《液压传动》（第2版）电子课件

第一章绪论§1-1液压传动系统的工作原理

一、液压传动的工作原理二、液压传动系统的组成三、液压传动系统的职能符号一、液压传动的工作原理

1、液压千斤顶的工作原理动画2、磨床液压工作台的工作原理

动画实例通过对上面系统的分析可见：1）液压传动是依靠运动着的液体的压力能来传递动力的。2）从本质上说，液压传动装置是一种能量转换装置。液压系统工作时，泵将原动机输入的机械能转变为压力能；执行元件（液压缸）将压力能转变为机械能输出。3）液压传动系统中的油液是在受调节、控制的状态下进行工作的，传动与控制难以截然分开。4）液压传动系统必须满足它所驱动的运动部件（工作台）在力和速度方面的要求。5）液压传动系统必须有工作介质：液压油。二、液压传动系统的组成1、动力元件：指液压泵。2、执行元件：指液压缸或液压马达。3、控制调节元件：指各种类型的液压阀。（1）压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀。（2）方向控制阀：单向阀、换向阀。（3）流量控制阀：节流阀、调速阀。4、辅助装置：油箱、油管、管接头、压力表、过滤器、蓄能器等。5、工作介质：指各种类型的液压油。三、液压传动系统的职能符号§1-2液压传动的优缺点

1.主要优点1）便于实现无级调速。2）体积小，重量轻，惯性小，结构紧凑。3）工作比较平稳，反应快，冲击小，能高速启动，制动和换向。4）易于实现自动化。5）易于实现过载保护，元件能自行润滑，寿命长。6）易于实现系列化、标准化、通用化。7）液压传动易于实现回转、直线运动，且元件排列布置灵活。8）产生的热量可由流动着的油带走，所以可避免在系统某些局部位置产生过度温升。2.主要缺点：1）无法保证严格的传动比。2）液压传动中有机械损失、压力损失、泄漏损失，效率低，不宜作远距离传动。3）液压传动对油温和负载变化敏感，不宜于在低、高温度下使用，对污染很敏感。4）液压传动需要有单独的能源（例液压泵站），液压能不能像电能那样从远处传来，液压元件制造精度高，造价高，所以须组织专业生产。5）液压传动装置出现故障时不易查找原因，不易迅速排除。总的来说，液压传动优点较多，缺点正随着生产技术的发展逐步加以克服，因此，液压传动在现代化生产中有着广阔的发展前景。§1-3液压传动的应用与发展

一、液压传动的应用1.进给运动传动装置2.往复主运动传动装置龙门刨床的工作台，牛头刨床或插床。3.回转主体运动传动装置4.仿形装置车、铣、刨床的仿形加工可采用液压伺服系统来实现，精度可达0.01~0.02mm。此外，磨床上的成形砂轮修正装置和标准丝杆校正装置亦可采用这种系统。5.辅助装置机床上的夹紧装置，变速操纵装置，丝杠螺母间隙消除装置，垂直移动部件的平衡装置，分度装置，工件和刀具的装卸，输送，贮存装置等。6.步进传动装置数控机床上工作台的直线或回转步进运动，可根据电气信号迅速而准确地由电液伺服系统来实现。7.静压支承重型机床，高速机床，高精度机床上的轴承，导轨和丝杠螺母机构，如果采用液压系统来作静压支撑，可得到很高的工作平稳性和运动精度，这是近年来的一项新技术。二、液压传动的发展液压传动相对机械传动来说，是一门新的技术，如果从世界上第一台水压机问世算起，至今已有200余年的历史。然而，液压传动直到20世纪30年代才真正推广应用。在第二次世界大战期间，由于军事工业需要反应快、精度高、功率大的液压传动装置而推动了液压技术的发展；战后，液压技术迅速转向民用，在机床、工程机械、农业机械、汽车等行业中逐步得到推广。20世纪60年代后，随着原子能、空间技术、计算机技术的发展，液压技术也得到了很大发展，并渗透到各个工业领域中去。当前液压技术正向着高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、复合化、小型化以及轻量化等方向发展；同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助测试（CAT）、计算机直接控制（CDC）、机电一体化技术、计算机仿真和优化设计技术、可靠性技术以及污染控制方面，也是当前液压技术发展和研究的方向。我国的液压技术开始于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备，后来又用于拖拉机和工程机械。自1964年从国外引进一些液压元件生产技术，同时自行设计液压产品，经过20多年的艰苦探索和发展，特别是20世纪80年代初期引进美国、日本、德国的先进技术和设备，使我国的液压技术水平有了很大的提高。目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型的元件，如插装式锥阀、电液比例阀、电液数字控制阀等。我国机械工业在认真消化、推广国外引进的先进液压技术的同时，大力研制、开发国产液压件新产品，加强产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性能差而且不符合国家标准的液压件产品，采用逐步淘汰的措施。由此可见，随着科学技术的迅猛发展，液压技术将获得进一步发展，在各种机械设备上的应用将更加广泛。思考题1、何谓液压传动？2、液压传动系统由哪几部分组成？第二章液压油与液压流体力学基础

