一引入
复习：（5分钟）
1液压传动系统的工作原理
2液压传动系统的组成
二正课
1液压传动工作介质
1.1液压传动工作介质的性质
密度ρ：单位体积液体的质量
式中 m：液体的质量(kg)；
V：液体的体积（m3）；
ρ=900 kg/ m3
可压缩性：
液体受压力作用而发生体积变化的性质。可用体积压缩系数κ或体积弹性模量K表示
体积压缩系数κ：= - ▽V/▽pV
体积弹性模量K = 1 /β
式中 V：液体加压前的体积（m3）；
△V：加压后液体体积变化量（m3）；
△p：液体压力变化量（N/ m2）；
液体的粘性：液体在流动时产生内摩擦力的特性静止液体则不显示粘性
液体的粘度：液体粘性的大小可用粘度来衡量。粘度是液体的根本特性，也是选择液压油的最重要指标
常用的粘度有三种不同单位：即动力粘度、运动粘度和相对粘度
二、对液压传动工作介质的要求
液压油是液压传动系统的重要组成部分，是用来传递能量的工作介质。除了传递能量外，它还起着润滑运动部件和保护金属不被锈蚀的作用。液压油的质量及其各种性能将直接影响液压系统的工作。从液压系统使用油液的要求来看，有下面几点：
1.适宜的粘度和良好的粘温性能一般液压系统所用的液压油其粘度范围为：
ν=11.5×10-6～35.3×10-6m2/s(2～5°E50)
2.润滑性能好在液压传动机械设备中，除液压元件外，其他一些有相对滑动的零件也要用液压油来润滑，因此，液压油应具有良好的润滑性能。为了改善液压油的润滑性能，可加入添加剂以增加其润滑性能。
3.良好的化学稳定性即对热、氧化、水解、相容都具有良好的稳定性。
4.对液压装置及相对运动的元件具有良好的润滑性
5.对金属材料具有防锈性和防腐性
6.比热、热传导率大，热膨胀系数小
7.抗泡沫性好，抗乳化性好
8.油液纯净，含杂质量少
9.流动点和凝固点低，闪点(明火能使油面上油蒸气内燃，但油本身不燃烧的温度)和燃点高此外，对油液的无毒性、价格便宜等，也应根据不同的情况有所要求。
三、工作介质的分类及选用
1、分类
普通液压油
专用液压油
1、石油基液压油
抗磨液压油
高粘度指数液压油
石油基液压油是以石油地精炼物未基础，加入抗氧化或抗磨剂等混合而成的液压油，不同性能、不同品种、不同精度则加入不同的添加剂。
合成液压油——磷酸酯液压油
2、难燃液压油水——乙二醇液压油
含水液压油油包税乳化液
乳化液
水包油乳化油
1)石油基液压油这种液压油是以石油的精炼物为基础，加入各种为改进性
能的添加剂而成。添加剂有抗氧添加剂、油性添加剂、抗磨添加剂等。不同工作条件要求具有不同性能的液压油，不同品种的液压油是由于精制程度不同和加入不同的添加剂而成。
2)成添加剂磷酸脂液压油是难燃液压油之一。它的使用范围宽，可达-54~135℃。抗燃性好，氧化安定性和润滑性都很好。缺点是与多种密封材料的相容性很差，有一定的毒性。
3)—乙二醇液压油这种液体由水、乙二醇和添加剂组成，而蒸馏水占35％~55％，因而抗燃性好。这种液体的凝固点低，达-50℃，粘度指数高（130~170），为牛顿流体。缺点是能使油漆涂料变软。但对一般密封材料无影响。
4)乳化液乳化液属抗燃液压油，它由水、基础油和各种添加剂组成。分水包油乳化液和油包水乳化液，前者含水量达90％~95％，后者含水量大40％。
2、选用
正确而合理地选用液压油，乃是保证液压设备高效率正常运转的前提。
选用液压油时，可根据液压元件生产厂样本和说明书所推荐的品种号数来选用液压油，或者根据液压系统的工作压力、工作温度、液压元件种类及经济性等因素全面考虑，一般是先确定适用的粘度范围，再选择合适的液压油品种。同时还要考虑液压系统工作条件的特殊要求，如在寒冷地区工作的系统则要求油的粘度指数高、低温流动性好、凝固点低；伺服系统则要求油质纯、压缩性小；高压系统则要求油液抗磨性好。在选用液压油时，粘度是一个重要的参数。粘度的高低将影响运动部件的润滑、缝隙的泄漏以及流动时的压力损失、系统的发热温升等。所以，在环境温度较高，工作压力高或运动速度较低时，为减少泄漏，应选用粘度较高的液压油，否则相反。
液压油的牌号(即数字)表示在40℃下油液运动粘度的平均值(单位为cSt)。原名内为过去的牌号，其中的数字表示在50℃时油液运动粘度的平均值。
但是总的来说，应尽量选用较好的液压油，虽然初始成本要高些，但由于优质油使用寿命长，对元件损害小，所以从整个使用周期看，其经济性要比选用劣质油好些。
表2-3
常见液压油系列品种
四、液压油的污染与防护
液压油是否清洁，不仅影响液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命，而且直接关系到液压系统是否能正常工作。液压系统多数故障与液压油受到污染有关，因此控制液压油的污染是十分重要的。
