第一章第一章 概论概论制作人：张锋制作人：张锋本章内容本章内容n n第一节第一节 液压传动系统的工作原理和组成液压传动系统的工作原理和组成n n第二节第二节 液压传动的特点、应用与发展液压传动的特点、应用与发展第一节第一节 液压传动系统的工液压传动系统的工作原理和组成作原理和组成n一、液压传动系统的工作原理一、液压传动系统的工作原理l（一）液压传动的概念（一）液压传动的概念 液压传动是以液压传动是以液体液体为工作介质，并以压力能为工作介质，并以压力能进行进行动力（或能量）传递、转换与控制动力（或能量）传递、转换与控制的液的液体传动。体传动。l（二）液压传动系统的工作原理（二）液压传动系统的工作原理 l液压传动系统的液压传动系统的工作原理工作原理 1.下面以图下面以图11液压千斤顶为液压千斤顶为例，说明液压传动系统的工作例，说明液压传动系统的工作原理原理 动画演示动画演示l液压传动系统的工作原理液压传动系统的工作原理 下面以图下面以图11液压千斤顶为例，说明液压千斤顶为例，说明液压传动系统的工作原理液压传动系统的工作原理 提起杠杆提起杠杆1 1，活塞，活塞3 3上升，泵体上升，泵体2 2下腔下腔的工作容积增大，形成局部真空，于是油箱的工作容积增大，形成局部真空，于是油箱6 6中的油液在大气压力的作用下，推开单向中的油液在大气压力的作用下，推开单向阀阀5 5进入油缸进入油缸4 4的下腔（此时单向阀的下腔（此时单向阀7 7关闭）；关闭）；当压下杠杆当压下杠杆1 1时，活塞时，活塞3 3下降，油缸下降，油缸4 4下腔的下腔的容积缩小，油液的压力升高，打开单向阀容积缩小，油液的压力升高，打开单向阀7 7（此时单向阀（此时单向阀5 5关闭），油缸关闭），油缸4 4下腔的油液下腔的油液进入工作缸进入工作缸1010的下腔（此时截止阀的下腔（此时截止阀8 8关闭），关闭），使活塞使活塞1111向上运动，将重物顶起一段距离。向上运动，将重物顶起一段距离。如此反复提压杠杆如此反复提压杠杆1 1，就可以使重物不断上，就可以使重物不断上升，达到顶起重物的目的。工作完毕，打开升，达到顶起重物的目的。工作完毕，打开截止阀截止阀8 8，使油缸，使油缸1010下腔的油液通过管路直下腔的油液通过管路直接流回油箱，活塞接流回油箱，活塞1111在外力外力和自重的作在外力外力和自重的作用下实现回程。用下实现回程。 换汽车轮胎的工具换汽车轮胎的工具2.液压传动的基本工作原理如下：液压传动的基本工作原理如下：（1 1）液压传动的）液压传动的液体液体为传递能量的工作介质；为传递能量的工作介质；（2 2）液压传动必须在）液压传动必须在密闭密闭的系统中进行，且密的系统中进行，且密封的封的容积必须发生变化容积必须发生变化；（3 3）液压传动系统使一种）液压传动系统使一种能量转换装置能量转换装置，而且，而且有两次能量转换过程；有两次能量转换过程；（4 4）工作液体）工作液体只能承受压力只能承受压力，不能承受其它应，不能承受其它应力，所以这种传动是通过力，所以这种传动是通过静压力静压力进行能量传递的。进行能量传递的。n二、液压传动装置的二、液压传动装置的组成组成l（一）机床工作台液（一）机床工作台液压系统的工作过程压系统的工作过程 动画演示动画演示n液压传动装置的组成液压传动装置的组成l机床工作台液压系统的工机床工作台液压系统的工作过程作过程 图图12为机床工作台液压为机床工作台液压系统示意图。当液压泵系统示意图。当液压泵3由电由电动机驱动旋转时，从油箱动机驱动旋转时，从油箱1经经过过滤器过过滤器2吸油。经换向阀吸油。经换向阀7和和管路管路11进入液压缸进入液压缸9的左腔，的左腔，推动活塞杆及工作台推动活塞杆及工作台10向右运向右运动。液压缸动。液压缸9右腔的油液经管右腔的油液经管路路8、阀、阀7和管路和管路6、4排回油箱，排回油箱，通过扳动换向手柄切换阀通过扳动换向手柄切换阀7的的阀芯，使之处于左端工作位置，阀芯，使之处于左端工作位置，则液压缸活塞反向运动；切换则液压缸活塞反向运动；切换阀阀7的阀芯工作位置，使其处的阀芯工作位置，使其处于中间位置，则液压缸于中间位置，则液压缸9在任在任意位置停止运动。意位置停止运动。 l机床工作台液压系统的工作过程机床工作台液压系统的工作过程 调节和改变流量控制阀调节和改变流量控制阀5 5的开度大小，可的开度大小，可以调节进入液压缸以调节进入液压缸9 9的流量，从而液压缸活塞的流量，从而液压缸活塞及工作台的运动速度。液压泵及工作台的运动速度。液压泵3 3排除的多余油排除的多余油液经管路液经管路1515、溢流阀、溢流阀1616和管路和管路1717流回油箱。流回油箱。液压缸液压缸9 9的的工作压力取决于负载工作压力取决于负载。液压泵。液压泵3 3的的最大工作压力由溢流阀最大工作压力由溢流阀1717调定，其调定值应调定，其调定值应为液压缸的最大工作压力及系统中油液经各为液压缸的最大工作压力及系统中油液经各类阀和管路的压力损失之和。