1 液压传动概述
教学内容：
本章首先介绍液压传动的定义、发展概况，接着讨论液压传动的研究和应用领域，最后简介液压传动工作介质的主要内容和编号。
教学重点：
1．从实例出发，深入浅出对液压传动进行定义；
2．介绍液压传动的起源与发展过程；
3．简介液压传动所的优缺点、研究范围与应用领域；
4．简介液压传动工作介质的主要内容。
教学难点：
1．怎么样理解液压传动；
2．液压传动作为一门学科有什么意义；
教学方法：
课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念。
教学要求：
重点掌握液压传动的本质原理，一般了解液压传动的主要研究范围和应用领域。
1.1液压传动定义与发展概况
1.1.1 液压传动的定义
一部完整的机器是由原动机、传动机构及控制部分、工作机(含辅助装置)组成。原动机包括电动机、内燃机等。工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀，车床的刀架、车刀、卡盘等。由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围较宽，以及其它操纵
性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。
传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。
液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。由于液压传动有许多突出的优点，因此，它被广泛地应用于机械制造、工程建筑、石油化工、交通运输、军事器械、矿山冶金、轻工、农机、渔业、林业等各方面。同时，也被应用到航天航空、海洋开发、核能工程和地震预测等各个工程技术领域。
1.1.2 液压传动的发展概况
液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，18世纪末英国制成第一台水压机算起，液压传动已有2～3百年的历史，只是由于早期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍地应用。随着科学技术的不断发展，对传动技术的要求越来越高，液压传动技术自身也在不断发展，特别是在第二次世界大战期间及战后，由于军事及建设需求的刺激，液压技术日趋成熟。
第二次世界大战前后，成功地将液压传动装置用于舰艇炮塔转向器，其后出现了液压六角车床和磨床，一些通用机床到本世纪30年代才用上了液压传动。第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也大大促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格化、系列化而在机械制造，工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。近30年来，由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、材料科学、微电子技术等学科的发展，再次将液压技术推向前进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，在国民经济的各个部门都得到了应用，如工程
机械、数控加工中心、冶金自动线等。采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。
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1.2 液压传动的工作原理及系统构成
1.2.1 液压传动系统的工作原理
图1.1为磨床工作台液压系统工作原理图。液压泵4在电动机(图中未画出)的带动下旋转，油液由油箱1经过滤器2被吸入液压泵，由液压泵输入的压力油通过手动换向阀11，节流阀13、换向阀15进入液压缸18的左腔，推动活塞17和工作台19向右移动，液压缸18右腔的油液经换向阀15排回油箱。如果将换向阀15转换成如图1.1(b)所示的状态，则压力油进入液压缸18的右腔，推动活塞17和工作台19向左移动，液压缸18左腔的油液经换向阀15排回油箱。工作台19的移动速度由节流阀13来调节。当节流阀开大时，进入液压缸18的油液增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，工作台的移动速度减小。液压泵4输出的压力油除了进人节流阀13以外，其余的打开溢流阀6流回油箱。如果将手动换向阀9转换成如图1.1(c)所示的状态，液压泵输出的油液经手动换向阀9流回油箱，这时工作台停止运动，液压系统处卸荷状态。
图1.1 磨床工作台液压传动系统工作原理
1-油箱；2-过滤器；3,12,14-回油管；4-液压泵；5-弹簧；6-钢球；7-溢流阀；8,10-压力油管；9-手动换向阀；11,16-换向手柄；13-节流阀；15-换向阀；17-活塞；18-液压缸；19-工作台
图1.2用图形符号表示的磨床工作台液压系统图
l-油箱；2-过滤器；3-液压泵；4-溢流阀；5-手动换向阀；6-节流阀；7-换向间；8-活塞；9-液压缸
1.2.2液压传动系统的组成
从上述例子可以看出，液压传动是以液体作为工作介质来进行工作的，一个完整的液压传动系统由以下几部分组成：
(l) 液压泵(动力元件)：是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件，其作用是向液压系统提供压力油，液压泵是液压系统的心脏。
(2) 执行元件：把液体压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件，执行元件包括液压缸和液压马达。
(3) 控制元件：包括压力、方向、流量控制阀，是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件。如换向阀15即属控制元件。
(4) 辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。
1.2.3 液压系统的图形符号
图 1.1(a) 所示的液压系统图是一种半结构式的工作原理图。它直观性强，容易理解，但难于绘制。在实际工作中，除少数特殊情况外，一般都采用国标GB／T786.1－93所规定
的液压与气动图形符号(参看附录)来绘制，如图1.2所示。图形符号表示元件的功能，而不表示元件的具体结构和参数；反映各元件在油路连接上的相互关系，不反映其空间安装位置；只反映静止位置或初始位置的工作状态，不反映其过渡过程。使用图形符号既便于绘制，又可使液压系统简单明了。
返回本章目录1.3 液压传动的优缺点
1.3.1 液压传动系统的主要优点
液压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点：
(1) 在同等功率情况下，液压执行元件体积小、重量轻、结构紧凑。例如同功率液压马达的重量约只有电动机的1/6左右。
(2) 液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；
(3) 液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向；