1.液压油被污染的原因液压油被污染的原因主要有以下几方面：
(1)液压系统的管道及液压元件内的型砂、切屑、磨料、焊渣、锈片、灰尘等污垢在系统使用前冲洗时未被洗干净，在液压系统工作时，这些污垢就进入到液压油里。
(2)外界的灰尘、砂粒等，在液压系统工作过程中通过往复伸缩的活塞杆，流回油箱的漏油等进入液压油里。另外在检修时，稍不注意也会使灰尘、棉绒等进入液压油里。
(3)液压系统本身也不断地产生污垢，而直接进入液压油里，如金属和密封材料的磨损颗粒，过滤材料脱落的颗粒或纤维及油液因油温升高氧化变质而生成的胶状物等。
2.油液污染的危害
液压油污染严重时，直接影响液压系统的工作性能，使液压系统经常发生故障，使液压元件寿命缩短。造成这些危害的原因主要是污垢中的颗粒。对于液压元件来说，由于这些固体颗粒进入到元件里，会使元件的滑动部分磨损加剧，并可能堵塞液压元件里的节流孔、阻尼孔，或使阀芯卡死，从而造成液压系统的故障。水分和空气的混入使液压油的润滑能力降低并使它加速氧化变质，产生气蚀，使液压元件加速腐蚀，使液压系统出现振动、爬行等。
3.防止污染的措施
造成液压油污染的原因多而复杂，液压油自身又在不断地产生脏物，因此要彻底解决液压油的污染问题是很困难的。为了延长液压元件的寿命，保证液压系统可靠地工作，将液压油的污染度控制在某一限度以内是较为切实可行的办法。对液压油的污染控制工作主要是从两个方面着手：一是防止污染物侵入液压系统；二是把已经侵入的污染物从系统中清楚出去。污染控制要贯穿于整个液压装置的设计、制造、安装、使用、维护和修理等各个阶段。
为防止油液污染，在实际工作中应采取如下措施：
(1)使液压油在使用前保持清洁。液压油在运输和保管过程中都会受到外界污染，新买
来的液压油看上去很清洁，其实很“脏”，必须将其静放数天后经过滤加入液压系统中使用。
(2)使液压系统在装配后、运转前保持清洁。液压元件在加工和装配过程中必须清洗干净，液压系统在装配后、运转前应彻底进行清洗，最好用系统工作中使用的油液清洗，清洗时油箱除通气孔(加防尘罩)外必须全部密封，密封件不可有飞边、毛刺。
(3)使液压油在工作中保持清洁。液压油在工作过程中会受到环境污染，因此应尽量防止工作中空气和水分的侵入，为完全消除水、气和污染物的侵入，采用密封油箱，通气孔上加空气滤清器，防止尘土、磨料和冷却液侵入，经常检查并定期更换密封件和蓄能器中的胶囊。
(4)采用合适的滤油器。这是控制液压油污染的重要手段。应根据设备的要求，在液压系统中选用不同的过滤方式，不同的精度和不同的结构的滤油器，并要定期检查和清洗滤油器和油箱。
(5)定期更换液压油。更换新油前，油箱必须先清洗一次，系统较脏时，可用煤油清洗，排尽后注入新油。
(6)控制液压油的工作温度。液压油的工作温度过高对液压装置不利，液压油本身也会加速化变质，产生各种生成物，缩短它的使用期限，一般液压系统的工作温度最好控制在65℃ 以下，机床液压系统则应控制在55℃以下。
第一章概论 液压传动是以液体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式，液压传动相对于电力拖动和机械传动而言，其输出力大、重量轻、惯性小、调速方便以及易于控制等优点而广泛应用于工程机械、建筑机械和机床等设备上。近几十年来，随着微电子技术的迅速发展及液压传动许多突出的优点，其应用领域遍及各个工业部门。 第一节液压传动的工作原理及系统组成 一、液压传动系统的工作原理 （一）液压千斤顶 图1-1是液压千斤顶的工作原理图。大油缸 9和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄1、小油 缸2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。 如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔 容积增大，形成局部真空，这时单向阀4打开， 通过吸油管5从油箱12中吸油；用力压下手柄， 小活塞下移，小活塞下腔压力升高，单向阀4关 闭，单向阀7打开，下腔的油液经管道6输入举 升油缸9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起 重物。再次提起手柄吸油时，单向阀7自动关闭，图1-1液压千斤顶工作原理图 使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞 不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举4、7—单向阀5—吸油管6、10—管道升缸下腔，使重物逐渐地升起。