液压传动概述ppt课件.ppt

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1、1第一题：客车门开闭机构第一题：客车门开闭机构客车门开启和关闭，为方便起见，在客车门开启和关闭，为方便起见，在司司机位和售票员位机位和售票员位都要能控制。都要能控制。（1 1）比较目前客车门使用的开启和关）比较目前客车门使用的开启和关闭的主要方法优缺点，确定自己选的闭的主要方法优缺点，确定自己选的方法；方法；（2 2）画出原理和部分结构图；）画出原理和部分结构图；（3 3）计算主要部件结构强度等；）计算主要部件结构强度等；（4 4）给出控制策略；）给出控制策略；（5 5）操作与维护说明。）操作与维护说明。2第二题：工业夹紧机构第二题：工业夹紧机构图示为工业上的夹紧机构，为了避免损坏工件，图示为

2、工业上的夹紧机构，为了避免损坏工件，夹紧夹紧时应缓慢夹紧，松开工件时则速度保持不变时应缓慢夹紧，松开工件时则速度保持不变。（1）通过阅读文献，比较目前工业上使用的主要夹紧）通过阅读文献，比较目前工业上使用的主要夹紧装置类型和特点，确定自己选的方法；装置类型和特点，确定自己选的方法；（2）画出原理和部分结构图；）画出原理和部分结构图；（3）计算主要部件结构强度等。）计算主要部件结构强度等。（4）给出控制策略或操作方法。）给出控制策略或操作方法。 3第三题：小型起吊机构第三题：小型起吊机构图示为工业上的吊装装置，可把不同重图示为工业上的吊装装置，可把不同重量的工具吊装到机器上，为了工作安量的工具吊

3、装到机器上，为了工作安全放下工具时速度不能过快，需要降全放下工具时速度不能过快，需要降低该速度。低该速度。（1）通过阅读文献，比较目前工业上使）通过阅读文献，比较目前工业上使用的小型起吊装置类型和特点，确定用的小型起吊装置类型和特点，确定自己选的方法；自己选的方法；（2）画出原理和部分结构图；）画出原理和部分结构图；（3）计算主要部件结构强度等。）计算主要部件结构强度等。（4）给出控制或操作策略。）给出控制或操作策略。4第四题：工业胶粘机构第四题：工业胶粘机构图示为一工业胶粘机构，拉杆伸出将图图示为一工业胶粘机构，拉杆伸出将图形或字母粘贴在塑料板上，根据材形或字母粘贴在塑料板上，根据材料的区别

4、需要有料的区别需要有调整压紧力功能调整压紧力功能。（1）通过阅读文献，比较目前工业胶）通过阅读文献，比较目前工业胶粘机构类型和特点，确定自己选的粘机构类型和特点，确定自己选的方法；方法；（2）画出原理和部分结构图；）画出原理和部分结构图；（3）计算主要部件结构强度等；）计算主要部件结构强度等；（4）给出控制策略。）给出控制策略。5第五题：震荡器机构第五题：震荡器机构图示为一工业应用中的颜料混合震图示为一工业应用中的颜料混合震荡器图，设计震荡机构。荡器图，设计震荡机构。（1）通过阅读文献，比较目前工）通过阅读文献，比较目前工业应用中的颜料混合震荡器机构业应用中的颜料混合震荡器机构类型和特点，确定

5、自己选的方法；类型和特点，确定自己选的方法；（2）画出原理和部分结构图；）画出原理和部分结构图；（3）计算主要部件结构强度等；）计算主要部件结构强度等；（4）给出控制策略。）给出控制策略。6第六题：导线铝管压结机构第六题：导线铝管压结机构图示为导线铝管压结施工图，它将导线与图示为导线铝管压结施工图，它将导线与铝管通过机械力连接在一起，是导线施铝管通过机械力连接在一起，是导线施工的重要连接工具，工的重要连接工具，机构缓慢压紧线管，机构缓慢压紧线管，并保持一定时间后，快速松开并保持一定时间后，快速松开。（1 1）通过阅读文献，比较目前线路施工）通过阅读文献，比较目前线路施工中导线铝管压结机构类型和

