液压系统课件

液压与气压传动

中

德

职

业

技

术

学

院

第一章绪论

学习目标：

1.了解液压技术的起源、发展和应用。

2.了解液压传动的优缺点。

3.掌握液压系统的组成以及在液压回路中的作

用。

4.液体动力学基础知识，即连续性方程、伯努

利方程及液体流经管路的压力损失。

5.液体的粘性。

液压传动技术发展概况

阿基米德输水螺杆（大

中国式“水车”约公元前200年）

液压传动技术发展概况

阀1

阀2

安全阀排放阀

压把式灭火器（十七世纪中叶）

Bramah 压力机（1795年）

液压传动技术应用

盾构机（隧道掘进机）

压力机

液压传动技术应用

航天飞机运送车

海上石油钻井平台

液压传动技术的优点

⏹传递的功率和力大，元件相对简单并且在很大程度上可以免维护。

⏹操纵简单。

⏹控制灵敏并且可以无级调速，可以实现顺序动作控制和程序控制。

⏹元件布置灵活。

⏹通过溢流阀可以很方便地实现过载保护。

⏹方便地实现直线运动

液压传动技术的缺点

⏹泄漏会引起容积损失使传动效率下降。

⏹由于液体具有可压缩性，因此液压传动一般不

宜用于传动比要求严格的场合。

⏹液体的粘度性能对温度比较敏感，因此液压传

动性能会随温度的变化而改变。

⏹液压元件的制造精度要求较高，制造成本较高，

价格较贵。

⏹压系统故障查寻和排出比较困难，对系统的安

装、使用和维护的技术要求较高。

液压传动实例

手动式电瓶液压叉车

1-液压泵2-溢流阀3-调速阀4-二位二通电磁换向阀5-液压缸

2

1

4

3

5

液压系统的组成

1-液压泵2-油箱3-单向阀4-溢流阀5-液压缸6-三位四通手动换向阀7-节流阀

Ⅳ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

液压系统的组成： Ⅰ. 动力元件 Ⅱ. 控制元件 Ⅲ. 执行元件 Ⅳ. 辅助元件 Ⅴ. 传动介质

液压系统的组成

Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅳ

液压系统工作原理图

1-液压泵2-油箱3-单向阀4-溢流阀

5-液压缸6-三位四通手动换向阀7-节流阀

液压传动定义以及能量转换形式 液压传动就是以液体为介质进行力和位移的传递和控制。

驱动部分控制部分输出部分机械部分

电机

内燃机或手动装置液压泵液压开环或闭环

控控制阀

液压缸

液压马达

被驱动的

工作元件

电能机

热能液压能机械功

机械能

机械能

能量转换形式

液体静压力及其特性

P 1 = P 2= P 3 ，当A 1= A 2= A 3时，则F 1 = F 2= F 3

液体静压力及其特性

外力产生的压力（帕斯卡定律）A F

0 P

力比关系

重要基本概念一：

工作压力取决于负载，而与流入的液体多少无关

W

2

11A W A F P =

=1

2

1A A F W =活塞所受力与活塞面积成正比

运动关系

重要基本概念二：

活塞的运动速度取决于进入液压缸的流量，而与液体压力大小无关。

1

2

21A A S S =2

211S A S A ∙=∙t

S A t S A 2211=Q v A v A =∙=∙2211活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比

流量连续

性方程

功率关系

压力P 和流量Q 是流体传动中最基本、最重要的两个参数，它们的乘积即为功率

2

11v W v F ∙=∙能量守恒也同样适用于液压传动

Q

P v A P v A P N ∙=∙∙=∙∙=2211

压力的传递

作用在活塞面积上的压力与其作用面积成反比

21

1

2A A P P

绝对压力、相对压力和真空度

绝对压力、相对压力和真空度之间的关系

大气压

绝对压力

（正值）表压力即相对压力

真空度即表压力（负值）

绝对压力

绝对零值p=0

流量连续性方程

理想液体在管路中作稳定流动通过任一截面的流量相等。

Q

v A v A =∙=∙2211

流量定律

A

Q

v

理想液体的伯努利方程伯努利方程方程的物理意义：在管内作稳定流动的理想液体具有压力能、位能和动能这三种能量形式。在任意通流面积上这三种能量可以互相转换，但其总和保持不变。

g v h g P g v h g P g v h g P 222233322222111++∙=++∙=++∙ρρρ

液体在管路中流动时压力损失

液体具有粘性，在管路中流动时产生压力损失

⏹沿程压力损失

⏹局部压力损失