液压传动第3讲

液压传动工作原理
液压传动是利用液体传递能量的一种传动方式，它通过液压油在封闭的管路中传递压力，从而实现机械运动。

液压传动具有结构简单、传动平稳、传动效率高等优点，因此在工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域得到广泛应用。

液压传动的工作原理主要包括液压油的压力传递、液压缸的工作原理和液压泵的工作原理。

首先，液压传动的工作原理是基于液压油的压力传递。

当液压泵启动时，液压油被抽入油箱，形成一定的压力。

通过管道连接，液压油的压力可以传递到需要进行动力传递的液压执行元件上，从而驱动液压缸或液压马达进行工作。

其次，液压缸是液压传动中的重要执行元件，它的工作原理是利用液压油的压力来推动活塞进行直线运动。

当液压油进入液压缸的一侧时，液压缸的活塞受到液压油的压力作用而向另一侧运动，从而驱动相关机械装置进行工作。

最后，液压泵作为液压传动系统中的动力源，其工作原理是通过机械装置将液压油从油箱中抽入，并形成一定的压力，然后将压力传递到液压系统中。

液压泵的工作原理决定了液压传动系统的工作效率和稳定性。

总的来说，液压传动工作原理是基于液压油的压力传递和液压执行元件的工作原理，通过液压泵将液压油的压力传递到需要进行动力传递的元件上，从而实现机械运动。

液压传动系统的工作原理决定了其在工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域的广泛应用，具有重要的意义和价值。

第一讲液压传动概述一、课程内容：1、教师在简单的自我介绍之后，首先介绍本课程的性质、任务和要求，使学生对课程有个初步了解，做好思想和心里准备；2、告知学生有关本课程的教材、参考书及课程安排情况（如答疑的时间、地点等）；3、介绍液压传动的基本工作原理；4、讲解液压传动的主要工作特征；5、通过实例介绍液压传动系统的组成及各部分的功用；6、讲解液压传动的优、缺点；7、小结。

二、重点和难点：1、液压传动的基本工作原理。

2、液压传动的主要工作特征；三、作业：书P4习题1、2。

四、教学手段：板书。

第二讲液压传动中的工作液体一、课程内容：1、液体的主要物理特性；2、液压传动中的工作介质；3、工作介质的污染及其控制；4、液压冲击与气穴；5、小结。

二、重点和难点：1、液体的主要物理性质－－－粘性；2、液压冲击与气穴。

三、教学手段：板书。

第三讲液压泵和液压马达一、课程内容：1、液压泵的用途和分类；2、液压泵和马达的基本性能参数――排量、压力、功率和转数；3、小结。

二、重点和难点：液压泵的基本性能参数――排量、压力、功率和转数；三、教学手段：多媒体教学。

第四讲液压泵和液压马达一、课程内容：1、齿轮泵的工作原理及特点；2、齿轮泵的困油现象；3、影响齿轮泵压力提高的因素。

4、小结。

二、重点和难点：齿轮泵的工作特点及困油现象。

三、教学手段：多媒体教学。

第五讲液压泵和液压马达一、课程内容：1、单作用叶片泵的工作原理及特点；2、双作用叶片泵的工作原理及特点；3、小结。

二、重点和难点：各种泵的工作特点及困油。

三、教学手段：多媒体教学。

第六讲液压泵和液压马达一、课程内容：1、柱塞泵的工作原理及结构特点；2、伺服变量机构；3、液压马达的用途和分类；4、液压马达的工作原理；5、大扭矩液压马达；6、小结。

二、重点和难点：柱塞泵和各种马达的工作原理。

三、教学手段：多媒体教学。

四、作业：4.13－4.17。

实验1：液压泵的性能实验。

通过实验使学生进一步了解和掌握液压泵的输出特性随工况的变化情况，了解和掌握在实际工程中如何选择和调整液压泵。

液压传动课程（最新版）目录1.液压传动课程概述2.液压传动课程的内容3.液压传动课程的学习方法4.液压传动课程的重要性正文液压传动课程概述液压传动课程是一门以液压传动系统为主要研究对象的课程，它涉及到机械工程、自动化、材料科学等多个领域，是现代工程技术领域中的重要学科。

液压传动课程主要研究液压传动系统的设计、制造、运行、维护和管理等方面的知识，培养学生掌握液压传动系统的基本理论、基本原理和基本技能，为学生今后从事液压传动系统的相关工作打下坚实的基础。