6、特点，确定中导线铝管压结机构类型和特点，确定自己选的方法；自己选的方法；（2 2）画出原理和部分结构图；）画出原理和部分结构图；（3 3）计算主要部件结构强度等；）计算主要部件结构强度等；（4 4）给出控制策略。）给出控制策略。7第七题：千斤顶第七题：千斤顶千斤顶广泛应用于重物的提升，要求省力、同等千斤顶广泛应用于重物的提升，要求省力、同等输入力的条件下输入力的条件下出力大、自锁性能好、使用稳出力大、自锁性能好、使用稳定、携带方便定、携带方便等。等。（1）通过阅读文献，比较目前线手动千斤顶的）通过阅读文献，比较目前线手动千斤顶的类型和特点，确定自己选的方法；类型和特点，确定自己选的方法；（2）

7、画出原理和部分结构图；）画出原理和部分结构图；（3）计算主要部件结构强度等；）计算主要部件结构强度等；（4）说明控制策略。）说明控制策略。 8第八题：低速行走机构第八题：低速行走机构要求按回转轮几转要求按回转轮几转/分的速度行走，动力来源于分的速度行走，动力来源于电机或内燃机械。电机或内燃机械。（1）通过阅读文献，比较目前低速行走机构类）通过阅读文献，比较目前低速行走机构类型和特点，确定自己选的（减速）方法；型和特点，确定自己选的（减速）方法；（2）画出原理和部分结构图；）画出原理和部分结构图；（3）计算主要部件结构强度等；）计算主要部件结构强度等；9第九题：自选题第九题：自选题要求：以小型回

8、转、直线、摆动、振动等机构为要求：以小型回转、直线、摆动、振动等机构为例，要有明确的例，要有明确的工业或活动目的工业或活动目的，根据下列要，根据下列要求完成设计。求完成设计。（1）通过阅读文献，比较所考虑机构的类型和）通过阅读文献，比较所考虑机构的类型和特点，确定自己选方法的理由；特点，确定自己选方法的理由；（2）画出原理和部分结构图；）画出原理和部分结构图；（3）计算主要部件结构强度等；）计算主要部件结构强度等；（4）需要对动作进行控制的应有控制策略。）需要对动作进行控制的应有控制策略。 101112Hydraulic Drive and ControlHydraulic Drive and

9、 Control液压传动与控制主讲教师：赵新泽主讲教师：赵新泽Office:M-2515Email: (O)Tel:6392636Mobile:13972603535QQ：505158460助课助课：王锐锋；严厚林；康晓妮：王锐锋；严厚林；康晓妮Office:M-2502Mobile:15872539064； 13872505266；13986791336QQ：112769524 85099184 56484810913主要参考书：主要参考书：l 工程流体力学工程流体力学/盛敬超编盛敬超编. 机械工业出版社机械工业出版社, 1988l 液压传动液压传动/ /姜继海主编姜继海主编. . 哈尔滨工

10、业大学出版社哈尔滨工业大学出版社,2004,2004l 液压传动技术液压传动技术/ /肖龙等编著肖龙等编著. . 冶金工业出版社冶金工业出版社,1999,1999l 液压传动概论液压传动概论/ /王明智等主编王明智等主编. . 机械工业出版社机械工业出版社,1998,1998l 主要期刊：主要期刊：机床与液压、液压与气动、中国机械工程、机械机床与液压、液压与气动、中国机械工程、机械工程学报工程学报l 机械设计手册；液压设计手册类机械设计手册；液压设计手册类使用教材：使用教材：n陈奎生主编陈奎生主编武汉理工大学出版社，武汉理工大学出版社，200414学习要求学习要求p学习时间学习时间u上课上课4

11、2学时。学时。112W；周一：；周一：78节；周三：节；周三：78节；实验节；实验8学时（课外，自行安排，其中学时（课外，自行安排，其中2个设计个设计型实验）型实验）u地点：地点：J3313p考核方式考核方式u课程成绩考试（闭卷）课程成绩考试（闭卷）70平时成绩（作业、平时成绩（作业、到课）到课）20 实验成绩实验成绩1015 本章主要内容为本章主要内容为 ：液压传动的定义液压传动的定义 ；液压传动的工作原理及系统构成液压传动的工作原理及系统构成 ；液压传动的优缺点；液压传动的优缺点；液压传动的工作介质液压传动的工作介质 。第第1 1章章 液压传动概述液压传动概述16学习要求学习要求掌握掌握液