液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的，因此，了解液体的物理性质，掌握液体在静止和运动过程中的基本力学规律，对于正确理解液压传动的基本原理，合理设计和使用液压系统都是非常必要的。§2-1液体的物理性质一、液体的密度单位体积液体的质量称为液体的密度，通常用“ρ”表示式中：V——液体的体积，单位为m3；

m——液体的质量，单位为kg。二、液体的可压缩性液体受压力作用而使体积减小的性质称为液体的可压缩性。通常用体积压缩系数来表示：

式中k——液体的体积压缩系数；

V——液体的体积；

ΔV——体积变化量；

Δp——压力增量。k的倒数称为液体的体积弹性模量，以K表示：纯净液压油的体积弹性模量K=（1.4～2.0）×109Pa，常用等效体积弹性模量K′表示，K′=（0.7～1.4）×109Pa液压弹簧刚度三、液体的粘性1、粘性的意义液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力会阻碍其分子的相对运动，即具有一定的内摩擦力，这种性质称为液体的粘性。

上式称为牛顿液体内摩擦定律。

1、粘度粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。⑴动力粘度μ

动力粘度又称绝对粘度

动力粘度的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动时，流动液层间单位面积上的内摩擦力。单位为：

N·s/㎡或Pa·s⑵运动粘度ν

动力粘度与该液体密度的比值叫运动粘度，用ν表示单位：㎡/s1㎡/s=104㎝2/s=104斯（St）=106mm2/s=106厘斯（cSt）

液压油牌号，常用它在某一温度下的运动粘度平均值来表示，如N32号液压油，就是指这种液压油在40℃时运动粘度的平均值为32mm2/s（cSt）。旧牌号20号液压油是指这种液压油在50℃时的运动粘度平均值为20mm2/s（cSt）。

⑶相对粘度

相对粘度又叫条件粘度，它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的的粘度。由于测量条件不同，各国所用的相对粘度也不同。中国、德国和俄罗斯等一些国家采用恩氏粘度，美国用赛氏粘度，英国用雷氏粘度。

恩氏粘度用恩氏粘度计测定，即将200ml被测液体装入恩氏粘度计中，在某一温度下，测出液体经容器底部直径为φ2.8㎜小孔流尽所需的时间t1，与同体积的蒸馏水在20℃时流过同一小孔所需的时间t2（通常t2=52s）的比值，便是被测液体在这一温度时的恩氏粘度。恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系式为：

上式中ν的单位是mm2/s（cst）。⑷调合油的粘度选择合适粘度的液压油，对液压系统的工作性能起着重要的作用。当能得到的液压油的粘度不合要求时，可把两种不同粘度的液压油按适当的比例混合起来使用，这就是调合油。调合油的粘度可用下列经验公式计算：式中ºE1、ºE2

