液压传动绪论

1、华北水利水电学院 机械学院液压与气压传动液压与气压传动一、概述一、概述二、液压与气压传动定义二、液压与气压传动定义三、液压传动的基本工作原理三、液压传动的基本工作原理四、液压元件的职能符号和液压系四、液压元件的职能符号和液压系统图统图 五、液压与气压传动的优缺点五、液压与气压传动的优缺点六、液压与气压传动的应用与发展六、液压与气压传动的应用与发展第一章第一章 绪论绪论 一、基本一、基本概念概念1 1、定义：、定义：原动机原动机传动机构传动机构 工作机工作机就传动方式而言，常用的有以下几种：就传动方式而言，常用的有以下几种： 1) 1) 机械传动：如齿轮、皮带等传动。机械传动：如齿轮、皮带等传动

2、。 2) 2) 电气传动；电气传动；3) 3) 流体传动：是以流体为工作介质，进行能量的转换、传流体传动：是以流体为工作介质，进行能量的转换、传递和控制的传动。包括：递和控制的传动。包括： （1 1）气体传动：以气体为工作介质的流体传动。）气体传动：以气体为工作介质的流体传动。 （2 2）液体传动：以液体为工作介质的流体传动。）液体传动：以液体为工作介质的流体传动。 根据工作原理不同又可分为：根据工作原理不同又可分为： 液力传动：主要利用液体动能的液体传动。液力传动：主要利用液体动能的液体传动。 液压传动：指利用液体压力能的液体传动。液压传动：指利用液体压力能的液体传动。2、分类：、分类： 一

3、、基本一、基本概念概念 二、液压与气压传动定义二、液压与气压传动定义 液压与气压传动是以流体（液压油或压缩空液压与气压传动是以流体（液压油或压缩空气）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形气）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路，式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统。的传动系统。 三、液压传动的基本工作原理三、液压传动的基本工作原理 图图1-1 1-1 油压千斤顶工作原理图油压千斤顶工作原理图 1.1.小油缸小油缸 2.2.大油缸大油缸 3.

4、3.截止阀截止阀 4.4.油箱油箱 5 5、6.6.单向阀单向阀 7.7.安全阀安全阀图1-1 油压千斤顶工作原理图图1-1 油压千斤顶工作原理图4325重 物671小活塞和单向阀小活塞和单向阀5 5、6 6一起完成吸油和排油，一起完成吸油和排油，将杠杆的机械能转换为油液的压力能输出。将杠杆的机械能转换为油液的压力能输出。习惯上将机械能转换为压力能的元件称为习惯上将机械能转换为压力能的元件称为动力元件。（液压泵）动力元件。（液压泵）大活塞将油液的压力能转换为机械能输出，大活塞将油液的压力能转换为机械能输出，抬起重物。将压力能转换为机械能的元件抬起重物。将压力能转换为机械能的元件称为执行元件。（

5、液压缸、液压马达）称为执行元件。（液压缸、液压马达）大、小活塞组成了最简单的液压传动系统，大、小活塞组成了最简单的液压传动系统，实现了力和运动的传递实现了力和运动的传递 。这个过程表示为：这个过程表示为： 机械能机械能液体的压力能液体的压力能机械能机械能 压力：液体单位面积上受到的作用压力：液体单位面积上受到的作用力。力。AFp 流量的概念流量的概念流量：单位时间内流过过流断面的流量：单位时间内流过过流断面的液体体积。液体体积。公式：公式：tVq Aq tAhthAA 不考虑液体的可压缩性、不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、管路的变形，漏损和缸体、管路的变形，则容积变化量必然是相等的。则容积变

6、化量必然是相等的。液压传动装置的组成：液压传动装置的组成：液压千斤顶是一个简单又较完整的液压千斤顶是一个简单又较完整的液压传动装置。液压传动装置。组成部分组成部分: :（1 1）能源装置）能源装置（2 2）执行装置）执行装置 （3 3）控制调节装置）控制调节装置 （4 4）辅助装置）辅助装置（5 5）工作介质）工作介质图 1-1 油 压 千 斤 顶 工 作 原 理 图图 1-1 油 压 千 斤 顶 工 作 原 理 图4325重 物671第二节第二节 液压元件的职能符号和液压系统图液压元件的职能符号和液压系统图图1-1 油压千斤顶工作原理图图1-1 油压千斤顶工作原理图4325重 物671图1-

7、2 油压千斤顶液压系统图图1-2 油压千斤顶液压系统图 用各个元件的职能符号和表示管路的线条组成的反映用各个元件的职能符号和表示管路的线条组成的反映元件之间连接关系和机器动作原理的图形，称为液压系元件之间连接关系和机器动作原理的图形，称为液压系统图。统图。 符号只表示元件的职能和连符号只表示元件的职能和连接通路，并不表示各元件的结构接通路，并不表示各元件的结构和参数，不表示系统管路具体位和参数，不表示系统管路具体位置和元件安装位置。元件内部的置和元件安装位置。元件内部的流动方向用箭头表示。流动方向用箭头表示。 液压系统图中规定：液压元液压系统图中规定：液压元件的图形符号应以元件的静止状件的图形

