第二篇 第十章 液压传动基本知识

机构及机械零件基础机械工程学院第10章液压传动基本知识引言液压与气压传动：是以有压流体为工作介质，进行运动和动力传递的一种传动方式。

压流体：压力油或压缩空气。液压与气压传动技术--广泛地应用于工业领域的各个方面，如各类自动、半自动生产线；焊接、装配、数控设备等。液压传动基本知识舵手轻而易举地转动万吨轮上的方向舵掌握航向自卸载重汽车在卸货万吨水压机产生的万吨压力灵活的机械手按照人们的意志完成各种动作

10.1液压传动的基本概念液压传动与传统的机械传动有原则区别

工程实例：MachineryFoundation液压技术已成为一门独立的系统科学，作为一般的工程技术人员必须具备液压传动的基本知识。10.1液压传动的基本概念10.1.2液压传动的工作过程以液压千斤顶为例说明液压传动的工作过程1—杠杆2—缸体3—小活塞4—单向阀5—单向阀6—管道7—油箱8—截止阀9—缸体10—大活塞10.1.3液压传动装置的组成液压泵，它供给液压系统压力油，是将电动机输出的机械能转换为油液的液压能的元件。一个完整的液压传动装置由四部分组成：动力元件执行元件液压缸或液压马达，是将油液的液压能转换为驱动工作部件的机械能的元件。实现直线运动的执行元件叫液压缸；实现旋转运动的执行元件叫做液压马达。各种控制阀，如方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等，用以控制调节液压系统油液的流动方向、压力和流量，以满足执行元件运动的要求。控制调节元件辅助元件辅助装置包括油箱、滤油器、蓄能器、热交换器、压力表、管件和密封装置等。10.1.4液压传动系统的图示方法液压传动系统的图示方法有两种：

图a)结构原理图

图c)职能符号图

图b)换向阀图形符号

MachineryFoundation10.1.4液压传动系统的图示方法直观性强，容易理解，但图形比较复杂，特别是当系统中元件较多时，绘制很不方便。结构原理图职能符号图利用图形符号绘制结构原理可以使液压系统简单明了，便于绘制；但图形符号不表示系统管道布置的具体位置或元件在机器中的实际安装位置。

10.1.5液压传动的优缺点液压传动与机械传动、电气传动相比优缺点如下：1—从结构上看，传递同样载荷，其体积小、重量轻，结构简单，安装方便，便于和其它传动方式联用并实现远距离控制。2—从工作性能上看，速度、扭距、功率均可作无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，动作快速性好。优点3—从维护使用上看，元件的自润滑性好，能实现系统的过载保护，寿命长；元件易实现系统化、标准化、通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。缺点1—存在油液的漏损和阻力损失，系统的效率较低。2—元件的加工及装配精度要求较高，成本较高。3—受温度的影响较大。不宜在高温和低温下使用。4—系统的故障原因有时不易查明。动力元件液压泵的图形符号：动力元件齿轮泵其他泵内啮合渐开线齿轮泵单作用式叶片泵轴向柱塞的工作原理1-斜盘2-配油盘3-压油窗4-吸油窗5-缸体6-柱塞活塞式液压缸QGB系列有缓冲普通气缸结构图二位二通、二位三通、二位四通、二位五通等二位四通电磁换向阀液动换向阀⑵液控单向阀1-调压螺母2-弹簧3-阀心直动式溢流阀先导式溢流阀1-吸油管2-滤网3-盖4-回油管5-盖板6-油标7、9-隔板8-放油塞1、4-端盖2-骨架3-滤网减压阀调速阀10.2液压油10.2.1液压油的物理性质液体的密度：

单位体积液体内所含有的质量称为密度，用符号ρ表示，单位为kg/m3。ρ

=m/v一般情况下可视液体的密度为一常数。矿物油的密度ρ=850～960kg／m3。10.2液压油MachineryFoundation10.2.1液压油的物理性质液体的可压缩性：

液体受压力作用其体积会减小的性质称为压缩性。液体压缩性的大小用体积压缩系数k，即单位压力变化下液体体积的相对变化量，单位为m2／N。

体积压缩系数的倒数称为体积弹性模量K，即K=1／k，单位为Pa。在一般液压传动中，油液可压缩性可以忽略不计。当油液容积较大、压力变化较大、传动精度要求较高时，则必须考虑油液可压缩性的影响。MachineryFoundation10.2.1液压油的物理性质液体的粘性：

液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动而产生内摩擦力。液体的这种性质，称为液体的粘性。粘度是表示液体粘性大小的物理量，液压油的黏度大，粘性就大。粘度是选择液压油的重要依据，其大小直接影响液压系统的正常工作、工作效率和灵敏度。MachineryFoundation液压油的物理性质常用的三种粘度：

动力粘度是用液体流动时所产生的内摩擦力大小来表示的粘度，用符号μ表示。

物理意义是：面积各为1cm2，相距为1cm的两层液体，以1cm／s的速度相对运动，此时所产生的内摩擦力。μ的单位在法定计量单位中，用“帕（斯卡）秒”表示，简称帕·秒(Pa·s)。MachineryFoundation10.2.1液压油的物理性质运动粘度在相同温度下，液体的动力粘度μ与它的密度ρ之比，称为运动粘度，用γ表示。即γ=μ/ρ

工程上，常用运动粘度表示油的牌号。液压油的牌号，是用它在某一温度下的运动粘度平均值来表示。例如：N32号液压油，就是指这种油在40ºC时的运动粘度平均值为32mm2／s。MachineryFoundation10.2.1液压油的物理性质液压油新旧牌号说明：我国液压油旧牌号过去是按50ºC运动粘度来划分的。例如：旧牌号20号液压油，就是指其在50ºC时的运动粘度平均值为20mm2／s。新牌号是按40ºC运动粘度划分。液压油新、旧牌号对照表见书。例如：旧牌号是10号液压油，对应的新牌号是N15号液压油。

MachineryFoundation10.2.1液压油的物理性质相对粘度相对粘度又称条件粘度。我国用恩氏粘度计进行测量，故又称恩氏粘度。工程中常采用先测出液体的恩氏粘度，再根据关系式或用查表法，换算出粘度或运动粘度（见机械出版社出版的《机械设计手册》）。0Et=t油／t水

MachineryFoundation10.2.1液压油的物理性质粘度和温度的关系：油的粘度随温度变化的性质称为油液的粘温特性。油液粘度对温度变化极为敏感，温度升高，油的粘度下降。

几种国产油的粘温特性

MachineryFoundation10.2.2对液压油的基本要求及选用液压油液的要求：

1—合适的粘度，良好的黏温特性。2—良好的抗泡性和空气释放性。3—低凝点，油液有良好的低温流动性。

4—良好的氧化安全性(抗氧化性)。5—良好的抗磨性。6—良好的防腐、防锈性。MachineryFoundation压力单位：

10.3液压传动的基本参数及压力损失10.3.3压力的建立与压力的传递压力国际单位为Pa（帕），Pa