——混合前两种油液的粘度，取ºE1＞ºE2；

ºE——混合后的调合油粘度；a、b——参与调合的两种油液所占的百分数（a+b=100）；c——实验系数，见表2-1。表2-1系数c的数值a102030405060708090b908070605040302010c6.713.117.922.125.527.928.225173、粘度与压力的关系液体所受的压力增大时，其分子间的距离将减小，内摩擦力增大，粘度亦随之增大。4、粘度与温度的关系油液的粘度对温度的变化极为敏感，温度升高，油的粘度即显著降低。油的粘度随温度变化的性质称粘温特性。5、其它性质抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、导热性、介电性、相容性、纯洁性四、液压油的种类及选用1、液压油的种类石油型乳化型合成型石油型矿物油缺点：具有可燃性乳化型油+乳化剂→乳化油乳化油+水→乳化液乳化剂：具有两个分子基团，一个具有亲水性，一个具有亲油性合成型磷酸脂液水—乙二醇液2、液压油的选用（1）根据液压系统的环境与工作条件选用合适的液压油类型（2）确定牌号即粘度等级考虑：a.系统的工作压力压力高→粘度大，以减少泄漏b.环境温度温度高→粘度大c.运动速度速度高→粘度低，以减少摩擦损失五、液压油的污染及控制1、污染的危害（1）堵塞（2）加速液压元件的磨损，擦伤密封件，造成泄漏增加（3）水分和空气的混入会降低液压油的润滑能力，并使其变质，产生气蚀，使液压元件加速损坏，使液压系统出现振动、噪音、爬行等现象。2、污染的原因（1）残留物的污染液压元件内残留物（2）侵入物的污染环境侵入（3）生成物的污染金属微粒、密封件磨损、液压油变质等。3、污染的控制（1）消除残留物的污染（2）力求减少外来污染（3）滤除系统产生的杂质（4）定期检查更换液压油§2-2静止液体力学静止液体的压力称为静压力。一、液体的压力液体单位面积上所受的法向力，称为压力，以p表示，单位Pa、Mpa特点：（1）液体的压力沿内法线方向作用于承压面上；（2）静止液体内任一点的压力，在各个方向上都相等。二、重力作用下静止液体中的压力分布重力作用下的静止液体，其压力分布有如下特征：⑴静止液体内任一点处的压力都由两部分组成：一部分是液面上的压力po，另一部分是该点以上液体自重所形成的压力，即ρg与该点离液面深度h的乘积。当液面上只受大气压力pa作用时，则液体内任一点处的压力为：⑵静止液体内的压力随液体深度变化呈直线规律分布。⑶离液面深度相同的各点组成了等压面，此等压面为一水平面。三、压力的表示方法和单位根据度量基准的不同，液体压力分为绝对压力和相对压力两种。

如果液体中某点的绝对压力小于大气压力，这时，比大气压力小的那部分数值叫做真空度。

绝对压力=大气压力+相对压力真空度=大气压力-绝对压力压力的常用单位为Pa（帕，N/㎡）、MPa（兆帕，N/㎜²），bar（巴）常用压力单位之间的换算关系为：1MPa=106Pa，1bar=105Pa。

四、静止液体内压力的传递

在密闭容器内，施加于静止液体的压力将以等值传递到液体各点，这就是帕斯卡原理，或称静压力传递原理。可见，液体内的压力是由外界负载作用所形成的，即系统的压力大小取决于负载。

五、液体对固体壁面的作用力dFx=dFcosθ=pdAcosθ=plrcosθdθ

曲面在某一方向上所受的液压力，等于曲面在该方向的投影面积和液体压力的乘积。§2-3液体动力学基础本节主要讨论液体动力学的基本概念，三个基本方程——连续性方程、伯努利方程和动量方程。一、基本概念1.理想液体、恒定流动、一维流动理想液体：一种假想的既无粘性又不可压缩的液体。恒定流动：液体流动时，液体中任一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化。（或称定常流动、非时变流动）反之，只要压力、速度或密度中有一个参数随时间变化，就称非恒定流动（或称非定常流动、时变流动）。一维流动：液体的流动参数仅仅是一个坐标的函数。2.流线、流管、流束、通流截面流线是某一瞬间液流中一条条标志其质点运动状态的曲线，在流线上各点的瞬时液流方向与该点的切线方向重合由于液流中每一点在每一瞬间只能有一个速度，因而流线既不能相交，也不能转折，它是一条条光滑的曲线。