(4) 操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)，它还可以在运行的过程中进行调速；
(5) 一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；
(6) 容易实现直线运动；
(7) 既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制。
(8) 液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。
1.3.2 液压传动系统的主要缺点
(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造成的。
(2)工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。
(3)由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。
(4)为了减少泄漏，液压元件在制造精度上要求较高，因此它的造价高，且对油液的污染比较敏感。
总的说来，液压传动的优点最突出的，它的一些缺点有的现已大为改善，有的将随着科学技术的发展而进一步得到克服。
返回本章目录1.4 液压传动的工作介质
1.4.1 液压系统对工作介质的要求
液压工作介质一般称为液压油(有部分液压介质已不含油的成份)。液压介质的性能对液压系统的工作状态有很大影响，对液压系统对工作介质的基本要求如下：(l)有适当的粘度和良好的粘温特性。
粘度是选择工作介质的首要因素。液压油的粘性，对减少间隙的泄漏、保证液压元件的密封性能都起着重要作用。粘度过高，各部件运动阻力增加，温升快，泵的自吸能力下降，同时，管道压力降和功率损失增大。反之，粘度过低会增加系统的泄漏，并使液压油膜支承能力下降，而导致摩擦副间产生摩擦。所以工作介质要有合适的粘度范围，同时在温度、压力变化下和剪切力作用下，油的粘度变化要小。
m/2，而在实用上油的液压介质粘度用运动粘度υ表示。在国际单位制中υ的单位是s
mm/2(cSt，厘沲)表示。
粘度用s
粘度是液压油(液)划分牌号的依据。按国标GB/T3141-94所规定，液压油产品的牌号用粘度的等级表示，即用该液压油在40℃时的运动粘度中心值表示。
表l.1是常用液压油的新、旧粘度等级牌号的对照(注：82年以前的旧标准是以50℃时的粘度值作为液压油的粘度等级牌号)。
所有工作介质的粘度都随温度的升高而降低，粘温特性好是指工作介质的粘度随温度变化小，粘温特性通常用粘度指数表示。一般情况下，在高压或者高温条件下工作时，为了获得较高的容积效率，不使油的粘度过低，应采用高牌号液压油；低温时或泵的吸入条件不好时(压力低，阻力大)，应采用低牌号液压油。
(2)氧化安定性和剪切安定性好。
工作介质与空气接触，特别是在高温、高压下容易氧化、变质。氧化后酸值增加会增强腐蚀性，氧化生成的粘稠状油泥会堵塞滤油器，妨碍部件的动作以及降低系统效率。因此，要求它具有良好的氧化安定性和热安定性。
剪切安定性是指工作介质通过液压节流间隙时，要经受剧烈的剪切作用，会使一些聚合型增粘剂高分子断裂，造成粘度永久性下降，在高压、高速时，这种情况尤为严重。为延长使用寿命，要求剪切安定性好。
(3)抗乳化性、抗泡沫性好。
工作介质在工作过程中可能混入水或出现凝结水。混有水分的工作介质在泵和其它元件的长期剧烈搅拌下，易形成乳化液，使工作介质水解变质或生成沉淀物，引起工作系统锈蚀和腐蚀，所以要求工作介质有良好的抗乳化性。抗泡沫性是指空气混入工作介质后会产生气泡，混有气泡的介质在液压系统内循环，会产生异常的噪声、振动，所以要求工作介质具有良好的抗泡性和空气释放能力。
(4)闪点、燃点要高，能防火、防爆。
(5)有良好的润滑性和防腐蚀性，不腐蚀金属和密封件。
(6) 对人体无害，成本低。
1.4.2 液压介质的种类
液压传动介质按照GB/T7631.2-87(等效采用ISO 6743/4)进行分类，主要有石油基液压油和难燃液压液两大类。
1.4.
2.1 石油基液压油
(1)L-HL液压油(又名普通液压油)：采用精制矿物油作基础油，加入抗氧、抗腐、抗泡、防锈等添加剂调合而成，是当前我国供需量最大的主品种，用于一般液压系统，但只适于O ℃以上的工作环境。其牌号有：HL－32、HL－46、HL－68。在其代号L-HL中，L代表润滑剂类，H代表液压油，L代表防锈、抗氧化型，最后的数字代表运动粘度。
(2)L-HM液压油(又名抗磨液压油，M代表抗磨型)：其基础油与普通液压油同，除加有抗氧、防锈剂外，主剂是极压抗磨剂，以减少液压件的磨损。适用于-15℃以上的高压、高速工程机械和车辆液压系统。其牌号有：HM－32、HM－46、HM－68、HM－I00、HM－150。
(3)L-HG液压油(又名液压一导轨油)：其基础油与普通液压油同，除普通液压油所具有
的全部添加剂外，还加有油性剂，用于导轨润滑时有良好的防爬性能。适用于机床液压和导轨润滑合用的系统。
(4)L-HV液压油(又名低温液压油、稠化液压油、高粘度指数液压油)：用深度脱蜡的精制矿物油，加抗氧、抗腐、抗磨、抗泡、防锈、降凝和增粘等添加剂调合而成。其粘温特性好，有较好的润滑性，以保证不发生低速爬行和低速不稳定现象。适用于低温地区的户外高压系统及数控精密机床液压系统。
(5)其它专用液压油：如航空液压油(红油)、炮用液压油、舰用液压油等。
1.4.
2.2 难燃液压液
难燃液压液可分为合成型、油水乳化型和高水基型三大类。
(1)合成型抗燃工作液
①水一乙二醇液(L-HFC液压液)：这种液体含有 35％～55％的水，其余为乙二醇及各种添加剂(增稠剂、抗磨剂、抗腐蚀剂等)。其优点是凝点低(－50℃)，有一定的粘性，而且粘度指数高，抗燃。适用于要求防火的液压系统，使用温度范围为- 18～ 65℃。其缺点是价格高，润滑性差，只能用于中等压力(20Mpa以下)。这种液体密度大，所以吸入困难。水一乙二醇液能使许多普通油漆和涂料软化或脱离，可换用环氧树脂或乙烯基涂料。
②磷酸酯液(L-HFDR液压液)这种液体的优点是，使用的温度范围宽(-54～～135℃)，抗燃性好，抗氧化安定性和润滑性都很好。允许使用现有元件在高压下工作。其缺点是价格昂贵(为液压油的5～8倍)；有毒性；与多种密封材料(如丁氰橡胶)的相容性很差，而与丁基胶、乙丙胶、氟橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯等均可相容。
(2)油水乳化型抗燃工作液(L-HFB、L-HFAE液压液)
油水乳化液是指互不相溶的油和水，使其中的一种液体以极小的液滴均匀地分散在另一种液体中所形成的抗燃液体。分水包油乳化液和油包水乳化液两大类。
(3)高水基型抗燃工作液(L-HFAS液压液)
这种工作液不是油水乳化液。其主体为水，占 95％，其余 5％为各种添加剂(抗磨剂、防锈剂、抗腐剂、乳化剂、抗泡剂、极压剂、增粘剂等)。其优点是成本低，抗燃性好，不污染环境。其缺点是粘度低，润滑性差。