如果打开截止8—大活塞9—大油缸11—截止阀12—油箱11，举升缸下腔的油液通过管道10、截止阀11 流回油箱，重物就向下移动。这就是液压千斤顶的工作原理。 通过对上面液压千斤顶工作过程的分析，可以初步了解到液压传动的基本工作原理。 （1）液压传动以液体（一般为矿物油）作为传递运动和动力的工作介质，而且传动中必须经过两次能量转换。首先压下杠杆时，小油缸2输出压力油，是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管道6及单向阀7，推动大活塞8举起重物，是将油液的压力能又转换成机械能。 （2）油液必须在密闭容器（或密闭系统）内传送，而且必须有密闭容积的变化。如果容器不密封，就不能形成必要的压力；如果密闭容积不变化，就不能实现吸油和压油，也就不可能利用受压液体传递运动和动力。 液压传动利用液体的压力能工作，它与在非密闭状态下利用液体的动能或位能工作的液力传动有根本的区别。 （二）简单机床的液压传动系统 机床的液压传动系统要比千斤顶的液压传动系统复杂得多。如图1-2所示，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。其工作原理如下：液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，在图1-2(a)所示状态下，通过开停阀、节流阀、
习题 1.容积式液压泵共同的工作原理的特征是什么？ 容积式液压泵的工作原理和基本工作特点：容积式液压泵都是依靠密封容积的变化的原理来进行工作的。容积式液压泵具有以下基本特点：1.具有若干个密封且又可以周期性变化的空间。2.油箱内的油液的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。3.容积式液压泵具有相应的配流机构 2.液压泵在液压系统中的工作压力决定于什么？ 液压系统的工作压力主要取决于负载。 3.什么叫液压泵的容积效率、机械效率、总效率？相互关系如何？ 液压泵的总效率是实际输出功率与输入功率之比，等于容积效率与机械效率的乘积。其中容积效率指的是实际输出流量与理论输出流量之比。 机械效率等于理论流量乘以前后压差，再除以输入功率。 速度取决于流量，压力取决于负载，负载增加，压力也相应增加了，压力增大，液压泵的内泄也就加剧，容积效率也就降低了。总效率是容积效率与机械效率的乘积，机械效率是不会随着负载的变化而变化，那么，总效率也就会睡负载的增加而降低。 4.什么是齿轮泵的困油现象？是怎样产生的？如何消除困油现象？ 因为为了保证运行平稳，所以齿轮泵的齿轮重合度大于一，也就是说当一对齿开始进入啮合时，另一对齿未能脱离啮合，这也就使得在两对齿之间形成了一个封闭区间，该区间既不与高压压油区相通，也不与低压区吸油区相通，当齿轮继续旋转，在高压区啮入的齿之间油压迅速增加，形成超高压，当该队齿转过中间点，这对齿之间空间增大，形成吸空现象，出现大量气穴，在增压时，使得齿轮啮合阻力激增，对浮动侧板上的滑动轴承形成很大压力，而在低压区形成气蚀和较大噪音。这种现象叫做困油现象 解决办法通常是在浮动侧板上开卸荷槽，卸荷槽开法是在高压啮合区开槽，使得啮入时形成的高压油流入压油区，也就是压油口，而低压区开槽使得啮出时形成的真空区与吸油口相通，这样就解决困油现象但是原理上内啮合齿轮泵没有这个问题 5. 外啮合齿轮泵工作压力低的根本原因是什么？ 6. 外啮合齿轮泵的内泄漏途径有哪些？如何减少端面泄漏？ 外啮合齿轮泵的泄漏方式：一、泵体内表面和齿顶径向间隙的泄漏。二、齿面啮合处间隙的泄漏。三、齿轮端面间隙的泄漏（泄漏量最大）。7. 单作用叶片泵与双作用叶片泵之间的区别。 主要区别如下：1、单作用叶片泵一般为变量泵（比如限压式变量叶片泵）； 2、双作用叶片泵只能做定量叶片泵使用； 3、关于叶片的倾角也有区别：“单前双后”。 双作用有两个吸油口，两个压油口，转子转动一周，吸、压油两次，定子与转子同心安装，定子为椭圆形，不可变量，压力脉动小，无径向作用力。单作用只有一个吸油口，一个压油口，转子转动一周，吸、压油一次，定子与转子偏心安装，定子为圆形，可变量，偏心距大小决定变量的大小，压力脉动比双作用的大，存在径向作用力。 8. 液压传动的概念。 答：（1）液压传动是以液体为工作介质，利用液体的压力能来实现运动和力