12、压传动的基本概念；液压传动的基本概念；深入深入了解液压传动的的两个重要特性；了解液压传动的的两个重要特性；掌握液压传动系统的掌握液压传动系统的组成及各部分的作用组成及各部分的作用；了解液压了解液压系统职能符号图系统职能符号图；掌握液压工作介质的基本性质；掌握液压工作介质的基本性质；基本了解液压传动技术。基本了解液压传动技术。171.1液压传动定义与发展概况液压传动定义与发展概况 1.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 一部完整的机器是由一部完整的机器是由原动机原动机、传动机构传动机构及及控制部分控制部分、工作机工作机（含辅助装置）组成。（含辅助装置）组成。 传动机构通常分为机械传动、电气传动

13、和流体传动机构。传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。 流体传动流体传动是以是以流体流体为为工作介质工作介质进行进行能量转换、传递和能量转换、传递和控制控制的传动。它包括的传动。它包括液压传动液压传动、液力传动液力传动和和气压传动气压传动。液压传动和液力传动均是以液压传动和液力传动均是以液体液体作为作为工作介质工作介质来进行来进行能量能量传递传递的传动方式。的传动方式。 液压传动液压传动主要是利用液体的主要是利用液体的压力能压力能来传递能量；来传递能量； 液力传动液力传动则主要是利用液体的则主要是利用液体的动能动能来传递能量。来传递能量。 18 （Hydraulics）：）：p是以

14、液体为工作介质；是以液体为工作介质；p通过通过驱动装置；驱动装置；p将原动机的机械能转换为液压的压力能；将原动机的机械能转换为液压的压力能；p通过通过管道管道、液压控制及调节装置液压控制及调节装置等传递、控制压等传递、控制压力液体；力液体；p借助借助执行装置执行装置，将液体的压力能转换为机械能；，将液体的压力能转换为机械能；p驱动负载实现驱动负载实现直线直线或或回转回转运动。运动。19 将能量从机械能转换为液压能，而后又将液压能转换为机将能量从机械能转换为液压能，而后又将液压能转换为机械能，何必多此一举呢？械能，何必多此一举呢？ 几乎所有的机械或机器都需要传动机构。因为原动机一般几乎所有的机械

15、或机器都需要传动机构。因为原动机一般很难直接满足执行机构在速度、力、转矩或运动方式等方面的很难直接满足执行机构在速度、力、转矩或运动方式等方面的要求，要求，必须通过中间环节必须通过中间环节传动装置传动装置进行调节控制。液压传动进行调节控制。液压传动就是这种调节控制方式中的一种。就是这种调节控制方式中的一种。机械传动机械传动（mechanics）:常用零件为齿轮常用零件为齿轮,曲轴曲轴,轴轴,皮带等。皮带等。气压传动气压传动（pneumatics）:常用空气或其它气体为传输介质。常用空气或其它气体为传输介质。电器传动电器传动（electrics）:常用零件是电机常用零件是电机,可控器可控器,变频

16、器等。变频器等。20液压传动条件：密封容器液压传动条件：密封容器 eg：有两个不同直径的液压缸：有两个不同直径的液压缸2和和4，缸内各有，缸内各有一个与内壁紧密配合的活塞一个与内壁紧密配合的活塞1和和5。假设活塞在缸。假设活塞在缸内自由滑动内自由滑动(无摩擦力无摩擦力)，无泄漏。缸，无泄漏。缸2、4下腔用一下腔用一管道管道3连通，内充满液体。这些液体是密封在缸内连通，内充满液体。这些液体是密封在缸内壁、活塞和管道组成的容积中的。壁、活塞和管道组成的容积中的。-构成密封容器构成密封容器3管道管道2泵泵4缸缸152421如果活塞如果活塞5上有重物上有重物W，则当活，则当活塞塞1上施加的上施加的F力