液压传动 1、何谓液压传动？其基本工作原理是怎样的? 答：（1）液压传动是以液体为工作介质，利用液体的压力能来实现运动和力的传递的一种传动方式。（2）液压传动的基本原理为帕斯卡原理，在密闭的容器内液体依靠密封容积的变化传递运动，依靠液体的静压力传递动力。 2、什么是压力？压力有哪几种表示方法？液压系统的工作压力与外界负载有什么关系？答：（1）液体单位面积上所受的法向力称为压力。（2）压力有两种表示方法：绝对压力和相对压力。以绝对真空作为基准进行度量的压力，称为绝对压力；以当地大气压力为基准进行度量的压力，称为相对压力。（3）液压系统的工作压力由负载决定。 3、什么叫真空度？ 答：如果液体中某点处的绝对压力小于大气压力，这时该点的绝对压力比大气压小的那部分压力值，称为真空度。真空度=大气压力－绝对压力 4、理想液体伯努力方程的物理意义是什么？ 答：理想液体伯努力方程的物理意义是：管道中作恒定流动的理想液体具有压力能、位能和动能，他们之间可以相互转换，但在任意截面处其总和不变，即能量守恒。 5、液压系统中产生沿程压力损失的局部压力损失的原因是什么？ 答：沿程压力损失是液体在等径直管中流动时因黏性摩擦而产生的压力损失；局部压力损失由于管道截面突然变化、液流方向改变或其他形式的液流阻力而引起的压力损失。 6、流体有哪两种状态？如何判别这两种状态？不同流态的物理本质是什么？ 答：（1）流体有层流和紊流两种状态。（2）判别流体是层流还是紊流须用雷诺数来判断。雷诺数Re=(v*d)/ν，当内诺数小于临界雷诺数时，液流为层流；当内诺数大于临界雷诺数时，液流为紊流。（3）层流时，黏性力起主导作用，惯性力与黏性力相比不大，液体流速较低，液体质点主要受黏性力制约，不能随意运动；紊流时。惯性力起主导作用，液体流速较高，黏性力的制约作用减弱。 7、液压油黏性的物理意义是什么？ 答：液压油黏性的物理意义是：液体在流动时抵抗变形能力的一种度量。 8、液压传动系统主要有那几部分组成？ 答：动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件、传动介质——液压油。
在单泵液压系统中，为获得几种不同的调定压力时，可用调压回路。 3．增乐回路(图3，4) 其作用是使系统的局部汕路或某个执行元件获得比液压泵工作压力高得多的压力，或用于气—液传动，利用压缩空气(压力—般为0．6～0．8HPa)来获得高压。凡具有负载人、行程小和作业时间短等丁作特点的执行机构均可采用增压回路。 4．卸荷回路 回路中液压泵以最小输山功率运转，液压泵输出的油液以最低压力流回油箱，或以最小流量(补偿系统泄漏所需之流量)输出压力油。其作用是减少动力，降低系统发热。 常见的卸荷回路有以／几种方式： 1)图3，5为采用ld型(或U、K型)滑阀机能来实现液压泵卸荷的回路。 2)图3．6是用溢流阀卸荷的回路。 3)图3．7为复合泵卸荷的回路。当工作负载小时，泵2输山的油经单向阀与泵1合流，实现轻载快速运动。当工作负载增大，系统压力超过卸荷阀4调定压力时，卸荷阀4打开，使泵2卸荷，液压泵1单独向系统供油，实现重载慢速运动。 第114页
4)图3．8是采用限压式变量泵的卸荷回路。该泵可按实际工况需要，调定最大供油压力，而执行机构运行速度缓慢，所需流量极小，因此泵虽然在高乐下工作，但由于压力反馈作用，输山流量极小，故基本上是处于卸荷状态。 3．1．2速度控制回路 工程机械一般都要求调速，而液压系统能在原动机转速不变的情况下，方便地实现大范围的无级调速。 调速方法可分为三大类：节流调速、容积调速、容积节流调速。前两种在工程机械上应用较多。 1．节流调速
按节流元件安装位置的不同，节流调速回路可分为三种：进油路节流调速、回油路节 第4章工程机械液压传动系统设计与实践 4．1 液压传动系统的设计 对一台工程机械设备的传动方式，究竞选用机械传动、电力传动还是液压传动，要根据工程机械设备工作要求经过充分的分析、比较来确定。有时‘种传动方式不能满足设备的工作要求或者机构兄得过于复杂，则叫·将两种传动方式结合起来使用。当决定采用液压传动的方式之后，液压系统的设计任务才被确定下来。这时必须明确： 1)设备总体布置及工艺要求，液压执行元件的位置及空间尺寸的限制。 2)设备的工作循环，液压执行元件的运动方式(移动、转动或摆动)及其工作范围。 3)液压执行元件的运动速度及其变化范围。 4)液压执行元件的负载及变化范围。 5)各液压执行元件动作之间的顺序、转换和互锁要求。 6)丁作性能如工作平稳性、可靠性、转换精度、停留时间等方面的要求。 对于液压系统小工作循环较复杂的单个液压执行元件或相互动作关系复杂的多个液压执行元件来说，应绘出其完整的动作周期表，以使设汁要求一目了然，便于进行工作。 液压系统设计是工程机械设备设计的一部分，它与设备设计是紧密联系的，必须同进行。一般把设计步骤归结为如下儿点： 1)明确液压系统的设计要求； 2)初步确定液压系统的性能和参数； 3)拟定液压系统方案图： 4)计算和选择液压元件； 5)估算液压系统性能： 6)绘制液压传动装置系统图： 7)设计液压传动装置。 4．1．1 工况分析 工况分析指分析下程机械设备工作过程的具体情况，其内容包括对负载、速度和功率变化规律的分析或这些参数最大值的确定。工况分析的关键是分析负载性质和编制负载图。 作往复直线运动的工程液压缸的负载由6部分组成，它们是工作阻力、摩擦阻力、惯性阻力、重力、密封阻力和背压阻力，前4项为外负载，后2项为内负载。 1．丁作阻力斤 工作阻力是指沿液压缸方向上的力。此阻力可正可负：凡作用方向与液压缸(或活塞)运动方向相反者为正，相同者为负。工作阻力有基本上恒定不变的、有周期性变化的，需根据具体情况分析决定。…占是液压缸负载中最主要的部分。 2．摩擦阻力f 摩擦阻力是指工程机械设备工作时工作台导轨处的摩擦力或被液压缸拖动部件与静止 第131页
第一章液压传动概述 本章难点:压力取决于负载 它所介绍的内容，是机械工程技术人员必须掌握，不可缺少的基础技术知识。研究以有压流体（压力油和压缩空气）为传动介质来实现各种机械传动和自动控制的学科。 一部完整的机器由原动机部分、传动机构及控制部分、工作机部分（含辅助装置）组成。原动机包括电动机、内燃机等。工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀、车床的刀架等。由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围变化较宽，以及性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。 传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。 流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。 液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。 气压传动，其做工的介质是空气体；液压传动，其做工的介质是机油（或其它的液体）。气压传动的结构简单，该介质（空气）不需要成本；液压传动结构复杂点，且需要其它的材料作为介质，成本会高点。但液压传动的密封性能好，所以传动的力矩会大点，做工性能会好些。 1．1 液压技术的发展 本章是学习液压与气压传动的启蒙章节，主要阐述了本课的一些重要概念、并通过液压千斤顶简化模型的分析深入理解液压传动的工作原理和液压系统的基本组成，最后介绍液压传动的优缺点和应用领域。 首先介绍什么是传动？传动的类型有哪些? 引导学生举生活中常见的实例说明以下五种传动，使学生对传动及其类型有所认识和掌握。 机械传动———自行车，缝纫机； 电传动————电动门，声控灯，音乐喷泉； 气压传动———公交车的车门； 液压传动———千斤顶，液压挖掘机； 液压传动是以液体作为工作介质来进行能量传递的一种传动形式，它通过能量转换装置（如液压泵），将原动机（如电动机）的机械能转变为液体的压力能，然后通过封闭的管道、控制元件等，由另一能量转换装置（如液压缸或马达）将液体的压力能转变为机械能，以驱动负载和实现执行机构所需的直线或旋转运动。 因此，以液体作为工作介质，并以其压力能进行能量传递的方式，即为液压传动。 注意几点： ①工作条件：密封系统 ②工作介质：受压的流体 ③传动方式：传递运动和动力 1．1．1 液压技术发展的历史
