的阻力都是由液 压泵输出油液的压力能来克服的，系统的压力可通过溢流阀5调节。当系统中的 油压升高到稍高于溢流阀的调定压力时，溢流阀上的铜球被顶开，油液经溢流阀 排回油箱，这时油压不再升高，维持定值。 为保持油液的清洁，设置了过滤器2，将油液中的污物杂质去掉，使系统工作 正常。
主动柱塞 面积 A1 密闭容器 压力
负载 F2 v1 v2 q L2
从动柱塞 面积
A2
p
流体介质
当主动力 F1 略大于压应力 p要 求的力时，主动柱塞向下运动，而 从动柱塞在运动液体的推动下向上 运动。两柱塞运动的位移量分别为 L1、L2 故
L1 A1 = L2 A2 = V
由于两柱塞运动时间相同, 由于两柱塞运动时间相同, 于是
主动柱塞
负载 F2
从动柱塞
面积 A1 密闭容器 压力
面积
A2
p
流体介质
外负载 F2 通过从动柱塞作用 在密闭容器内的液体上，液体压 缩，产生压应力 p ，p的大小为
由帕斯卡原理知，密闭容器内 的压力处处相等，故使两柱塞不动 的主动力为F 的主动力为F1
p = F2 / A2
F1 = p A1= F2 A1 / A2
1.2.2流体传动是如何实现功率传递的 流体传动是如何实现功率传递的——运动的实现 流体传动是如何实现功率传递的 运动的实现 主动力 F1
主动柱塞
负载 F2 v1
从动柱塞
v2 Q
面积 A1 密闭容器 压力
面积
A2
p
流体介质
当主动力 F1 略大于压应力 p要 求的力时，主动柱塞向下运动，而 从动柱塞在运动液体的推动下向上 运动。
总之，液压传动的工作原理 工作原理是以液体 液体作为工作介质 工作介质利用液体的压力能 压力能来传递 工作原理 液体 工作介质 压力能 动力的；利用执行元件将液体的压力能转换为机械能，驱动工作部件运动，它与 利用液体动能的液力传动是不相同的。液压系统工作时，必须对油液进行压力、 流量和方向的控制与调节，满足工作部件在力、速度和方向上的要求。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。
1.2.2流体传动是如何实现功率传递的 流体传动是如何实现功率传递的——运动的实现 流体传动是如何实现功率传递的 运动的实现 主动力 F1
主动柱塞
负载 F2 v1
从动柱塞
v2 Q
面积 A1 密闭容器 压力
面积
A2
p
流体介质
当主动力 F1 略大于压应力 p要 求的力时，主动柱塞向下运动，而 从动柱塞在运动液体的推动下向上 运动
二.液压传动的发展概况 液压传动的发展概况
近代液压传动在工业上的真正推广应用是在20世纪中叶。60年代后，液 压传动发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，在国民 经济的各方面都得到应用，采用液压传动的程度现在已成为衡量一个国家工业 水平的重要标志。 我国的液压工业开始于20世纪50年代，液压件生产已从低压到高压形成系 列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。
1.2.2流体传动是如何实现功率传递的 流体传动是如何实现功率传递的——运动的实现 流体传动是如何实现功率传递的 运动的实现 主动力 F1 L1
主动柱塞 面积 A1 密闭容器 压力
负载 F2 v1 v2 q L2
从动柱塞 面积
A2
p
流体介质
当主动力 F1 略大于压应力 p要 求的力时，主动柱塞向下运动，而 从动柱塞在运动液体的推动下向上 运动。两柱塞运动的位移量分别为 L1、L2 故
第二节 液压传动的工作原理及组成部分
一.液压传动的工作原理 液压传动的工作原理
流体传动是如何实现功率传递的？ 流体传动是如何实现功率传递的？
流体传动是如何实现功率传递的——压力的建立 流体传动是如何实现功率传递的——压力的建立 主动力 F1
主动柱塞