液压传动的工作原理：以油液为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部压力传递动力。液压传动所用的工作介质为液压油或其他合成液体。气压传动所用的工作介质为空气。 在液压和气压传动中，工作压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。 活塞的运动的速度取决于进入液压缸的流量，而与流体压力大小无关。 液压与气压传动系统主要由几个部分组成：1、能源装置（把机械能转换成流体的压力能的装置）2、执行装置（把流体的压力能转换成机械能的装置）3、控制调节装置4、辅助装置5、传动介质 矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的提高而稍有增加。 液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。 可压缩性：液体受压力作用而发生体积减小的特性。 液体的粘度随液体的压力和温度而变。（压力增大时，粘度增大。温度升高，粘度下降。） （液压油）工作介质的选用原则：1、液压系统的工作条件2、液压系统的工作环境3、综合经济分析 液体静止：指的是液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性而言，至于盛装液体的容器， 不论它是静止的或是匀速、匀加速运动都没有关系。 压力的表示方法有两种，一种是以绝对真空作为基准所表示的压力，称为绝对压力。 另一种是以大气压力作为基准所表示的压力，称为相对压力。 大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，故相对压力也称表压力。 真空度：液体中某点处的绝对压力小于大气压，这时在这个点上的绝对压力比大气压小的那部分数值 在密封容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到各点静压传递原理或称帕斯卡原理。 把既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。 单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为流量。 在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象，称为空穴现象。 在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。 液压动力元件是把原动机输入的机械能转变成液压能输出的装置。 液压泵的工作原理：液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的。 液压泵的特点：1、具有若干个密封且又可以周期性变化的空间2、油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力3、具有相应的配流机构 液压泵按其在单位时间内所能输出的油液的体积是否可调节而分定量泵和变量泵；按结构形式可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。 液压泵的排量：液压泵没转一周，密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积。 齿轮泵按结构不同可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。 根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同，叶片泵分为单作用叶片泵和双作用叶片泵。柱塞泵的工作原理：是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵。 柱塞泵的优点和场合：第一，构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压下工作仍有较高的容积效率；第二，只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实现变量；第三，柱塞泵主要零件均受压应力，材料强度性能可得以充分利用。由于柱塞泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便，故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合。 柱塞泵按柱塞的排列和运动方向不同，可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。 选择液压泵的原则是：根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求，首先确定液压泵的类型，然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号。 液压执行元件是把通过回路输入的液压能转变为机械能输出的装置。（液压执行元件有液压缸和液压马达）液压缸按其结构形式可分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。