第一章液压传动概述 一、填空 1、液压系统若能正常工作必须由动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置 和工作介质组成。 2、液压系统的两个重要参数是压力、流量 ,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。 3、液压传动的工作原理是以__油液____作为工作介质，通过__密封容积__ 的变化来传递运动，通过油液内部的__压力 ___来传递动力。 二、判断 1.液压传动不易获得很大的力和转矩。（） 2.液压传动装置工作平稳。能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。 ( ) 3.液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。( ) 4.液压系统故障诊断方便、容易。（） 5.液压传动适宜于远距离传动。（） 6.液压传动装置本质上是一种能量转换装置。（√） 三、单项选择 1.液压系统的执行元件是（ C ）。 A．电动机 B.液压泵 C．液压缸或液压马达 D.液压阀 2.液压系统中，液压泵属于（ A ）。 A.动力部分 B.执行部分 C．控制部分 D.辅助部分 3.液压传动的特点有（ B ） A.可与其他传动方式联用，但不易实现远距离操纵和自动控制 B.可以在较大的速度范围内实现无级变速 C.能迅速转向、变速、传动准确 D.体积小、质量小，零部件能自润滑，且维护、保养和排放方便 四、问答： 1、何谓液压传动？液压传动的原理？它有哪两个工作特性？ 答：定义：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转换为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行元件，由执行元件驱动负载实现所需的运动和动力，把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能。 原理：液压传动的工作原理是以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。 特性：1）液压系统的工作压力取决于负载。 2）液压缸的运动速度取决于流量。 2、液压传动系统有哪几部分组成？说明各部分作用。 答：1）动力装置：液压泵，将机械能转换成液体压力能。 2）执行装置：液压缸或液压马达，将液体压力能转换成机械能。 3）控制装置：液压阀，对液压系统中液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节。 4）辅助装置：油箱、过滤器、蓄能器等，对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用。 5）传动介质：液压油，传递能量的液体。 第二章液压传动的基础知识 一、填空 1.油液在外力作用下，液层间作相对运动而产生内摩擦力的性质，叫做油液的粘性，其大小用粘度表 示。常用的粘度有三种：即运动粘度、动力粘度和相对粘度。 2. 粘度是衡量粘性大小的指标，是液压油最重要的参数。液体的粘度具有随温度的升高而降低，随压
第一章概论 §1 液压传动的特点 优点： 1.液压传动与机械、电力和气动相比较，在输出同等功率的条件下，其结构紧凑，体积小，重量轻，能容量大，承载能力强。 2.采用液压传动能获得各种复杂的机械动作，便于实现自动化。 3.液压系统有卸荷、减压、增压和保压等装置和回路，很容易自动控制运动的力。 4.可以自由地实现无级调速，而且能获得很大的调速比。同时，液压传动还容易获得极低的速度。 5.惯性小，动作灵敏，启动、制动迅速，运动平稳，可以快速而无冲击地变速和换向。 6.动力的传递和储存都很方便。 7.自动防止过载，避免发生事故。 8.液压元件能自动润滑，寿命长。 9.液压传动可大大简化机械的结构，减少零件数目，使产量增加，成本降低。 10.易于实现标准化和系列化，简化设计工作，缩短制造周期，提高生产效率。 缺点： 1.液压传动采用液体作为传递动力的介质，在液压元件运动表面很难避免泄漏，往往引起效率损失。另外，由于油液不是绝对不可压缩的，油管也会产生弹性变形，所以它不适用于传动比要求很严格的场合（如螺纹和齿轮加工机床的传动系统）。 2.油的粘度随温度变化而变化，容易引起工作机构的不稳定。在低温和高温情况下，不适于采用液压传动。 3.油液中的污物影响液压元件的正常工作，并加速其磨损，降低液压系统的可靠性。矿物油在空气中会发生氧化变质，需要定期更换。
4.对液压件的加工精度和质量有很高的要求，加工难度大。 5.由于采用油管传递压力油，损耗较大，不适于远距离输送动力。 6.不能象电气传动那样对信号进行放大，记忆和逻辑判断等数字运算，所以不适用于小功率和复杂的控制系统。 §2 液压传动工作原理 液体的传动分两大类，即液压传动和液力传动。液力传动借助于液体的运动能量来实现能量或动力的传递；液压传动借助于处在密闭容积内的液体来传递能量和动力，所以又叫作容积式液压传动。 §3 液压元件的分类 液压元件根据其功能可以分为四大类： 1.动力元件液压泵，其作用是将原动机的机械能转变为液压能供液压系统。按结构可分为齿轮泵，叶片泵，柱塞泵，螺杆泵和转子泵。 2.执行元件又称为液动机，其作用是将液压系统提供的液压能转变为机械能，拖动外部机构装置做机械运动。按结构和运动方式可分为液压马达，液压缸和摆动液压缸。 3.控制元件阀，可分为压力控制阀，流量控制阀和方向控制阀。 4.辅助元件除上述三类元件外，其它元件均为辅助元件，它主要用于液压能的储存，油路的连接和密封，油液的滤清、加温和冷却，液压系统某些参数的显示等
采掘机械液压传动试题一 一、知识题 (应知) (一)、填空：(每空1分，共20分) 1、EBZ150型掘进机铲煤板的 ——————、 ——————————— 、 —————————— 的运转均使用液压传动。 2、液压传动系统一般由以下几部分组成：动力元件、 —————————————、 ———————————— 、 —————————— 、工作液体。 3、液体的流动有 ——————————和 ———————— 两种状态。 4、溢流阀的作用是控制系统中的压力 ———————、 ———————— 、 ———————— 。 5、过滤比是指过滤器上游油液单位容积中大于某一给定尺寸的 ——————————— 与下游油液———————— 中大于同一尺寸的颗粒数之比。 6、采煤机的液压操作是利用手液动换向阀来实现牵引 ————————、调速、 ———————— 。 7、乳化液泵站公称压力取决于 ———————————————和各千斤顶 ———————— 的需要。 8、液压支架依靠高压液体、立柱和相应的动力千斤顶可实现升架 、降架、 ——————————— 、 —————————————————— 四个基本动作。 9、液压支架乳化液泵常用的柱塞密封为V形密封和 ——————— 。 (二)、判断：(每题2分，共20分) 1、粘性使流动液体内部各液层间的速度相等。( ) 2、外啮合齿轮泵主要由一对齿数相同的齿轮、传动轴、轴承、端盖和泵体等组成。( ) 3、径向间隙是指齿顶与泵体的配合间隙。( ) 4、在液压系统中，用来控制油液压力或利用油液压力来控制油路通断的阀统称为压力控制阀。( ) 5、选用的过滤器通流量过大时，会导致清洗或更换周期太短，也会增加压力损失。( ) 6、煤矿机械设备多使用油冷却器。( ) 7、液压支架的液压执行元件都是液压缸，除起支撑作用的称为千斤顶外，其余则根据其作用称为立柱。( ) 8、初撑保证系统具有独立性，可装在任何支架的液压系统上，使用选择有较大的灵活性。( ) 9、换向阀作用：不改换油液流动方向，改变执行元件的运动方向。( ) 10、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵都靠容积变化实现吸排液体的。 ( ) (三)、选择：(每题2分，共20分) 1、液压传动中液体压力的大小与(内)外 —————— 有关，与流量无关。 A、速度 B、流程 C、负载 D、液体 2、液压系统通常采用石油基油，煤矿机械常用的有 —————— 、普通液压油和乳化液等。 A、水 B、油 C、酒精 D、抗磨液压油
第一章液压传动概述 一、选择题 1、液压传动则主要是依靠液体在密封油腔容积变化中的（）来传递能量。（A）动能 （B）压力能 （C）势能 2、液压系统中的压力取决于（）。 （A）负载 （B）流量 （C）其他 3、执行元件的运动速度取决于系统的（）。 （A）负载 （B）流量 （C）其他 二、判断题 1. 液压传动装置实质上是一种能量转换装置。（） 2. 液压传动不能实现无级调速。( ) 三、填空题 1. 液压传动是以________能来传递和转换能量的，而液力传动则是以________来转换和传递能量的。 2. 液压传动的工作原理是以________为作为工作介质，依靠___________ 来传递运动，依靠_________来传递动力。 3. 液压传动系统可以分为________如________、________如_________、________如__________、________如__________、________如________五个部分。4．液压系统中的压力取决于________，执行元件的运动速度取决于________ 。 5. 传动机构通常分为__________、__________、__________。 四、简答题 1. 简述液压传动的工作原理? 2. 液压传动系统由哪几部分组成？各部分的主要元件及功用是什么？
3. 液压传动有哪些优缺点? 五、计算题 1.如图所示，在液压千斤顶的压油过程中，已知柱塞泵活塞1的面积A1=1.13×10-4m2，液压缸活塞2的面积A2=9.62×10-4m2，管路4的截面积A4=1.3×10-5m2。若活塞1的下压速度V1为0.2m/s，试求活塞2的上升速度V2和管路内油液的平均流速.
液压传动技术的历史进展与趋势 从公元前200多年前到17世纪初，包括希腊人发明的螺旋提水工具和中国出现的水轮等，可以说是液压技术最古老的应用。 自17世纪至19世纪，欧洲人对液体力学、液体传动、机构学及控制理论与机械制造做出了主要贡献，其中包括：1648年法国的B．帕斯卡(B．Pascal)提出的液体中压力传递的基本定律；1681年D．帕潘(D．Papain)发明的带安全阀的压力釜；1850年英国工程师威廉姆．乔治．阿姆斯特朗(William George Armstrong)关于液压蓄能器的发明；19世纪中叶英国工程师佛莱明?詹金(F．Jinken)所发明的世界上第一台蒸气喷射器差压补偿流量控制阀；1795年英国人约瑟夫?布瑞玛(Joseph Bramah)登记的第一台液压机的英国专利；这些贡献与成就为20世纪液压传动与控制技术的发展奠定了科学与工艺基础。 19世纪工业上所使用的液压传动装置是以水作为工作介质，因其密封问题一直未能很好解决以及电气传动技术的发展和竞争，曾一度导致液压技术停滞不前,卷板机。此种情况直至1905年美国人詹涅(Janney)首先将矿物油代替水作液压介质后才开始改观,折弯机。20世纪30年代后，由于车辆、航空、舰船等功率传动的推动，相继出现了斜轴式及弯轴式轴向柱塞泵、径向和轴向液压马达；1936年Harry Vickers发明了先导控制压力阀为标志的管式系列液压控制元件。第二次世界大战期间，由于军事上的需要，出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制系统，从而使液压技术得到了迅猛发展。 20世纪50年代，随着世界各国经济的恢复和发展，生产过程自动化的不断增长，使玻璃冷却器技术很快转入民用工业，在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛发展和应用。同期，德国阿亨工业大学(TH Aachen)在仿形刀架
绪论液压与气压传动概述 0-1.何谓液压传动?液压传动系统有哪些基本组成部分?各部分的作用是什么? 0-3.图示液压千斤顶中,小活塞直径 d=10mm,大活塞直径D=40mm,重 物G=5000kg,小活塞行程20 mm, 杠杆L=500 mm,l=25 mm,问: (1杠杆端需加多少力才能顶起重物 W; (2此时液体内所产生的压力为多 少; 图题 0-3 (3杠杆上下一次,重物升高多少? 0-4.用恩氏粘度计测得ρ=850kg/m3的某 液压油200mL流过的时间为t1=153s,20oC时200mL蒸馏水流过的时间 t2=51s。问该液压油的oE为多少?动力粘度为多少?运动粘度为多少? 第一章液压与气压传动的基础知识 1-2.为什么说压力是能量的一种表现形式? 1-3.液压传动中传递力是依据什么原理? 1-4.为什么能依据雷诺数来判别流态?它的物理意
义是什么? 1-5.伯努利方程的物理含义是什么? 1-6.试述稳态液动力产生的原因? 1-7.为什么减缓阀门的关闭速度可以降低液压冲击? 1-8.为什么在液压传动中对管道内油液的最大流速要加以限制? 1-9.如图所示,充满液体的倒置U 形管,一端位于一液面与大气相通的容器中, 另一端位于一密封容器中。容器与管中液体相同,密度ρ=1000kg/m 3。在静止状态下,h 1=0.5m ,h 2=2m 。试求在A 、B 两处的真空度。 1-10.有一水平放置的圆柱形油箱,油箱上端装有图示的油管,油管直径为20 m m 。油管一端与大气相通。已知圆柱直径D=300m m ,油管中的液柱高度如图示为h=600m m 。油液密度ρ=900kg/m 3。试求作用在圆柱油箱端部圆形侧面的总液压力。 1-11.图示安全阀,按设计当压力为p=3Mpa 时阀应开启,弹簧刚度k=8N/mm 。 活塞直径分别为D=22 mm ,D 0=20 mm 。试确定该阀的弹簧预压缩量为多少? h2h1A C B 0 0图题1-9 图题1-10 图题1-12 图题1-11 1-12.有半径R=100 mm 钢球堵塞着垂直壁面上直径d=1.5R 的圆孔,当钢球恰 好处于平衡状态时,钢球中心与容器液面的距离H 是多少?已知钢密度为8000kg/m 3,液体密度为820kg/m 3。