液压传动课程的内容液压传动课程的内容主要包括以下几个方面：1.液压传动的基本原理：包括帕斯卡原理、液压传动系统的组成、工作原理等。

2.液压元件：包括液压泵、液压阀、液压缸、液压马达等液压传动系统中的基本元件的原理、结构、工作特性及其选用。

3.液压传动系统的设计与分析：包括液压传动系统的设计方法、参数计算、系统分析等。

4.液压传动系统的安装、调试与维护：包括液压传动系统的安装、调试、维护与管理等方面的知识。

液压传动课程的学习方法学习液压传动课程，应注重理论联系实际，采用以下几种方法进行学习：1.认真听讲，理解液压传动的基本原理和概念。

2.结合实际案例，学习液压传动系统的设计与分析方法。

3.多做习题，加深对液压传动课程知识的理解。

4.参加实验和实习，提高实际操作能力。

5.阅读液压传动方面的专业书籍和论文，扩大知识面。

液压传动课程的重要性液压传动课程在工程技术领域具有很高的实用价值，其重要性体现在以下几个方面：1.液压传动技术在现代工程技术领域中应用广泛，掌握液压传动课程知识可以为学生今后的工作和科研提供有力支持。

2.液压传动课程涉及到多个学科领域，学习液压传动课程有助于提高学生的综合素质和创新能力。

3.液压传动课程可以为学生今后从事液压传动系统相关工作提供基本理论和技能支持，提高学生的就业竞争力。

第三阶段作业一、填空题1．限压式变量泵和调速阀的调速回路，泵的流量与液压缸所需流量（自动相适应），泵的工作压力（不变）；而差压式变量泵和节流阀的调速回路，泵输出流量与负载流量（相适应），泵的工作压力等于（负载压力）加节流阀前后压力差，故回路效率高。

2．选用过滤器应考虑（过滤精度）、（通流能力）、（机械强度）和其它功能，它在系统中可安装在（泵的吸油口）、（泵的压油口）、（系统的回油路上）和单独的过滤系统中。

3．压力控制回路可用来实现（卸载）、（减压）、（顺序）、（保压）等控制。

4．（空气压缩机）是气动系统的动力源，它把电机输出的机械能转换成（压缩空气的压力）输送给（气动系统）。

5．为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装（载止阀），为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装（单向阀）。

6．如果要求气动执行元件在运动过程中的某个中间位置停下来，则要求气动系统应具有（位置）控制功能。

二、选择题1．在差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路中，如果将负载阻力减小，其他条件保持不变，泵的出口压力将（ B ），节流阀两端压差将（ C ）。

（A）增加（B）减小（C）不变2．有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（C ）；有两个调整压力分别为5MPa 和10MPa内控外泄式顺序阀串联在液泵的出口，泵的出口压力为（B ）。

（A）5Mpa B）10MPa （C）15MPa3．为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，是通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（ B ）串联组成调速阀，或将节流阀与（D ）并联组成旁通型调速阀。

（A）减压阀（B）定差减压阀（C）溢流阀（D）差压式溢流阀4．差压式变量泵和（A ）组成的容积节流调速回路与限压式变量泵和（ B ）组成的调速回路相比较，回路效率更高。

（A）节流阀（B）调速阀（C）旁通型调速阀5．为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，是通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（ B ）串联组成调速阀，或将节流阀与（D ）并联组成旁通型调速阀。

《液压传动》教案液压传动是一种以液体为工作介质，以液体的压力能进行运动和动力传递的传动方式。

§1-1 液压传动的工作原理■ 为什么液压千斤顶能顶起汽车？■ 简化的分析模型（1）、力的传递分析：要顶起汽车重量G 液体需要建立的压力：p=G/A1，其中，A1=41πD 2 要建立顶起汽车重量的压力所需的外力：F=PA2, 其中，A2= 41πd 2 由上可得：G/F=A1/A2=(D/d)2 或 F=(d/D)2 G（2）、运动的传递分析：s1A1=s2A 2 或 q1=v1A1=v2A2=q2=Q（3）、能量的传递分析：GV2 = pq = FV1（3）、重要结论：密封容积中的液体不仅可以传递力，还可以传递运动。

力的传递遵照帕斯卡原则。

运动的传递遵照容积变化相等的原则。

■ 两个重要概念压力：压力决定于负载。

流量：速度取决于流量。

§1-2 液压系统的组成■动力元件：将机械能转换为液压能。

如液压泵。

■执行元件：将液压能转换为机械能。

如液压缸、液压马达。

■控制元件：控制系统压力、流量和方向。

如压力阀、流量阀、方向阀等。

■辅助元件：保证系统正常工作。

如油箱、过滤器、管件等。

■传动介质：递力和运动。

如液压油。

§1-3 液压传动的特点及应用■主要优点传递功率大。

无级调速。

传动平稳。

操控方便，易于实现自动控制、过载保护。

标准化、系列化、通用化程度高。

■主要缺点效率较低、可能泄漏污染。

工作性能易受温度变化的限制。

造价较高。

液压故障诊断技术要求高，液体介质污染控制较复杂。

不能得到严格的传动比。

■应用举例（1）、工程机械（2）、富浪牌4RZ-1型联合收割机-液压式割台升降（3）、塑料机械——注塑机（4）、飞机起落架”思考题：•1-1 液压传动由哪五部分组成？各部分作用是什么？•1-2 液压传动的两个重要概念是什么？§2-1 液压油液压油的功能：传递能量和信号；润滑；散热；防锈；密封摩擦副中的间隙；传输、分离和沉淀非可溶性污染物等。