第一讲 液压传动基础知识 一、 什么是液压传动？ 定义：利用密闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫液压传动。液压传动以液体为工作介质，在液压泵中将机械能转换为液压能，在液压缸（立柱、千斤顶）或液压马达中将液压能又转换为机械能。 二、液压传动系统由哪几部分组成？ 液压传动系统由液压动力源、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液体组成。 三、液压传动最基本的技术参数： 1、压力：也叫压强，沿用物理学静压力的定义。静压力：静止液体中单位承压面积上所受作用力的大小。 单位：工程单位 kgf/cm 2 法定单位：1 MPa （兆帕）＝ 106 Pa (帕) 1 MPa （兆帕）≈10 kgf/cm 2 2、流量：单位时间内流过管道某一截面的液体的体积。 单位：工程单位：L / min ( 升/ 分钟 ) 法定单位：m 3 / s 四、职能符号： 定义：在液压系统中，采用一定的图形符号来简便、清楚地表达各种元件和管道，这种图形符号称为职能符号。 作用：表达元件的作用、原理，用职能符号绘制的液压系统图简便直观；但不能反映元件的结构。如图： 操纵阀双向锁 YDF-42/200（G） 截止阀 过滤器 安全阀 千斤顶液控单向阀 五、常用密封件： 1.O 形圈： 常用标记方法： 公称外径（mm ） 截面直径 （mm ） 2.挡圈（O 形圈用）： 3.常用标记方法： 挡圈 A D × d × a
A型（切口式）; D外径（mm）；d内径（mm）；a厚度（mm） 第二讲控制阀；液控单向阀；单向锁 一、控制阀： 1.定义：在液压传动系统中，对传动液体的压力、流量或方向进行调节和控制的液压元件统称为控制阀。 2.分类：根据阀在液压系统中的作用不同分为三类： 压力控制阀：如安全阀、溢流阀 流量控制阀：如节流阀 方向控制阀：如操纵阀液控单向阀双向锁 3.对阀的基本要求： （1）工作压力和流量应与系统相适应； （2）动作准确，灵敏可靠，工作平稳，无冲击和振动现象； （3）密封性能好，泄漏量小； （4）结构简单，制作方便，通用性大。 二、液控单向阀结构与原理： 1.定义：在支架液压系统中用以闭锁液压缸中的液体，使之承载的控制元件为液控单向阀。一般单向阀只能使工作液一个方向流动，不能逆流，而液控单向阀可以由液压控制打开单向阀，使工作液逆流。 2. 3. 作用（以立柱液控单向阀为例）： ①升柱：把操纵阀打到升柱位置，高压液打开液控单向阀阀芯向立柱下腔供液，立柱活塞杆伸出。 ②承载：升到要求高度时继续供液3～5s后停止供液，此时液控单向阀在立柱下腔高压液体的压力作用下，阀芯关闭，闭锁立柱下腔中的液体，阻止立柱下腔的液体回流，使立柱承载。 ③降柱：把操纵阀打向降柱位置，从操作阀过来的高压液一路通向立柱上腔，一路打开液控阀阀芯，沟通立柱下腔回路，立柱下降。 4. 规格型号：
一引入 复习：（5分钟） 1液压传动系统的工作原理 2液压传动系统的组成 二正课 1液压传动工作介质 1.1液压传动工作介质的性质 密度ρ：单位体积液体的质量 式中 m：液体的质量(kg)； V：液体的体积（m3）； ρ=900 kg/ m3 可压缩性： 液体受压力作用而发生体积变化的性质。可用体积压缩系数κ或体积弹性模量K表示 体积压缩系数κ：= - ▽V/▽pV 体积弹性模量K = 1 /β 式中 V：液体加压前的体积（m3）； △V：加压后液体体积变化量（m3）； △p：液体压力变化量（N/ m2）； 液体的粘性：液体在流动时产生内摩擦力的特性静止液体则不显示粘性 液体的粘度：液体粘性的大小可用粘度来衡量。粘度是液体的根本特性，也是选择液压油的最重要指标 常用的粘度有三种不同单位：即动力粘度、运动粘度和相对粘度 二、对液压传动工作介质的要求 液压油是液压传动系统的重要组成部分，是用来传递能量的工作介质。除了传递能量外，它还起着润滑运动部件和保护金属不被锈蚀的作用。液压油的质量及其各种性能将直接影响液压系统的工作。从液压系统使用油液的要求来看，有下面几点： 1.适宜的粘度和良好的粘温性能一般液压系统所用的液压油其粘度范围为： ν=11.5×10-6～35.3×10-6m2/s(2～5°E50) 2.润滑性能好在液压传动机械设备中，除液压元件外，其他一些有相对滑动的零件也要用液压油来润滑，因此，液压油应具有良好的润滑性能。为了改善液压油的润滑性能，可加入添加剂以增加其润滑性能。 3.良好的化学稳定性即对热、氧化、水解、相容都具有良好的稳定性。 4.对液压装置及相对运动的元件具有良好的润滑性