挖机液压传动系统介绍 按照挖掘机工作装置和各个机构的传动要求，把各种液压元件用管路有机地连接起来的组合体，称为挖掘机的液压系统。其功能是，以油液为工作介质，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等将液压能转返为机械能，实现挖掘机的各种动作。 基本要求 液压挖掘机的动作复杂，凡要机构经常启动、制动、换向、负载变化大，冲击和振动频繁，而且野外作业，温度和地理位置变化大，因此根据挖掘机的工作特点和环境特点，液压系统应满足如下要求： 1）要保证挖掘机动臂、斗杆和铲斗可以各自单独动作，也可以互相配合实现复合动作。 2）工作装置的动作和转台的回转既能单独进行，又能作复合动作，以提高挖掘机的生产率。 3）履带式挖掘机的左、右履带分别驱动，使挖掘机行走方便、转向灵活，并且可就地转向，以提高挖掘机的灵活性。 4）保证挖掘机的一切动作可逆，且无级变速。 5）保证挖掘机工作安全可靠，且各执行元件（液压缸、液压马达等）有良好的过载保护；回转机构和行走装置有可靠的制动和限速；防止动臂因自重而快带下降和整机超速溜坡。 为此，液压系统应做到： 1）有高的传动效率，以充分发挥发动机的动力性和燃料使用经济性。 2）液压系统和液压元件在负载变化大、急剧的振动冲击作用下，具有足够的可靠性。 3）调协轻便耐振的冷却器，减少系统总发热量，使主机持续工作时液压油温不超过80度，或温升不超过45度。 4）由于挖掘机作业现场尘土多，液压油容易被污染，因此液压系统的密封性能要好，液压元件对油液污染的敏感性低，整个液压系统要设置滤油器和防尘装置。 5）采用液压或电液伺服操纵装置，以便挖掘机设置自动控制系统，进而提高挖掘机技术性能和减轻驾驶员的劳动强度。 类型
第一章绪论 第一节液压传动发展概况 自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在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，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。 本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。 我国的液压技术最初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，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、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。 机械的传动方式 一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。 机械传动——通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构 的传递方式。 电气传动——利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式 液压传动——利用液体静压 力传递动力 液体传动 液力传动——利用液体静流 动动能传递动力 流体传动 气压传动 气体传动 气力传动 第二节液压传动的工作原理及其组成 一、液压传动的工作原理 液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。
第一章液压传动概述 一、思考题 1．液压传动是以帕斯卡定律作为工作原理，以液压为介质，以压力能为形式，进行能量传递。 2．液压传动的两个基本特征是：力的传递以帕斯卡定律为原理，速度的大小以容积的变化相等为原则。 3．液压传动系统由动力元件，执行元件，控制元件，辅助元件四大部分组成。4．液压元件符号用来表示：实际液压元件的图形符号。 5．液压传动系统图用来表示：液压系统的组成、连接关系和能量传递的工作原理。6．液压传动系统的工作压力取决于外负载，执行机构的工作速度取决于供给的流量。 7．液压传动所传递的能量形式是压力能，液力传动所传递的能量形式是动能。8．液压传动的功率取决于工作压力和流量。 9．液压传动的优缺点有那些？ 优点：能发出巨大的力量，功率重量比大；体积小；重量轻；响应快，动作灵敏；操作简单便于实现自动化和自动控制；能实现无级调速；能进行特殊作业；能进行恒功率控制。 缺点：工作介质泄露，污染环境；工作介质发热；使工作介质易于老化；容易产生振动，降低使用寿命；容易产生噪声，污染环境。 第二章液压泵和液压马达 一、思考题 1．液压泵分齿轮泵，叶片泵，柱塞泵三大类。 2．液压泵是靠密封容积变化进行吸油和排油的，通称为容积式液压泵。 3．轴向柱塞泵的工作原理是什么？ 轴向柱塞泵是通过柱塞在柱塞孔内往复运动时密封工作容积的变化来实现吸油和排油的。由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面，滑动表面配合精度高，所以这类泵的特点是泄露小容积效率高，可以在高压下工作。 4．齿轮泵的工作原理是什么？ 5．叶片泵的工作原理是什么？ 6．泵的工作压力、额定压力、最大压力分别是根据什么决定的？是否一开泵，就能达到铭牌压力？ 泵的工作压力:是指它输出油液压力;在实际工作中,泵的工作压力是随负载而设定的. 额定压力:液压泵的额定压力是指泵在正常工作条件下,暗示呀标准规定连续运转的最高压力,超过此值就是过载. 最大压力:在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最大压力值称为液压泵的最高允许压力。 7．排量大小取决于什么？流量大小取决于什么？
单元一液压传动概述 学习要求 1.了解液压传动的发展概况 2.理解液压传动的工作原理 3.重点掌握液压系统的组成及各个部分的功用 4.掌握液压传动的优缺点 重点、难点 本章重点内容: 1.液压传动的工作原理 2.液压传动系统的组成 在重点内容中，液压传动的工作原理是重中之重，其它是该内容的延伸和深化。 本章的难点: 液压传动的工作原理 第一节液压传动的工作原理及组成 流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。 ·液压传动主要是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来传递能量 ·液力传动主要是利用液体的动能来传递能量 液压技术的发展 17世纪中叶帕斯卡提出静压传递原理 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 第二次世界大战用于兵器（功率大、反应快）战后转向民用机械、工程、农业、汽车 20世纪60年代后发展为一门完整的自动化技术 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 一、液压传动的工作原理 简单机床液压传动系统的工作过程，就是液压传动系统传动工作原理的真实写照。下面以机床液压传动系 统和液压千斤顶为例来说明液压传动的工作原理 ·实例1、液压千斤顶 如图1-1所示，大缸体9和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄1、小 缸体2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。 ·工作原理： （1）如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成 局部真空，这是单向阀4打开，通过吸油管5从油箱12中吸油； （2）用力压下手柄，小活塞下移，小缸体下腔的压力升高，单向阀4 关闭，单向阀7打开，小缸体下腔的油液经管道6输入大缸体9的下 腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。 （3）再次提起手柄吸油时，举升缸的下腔的压力油将力图倒流入手动泵内，但此时单向阀7自动关闭，使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸的下腔，使重物逐渐地升起。