在流场内作一条封闭曲线，过该曲线的所有流线所构成的管状表面称为流管，流管内所有流线的集合称为流束。根据流线不能相交的性质，流管内外的流线均不能穿越流管表面。垂直于流束的的截面称为通流截面（或过流断面），通流截面上各点的运动速度均与其垂直。因此，通流截面可能是平面，也可能是曲面。通流面积无限小的流束称为微小流束。3.流量和平均流速单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为流量。流量以q表示，单位为m³/s或L/min。当液流通过微小的通流截面dA时，液体在该截面上各点的速度u可以认为是相等的，所以流过该微小断面的流量为

dq=udA则流过整个过流断面A的流量为液流是分层的，层与层之间互不干扰，液体的这种流动状态称为层流液流不分层，处于紊乱状态，称为紊流

雷诺数Re

4.层流、紊流、雷诺数对通流截面相同的管道来说，若液流的雷诺数Re相同，它的流动状态就相同。液流由层流转变为紊流时的雷诺数和由紊流转变为层流时的雷诺数是不同的，后者的数值较前者小，所以一般都用后者作为判断液流状态的依据，称为临界雷诺数，记作Rec。当液流的实际雷诺数Re小于临界雷诺数Rec时，为层流；反之，为紊流。雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力对粘性力的无因次比。当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于紊流状态；当雷诺数较小时，粘性力起主导作用，液体处于层流状态。对于非圆截面的管道Re=4Rv/νR为液体的水利半径，R=A/χA——通流截面的面积；χ——湿周长度，即通流截面上与液体相接触的管壁周长。二、连续性方程ρ1v1A1=ρ2v2A2

当忽略液体的可压缩性时，ρ1=ρ2，则得

v1A1=v2A2

或写成q=vA=常数这就是液流的连续性方程。结论：在密闭管路内作恒定流动的理想液体，不管平均流速和通流截面沿流程怎样变化，流过各个截面的流量是不变的。三、伯努利方程1、理想液体微小流束的伯努利方程

⑴外力对液体所作的功W=p1dA1ds1-p2dA2ds2=p1dA1u1dt-p2dA2u2dt由连续性方程：dA1u1=dA2u2=dq代入得：W=dqdt(p1-p2)(2)液体机械能的变化动能的变化：ΔEk=ρdqdtu22/2-ρdqdtu12/2位能的变化：ΔEp=ρgdqdth2-ρgdqdth1机械能的变化：ΔE=ΔEk+ΔEp根据能量守恒定律：外力对液体所作的功，应等于其机械能的变化，即：ΔE=W

物理意义：在密闭管道内作恒定流动的理想液体，具有三种形式的能量。即压力能、动能和位能，它们之间可以相互转化，但在管道内任一处，单位重量的的液体所包含的这三种能量的总和是一定的。2、实际液体总流的伯努利方程式中，

hw为能量损失。α1、

α2是动能修正系数，其值与液体的流态有关，紊流时等于1，层流时等于2。四、动量方程刚体力学动量定理指出，作用在物体上的外力等于物体在单位时间内的动量变化量，即：β1、β2——动量修正系数，紊流时β=1，层流β=4/3。上式表明：作用在液体控制体积上的外力的总和，等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体动量之差。作用在固体壁面上的力是：求滑阀阀芯所受的轴向稳态液动力。§2-4液体流动时的压力损失一、沿程压力损失液体在等径直管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失。1.层流时的沿程压力损失⑴通流截面上的流速分布规律（p1-p2）πr²=Ff

式中，内摩擦力Ff=-2πrlμdu/dr（负号表示流速u随r的增大而减小）。若令Δp=p1-p2，则将Ff代入上式整理可得⑵通过管道的流量对于半径为r，宽度为dr的微小环形通流截面，面积dA=2πrdr，所通过的流量⑶管道内的平均流速⑷沿程压力损失λ为沿程阻力系数对于圆管层流，理论值λ=64/Re。实际计算时，对金属管取λ=75/Re，橡胶管λ=80/Re。2.紊流时的沿程压力损失λ=f（Re，Δ/d），对于光滑管，λ=0.3164Re-0.25；对于粗糙管，λ的值可以根据不同的Re和Δ/d从手册上有关曲线查出。二、局部压力损失液体流经管道的弯头、管接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液流会产生旋涡，并发生强烈的紊动现象，由此而造成的压力损失称为局部压力损失。式中ζ——局部阻力系数。