液压与气压传动__课程教案 课程名称液压与气压传动授课班级17级电气授课课题1-2 液压传动工作原理与系统组成教具准备课件、视频授课日期第二周课时安排3学时 教学目标1．掌握液压传动工作原理。 2．掌握液压传动系统各组成部分及在系统中的作用。3．了解液压系统图的表达方式。 4．了解液压油的性能指标与选用原则。 教学重点液压传动系统各组成部分及作用教学难点液压系统图的表达方式及应用 教学方法根据学生接受知识和学科特点，选择任务驱动法、演示教学法、直观讲解法和微视频相结合的方法，突破难点，突出重点，易于实现教学目标。 教学流程课时分配 1、组织教学（检查学生出勤情况）2分钟 2、复习提问及导入（情景动画导入）8分钟 3、新课教学（多媒体课件投影+视频播放）60分钟 4、课堂练习（习题集）40分钟 5、教学小结（突出重点，梳理思路）8分钟 6、布置作业（课本习题） 2分钟 教 学 流 程 及 授 课 时 间 分 配 教学反思：1、采用鼓励、协作、指导的方法开展多种教学活动，较好地 完成了教学计划和授课计划。2、利用多媒体、液压案例演示动画辅助教 学提高了学习的直观性；采用引导、启发讨论、竞赛法等加大师生互动， 让学生畅所欲言，活跃课堂气氛，让学生在和谐的氛围中享受学习过程、 养成良好的学习习惯。
【教案正文】 教学程序教学内容与教师活动学生活动设计思路 第一环节组织教学（2分钟）教师组织学生开始上课， 考勤并填写教室日志 1、全体向老师问好； 2、班长向老师报告 出勤情况 集中学生的精力，做 好上课的思想准备 第二环节复习提问及导入（8分钟）说明：因表格内插入文档 显示不出图形，故将详细 内容放在下面，请查阅。） 思考问题 回答问题 激发学生的学习兴趣， 使学生对液压传动工 作原理与系统组成有 个全新的认识。 第三环节新课教学（60分钟）（说明：因表格内插入文 档显示不出图形，故将详 细内容放在下面，请查阅。 ） 听讲 思考 观看PPT 观看视频 学生通过观看液压传 动工作原理与系统组 成相关知识的视频， 激发学生学习兴趣， 并能承上启下地接受 新课知识。 第四环节课堂练习（40分钟）（说明：因表格内插入文 档显示不出图形，故将详 细内容放在下面，请查阅。 ） 自主学习，分组讨 论，回答练习内容， 巩固所学知识 通过学生课堂练习， 巩固所学知识。了解 学生对所学知识的掌 握程度，及时调整教 学进度。 第五环节课堂小结（5分钟）在每组选一名学生分别谈 谈本次的收获。然后老师 小结本次课的主要内容和 点评同学完成课堂练习的 情况。 学生思考，小组讨 论分组陈述。 通过学生课堂练习， 检验学生是否真正学 会知识。通过学生的 反馈，指出不足，鼓 励进步 第六环节布置作业（3分钟）1、通过上网了解液压传动 工作原理与系统组成在液 压系统中的应用。 2、预习下节课内容。 看板书 抄写作业题 1、让学生通过网络查 询，学习搜集信息的 能力；2、通过课后自 学，培养学生的自学
1、液压传动概述 2、填空题 3、液压系统若能正常工作必须由（动力装置）、（执行装置）、（控制调节装置）、（辅助装置）和工作介质组成。 4、液压系统的两个重要参数是（压力）、（流量），它们的特性是液压系统的工作压力取决于（负载），液压缸的运动速度取决于（流量）。 5、液压传动的工作原理是以（液体）作为工作介质，通过（密封容积）的变化来传递运动，通过油液内部的（压力）来传递动力。 6、判断题 7、液压传递不易获得很大的力和转矩。（×） 8、液压传动装置工作平稳；能方便的实现无级调速，但不能快速启动、制动和频繁换向。（√） 9、液压传动适宜在传递比要求严格的场合采用。（×） 10、液压系统故障诊断方便、容易。（×） 11、液压传动适宜于远距离传动。（×） 12、液压传动装置本质上是一种能量转换装置。（√） 13、选择题 14、液压系统的执行元件是（C）。 15、电动机B、液压泵C、液压缸和液压马达D、液压阀 16、液压系统中，液压泵属于（A）。 17、动力部分B、执行部分C、控制部分D、辅助部分 18、液压传动的特点有(B) 19、A、可与其它传动方式联用，但不易实现远距离操纵和自动控制 20、B、可以在较大的速度范围内实现无极变速 21、C、能迅速转向、变速、传动准确 22、D体积小、质量小、零部件能自润滑，且维护、保养和排放方便 23、简答题 24、何谓液压传动？