因此，系统的类阀和管路的压力损失之和。因此，系统的工作压力不会超过溢流阀的调定值，溢流阀工作压力不会超过溢流阀的调定值，溢流阀对系统还有对系统还有超载保护超载保护作用。作用。 l（二）液压传动装置的组成（二）液压传动装置的组成 一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下5个主要部件组成：个主要部件组成：u（1）动力元件动力元件 供给液压系统压力油，把原动机的机供给液压系统压力油，把原动机的机械能转化成液压能。常见的是械能转化成液压能。常见的是液压泵液压泵。u（2）执行元件执行元件 把液压能转换为机械能的装置。其形把液压能转换为机械能的装置。其形式有做直线运动的式有做直线运动的液压缸液压缸，有做旋转运动的，有做旋转运动的液压马达液压马达。u（3）控制调节元件控制调节元件 完成对液压系统中工作液体的压完成对液压系统中工作液体的压力、流量和流动方向的控制和调节。这类元件主要包括力、流量和流动方向的控制和调节。这类元件主要包括各种液压阀，如各种液压阀，如溢流阀溢流阀、节流阀节流阀以及以及换向阀换向阀等。等。l（二）液压传动装置的组成（二）液压传动装置的组成u（4）辅助元件辅助元件 辅助元件是指辅助元件是指油箱油箱、蓄能器蓄能器、油管油管、管接头管接头、滤油器滤油器、压力表压力表以及以及流量计流量计等。这些元件分别等。这些元件分别起散热储油、蓄能、输油、连接、过滤、测量压力和测起散热储油、蓄能、输油、连接、过滤、测量压力和测量流量等作用，以保证系统正常工作，是液压传动系统量流量等作用，以保证系统正常工作，是液压传动系统不可缺少的组成部分。不可缺少的组成部分。u（5）工作介质工作介质 它在液压传动及控制中起传递运动、它在液压传动及控制中起传递运动、动力及信号的作用，包括动力及信号的作用，包括液压油液压油或或其它合成液体其它合成液体。 n（三）液压传动系统的图形符号（三）液压传动系统的图形符号 图图11、图图12所所示示的的液液压压传传动动系系统统图图是是一一种种半半结结构构式式的的工工作作原原理理图图，其其直直观观性性强强，容容易易理理解解，但但难难于于绘绘制制。为为了了便便于于阅阅读读、分分析析、设设计计和和绘绘制制液液压压系系统统，工工程程实实际际中中，国国内内外外都都采采用用液液压压元元件件的的图图形形符符号号来来表表示示。图图13即即为为用用图图形形符符号号表表达达的的图图12所所示示的的机机床床往往复复运运动动工工作作台台液液压压传传动动系系统统工工作作原理图。原理图。 n液压传动系统的图形符号液压传动系统的图形符号 图图1 13 3所示为机床工作台液压所示为机床工作台液压传动系统工作原理图传动系统工作原理图第二节第二节 液压传动的特点、液压传动的特点、应用与发展应用与发展 n一、液压传动的特点一、液压传动的特点l（一）液压传动的（一）液压传动的优点优点u（1）液压传动的各种元件，可根据需要方便、）液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地布置灵活地布置;u（2）重量轻，体积小重量轻，体积小，传动惯性小，反应速度快；，传动惯性小，反应速度快；u（3）操纵控制方便操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速比可达，可实现大范围的无级调速（调速比可达2000）; u（4）能比较方便地实现系统的）能比较方便地实现系统的自动过载保护自动过载保护；l（一）液压传动的优点（一）液压传动的优点u（5）一般采用矿物油为工作介质，完成相对运动部件润滑，能延）一般采用矿物油为工作介质，完成相对运动部件润滑，能延长零部件使用寿命；长零部件使用寿命；u（6）很容易实现工作机构的直线运动或旋转运动；）很容易实现工作机构的直线运动或旋转运动；u（7）当采用电液联合控制后，容易实现机器的自动化控制，可实）当采用电液联合控制后，容易实现机器的自动化控制，可实现更高程度的自动控制和遥控。现更高程度的自动控制和遥控。l（二）液压传动的缺点（二）液压传动的缺点u（1）由于液体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果）由于液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；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；u（2）工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高的温度或者）工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高的温度或者很低的温度条件下工作；很低的温度条件下工作；u（3）液压元件的制造精度要求很高，因而价格较贵；）液压元件的制造精度要求很高，因而价格较贵；u（4）由于液体介质的泄露及可压缩性，不能得到严格的定比传动；）由于液体介质的泄露及可压缩性，不能得到严格的定比传动；u（5）液压传动出故障时不易找出原因，要求具有较高的使用和维）液压传动出故障时不易找出原因，要求具有较高的使用和维护技术水平。