负载 F2
从动柱塞
面积 A1 密闭容器 压力
面积
pq
pq
执行元件 能量转换） （能量转换）
Tω Fv
三.我国对液压元件的图形符号的规定和说明 我国对液压元件的图形符号的规定和说明
①标准规定的液压元件图形符号，主要用于绘制以液压油为工作介质的液压系 统原理图。 ②液压元件的图形符号应以元件的静态或零位来表示；当组成系统的动作另有 说明时，可作例外。 ③在液压传动系统中，液压元件若无法采用图形符号表达时，允许采用结构简 图表示。 ④元件符号只表示元件的职能和连接系统的通路，不表示元件的具体结构和参 数，也不表示系统管路的具体位置和元件的安装位置。 ⑤元件的图形符号在传动系统中的布置，除有方向性的元件符号(油箱和仪表 等)外，可根据具体情况水平或垂直绘制。 ⑥元件的名称、型号和参数(如压力、流量、功率和管径等)一般应在系统图的 元件表中标明，必要时可标注在元件符号旁边。 ⑦标准中未规定的图形符号，可根据本标准的原则和所列图例的规律性进行派 生。当无法直接引用和派生时，或有必要特别说明系统中某一重要元件的结构及 动作原理时，均允许局部采用结构简图表示。 ⑧元件符号的大小以清晰、美观为原则，根据图样幅面的大小斟酌处理，但应 保证图形符号本身的比例。
第一节 液压传动的发展概况
什么是液体传动、 一.什么是液体传动、液压传动和液力传动 什么是液体传动 液压传动和液力传动?
液体传动：以液体为工作介质传递能量和进行控制的传动方式称为液体传动； 液压传动：利用液体压力能传递动力和运动的传动方式称为液压传动； 液力传动：要利用液体动能的传动方式称为液力传动。
流体传动是如何实现功率传递的——运动的实现 流体传动是如何实现功率传递的——运动的实现 主动力 F1
主动柱塞
负载 F2 v1
从动柱塞
v2 q
面积 A1 密闭容器 压力
面积
A2
p
流体介质
当主动力 F1 略大于压应力 p要 求的力时，主动柱塞向下运动，而 从动柱塞在运动液体的推动下向上 运动。
流体传动是如何实现功率传递的——运动的实现 运动的实现 流体传动是如何实现功率传递的 主动力 F1 L1
7)容易实现复杂的动作 采用液压传动能获得各种复杂的机械动作，如仿形 容易实现复杂的动作 车床的液压仿形刀架、数控铣床的液压工作台，可加工出不规则形状的零件。 8)简化机构 采用液压传动可大大地简化机械结构，从而减少了机械零部件数 简化机构 目。 9)便于实现自动化 液压系统中，液体的压力、流量和方向是非常容易控制的 便于实现自动化 ，再加上电气装置的配合，很容易实现复杂的自动工作循环。目前，液压传动在 组合机床和自动线上应用得很普遍。 10)便于实现“三化” 液压元件易于实现系列他、标旺化和通用化，也易于设 便于实现“ 便于实现 三化” 计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产率、提高产品质量、降低成本。
L1 A1 = L2 A2 = V
由于两柱塞运动时间相同, 由于两柱塞运动时间相同, 于是
v1 A1 =v2 A2=q
一.液压传动的工作原理 液压传动的工作原理
图1—1 液压传动原理图
a) 结构原理图 b)用图形符号表示的液压原理图 1—油箱 2—滤油器 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 10一工作台
v1 A1 =v2 A2=q
1.2.2流体传动是如何实现功率传递的 流体传动是如何实现功率传递的——运动的实现 流体传动是如何实现功率传递的 运动的实现 主动力 F1
主动柱塞
负载 F2 v1
从动柱塞
v2 q
面积 A1 密闭容器 压力
面积
Байду номын сангаас
A2
p
流体介质
当主动力 F1 略大于压应力 p要 求的力时，主动柱塞向下运动，而 从动柱塞在运动液体的推动下向上 运动。