液压基础理论

1.5 液压传动系统的组成部分与图形符号
1.3 液压传动系统的组成部分与图形符号
能源装置：将机械能转换成液 压能，即液压泵。
执行元件：将液压能重新转换 成机械能，克服负载，带动机 器完成所需的运动，即油缸、 马达。
控制元件：控制压力、流量及 流动方向的装置，即各种阀。
辅助元件：除上述装置以外的 其它必不可少的装置，如滤油 器、油箱、管路及检测装置(压 力表、温度计等)。
v2/v1=A1/A2可写成： A1v1=A2v2=Q（流量） 这在流体力学中称为液流连续性原理，它
反映了物理学中质量守恒这一现实。
F1v1=F2v2=N=pQ（功率）
说明能量守恒。
综上所述，可归纳出液压传动的基本特征是： 以液体为传动介质，靠处于密闭容器内的液体
静压力来传递动力，其静压力的大小取决于外负载； 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。
液压传动的缺点
（1）泄露问题（可通过工艺克服） （2）控制复杂一些：非线性因素多、难于精确建模 （3）能量经过两次转换，效率比其它两种传动方式低 （4）液压元件的制造和维护要求均较高
1.4 液压技术的发展概况
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。
因此采用液压传动可达到传递动力，增力，改 变速比等目的，并在不考虑损失的情况下保持功率 不变。
液压传动中两个重要的概念：
液体压力取决于负载 流量决定速度
1.3 液压传动的特点
液压传动的优点：
（1）体积小、重量轻、惯性小、响应速度快 （2）能够实现无级调速，调速范围广 （3）可缓和冲击，运动平稳 （4）容易实现过载保护 （5）液压元件有自我润滑作用，使用寿命较长 （6）容易实现自动控制
液压系统故障70%是由液压油污染后造 成成的，故要求保障液压油清洁。
液压油污染后的危害
加剧磨损，导致液压元件性能下降 颗粒物堵塞和淤积，引发突发性故障：阀
卡 加速液压油变质
元件磨损
腐蚀磨损 气蚀磨损 磨粒磨损：切削磨损
疲劳磨损 粘着磨损 冲蚀磨损
液压污染测验
采用颗粒计数器油液分析器：取样、测验
气体传动
优点：结构简单、成本低，易实现无级变速；气体粕性小，阻力损失 小，流速可以很高，能防火、防爆，可在高温下工作。
缺点：空气易压缩，负载对传动特性的影响较大，不宜在低温下工作， 只适于小功率传动。
液压传动：后起之秀、优势很多
1.2 液压传动的工作原理
液压传动：以液体作为工作介质来实现能量的传 递和转换。 机械能液体压力能机械能
工程机械
液压控制Hale Waihona Puke Baidu础
内容
1、液压传动的工作原理 2、液压油及其特点 3、液压元件和基本参数 4、液压辅件 5、液压基本单元回路 6、节流调速与容积调速
1、 液压传动的工作原理
1.1 机器的传动方式
任何一部机器：
理想的传动： 较高的效率！！
动力装置：柴油机、汽油机、电动机
传动装置：改变速度、方向、力矩
污染等级
NAS1638： NAS8，NAS9
ISO4406：16/13，17/14，18/15
两者对照： NAS8——17/14 NAS9——18/15
液压油过滤方式
过滤 磁性 吸附 吸收 其它
液压油净化要求
固体颗粒物的滤除 游离的水和吸收水的去除 游离的空气和溶解空气的去除 油氧化和降解物的去除
工作介质：即液体
2、液压油及其特点
液压系统中液压油的作用
传递能量 润滑 防止锈蚀 冲洗系统内的物质并带走热量
液压油的性能要求
粘度和粘---温特性 润滑性与抗磨性 防锈和抗腐蚀性 氧化性和稳定性 抗剪切安定性 抗水化性和水解性 抗空气性和空气解释性 清洁性和可滤性
液压油的物理性
1795年英国制成世界上第一台水压机，液压传动开始进入 工程领域，
1900年：德国科学家研制出第一台液压传动装置。 二次世界大战前后，液压传动在大型军事武器装备上得到
广泛应用。二战结束后，液压技术很快进入民用领域。
工程机械：
1951年，法国波克兰——第一台全液压挖掘机 日本：1966年：32%，1972年：72% 我国：60年代引进，抚顺挖掘机厂，未成功，70年底：探索
密度 粘度: 40℃时,32/46/68 粘温性 不可压缩性
常用的液压油
HL型液压油 HM型,改善粘温性,HM-46,HM-68 HV型,低温性油液
液压油的选用
按液压系统中的所用的油泵、系统的额定 压力、油温等选用液压油。
选取液压的品种、粘度。
液压油污染的来源
系统的内部残留物 外界侵入物 系统的内部生成的物质
分类：
静液压传动（简称液压传动，也称容积式液压传动） 动力液力传动（简称液力传动）
液压传动的工作原理
v1
p1
F1
A1
v2
p2
F2
A2
压力相等：p1=p2
F1/A1=F2/A2 ，或：F1/F2=A1/A2
液压传动的工作原理
v1 =L1/t
p1
p2
F1
A1
A2
v2 =L2/t F2
压力相等：p1=p2
工作装置：铲刀、挖掘斗、熨平板 …
转速/力矩变化范围不大
转速/力矩变化范围大
动力装置
传动装置
工作装置
传动的分类与特点
机械传动 优点：古典、成熟、可靠、不易受负载影响 缺点：笨重、体积大、自由度小、结构复杂、不好实现自动控制
电气传动 优点：远距离控制、无污染、信号传递迅速、易于实现自动化等 缺点：体积重量偏大、惯性大、调速范围小、易受外界负载的影响， 受环境影响较大；
F1/A1=F2/A2 ，或：F1/F2=A1/A2
容积相等：W1=W2
A1L1=A2L2 或 L1/L2=A2/A1
同样时间段t内： v1/v2=A2/A1
力比和速比
等压特性：帕斯卡定律“平衡液体内某一点的液体 压力等值地传递到液体内各处” 等体积特性：假设液压缸1让出的液体体积等于液压 缸2吸纳的体积 液压传动可传递力：力比等于二活塞面积之比 液压传动可传递速度：速比等于二活塞面积之反比