qn——阀的额定流量；

Δpn——阀在额定流量qn下的压力损失；

q——通过阀的实际流量。三、管路中的总压力损失

整个管路系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和，即

从公式可以看出，减小流速，缩短管道长度，减少管道截面的突变，提高管道内壁的加工质量等，都可使压力损失减小。

§2-5液体流过小孔和缝隙的流量

一、液体流过小孔的流量小孔可分为三种：当小孔的长径比l/d≤0.5时，称为薄壁孔；

l/d＞4时，称为细长孔；

0.5＜l/d≤4时，称为短孔。对薄壁孔式中，hw为局部能量损失，它包括两部分，即截面突然减小时的局部压力损失hw1和截面突然增大时的局部压力损失hw2

。由于Ae《A2，所以

将上式代入伯努利方程，并注意到由于A1=A2，故v1=v2，α1=α2；且h1=h2

，得：——小孔前后的压力差，

——小孔速度系数，式中

——流量系数，=——收缩系数，

——收缩断面的面积；——小孔通流截面的面积，对细长孔：小孔的流量压力特性公式：m——由孔的长径比决定的指数。薄壁孔m=0.5，细长孔m

=1。K

——系数。二、液体流过缝隙的流量

㈠液体流过平行平板缝隙的流量1、流过固定平行平板缝隙的流量（压差流动）pbdy+（τ+dτ）bdx=（p+dp）bdy+τbdx

整理后得：

式中，C1、C2为积分常数。由边界条件：当y=0，u=0；y=h，u=0，分别代入得：在缝隙液流中，dp/dx是一常数

2.液体流过相对运动的平行平板缝隙的流量（剪切流动）当一平板固定，另一平板以速度u0作相对运动时，液体的平均流速v=u0/2，故由于平板相对运动而使液体流过缝隙的流量为：既有压差流动，又有剪切流动时

（二）液体流过圆环缝隙的流量

⑴流过同心圆环缝隙的流量⑵流过偏心圆环缝隙的流量

若圆环的内外圆不同心，偏心距为e，则形成偏心圆环缝隙。其流量公式为：式中

h0——内外圆同心时

的缝隙厚度；

ε——相对偏心率，

ε=e/h0

§2-6液压冲击和气穴现象

一、液压冲击在液压系统中，由于某种原因，系统的压力在某一瞬间会突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。1．液压冲击产生的原因（1）阀门突然关闭或换向；（2）运动部件突然制动或换向；（3）某些液压元件动作失灵或不灵敏。2．冲击压力假设系统的正常工作压力为p，产生液压冲击时的最大压力，即压力冲击波第一波的峰值压力为Δp——冲击压力的最大升高值。

⑴管道阀门关闭时的液压冲击

设管道截面积为A，产生冲击的管长为l，压力冲击波第一波在l长度内传播的时间为t1，液体的密度为ρ，管中液体的流速为υ，阀门关闭后的流速为零，则由动量方程得

式中，c=l/t1，为压力冲击波在管中的传播速度。

t1——压力冲击波第一波在管路中的传播时间c不仅和液体的体积弹性模量K有关，而且还和管道材料的弹性模量E、管道的内径d及壁厚δ有关，c值可按下式计算：在液压传动中，c值一般在900～1400m/s之间。

若流速υ不是突然降为零，而是降为υ1则：设压力冲击波在管中往复一次的时间为tc，tc=2l/c。当阀门关闭时间t＜tc时，此时压力峰值很大，称为直接冲击，当t＞tc时，压力峰值较小，称为间接冲击，这时Δp可按下式计算⑵运动部件制动时的液压冲击

设总质量为∑m的运动部件在制动时的减速时间为Δt，速度减小值为Δυ，液压缸有效面积为A，则根据动量定理得：3．减小液压冲击的措施⑴延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。⑵限制管道流速及运动部件速度。⑶适当加大管道直径，尽量缩短管路长度。⑷在冲击区附近安装蓄能器等缓冲装置。⑸采用软管，以增加系统的弹性。二、气穴现象

在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，导致液体中出现大量气泡的现象，称为气穴现象。如果液体中的压力进一步降低到饱和蒸气压时，液体将迅速气化，产生大量蒸气泡，这时的气穴现象将会愈加严重。当附着在金属表面上的气泡破灭时，它所产生的局部高温和高压会使金属剥蚀，这种由气穴造成的腐蚀作用称为气蚀。气蚀会使液压元件的工作性能变坏，并使其寿命大大缩短。控制措施：