液压传动的原理？它有那两个工作特性？ 把原动机的机械能转化为液体的压力能，液压传动是以液体为介质，）1、答：25．通过控制元件将具有压力能的液体送到执行机构、由执行机构驱动负载实现所需的运动和动力，把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能，也就是说利用受压液体来传递运动和动力。 26、2）液压传动的原理：是以液体作为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力。 27、3）它的两个工作特性：液压传动的工作特性是液压系统的工作压力取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。 28、2、液压传动系统有哪几部分组成？说明各部分作用？ 29、答：1）液压系统若能正常工作必须由动力装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置和工作介质组成。 30、2）动力装置：泵，将机械能转换成液体压力能的装置。 31、执行装置：缸或马达，将液体压力能转换成机械能的装置。 32、控制装置：阀，对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节装置。 33、辅助装置：对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接
第一章绪论 第一节液压传动发展概况 自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。 本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。 我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。 机械的传动方式 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。 机械传动——通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构 的传递方式。 电气传动——利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式 液压传动——利用液体静压 力传递动力 液体传动 液力传动——利用液体静流 动动能传递动力 流体传动 气压传动 气体传动 气力传动 第二节液压传动的工作原理及其组成 一、液压传动的工作原理 液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。
.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？ 答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体流动的动能来传递动力的。 1.2 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？ 答：利用液体的压力能来传递动力的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？ 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：在液压系统中，除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指用来传递能量的液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 1.4 液压传动的主要优缺点是什么？ 答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。 （2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。 （3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。 （4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。（5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。 （6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用。 '.