《液压传动》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：液压传动英文名称：Hydraulic Transmission二、课程编码及性质课程编码：0800021课程性质：必修课三、学时与学分总学时：24学分：1.5四、先修课程流体力学、机械原理与机械设计、机械制图、工程控制基础等五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设。

六、课程教学目的本课程是本专业的学科基础课，课程的主要目标包括：1、系统掌握液压传动的基本原理和结构组成，了解各主要元件（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件）的结构特征及液压传动基本控制回路的作用，为专业核心课程《材料成形装备及自动化》等的学习奠定基础；2、了解常见的液压驱动的材料成型及控制工程专业（行业）设备、实验仪器的工作原理及结构，具备调控常用设备及仪器参数，进行测控和维护的能力；3、掌握材料成型及控制工程专业（行业）装备的液压系统传动特点，掌握复杂工程设备的液压系统的设计方法；4、具备进行材料成型及控制工程专业（行业）复杂设备的液压驱动及控制系统设计的能力。

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：（1）对液体压力的形成、液压传动原理（帕斯卡原理）及组成的理解；（2）液压泵的工作原理及其工作的三个必要条件，液压泵的性能参数；（3）齿轮泵的工作原理、困油现象及消除措施，齿轮泵的特点及提高效率齿轮泵工作效率的方法；叶片泵的种类、工作原理及特点；柱塞泵的种类、工作原理及特点；（4）液压泵与液压马达在结构及性能上的区别；常用液压缸的结构组成、特征及其参数计算；（5）常用液压控制阀（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）的种类与作用、工作原理及特点，表示符号；（6）电液比例阀的原理、特点及种类；逻辑阀的组成、种类及特点；电液数字阀和电液伺服阀的种类、特点；（7）液压基本回路（压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路、多缸工作控制回路）的工作原理，各工作阀的作用，典型回路的工作压力、运动速度等主要参数计算。

液压传动原理
液压传动是利用液体作为传动介质的一种传动方式。

其基本原理是利用液体在封闭的管路中传递和传递压力，实现动力的传输和控制。

液压传动的基本组成包括液压泵、液压马达（或液压缸）、液压控制阀、油箱和管路等。

液压泵通过正反转运动，将液体从油箱抽入和压入液压系统，形成压力。

液压控制阀负责控制液体的流动和压力，从而实现各种运动要求。

液压马达或液压缸作为执行元件，将液压能转化为机械能，实现物体的运动或执行各种工作。

液压传动的工作原理是基于压力传递和力平衡原理的。

当液压泵施加压力并推动液体进入管路时，液体通过管路传递压力，到达液压马达（或液压缸）。

根据巴斯卡定律，液体传递的压力在密闭的液压系统中是均匀分布的。

液压马达（或液压缸）接收到液体的压力后，将其转化为相应的机械能，实现物体的运动或执行工作任务。

液压传动的优点有很多。

首先，液压传动可以传递很大的力和扭矩，适用于大功率传动和高负载工作。

其次，液压传动具有较高的传动效率和精确的控制性能，可以实现平稳、连续和精确的运动控制。

此外，液压传动还具有较大的自动化程度和灵活性，可以通过电气或电子装置进行远程控制和集中控制。

总的来说，液压传动是一种高效、可靠且灵活的传动方式，广
泛应用于工程机械、冶金、船舶、航空航天等领域，成为现代工业中不可或缺的重要技术。

第一章For personal use only in study and research; not for commercialuse第二章第三章液压传动概述本章难点:压力取决于负载它所介绍的内容，是机械工程技术人员必须掌握，不可缺少的基础技术知识。

研究以有压流体（压力油和压缩空气）为传动介质来实现各种机械传动和自动控制的学科。

一部完整的机器由原动机部分、传动机构及控制部分、工作机部分（含辅助装置）组成。

原动机包括电动机、内燃机等。

工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀、车床的刀架等。

由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围变化较宽，以及性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。