17、达到一定大小时，就能阻止重物力达到一定大小时，就能阻止重物W下下降，即可以利用降，即可以利用密封容积密封容积中的液体中的液体传递力传递力。帕斯卡定律：力的传递各方帕斯卡定律：力的传递各方向相同。样：当活塞向相同。样：当活塞1在力在力F作用向下运动时，重物将作用向下运动时，重物将随之上升，即可以利用随之上升，即可以利用密封容积密封容积中的液体中的液体传递运动传递运动。 3管道管道2泵泵4缸缸152422液压传动的重要性质之一液压传动的重要性质之一 压力取决于负载压力取决于负载为能提升重物为能提升重物W W，必须在活，必须在活塞塞1 1上施加主动力上施加主动力F,F,这时，这时，重物重物W W就是

18、工作的负载。就是工作的负载。n如活塞如活塞5上作用上作用W为为0：P2=W/A2=0，故，故F=0，P1=P2=0即：主动力是加不上去的。即：主动力是加不上去的。n如活塞如活塞5上作用为上作用为W： 当当F足够大时，足够大时，p1=p2=W/A1 。n简化模型：缸简化模型：缸2、4和活塞和活塞5做做为一体（被一容器取代）：为一体（被一容器取代）：在活塞在活塞1上施加上施加F1后，如果其它后，如果其它有足够的压强，就可以认为工有足够的压强，就可以认为工作负载是无穷大的，那么，系作负载是无穷大的，那么，系统中的液体压力将为：统中的液体压力将为：P1=F1/A根据根据，压力，压力P1将在将在这个封闭

19、的液体间等值传递。这个封闭的液体间等值传递。泵缸1234A1P15A2P2如：打气筒；吸管；吹气管如：打气筒；吸管；吹气管2324液压传动的重要性质之二液压传动的重要性质之二 运动速度取决于流量运动速度取决于流量由图可知：活塞由图可知：活塞1下移下移h1,液体能量液体能量传输，使活塞传输，使活塞5上升上升h2，h1h2。 不考虑泄露、液体的可压缩性，不考虑泄露、液体的可压缩性，在在t时间里从缸时间里从缸2中挤出的液体等中挤出的液体等于通过管道于通过管道3挤入液压缸挤入液压缸4的体积。的体积。即：即：A1h1=A2h2同除同除t ： A1h1/t =A2h2/t即：即：A1v1 =A2v2流量流

20、量Q(Flow)：单位时间内从液压缸单位时间内从液压缸2中排出的液体体积或挤入液压缸中排出的液体体积或挤入液压缸4的的体积称为流量体积称为流量Q(Flow)，Q1=Q2= A1h1/t =A2h2/t= A1v1 =A2v2。V1=Q1/A1，在液压系统中执行机构的速度只取决于流量。，在液压系统中执行机构的速度只取决于流量。功率功率N=Fv=pQ，压力压力p和和流量流量Q是液压传动中最基本也是最重要的参数是液压传动中最基本也是最重要的参数满足能量守恒定律。满足能量守恒定律。Q15h2v2h12A1A234缸251.1.2 1.1.2 液压传动的发展概况液压传动的发展概况 从从17世纪中叶帕斯卡

21、提出静压传动原理，世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，18世纪末英国制世纪末英国制成第一台水压机算起，液压传动已有成第一台水压机算起，液压传动已有23百年的历史。百年的历史。 第二次世界大战前后，成功地将液压传动装置用于舰艇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机床到本世纪30年代才用上了液压传动。年代才用上了液压传动。 20世纪世纪60后发展为一门完整的自动化技术。后发展为一门完整的自动化技术。现在国外现在国外95%工程机械、工程机械、90%数控加工中心、数控加工中心、95%

22、以以上的自动线采用上的自动线采用液压传动液压传动。26近近40年来，由于原子能、航空航天、控制、材料科学、年来，由于原子能、航空航天、控制、材料科学、微电子等技术发展，再次将液压技术推向前进，使它发展微电子等技术发展，再次将液压技术推向前进，使它发展成为成为包括传动、控制、检测包括传动、控制、检测在内完整的自动化技术，在各在内完整的自动化技术，在各个部门都得到应用，如工程机械、数控加工、冶金等。个部门都得到应用，如工程机械、数控加工、冶金等。 采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的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。重要标志之一。 当前在下列领域取得较大进展：当