8、符号应以元件的静止状态或零位来表示。一般按照机器态或零位来表示。一般按照机器静止位置来绘制。静止位置来绘制。一、特点一、特点优点：优点：1 1、液压传动能在运行中实现大范围的无级调速，、液压传动能在运行中实现大范围的无级调速，调速方便。调速方便。2 2、液压传动工作比较平稳，反应快，冲击小，能、液压传动工作比较平稳，反应快，冲击小，能高速启动，制动和换向。易于实现往复直线运动。高速启动，制动和换向。易于实现往复直线运动。3 3、在同等功率的情况下，液压传动装置的体积小，、在同等功率的情况下，液压传动装置的体积小，重量轻，惯性小，结构紧凑，而且能传递较大的重量轻，惯性小，结构紧凑，而且能传递较大

9、的力或转矩。力或转矩。4 4、液压传动装置的控制、调节比较简单，操纵比、液压传动装置的控制、调节比较简单，操纵比较方便、省力。较方便、省力。第三节第三节 液压传动的特点及应用液压传动的特点及应用5 5、寿命长，简化保养；、寿命长，简化保养；6 6、液压元件易于、液压元件易于“三化三化” ，易于设计，制造和推，易于设计，制造和推广使用；广使用；7 7、与电气控制配合易于实现自动化，能实现复杂、与电气控制配合易于实现自动化，能实现复杂的顺序动作和远程控制。的顺序动作和远程控制。8 8、液压传动中，可避免在系统某些局部位置产生、液压传动中，可避免在系统某些局部位置产生过度温升。过度温升。缺点：缺点：

10、1 1、同机械传动相比效率较低。、同机械传动相比效率较低。2 2、工作性能易受温度变化的影响，因此不、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。宜在很高或很低的温度条件下工作。3 3、液压传动需要有单独的能源（例如液压、液压传动需要有单独的能源（例如液压泵站）。所以不宜作远距离传动。泵站）。所以不宜作远距离传动。4 4、液压元件制造精度高，造价高，所以需、液压元件制造精度高，造价高，所以需要组织专业生产，价格较贵。要组织专业生产，价格较贵。5 5、系统的故障诊断比较困难，出故障时不、系统的故障诊断比较困难，出故障时不易找出原因，迅速排查；使用和维修要求易找出原因，迅速排

11、查；使用和维修要求有较高的技术水平。有较高的技术水平。发展：发展： 17951795年第一台水压机问世。年第一台水压机问世。 十九世纪末德国制造液压龙门刨床，美国制十九世纪末德国制造液压龙门刨床，美国制造液压六角车床、液压磨床，液压技术又进入了造液压六角车床、液压磨床，液压技术又进入了新的发展阶段。新的发展阶段。 二战期间，美国的机床有二战期间，美国的机床有30%30%应用了液压传动。应用了液压传动。 我国的液压技术从上世纪五十所代开始应用，我国的液压技术从上世纪五十所代开始应用，19521952年开始试制油压泵。年开始试制油压泵。 19611961年上海液压机床厂自行设计制造了我国第年上海液

12、压机床厂自行设计制造了我国第一台万能水压机。一台万能水压机。 二、液压传动的发展和应用二、液压传动的发展和应用 液压技术正在向高压、高速、大流液压技术正在向高压、高速、大流量、高效率、低噪音，集成比方向发展；量、高效率、低噪音，集成比方向发展；新的液压元件和液压系统的计算机辅助新的液压元件和液压系统的计算机辅助设计、优化设计数字仿真、微机控制等设计、优化设计数字仿真、微机控制等新技术也日益发展、应用，并取得了很新技术也日益发展、应用，并取得了很多显著成果。多显著成果。一、节约能源，发展低能耗元件，提高一、节约能源，发展低能耗元件，提高元件效率。元件效率。二、液压与微电子、计算机技术结合，二、液

13、压与微电子、计算机技术结合，提高控制性能和操作性能。提高控制性能和操作性能。三、提高液压传动的可靠性。三、提高液压传动的可靠性。四、发展新型液压介质和相应元件。四、发展新型液压介质和相应元件。五、高度集成化。五、高度集成化。发展动向：发展动向：另外，近年来又在太阳跟踪系统、海另外，近年来又在太阳跟踪系统、海浪模拟装置、船舶驾驶模拟地震再现、浪模拟装置、船舶驾驶模拟地震再现、火箭助飞发射装置、宇宙环境模拟和火箭助飞发射装置、宇宙环境模拟和高层建筑防震系统及紧急刹车装置等高层建筑防震系统及紧急刹车装置等设施中，也采用了液压技术。设施中，也采用了液压技术。液压伺服系统液压伺服系统 : : 液压传动：

14、利用液体压力能。液压传动：利用液体压力能。 帕斯卡原理：在密闭容器中的液体某一点的压帕斯卡原理：在密闭容器中的液体某一点的压力如果有变化，这个变化将等值的传递到液体的各力如果有变化，这个变化将等值的传递到液体的各个部位。个部位。 液压传动的两个主要参数压力和流量。液压传动的两个主要参数压力和流量。 在液压和气压传动中，系统的工作压力取决于在液压和气压传动中，系统的工作压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。负载，而与流入的流体多少无关。 活塞移动速度正比于流入液压缸中油液流量活塞移动速度正比于流入液压缸中油液流量q q，与负载无关。与负载无关。 液压传动装置由以下几部分组成液压传动装置由以下几部分组成: :（1 1）能源装置）能源装置 （2 2）执行装置）执行装置 （3 3）控制调节）控制调节（4 4）辅助装置）辅助装置 （5 5）工作介质）工作介质 小结小结 职能符号只表示元件的职能和连接通路，职能符号只表示元件的职能和连接通路，并不表示各元件的结构和参数，不表示系统并不表示各元件的结构和参数，不表示系统管路具体位置和元件安装位置。元件