液压与气压传动概念知识点总结考试重要 考点
1.液压系统的工作原理：1）．液压是以液体作为工作介质来进行能量传递和转换的；2）．液压以液体压力能来传递动力和运动的；3）．液压的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行的。 2.液压传动系统的组成：动力装置、控制及调节装置、执行元件、辅助装置、工作介质。 3.液压传动系统的组成部分的作用：1）动力装置：对液压传动系统来说是液压泵，其作用是为液压传动系统提供压力油；对气压传动系统来说是气压发生装置（气源装置），其作用是为气压传动系统提供压缩空气。2）控制及其调节装置：用来控制工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构按要求工作；3）执行元件：在工作介质的作用下输出力和速度（或转矩和转速），以驱动工作机构作功；4）辅助装置：一些对完成主要工作起辅助作用的元件，对保证系统正常工作有着重要的作用；5）工作介质：利用液体的压力能来传递能量。 4.液压传动的特点：优点：1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生更大的动力；2）液压装置容易做到对速度的无极调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长；5）液压装置易于实现自动化，实现复杂的运动和操作；6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用；缺点：7）液压传动无法保证严格的传动比；8）液压传动有较多的能量损失（泄露损失、摩擦损失等），传动效率相对低；9）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作；10）液压传动在出现故障时不易诊断。 5.在液压传动技术中，液压油液最重要的特性是它的可压缩性和粘性。 6.粘温特性：温度升高，粘度显著下降的特性。 7.静止液体的压力性质：1）液体的压力沿着内法线方向上相等；2）静止液体内任一点处的压力在各个方向上都相等。 8.帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力可以等值传递到液体内各点，也称静压传递原理。 9.理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体。 10.定常流动：液体流动时，如果液体中任一空间点处的压力、速度和密度等都不随时间变化，也称稳定流动或恒定流动；反之，则称为非定常流动。 11.理想液体的伯努利方程的物理意义：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。 12.压力损失可分为两类：沿程压力损失和局部压力损失。 13.沿程压力损失：液体在等径直管流动时，因摩擦和质点的相互扰动而产生的压力损失。 14.局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液体方向和流速发生变化，在这些地方形成漩涡、气穴，并发生强烈的撞击现象，由此造成的压力损失。 15.液体在管道中流动时有两种流动状态：层流和紊流（湍流）。 16.紊流：液体的流速较高，粘性的制约作用减弱，惯性力起主导作用，完全紊乱的流动状态，液体的能量主要消耗在动能损失上。
情境二复杂机械的液压传动 任务1 数控车床的液压传动 一、结构与工作情况 1、结构 数控车床是一台现代机械加工设备，主要用于回转型零件的加工。外形图： 图4-1 数控车床外形图 结构图： 图4－2 数控车床结构 1－床体2－光电阅读机3－机床操作台4－数控系统 操作面板5－倾斜导轨6－刀盘7－防护门8－尾架 9－排屑装置 二、液压传动系统 1、传动系统图：
图4－3 数控车床液压系统 1－液压泵2－溢流阀3、8－二位 二通换向阀4－三位五通换向阀5 －液压缸6、7－调速阀 该系统的需完成的工作循环为：快速空程运动→慢速工作进给→更慢速工作进给→快退→停止。 3、系统中的基本回路 （1）换向回路由三位五通电磁换向阀4等组成的换向回路，使液压缸5能够前进、后退和停止运动。 （2）差动联接回路由二位二通电磁换向阀3和三位五通电磁换向阀4等组成的差动联接快速回路，阀3通电使液压缸5形成差动联接，以实现刀具的快速运动。 （3）出口节流调速回路由调速阀6和7等元件组成出口节流调速回路，用于调节液压缸的工作进给速度。 （4）串联调速二次调速进给回路由调速阀6实现液压缸5的慢速进给，由调速阀7实现液压缸5的更慢速进给。必须指出，调速阀7的流量应小于调速阀6的的调节流量，否则得不到更慢速进给速度。 （5）速度换接回路由二位二通阀8等元件组成速度换接回路。当二位二
通阀8通电时，由调速阀6实现慢速进给，当二位二通阀8断电时，由调速阀7实现更慢速进给。 （6）卸荷回路由三位五通电磁换向阀4的M型中位机能卸荷。 4、实现：“快进→慢进→更慢进→快退→原位停止”工作循环的油路情况 （1）快进1YA和3YA通电，液压缸5实现差动联接，因活塞杆固定，液压缸5快速向左运动。 进油路：泵1→阀4左位→液压缸5左腔。 回油路：液压缸5右腔→阀4左位→阀3下位→液压缸5左腔。 （2）慢速进给1YA和4YA通电，因调速阀6在回油路上，所以称为出口节流调速回路。 进油路：泵1→阀4左位→液压缸5左腔（液压缸5慢速向左运动）。 回油路：液压缸5右腔→阀4左位→精过滤器→调速阀6→阀8右位→油箱。 （3）更慢速进给：1YA通电，回油经过调速阀6、7，因而液压缸5获得更慢速进给。 进油路：泵1→阀4左位→液压缸5左腔（液压缸5更慢速向左运动）。 回油路：液压缸5右腔→阀4左位→精过滤器→调速阀6→调速阀7→油箱。 （4）快退2YA通电，阀4换向，液压缸5快速向右退回。 进油路：泵1→阀4右位→液压缸5右腔（液压缸5快速向右运动）。 回油路：液压缸5左腔→阀4右位→油箱。 （5）停止电磁铁均断电，液压缸5停止运动。其油路情况是：泵1→阀4中位（M型机能）→油箱。 5、回路特点 （1）液压缸快带前进，采用差动联接回路来实现，可以选用小流量泵，使能量利用更为经济合理。 （2）采用出口节流调速形式，在回路上能够背压，不仅可以提高运动的平稳性，防止负载突然消失，引起民液压缸突进，而且具有承受反向负载的能力。 （3）采用“定量泵－调速阀”式调速回路，速度刚性较好，调速范围也大；但存在溢流损失和节流损失、功率损耗大等缺点。 （4）采用调速阀串联实现更慢速进给。由于两阀均处于工作状态，速度换接时液压缸不前冲现象，换接平稳性好。 （5）采用电磁换向阀实现两种工作进给速度的换接，工作可靠，便于实现远程控制，但换接平稳性差。 三、换向阀 (一)换向阀的分类及图形符号 换向阀又叫方向阀，其功用是根据控制要求改变换向阀口的通断来达到改变液压油流动的方向。 按阀的操纵方式不同，换向阀可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动换向阀，其操纵符号如图4－4所示。 按阀芯位置数不同，换向阀可分为二位、三位、四位和多位换向阀；按阀体上主油路进、出油口数目不同，又可分为二通、三通、四通、五通等。换向阀位各通的符号、相应的结构原理见表4-1。