23、前在下列领域取得较大进展： 实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化；高度集成化；完善比例控制、伺服控制、数字控制技术；完善比例控制、伺服控制、数字控制技术；液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制。优化以及微机控制。27液压传动技术的主要发展趋势液压传动技术的主要发展趋势(1)绿色液压：绿色液压：“洁净液压、静音液压，易用液压洁净液压、静音液压，易用液压”。(2)高效液压：高效液压： 做到与工作机械的负荷相匹配，提高效率；做到与工作机械的负荷相匹配，提

24、高效率；合理选用元件，正确设计液压系统，减少内部功率损失；合理选用元件，正确设计液压系统，减少内部功率损失；选用新型密封、减摩材料及静压技术等，减少摩擦损失；选用新型密封、减摩材料及静压技术等，减少摩擦损失；采用交流变频调速电动机或伺服电动机驱动定量油泵，减采用交流变频调速电动机或伺服电动机驱动定量油泵，减少功率损失；发展新型节能元件和系统。少功率损失；发展新型节能元件和系统。(3)智能液压：液压技术与电子技术的结合，有利于实现液压智能液压：液压技术与电子技术的结合，有利于实现液压系统的集成化、模块化和智能化，提高其工作可靠性，改系统的集成化、模块化和智能化，提高其工作可靠性，改变液压系统效率

25、低、泄漏大、维修性差等缺点。变液压系统效率低、泄漏大、维修性差等缺点。(4)长寿液压：新材料、新工艺的应用给液压元件的使用寿命长寿液压：新材料、新工艺的应用给液压元件的使用寿命带来了新的飞跃。带来了新的飞跃。281.2液压传动的工作原理及系统构成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液压传动系统的工作原理 液压千斤顶常用于顶升重物液压千斤顶常用于顶升重物,如顶起汽车以便拆换轮胎如顶起汽车以便拆换轮胎29液压千斤顶 在杠杆上没有作用力时在杠杆上没有作用力时,负载可以停止在任意位置负载可以停止在任意位置;在液压缸在液压缸行程范围内行程范围内 ,可以将负载提升到任意位置。可以

26、将负载提升到任意位置。 其实液压千斤顶是前面讨论过的简化模型的进一步完善，其实液压千斤顶是前面讨论过的简化模型的进一步完善，它具有以下一些简化模型所不具备的功能：它具有以下一些简化模型所不具备的功能：30playplay31油缸油缸(执行元件执行元件)手动油泵手动油泵（油源）（油源） 液压千斤顶的系统中，液压千斤顶的系统中，小缸、小活塞以及单向阀小缸、小活塞以及单向阀4和和7组合在一起，就可以不断从组合在一起，就可以不断从油箱中吸油和将油压入大缸，油箱中吸油和将油压入大缸，这个组合体的作用是向系统这个组合体的作用是向系统中提供一定量的压力油液，中提供一定量的压力油液，称为称为。 大活塞和缸用于

27、带动负载，大活塞和缸用于带动负载，使之获得所需运动及输出力，使之获得所需运动及输出力，这个部分称为这个部分称为。 放油阀门放油阀门11的启闭决定的启闭决定执行元件是否向下运动，是执行元件是否向下运动，是一个一个。 另外，要进行动力传输另外，要进行动力传输必须借助液压必须借助液压。playplay32例例2： 191817161415139112143657810121615911磨床工作台液压系统磨床工作台液压系统 磨床工作台磨床工作台 磨床工作时，要求其工磨床工作时，要求其工作台水平往复运动。作台水平往复运动。 实现工作台水平往复运动实现工作台水平往复运动控制的是一套液压控制系统，控制的是一

28、套液压控制系统，如图所示是一台磨床的液压如图所示是一台磨床的液压系统结构原理图。系统结构原理图。http:/ 液压缸液压缸液压泵液压泵节流阀节流阀换向阀换向阀油箱油箱1918171614151391121436578101216159111-油箱；油箱；2-过滤器；过滤器；3,12,14-回油管；回油管；4-液压泵；液压泵；5-弹簧；弹簧；6-钢球；钢球；7-溢流阀；溢流阀；8,10-压压力油管；力油管；9-手动换向阀；手动换向阀；11,16-换向手柄；换向手柄；13-节流阀；节流阀；15-换向阀；换向阀；17-活塞；活塞；18-液液压缸；压缸；19-工作台工作台 磨床工作台磨床工作台 演示演