护技术水平。液压传动优点总结液压传动优点总结1.优点优点: 功率大功率大来来重量轻重量轻, 大力大力大矩显威风大矩显威风; 运动平稳运动平稳响应快响应快, 无机调速无机调速显神通显神通; 操纵简单操纵简单自动化自动化, 过载保护过载保护它更行它更行; 元件元件标准系列化标准系列化, 散热润滑散热润滑也出名也出名.液压传动缺点总结液压传动缺点总结2. 缺点缺点: 难保严格传动比难保严格传动比, 液压液压不宜远距离不宜远距离; 元件元件精度要求高精度要求高, 温度影响温度影响需注意需注意; 信号传递不如电信号传递不如电, 液压介质很娇气液压介质很娇气; 总的总的效率比较低效率比较低, 找到故障找到故障较费力较费力.n二、液压传动的应用与二、液压传动的应用与发展发展l（一）液压传动的（一）液压传动的应用应用 液压传动以其独特的优势成为液压传动以其独特的优势成为现代机械工程、机电一体化技术现代机械工程、机电一体化技术中的基本构成技术和现代控制工中的基本构成技术和现代控制工程中的基本技术要素，在国民经程中的基本技术要素，在国民经济各行业得到了广泛的应用。济各行业得到了广泛的应用。 汽车吊汽车吊 l液压传动的应用液压传动的应用 油压机 液压传动的液压传动的应用举例应用举例 行业名称行业名称应应 用用 举举 例例数控加工机械数控加工机械数控车床、数控刨床、数控磨床、数控铣床、数控镗床、数控加工中心数控车床、数控刨床、数控磨床、数控铣床、数控镗床、数控加工中心起重运输机械起重运输机械汽车吊、港口龙门吊、叉车、装卸机械、皮带运输机等汽车吊、港口龙门吊、叉车、装卸机械、皮带运输机等工程机械工程机械挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲运机等挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲运机等建筑机械建筑机械打桩机、液压千斤顶、平地机、塔吊等打桩机、液压千斤顶、平地机、塔吊等农业机械农业机械联合收割机、拖拉机、农具悬挂系统等联合收割机、拖拉机、农具悬挂系统等冶金机械冶金机械电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机等电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机等轻工机械轻工机械打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等矿山机械矿山机械凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架等凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架等智能机械智能机械折臂式小汽车装卸器、数字式体育锻炼机、模拟驾驶舱、机器人等折臂式小汽车装卸器、数字式体育锻炼机、模拟驾驶舱、机器人等汽车工业汽车工业自卸式汽车、汽车吊、高空作业车、汽车转向器、减振器等自卸式汽车、汽车吊、高空作业车、汽车转向器、减振器等国防工业国防工业飞机、坦克、舰艇、火炮、导弹发射架、雷达、大型液压机等飞机、坦克、舰艇、火炮、导弹发射架、雷达、大型液压机等造船工业造船工业船舶转向机、液压提升机、气象雷达、液压切割机、液压自动焊机等船舶转向机、液压提升机、气象雷达、液压切割机、液压自动焊机等（ 二）液压传动的二）液压传动的发展发展 我国的液压传动技术是在新中国成立后发展起来的，最我国的液压传动技术是在新中国成立后发展起来的，最初只应用于锻压设备上。初只应用于锻压设备上。5050多年来，我国的液压传动技术从多年来，我国的液压传动技术从无到有，发展很快，从最初的引进国外技术到现在进行产品无到有，发展很快，从最初的引进国外技术到现在进行产品自主设计，制成了一系列液压产品，并在性能、种类和规格自主设计，制成了一系列液压产品，并在性能、种类和规格上上与国际先进新产品水平接近与国际先进新产品水平接近。 随着世界工业水平的不断提高，各类液压产品的标准化、随着世界工业水平的不断提高，各类液压产品的标准化、系列化和通用化也使液压传动技术得到了迅速发展，液压传系列化和通用化也使液压传动技术得到了迅速发展，液压传动技术开始向动技术开始向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、高度集成化耗、高度集成化等方向发展。可以预见，液压传动技术将在等方向发展。可以预见，液压传动技术将在现代化生产中发挥越来越重要的作用。现代化生产中发挥越来越重要的作用。 谢谢观看！谢谢观看！