⑴减小小孔或缝隙前后的压力降。一般p1/p2＜3.5。⑵降低泵的吸油高度，适当加大吸油管内径，限制吸油管内液体的流速，尽量减少吸油管路中的压力损失（如及时清洗滤油器或更换滤芯等）。对于自吸能力差的泵需用辅助泵供油。⑶管路要有良好的密封，防止空气进入。1、什么是液体的粘性？常用的粘度表示方法有哪几种？2、液体的粘度与温度有什么关系？粘度与压力有什么关系？3、名词解释：理想液体，恒定流动，流线，流管，流束，微小流束，通流截面，流量，平均流速，层流，紊流，雷诺数。4、液体动力学的三个基本方程及其物理意义。5、小孔的流量特性公式。6、何谓液压冲击？产生的原因是什么？7、何谓气穴现象？作业：8，10，17，18第三章液压泵与液压马达

§3-1概述

一、液压泵和液压马达的工作原理泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的，而输出流量的大小是由密封工作腔的容积变化大小和变化频率来决定的。动画二、液压泵和液压马达的主要性能参数（一）压力1、额定压力pn指泵（马达）在正常工作条件下可连续运转所允许的最高压力，超过此值就是过载。

2、工作压力p液压泵的工作压力是指它的输出压力，而液压马达的工作压力则是指它的输入压力。

（二）排量和流量排量（V）是指在不考虑泄漏的情况下，泵（马达）轴每转一转所输出（或输入）的液体体积。理论流量qt

是指在不考虑泄漏的情况下，单位时间内输出（或输入）的液体体积。qt=Vn实际流量q

指液压泵（液压马达）工作时的输出（入）流量。

q=qt-ql=qt-klp额定流量qn指在额定转速和额定压力下泵输出（或马达输入）的流量。（三）功率与效率理论功率：泵：PPt=pPqPt

马达：PMt=2πnMTMt容积效率：泵：ηPv=qP/qPt

马达：ηMv=qMt/qM机械效率：泵：ηPm=TPt/TP

马达：ηMm=TM/TMt

输入功率：

泵：PPi=2πnTP

马达：PMi=pMqM输出功率：泵：PPo=pPqP

马达：PMo=2πnMTM总效率：η

=ηmηv

马达的输出转矩：2πnTM=pMqMηTM=pMqMη/2πnM=pqMtηm/2πnM=pMVMηm/2π

§3-2齿轮泵

一、外啮合齿轮泵的工作原理

动画二、排量和平均流量的计算排量：V=πDhb=2πZm2b实际流量：

q=Vnηv=πDhbnηv=2πZm2bnηv

三、齿轮泵结构特点吸压1)产生原因：

ε>1，构成闭死容积VbVb由大→小，p↑↑，油液发热，轴承磨损。

Vb由小→大，p↓↓，汽蚀、噪声、振动、金属表面剥蚀。2)危害：影响工作、缩短寿命3)措施：开卸荷槽原则：Vb由大→小，与压油腔相通

Vb由小→大，与吸油腔相通保证吸、压油腔始终不通1、困油现象2、径向压力不平衡问题措施：减少压油口的尺寸开压力平衡槽3、泄漏问题齿顶端面啮合处措施：弹性侧板浮动轴套高压齿轮泵四、内啮合齿轮泵

与外啮合齿轮泵相比，内啮合渐开线齿轮泵具有流量脉动小，结构紧凑，重量轻，噪音小，效率高，无困油现象等一系列优点。内啮合摆线齿轮泵的优点是结构紧凑，零件少，工作容积大，转速高，运动平稳，噪音低。缺点是流量脉动比较大，啮合处间隙泄漏大，工作压力较低，通常作为润滑补油等辅助泵使用。§3-3叶片泵一、单作用叶片泵

1、工作原理组成:定子、转子、叶片、配流盘、泵轴、泵体。定子与转子不同心，存在一个偏心距e动画2、流量计算V=2πDebq=2πDebnηv3、单作用叶片泵的结构要点（1）为了调节泵的输出流量，需要移动定子的位置，以改变偏心距e。（2）径向液压力不平衡，故限制了工作压力的提高。单作用叶片泵的额定压力不超过7MPa。（3）存在困油现象。通常在配流盘排油窗口边缘开三角形卸荷槽。（4）叶片后倾。通常后倾角为24°。二、双作用叶片泵