一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。

传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。

流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。

它包括液压传动、液力传动和气压传动。

液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。

液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。

气压传动，其做工的介质是空气体；液压传动，其做工的介质是机油（或其它的液体）。

气压传动的结构简单，该介质（空气）不需要成本；液压传动结构复杂点，且需要其它的材料作为介质，成本会高点。

但液压传动的密封性能好，所以传动的力矩会大点，做工性能会好些。

1．1 液压技术的发展本章是学习液压与气压传动的启蒙章节，主要阐述了本课的一些重要概念、并通过液压千斤顶简化模型的分析深入理解液压传动的工作原理和液压系统的基本组成，最后介绍液压传动的优缺点和应用领域。

首先介绍什么是传动？传动的类型有哪些?引导学生举生活中常见的实例说明以下五种传动，使学生对传动及其类型有所认识和掌握。

液压与气压传动(第4版)第三章液压执行元件⏹第一节液压马达⏹第二节液压缸第一节液压马达液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置，它包括液压缸和液压马达。

液压马达习惯上是指输出旋转运动的液压执行元件，而把输出直线运动(其中包括输出摆动运动)的液压执行元件称为液压缸。

一液压马达的特点及分类从能量转换的观点来看，液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液体，都可使其变成液压马达工况；反之，当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时，也可变为液压泵工况。

因为它们具有同样的基本结构要素--密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。

但是，由于液压马达和液压泵的工作条件不同，对它们的性能要求也不一样，所以同类型的液压马达和液压泵之间，仍存在许多差别。

首先液压马达应能够正、反转，因而要求其内部结构对称；液压马达的转速范围需要足够大，特别对它的最低稳定转速有一定的要求。

因此，它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承；其次液压马达由于在输入压力油条件下工作，因而不必具备自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起动转矩。

由于存在着这些差别，使得液压马达和液压泵在结构上比较相似，但不能可逆工作。

液压马达按其结梅类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。

按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。

额定转速高于500r ／min 的属于高速液压马达，额定转速低于500r ／min 的属于低速液压马达。

高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式 和轴向柱塞式等。

它们的主要特点是转速较高、转动惯量小，便于启动和制动，调节(调速及换向)灵敏度高。

通常高速液压马达输出转矩不大(仅几十N ·m 到几百N ·m)所以又称为高速小转矩液压马达。

低速液压马达的基本型式是径向柱塞式，此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式，低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低(有时可达每分钟几转甚至零点几转)，因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化，通常低速液压马达输出转矩较大(可达几千N ·m 到几万N ·m)，所以又称为低速大转矩液压马达。

第3章液压与气压传动动力元件思考题和习题3.1 容积式液压泵的工作原理是什么？答：其原理是：必须有一个密封容积；并且密封容积是变化的；还要有一个配油装置；油箱与大气相通。

3.2 液压泵装于液压系统中之后，它的工作压力是否就是液压泵标牌上的压力？为什么？答：不一定。

因为系统中压力是由负载来决定的。

3.3 液压泵在工作过程中产生哪些能量损失？产生损失的原因？答：产生两种损失：容积损失和机械损失。

容积损失产生的原因是泵中存在间隙，在压力作用下油液从高压区向低压区泄漏；另外由于油的粘性，转速高阻力大，使油液没充满密封空间。

机械损失是泵零件间，轴承，零件与液体间存在摩擦而产生的损失。

3.4 外啮合齿轮泵为什么有较大的流量脉动？流量脉动大会产生什么危害？答：外啮合齿轮泵在工作过程中，压油腔的工作容积变化率不均匀，齿数越少，其脉动率越大，所以外啮合齿轮泵的瞬时流量脉动大。

流量脉动大引起齿轮泵输出压力脉动大，产生较大的噪声。

3.5 什么是齿轮泵的困油现象？产生困油现象有何危害？如何消除困油现象？其它类型的液压泵是否有困油现象？解：齿轮泵要平稳工作，齿轮啮合的重叠系数必须大于或等于1，即总有两对轮齿同时啮合。

这样一部分油液被围困在两对轮齿所形成的封闭腔之内。

这个封闭容积先随齿轮转动逐渐减少，以后又逐渐增大。

当封闭容积减少时会使被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液温升增加，轴承等机件也受到附加径向不平衡负载作用。

封闭容积增大时又会造成局部真空，使溶于油中气体分离出来，产生空穴，引起噪声、振动和气蚀，这就是齿轮泵的困油现象。

消除困油现象的方法，通常在齿轮泵的两端盖板上开卸荷槽，使封闭容积减少时通过卸荷槽与压油腔相通，封闭容积增大时通过卸荷槽与吸油腔相通。

其它类型的液压泵也有困油现象，双作用叶片泵在设计合理，安装准确时，在理论上没有困油现象。

3.6 齿轮泵压力的提高主要受哪些因素的影响？可以采取哪些措施来提高齿轮泵的压力？答：影响齿轮泵压力提高主要是端面间隙的泄漏及径向力不平衡。