29、示 341.2.2液压传动系统的组成液压传动系统的组成 从千斤顶和磨床的液压系统组成从千斤顶和磨床的液压系统组成 和工作原理可和工作原理可以看出，液压系统一般有以下几个部分组成：以看出，液压系统一般有以下几个部分组成：动力元件动力元件传动介质传动介质控制元件控制元件辅助元件辅助元件执行元件执行元件351.2.2液压传动系统的组成液压传动系统的组成 液压传动是以液压传动是以液体作为工作介质液体作为工作介质来进行工作的，一个完整的来进行工作的，一个完整的液压传动系统由以下几部分组成：液压传动系统由以下几部分组成： （l）液压泵（动力元件）：液压泵（动力元件）：是将原动机所输出的机械能是将原动机所输

30、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，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。液压泵是液压系统的心脏。 （2）执行元件：执行元件：把液体压力能转换成机械能以驱动工作机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。构的元件，执行元件包括液压缸和液压马达。 （3）控制元件：）控制元件：包括压力、方向、流量控制阀，是对系包括压力、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。如换向统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件。如换向阀阀15即属控制元件。即属控制元件。 （4）辅助元件

31、：辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如：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。管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。 361.2.3 液压系统的图形符号液压系统的图形符号磨床图所示的液压系统图是一种磨床图所示的液压系统图是一种半结构式的工作原理图。它直观半结构式的工作原理图。它直观性强，容易理解，但难于绘制。性强，容易理解，但难于绘制。 在实际工作中，除少数特在实际工作中，除少数特殊情况外，一般都采用液压与殊情况外，一般都采用液压与气动图形符号（参看附录气动图形符号（参看附录A）来绘制，如右图所示。来绘制，如右图所示。 91087653214pl

32、ay1play1play2play237191817161415139112143657810121615911图图1.1磨床工作台液压传动系统磨床工作台液压传动系统 工作原理工作原理91087653214 图图1.2用图形符号表示的磨床工作台液压系统图用图形符号表示的磨床工作台液压系统图 l-油箱；油箱；2-过滤器；过滤器；3-液压泵；液压泵； 4-溢流阀；溢流阀；5-手动换向阀；手动换向阀；6-节流阀；节流阀；7-换向间；换向间； 8-活塞；活塞；9-液压缸液压缸 液压缸液压缸液压缸液压缸换向阀换向阀换向阀换向阀节流阀节流阀节流阀节流阀液压泵液压泵液压泵液压泵溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀油箱油

33、箱油箱油箱38 图形符号表示元件的功能，而不表示元件的具体结构和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。其过渡过程。 91 087653214液压缸液压缸液压泵液压泵节流阀节流阀换向阀换向阀油箱油箱溢流阀溢流阀play391.3 液压传动的优缺点液压传动的优缺点 1.3.1液压传动系统的主要优点液压传动系统的主要优点 （1 1）单位功率的重量轻，即能以较轻的设备重量获得

34、很大的）单位功率的重量轻，即能以较轻的设备重量获得很大的输出力或转矩。例如，液压缸的力与重量比，比直流电动机约输出力或转矩。例如，液压缸的力与重量比，比直流电动机约大大100100倍；液压马达与其相比，其转矩与惯量比大倍；液压马达与其相比，其转矩与惯量比大10102020倍，倍，功率与重量比大功率与重量比大8 81010倍。倍。（2 2）由于体积小、重量轻，因而惯性小，起动、制动迅速。）由于体积小、重量轻，因而惯性小，起动、制动迅速。（3 3）在运行过程中能方便地进行无级调速，调速范围大，可）在运行过程中能方便地进行无级调速，调速范围大，可达达100:1100:1到到2000:12000:1，

35、且低速性能好。，且低速性能好。（4 4）借助结构简单的液压缸可轻易地实现直线往复运动。）借助结构简单的液压缸可轻易地实现直线往复运动。（5 5）易于实现自动化。）易于实现自动化。40（6 6）易于实现过载保护，工作安全可靠。液压系统的工作）易于实现过载保护，工作安全可靠。液压系统的工作压力很容易由压力控制元件来控制，只要设法控制压力在压力很容易由压力控制元件来控制，只要设法控制压力在规定范围内，就可以达到防止过载、避免事故的目的。规定范围内，就可以达到防止过载、避免事故的目的。（7 7）液压系统的各种元件可随设备的需要任意安排，可以）液压系统的各种元件可随设备的需要任意安排，可以把液压马达或液

