液压传动的基础知识

图 自卸车车厢举倾机构工作原理图 1—油箱 2—滤油器 3—限压阀 4—换 向阀芯 5—换向阀 6—液压缸 7—单向 阀 8—液压泵 a，b—油道
1—油箱 2—液压泵 3—单向阀 4—换向阀 5—限压阀 6—滤油器 7—液压缸
机床工作台液压系统工作原理图
1—工作台2—液压缸3—活塞4—换向手柄
5—换向阀 6，8，16—回油管7—节流阀9—开停手柄Biblioteka Baidu
行润滑，寿命较长。 ▪ 6.液压元件已实现标准化、系列化和通用化，所
以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。
4.2 液压传动的缺点
▪ 1.液压传动不能保证严格的传动比。这是由于液 压油的可压缩性和泄漏等因素造成的。
▪ 2.液压传动中，能量经过二次变换及传动过程中 压力损失，能量损失较多，系统效率较低。
由于速度：V1
S1 t
V2
S2 t
（1-6）
将式（1-6）代入式（1-5），有：
A1 V1t A2 V（2t1-7）
令
A1 V1 A2 V2 Q
为Q流量，负载的运动速度 取V2决于进入大液压缸的
流量 ,而Q与负载的大小（ ）无W关。
二 液压传动系统的组成
图 自卸车车厢举倾机构工作原理图 1—油箱 2—滤油器 3—限压阀 4—换向阀芯 5—换向阀
机械能
压力能
机械能
1.2 液压传动的工作原理（千斤顶）
油压千斤顶原理 1 油箱 2、4 单向阀 3小油缸 5大油缸 6开关
1.3 液压传动的工作特性
1.3.1、液压传动中压力取决于负载
小活塞底面单位面积上的压力：P1
F A1
大活塞底面上的压力为：P2
G A2
（1-1） （1-2）
根据流体力学中的帕斯卡原理，平衡液体内某一
3. 液体传动 定义： 以液体为工作介质传递能量的叫液体传动。 分类：液体传动包括液压传动和液力传动。 区别：液压传动是利用液体的压力能实现能量传 递。（如液压泵、油缸） 液力传动是利用液体的动能实现能量传递。 （水轮机）
这里仅讨论液压传动。
第一节 液压传动的基本原则
一、液压传动的基本原理
1.1 论述： 液压传动的基本原理是以液压油为工作介质，通 过动力元件（油泵），将发动机的机械能转换为 油液的压力能，通过管道、控制元件，借助执行 元件，将油液的压力能转换成机械能，驱动负载， 实现直线或回转运动。
10—
11—压力管12—压力支管13—溢流阀
机床工作台液压系统的图形符号图 1—工作台2—液压缸3—油塞4—换向阀
5—节流阀6—开停阀7—溢流阀 8—液压泵 9—滤油 10—油箱
14—钢球15—弹簧17—液压泵18—滤油器19—油箱
液压系统图图形符号
(GB/T786.1-1993)
四 液压传动的优缺点
点的压力等值地传递到液体各点，因此有:
p
p1
p2
（1-F3）
A1
G A2
由上式可得：G
F
A2 A1
（1-4）
由于 A2 ,所A以1 ,G故千斤F 顶有力的放大作用。
1.3.2、负载的运动速度取决于流量
液压传动中传递运动时，速度传递按照容积变化
相等的原则进行。故有： A1 S1 A（21 -S52）
▪ 3.液压传动对油温的变化比较敏感（主要是粘 性），系统的性能随温度的变化而改变。
▪ 4.液压元件要求有较高的加工精度，以减少泄漏， 从而成本较高。
▪ 5.液压传动出现故障时不易找出。
第二节 液压油
油液种类
{ 机械油
石油型 汽轮机油 液压油
{ {{ 难燃型
乳化液 合成型
水包油 油包水 水-乙二醇液 磷酸酯液
1.3 液体的压缩性
1.3.1 定义：液体的压缩性是指液体受压后其体积 变小的性能，压缩性的大小用体积压缩系数表示。
（1）体积压缩系数 :
1 V
p V0
压力变化
体积变化 初始体积
即单位压力变化下的体积相对变化量，由于压
力增大时体积减小，反之则增大，所以 V /为P
负值，故式中加一个符号。
油的可压缩性很小，可以忽略，认为液体是不 可压缩的。
4、辅助元件—油箱、油管、滤油器 、压力表 在系统中起储存油液、连接、滤油、测量等作用
（1）动力元件:液 压泵——能量转换， 提供压力油
（2）执行元件: ---能量转换带动 机构做功
（3）控制调节元 件:各种——控制压 力、方向、流量
（4）辅助元件－各种液压辅 件
三 液压传动系统图的图形符号
6—液压缸 7—单向阀 8—液压泵 a，b—油道
1、动力元件（序号8）—泵（机械能压力能） 把原动机的机械能转换成液体压力能的转换元件
2、执行元件（序号6）— 缸、马达（压力能机械能） 把液体的压力能转换成机械能的转换元件
3、控制元件（序号3、5、7）—阀（控制方向、压力 及流量） 对液压系统中油液的压力、流量或流动方向进行控 制或调节的元件
合成液压液 液压油 石油型液压油
水基液压液
价格高、密封性好 润滑性、稳定性好 95%的水、抗燃小
绝大多数液压系统使用石油型液压油
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一、液压油的性质
1.1 密度ρ
均质液体中，密度即为单位体积所具有的质量:
(kg/mm3) （1-8）
V
其中： m-液体的质量，单位：kg V -液体的体积,单位：m3
第一章 液压传动基础知识
一、液压传动概述：
1. 传动 定义：在工程机械上，传动是指能量（动力）由 发动机向工作装置的传递。 例： 发动机曲轴的旋转运动变为车轮的转动、 发动机曲轴的旋转运动变为转向轮的转向、
2. 传动的形式 根据工作介质的不同，传动形式可分为：机械传 动、液体传动、气体传动、电力传动等。
液体的密度随温度和压力的变化而变化，但 影响很小，可以忽略。
液压油计算时取ρ = 900kg/m3
1.2 重度γ
均质液体中,重度即为单位体积所具有的重量: γ G V
由于 G ，m所g以密度ρ和重度γ的关系是：
γρg 重度的单位为N/m3 液体的重度随温度和压力的变化而变化，但影响很 小，可以忽略。 液压油计算时取γ = 9×103 N/m3
4.1 液压传动的优点 ▪ 1.液压装置工作比较平稳。 ▪ 2.液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范
围可达1：2000），且调速性能好。 ▪ 3.液压装置的体积小，重量轻，功率大。。且容
易获得很大的力和力矩。 ▪ 4.液压装置控制调节简单，容易实现自动化。 ▪ 5.液压装置易于实现过载保护，且液压元件能自