液压传动技术概述 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，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 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。 https://www.doczj.com/doc/ea15366521.html,/ 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。https://www.doczj.com/doc/ea15366521.html,/ 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，届世界领先地位。 https://www.doczj.com/doc/ea15366521.html,/ 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、核发电厂等国；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。 液压传动的基本原理是在密闭的容器内，利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 在液压传动中，液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统，分析它的工作过程，可以清楚的了解液压传动的基本原理.液压传动系统的组成 液压系统主要由：动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。
第一章For personal use only in study and research; not for commercial use 第二章 第三章液压传动概述 本章难点:压力取决于负载 它所介绍的内容，是机械工程技术人员必须掌握，不可缺少的基础技术知识。研究以有压流体（压力油和压缩空气）为传动介质来实现各种机械传动和自动控制的学科。 一部完整的机器由原动机部分、传动机构及控制部分、工作机部分（含辅助装置）组成。原动机包括电动机、内燃机等。工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀、车床的刀架等。由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围变化较宽，以及性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。 传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。 流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。 液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。 气压传动，其做工的介质是空气体；液压传动，其做工的介质是机油（或其它的液体）。气压传动的结构简单，该介质（空气）不需要成本；液压传动结构复杂点，且需要其它的材料作为介质，成本会高点。但液压传动的密封性能好，所以传动的力矩会大点，做工性能会好些。 1．1 液压技术的发展 本章是学习液压与气压传动的启蒙章节，主要阐述了本课的一些重要概念、并通过液压千斤顶简化模型的分析深入理解液压传动的工作原理和液压系统的基本组成，最后介绍液压传动的优缺点和应用领域。 首先介绍什么是传动？传动的类型有哪些? 引导学生举生活中常见的实例说明以下五种传动，使学生对传动及其类型有所认识和掌握。 机械传动———自行车，缝纫机； 电传动————电动门，声控灯，音乐喷泉； 气压传动———公交车的车门； 液压传动———千斤顶，液压挖掘机； 液压传动是以液体作为工作介质来进行能量传递的一种传动形式，它通过能量转换装置（如液压泵），将原动机（如电动机）的机械能转变为液体的压力能，然后通过封闭的管道、控制元件等，由另一能量转换装置（如液压缸或马达）将液体的压力能转变为机械能，以驱动负载和实现执行机构所需的直线或旋转运动。 因此，以液体作为工作介质，并以其压力能进行能量传递的方式，即为液压传动。
《液压传动》练习题 第一章液压传动概述 一、填空题：（每空0.5分，共20分） 1、液压传动装置是机械设备中的传动机构，其作用为将原动机输出的动力传递和分配给工作机构。 2、液压传动装置完成能量传递和转换的前提（必要）条件是液体必须在封闭的容器内。 3、在液压传动装置完成能量传递和转换的过程中，其压力（p）的大小取决于外负载，工作机构的运行速度（v）取决于流量，流量（Q）的大小取于工作容积的变化量大小 和单位时间内的变化次数。 4、液压传动装置要完成能量传递和转换，必须依靠一定的液压系统来完成。 5、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件、工作介质。 6、液压传动装置是依靠密封容器（液压系统）内液体的容积变化 来传递能量的。 7、GB/T786—1993规定：液压传动系统的图形（职能）符号只表示液压元件的功能，而不表示液压元件的结构和参数，在绘制液压系统图时，以液压元件的静止状态或零位置来表示。 8、液体的压力作用于与液体接触的表面的表面，也作用于液体之间。 9、液体压力的作用方向垂直于接触面。 10、静止液体中任何一点的压力各个方向都均相等。 11、液体压力的单位是P a 。 12、液体压力的传递遵循帕斯卡定律。 13、为了降低液体在系统内流动时的压力损失和避免产生“气穴”现象，规定液压系统内吸油管的液流速度为1～2m/s ，回油管的液流速度为1.5~2m/s ，压力油管的液流速度为3~6m/s 。 14、按液压系统内油液泄漏的情况，泄漏可分为内泄漏和外泄漏。 14、15、在液压传动中，用泄漏量（流量损失）的大小来表示系统的泄漏大小。 16、在液压传动中，用容积效率的大小来表示系统的密封性。 17、影响液压系统泄漏量的因素有密封间隙、压力和温度，其中密封间隙对泄漏量起决定性影响。 18、在液压系统中存在着压力损失、流量损失和机械损失三种能量损失而使系统内油液的温度升高。 二、选择题：（每题1分，共7分） 1、液压传动装置是机械设备中的机构。 A、动力机构 B、工作机构 C、传动机构 D、控制机构 2、下列说法正确的是。 A、压力增大，流量减小。 B、流量增大，压力减小。 C、压力保持不变，流量也保持不变。 D、压力和流量无关。 3、下列说法正确的是。 A、压力大小取决于外负载。 B、压力大小取决于工作机构的运行速度。 C、压力大小取决于流量。 D、压力大小和外负载、工作机构运行速度、流量无关。 4、下列说法正确的是。 A、工作机构运行速度由外负载决定。 B、工作机构运行速度由流量决定。 C、工作机构运行速度由压力决定。 D、工作机构运行速度由压力和流量决定。