36、压缸安置在远离原动机的任意位置，而不把液压马达或液压缸安置在远离原动机的任意位置，而不需中间的机械传动环节。如：马达或液压缸在工作时本身需中间的机械传动环节。如：马达或液压缸在工作时本身位置也在变动，只要采用挠性管道连接就可以正常工作。位置也在变动，只要采用挠性管道连接就可以正常工作。（8 8）液压系统工作介质具有一定吸振能力，使液压传动运）液压系统工作介质具有一定吸振能力，使液压传动运转平稳、工作可靠；运转时可自润滑，且易于散热，使用转平稳、工作可靠；运转时可自润滑，且易于散热，使用寿命较长。寿命较长。（9 9）易于实现标准化、系列化和通用化，便于设计、制造）易于实现标准化、系列化和通用化，

37、便于设计、制造和推广使用。和推广使用。41性能比较性能比较传动方式传动方式功率于功率于重量比重量比转矩于转矩于转动惯转动惯量比量比响应速响应速度度可控性可控性负载刚负载刚度度调速范调速范围围机械传动机械传动小小小小低低差差中等中等小小电力传动电力传动小小小小中等中等中等中等差差中等中等机电传动机电传动小小小小中等中等中等、中等、好好差差中等、中等、大大气压传动气压传动中等中等中等中等低低中等中等差差小小液压传动液压传动大大大大中等中等好好大大大大各种传动方式的主要传动特性比较各种传动方式的主要传动特性比较 421.3.2 液压传动系统的主要缺点液压传动系统的主要缺点 （1）液压传动不能保证严格

38、的传动比，这是由于液压油）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。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）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。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）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。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，）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

39、高，且对油液的污染比较敏感。因此它的造价高，且对油液的污染比较敏感。431.4 液压传动的工作介质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系统对工作介质的要求 液压工作介质一般称为液压工作介质一般称为液压油液压油。其性能对液压系统的工。其性能对液压系统的工作状态有很大影响，系统对其基本要求如下：作状态有很大影响，系统对其基本要求如下： （l）有适当的粘度和良好的粘温特性。）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。少间隙的泄漏、保证液压元

40、件的密封性能都起着重要作用。 介质粘度用介质粘度用运动粘度运动粘度表示。在国际单位制中的表示。在国际单位制中的单位是单位是m2/s ，而在实用上油的粘度用，而在实用上油的粘度用mm2/s （cSt，厘沲）表示。，厘沲）表示。 粘度是液压油（液）划分牌号的依据。按国标粘度是液压油（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，即用该液压油在油在40时的运动粘度中心值表示。（参见书：表时的运动粘度中心值表示。（参见书：表1.1） 44 液体在外力作用下流动时，其流动受到牵制，且在流动截液体在外力作用下流

41、动时，其流动受到牵制，且在流动截面上各点的流速不同。各层液体间有相互牵制作用，这种面上各点的流速不同。各层液体间有相互牵制作用，这种相互牵制的力称作液体内的摩擦力或粘性力。相互牵制的力称作液体内的摩擦力或粘性力。 牛顿牛顿内摩擦力内摩擦力T=A. du/dz 或或=.du/dz 液体动力粘度；液体动力粘度； 单位面积上地摩擦力；单位面积上地摩擦力； du/dz速度梯度速度梯度 液体动力粘度与液体密度之比称为运动粘度液体动力粘度与液体密度之比称为运动粘度,=/。45 所有工作介质的粘度都随温度的升高而降低所有工作介质的粘度都随温度的升高而降低，粘温特性好，粘温特性好是指工作介质的粘度随温度变化小

42、，粘温特性通常用粘度指数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。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。号液压油。 （2）氧化安定性和剪切安定性好。）氧化安定性和剪切安定性好。 （3）抗乳化性、抗泡沫性好。）抗乳化性、抗泡沫性好。 （4）闪点、燃点要高，能防火、防爆。）闪点、燃点要高，