1、工作原理组成：定子、转子、叶片、配流盘、泵轴、泵体等。

动画（二维）三维动画2、流量计算

V=2π(R2-r2)bq=Vnηv=2π(R2-r2)bηv(忽略叶片厚度)如考虑叶片厚度V=2π(R2-r2)b-2bsz(R-r)/cosθq=Vnηv=2π(R2-r2)bnηv-2bsz(R-r)/cosθnηv3、双作用叶片泵的结构特点（1）定子曲线由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线组成，过渡曲线则由等加速曲线和等减速曲线组成。（2）叶片倾角叶片前倾，目的是为了减小压力角。前倾角为13°（3）配流盘的三角槽减小流量和压力脉动，降低噪音。4、高压叶片泵的结构特点要提高叶片泵的压力，必须减小吸油区叶片对定子表面的压紧力，减小定子曲线的磨损。措施：采用双叶片结构、子母叶片结构、梯形叶片结构。三、限压式变量叶片泵

1、工作原理动画2、外反馈限压式变量叶片泵结构3、限压式变量泵的流量压力特性(1)调节Fs，可调节pc，pmax，使BC段左右平移。(2)若更换弹簧，可改变BC段斜率(3)调节偏心距，可使AB段上下平移，BC段斜率不变。4、优缺点和用途

结构复杂，轮廓尺寸大，作相对运动的机件多，泄漏较大，轴上受有不平衡的径向液压力，噪声较大，效率低，流量脉动大，能随负载的变化自动调节流量大小，功率使用较为合理，减少油液发热；用途：主要用在机床液压系统中要求执行元件有快、慢速和保压阶段的场合，有利于简化液压系统。

影像3-4柱塞泵

一、径向柱塞泵1、工作原理2、流量计算3、结构特点（1）径向尺寸大，结构较复杂，自吸能力差。（2）配油轴受到径向不平衡液压力的作用，易于磨损，限制了它转速和压力的提高。（3）可作成单向或双向变量泵。（4）存在困油现象。VVq二、轴向柱塞泵1、工作原理录像2、流量计算3、结构要点（1）缸体端面间隙自动补偿。（2）滑履结构：柱塞与滑履为球面接触，滑履与斜盘为平面接触，改善了受力状态。（3）变量机构：改变斜盘倾角可以改变其排量。动画3-5轴向柱塞式液压马达一、工作原理（录像）二、液压马达的转速和输出转矩三、ZM点接触式液压马达的结构要点1、转子分成两段：鼓轮与缸体目的：使缸体不传递转矩，柱塞受纯轴向力，从而可减少缸孔内表面的磨损。转矩由鼓轮传递。2、缸体与轴配合面很窄，使缸体表面与配流盘表面能很好地贴合。3、斜盘由推力轴承支承目的：（1）减少推杆端部与斜盘端面的磨损；（2）提高液压马达的机械效率。4、斜盘倾角固定不变，故为定量马达。作业：

1，6，7,8第四章液压缸§4-1液压缸的类型和特点

分类:按结构形式分，可分为活塞缸、柱塞缸、摆动缸。按活塞杆的形式分，可分为单活塞杆缸和双活塞杆缸。按缸的特殊用途分，可分为伸缩缸、串联缸、增压缸、增速缸、步进缸、齿条缸、定位缸等。一、活塞式液压缸1、双杆活塞式液压缸动画2、单杆活塞缸

动画差动缸动画差动缸与单杆活塞缸的比较二.柱塞式液压缸动画b动画a特点:1.柱塞和缸体内表面不接触，加工工艺性好,成本低，适用于行程较长的场合。2.只能实现一个方向的运动。3.柱塞工作时受压，要有足够的刚度。4.柱塞重力较大，多垂直使用或做成中空结构。三.摆动式液压缸单叶片摆动缸双叶片摆动缸四.其它液压缸1.增压缸动画1动画22.增速缸动画3.增力缸动画4.伸缩缸动画5.齿条缸动画6.定位缸7.步进缸§4-2液压缸的组成一.缸体组件二.活塞组件3、密封装置（1）间隙密封（2）活塞环密封（3）密封圈密封4.缓冲装置(1)间隙缓冲(2)可调节流缓冲(3)可变节流缓冲5.排气装置:排气塞,排气阀作业：3，6，8，10第五章液压控制阀§5-1概述一.液压阀的分类1.按用途分类方向控制阀:单向阀，换向阀压力控制阀:溢流阀，减压阀，顺序阀流量控制阀:节流阀，调速阀2.按操纵方式分类手动，机动，电动，液动，电液等3、按控制方式分类