43、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。）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。）对人体无害，成本低。 461.4.2 1.4.2 液压介质的种类液压介质的种类 液压传动介质按照液压传动介质按照GB/T7631.2-87（等效采用（等效采用ISO 6743/4）进行分类，主要有进行分类，主要有石油基液压油石油基液压油和和难燃液压液难燃液压液两大类。两大类。 1.4.2.1 1.4.2.1 石油基液压油石油基液压油 （1）L-HL液压油（又名普通液压油）：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、防采用

44、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，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，但只适于用于一般液压系统，但只适于0 以上的工作环境。以上的工作环境。其牌号有：其牌号有：HL32、HL46、HL68。在其代号。在其代号L-HL中，中，L代表润滑剂类代表润滑剂类，H代表液压油代表液压油，L代表防锈、抗氧代表防锈、抗氧化型化型，最后的数字代表运动粘度。，最后的数字代表运动粘度。 47 （2）L-HM液压油（抗磨液压油，液压油（抗磨液压油，M代表抗磨型）：代表抗磨型）：其基础油与普通液压油同，加有极压抗磨剂，以减少其基

45、础油与普通液压油同，加有极压抗磨剂，以减少液压件的磨损。适用于液压件的磨损。适用于-15以上的高压、高速工程机械以上的高压、高速工程机械和车辆液压系统。和车辆液压系统。 其牌号有：其牌号有：HM32、HM46、HM68、HMI00、HM150 （3）L-HG液压油（又名液压一导轨油）：液压油（又名液压一导轨油）：除普通液压油所具有的全部添加剂外，还加有油性剂，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。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。适用于机床液压和导轨润滑合用的系统。 48 （4）L-HV液压油（又名低温液压油、稠化液压

46、油、液压油（又名低温液压油、稠化液压油、高粘度指数液压油）：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。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。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。系统。 （5）其它专用液压油：其它专用液压油：如航空液压油（红油）、炮如航空液压油（红油）、炮用液压油、舰用液压油等。

47、用液压油、舰用液压油等。 491.4.2.2 1.4.2.2 难燃液压液难燃液压液 难燃液压液分为难燃液压液分为合成型合成型、油水乳化型油水乳化型和和高水基型高水基型三大类。三大类。 （1）合成型抗燃工作液）合成型抗燃工作液 水一乙二醇液（水一乙二醇液（L-HFC液压液）：液压液）：这种液体含有这种液体含有 3555的水，其余为乙二醇及各种的水，其余为乙二醇及各种添加剂（增稠剂、抗磨剂、抗腐蚀剂等）。添加剂（增稠剂、抗磨剂、抗腐蚀剂等）。其其优点优点是凝点低（是凝点低（50），有一定的粘性，而且粘），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。度指数高，抗燃。适用于要求防火的

48、液压系统。其其缺点缺点是价格高，润滑性差，只能用于中等压力是价格高，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。以下）。这种液体密度大，所以吸入困难。50 水一乙二醇液能使许多普通油漆和涂料软化或脱离，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。可换用环氧树脂或乙烯基涂料。 磷酸酯液（磷酸酯液（L-HFDR液压液）液压液） 这种液体的优点是，使用的温度范围宽（这种液体的优点是，使用的温度范围宽（-54135），抗燃性好，抗氧化安定性和润滑性都很好。允许），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。使用现有元

49、件在高压下工作。 其缺点是价格昂贵（为液压油的其缺点是价格昂贵（为液压油的58倍）；有毒性；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。胶、乙丙胶、氟橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯等均可相容。51 （2）油水乳化型抗燃工作液（）油水乳化型抗燃工作液（L-HFB、L-HFAE液压液）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。分液体。分水包油乳化液水包油乳化液和和油包水乳化液油包水乳化液两大类。两大类。 （3）高水基型抗燃工作液（）高水基型抗燃工作液（L-HFAS液压液）液压液） 这种工作液不是油水乳化液。其主体为水，占这种工作液不是油水乳化液。其主体为水，占 95，其余其余 5为各种添加剂（抗磨剂、防锈剂、抗腐剂、乳化为各种添加剂（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。燃性好，不污染环境。其缺点是粘度低，润滑性差。