定值或开关控制阀、电液比例控制阀、电液伺服控制阀、数字阀。4、按连接方式分类管式、板式、叠加式、插装式。二、对液压阀的要求1、动作灵敏，工作可靠，工作时冲击和振动小。2、压力损失小。3、密封性能好。4、结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性好。§4-2方向控制阀一、单向阀1、普通单向阀单向流通，反向截止。动画2动画1图5.2直角式单向阀2、液控式单向阀

比普通单向阀多了个控制油口，若控制油口不通压力油，其功能与普通单向阀相同，即正向流通，反向截止。若控制油口通压力油，正反向均可流通。(a)简式液控单向阀；(b)卸载式液控单向阀；(c)详细符号；(d)简化符号。二、换向阀换向阀是利用阀芯与阀体间的相对运动而切换油路中液流的方向的液压元件。其作用是通过改变阀芯和阀套之间的相对位置，来控制系统的启动、停止或换向。按阀芯运动的方式，可分为转阀和滑阀两类；按操纵方式可分为手动、机动、电动、液动、电液动等；按工作位置可分为二位、三位、多位等；按阀体上主油路的数量可分为二通、三通、四通、五通、多通等；按阀的安装方式可分为管式、板式、法兰式。1、换向阀的工作原理换向阀的“位”与“通”动画动画动画动画动画动画2、换向阀的中位机能三位换向阀在中位时，各油口之间的连接状态及功能特点。3、换向阀的操纵方式（1）手动换向阀（2）机动换向阀

行程阀（3）电磁换向阀（3）电磁换向阀（4）液动阀（5）电液换向阀§4-3压力控制阀动画一、溢流阀1、工作原理（1）直动式溢流阀（2）先导式溢流阀动画2、溢流阀的静态特性3、溢流阀的应用（1）作溢流阀（2）作安全阀（3）作卸荷阀（4）远程调压或多级调压（5）作背压阀二、减压阀1、减压阀的工作原理动画2、减压阀的应用ABC三、顺序阀1、工作原理动画顺序阀与溢流阀的主要差别是：⑴顺序阀的出油口与负载油路相连接，而溢流阀的出油口直接接回油箱；⑵顺序阀的泄油口单独接回油箱，而溢流阀的泄油则通过阀体内部孔道与阀的出口相通流回油箱；⑶顺序阀的进口压力由液压系统工况来决定，当进口压力低于调压弹簧的调定压力时，阀口关闭；当进口压力超过弹簧的调定压力时，阀口开启，接通油路，出口压力油对下游负载做功。溢流阀的进口最高压力由调压弹簧来限定，阀是否打开取决于进出口的压差。2、应用1）用于实现多缸顺序动作2、应用2）做背压阀用2、应用3）做平衡阀用2、应用4）做卸荷阀用练习题四、压力继电器是将压力信号转变为电信号的转换装置。作用：根据液压系统的压力变化，通过压力继电器的微动开关，自动接通或断开有关电路。动作压力：控制压力达到使继电器动作的压力。复位压力：控制压力降低使继电器复位的压力。动画§4-4流量控制阀一、节流阀1、流量特性2、结构照片二、调速阀照片§4-5插装阀§4-6比例阀作业：

11121314第七章液压基本回路§7-1压力控制回路一、调压回路

1、单级调压回路图7-1基本调压回路2132、远程调压和二级调压回路

图7-2采用远程调压阀的多级调压回路23413、采用电液比例溢流阀的无级调压回路

二、卸荷回路

三、减压回路

四、增压回路

五、平衡回路

六、保压回路

§7-2

速度控制回路一、调速回路

节流调速——采用定量泵供油，由流量阀调节进入执行元件的流量来实现调节执行元件运动速度的方法。容积调速——采用变量泵来改变