液压传动的工作原理及定义 定义： 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。 液压传动的基本原理： 液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 优缺点： 1、优点 （1）体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的10%～20%。因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击。（2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无级调速，且调速范围最大可达1：2000(一般为1：100）。 （3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换。 （4）液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严
格限制。 （5）由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长。 （6）操纵控制简便，自动化程度高。 （7）容易实现过载保护。 （8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。 2、缺点 （1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁。（2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高。 （3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平。 （4）液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适。 （5）液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，故系统效率较低。 （6）由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格的传动比。 应用领域： 1、一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等； 2、行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等； 3、钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；
第1章思考题和习题解 1.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？ 答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体流动的动能来传递动力的。 1.2 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？ 答：利用液体的压力能来传递动力的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？ 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：在液压系统中，除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指用来传递能量的液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 1.4 液压传动的主要优缺点是什么？ 答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。 （2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。 （3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。 （4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。
1． 什么叫液压传动液压传动所用的工作介质是什么 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 2. 液压传动系统由哪几部分组成各组成部分的作用是什么 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3. 如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d =10 mm ，行程S =25 mm ，大柱塞直径D =50 mm ，重物产生的力 =50 000 N ，手压杠杆比L l =50025，试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少（2）杠杆端施加 力为多少时，才能举起重物（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少 解：（1）6232 250000 25.4610(5010)4 F p A π-= ==???Pa = MPa （2）632125.4610(1010)20004 F pA π -==?? ??= N 1252000100500 l F F L ==?= N （3）22121 1210 ()25()150 A d S S S A D ===?= mm 答：密封容积中的液体压力p = MPa ，杠杆端施加力F 1 =100 N ，重物的上升高度2S =1 mm 。 第二章 液压流体力学基础
第1章液压传动概述 1.1 液压传动发展概况 1.1.1 液压传动的定义 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。 1.1.2 液压传动的发展概况 液压传动是一门新的学科，虽然从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二、三百年的历史。但直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。 本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。 我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。 1.2.1液压传动系统的工作原理 以如下的机床工作平台的液压系统为例来说明液压传动系统的工作原理。如图1-1所示，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。其工作原理如下：液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，在图1-2(a)所示状态下，通
液压传动课后答案
第1章思考题和习题解 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？ 答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？ 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？ 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 液压传动的主要优缺点是什么？ 答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里指工作压力。 （2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。 （3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。 （4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。 （5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。 （6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用。 答：缺点：（1）由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格的传动比。 （2）液压传动中有较多的能量损失（泄漏损失、摩擦损失等），因此，传动效率相对低。 （3）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作。
一、液压传动地工作原理及组成 液压传动地工作原理，可以用一个液压千斤顶地工作原理来说明 图:液压千斤顶工作原理图 —杠杆手柄—小油缸—小活塞，—单向阀—吸油管 ，—管道—大活塞—大油缸—截止阀—油箱 图是液压千斤顶地工作原理图.大油缸和大活塞组成举升液压缸.杠杆手柄、小油缸、小活塞、单向阀和组成手动液压泵.如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部真空，这时单向阀打开，通过吸油管从油箱中吸油；用力压下手柄，小活塞下移，小活塞下腔压力高，单向阀关闭，单向阀打开，下腔地油液经管道输入举升油缸地下腔，迫使大活塞向上移动，顶起重物.再次提起手柄吸油时，单向阀自动关闭，使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落.不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起.如果打开截止阀，举升缸下腔地油液通过管道、截止阀流回油箱，重物就向下移动.这就是液压千斤顶地工作原理.资料个人收集整理，勿做商业用途 基本工作原理: 液压传动是利用有压力地油液作为传递动力地工作介质，而且传动中必须经过两次能量转换. 由此可见，液压传动是一个不同能量地转换过程. 二、液压传动系统地组成 一个完整地、能够正常工作地液压系统，应该由以下五个主要部分来组成： .动力装置:它是供给液压系统压力油，把机械能转换成液压能地装置.最常见地是液压泵. .执行装置：它是把液压能转换成机械能地装置.其形式有作直线运动地液压缸，有作回转运动地液压马达，它们又称为液压系统地执行元件. 资料个人收集整理，勿做商业用途 .控制调节装置：它是对系统中地压力、流量或流动方向进行控制或调节地装置.如溢流阀、节流阀、换向阀、截止阀等. 资料个人收集整理，勿做商业用途 .辅助装置：例如油箱，滤油器，油管等.它们对保证系统正常工作是必不可少地. .工作介质：传递能量地流体，即液压油等. 自世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年地历史.直到世纪年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械.在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高地液压控制机构所装备地各种军事武器.第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线.资料个人收集整理，勿做商业用途 本世纪年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术地发展而迅速发展.因此，液压传动真正地发展也只是近三四十年地事.当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化地方向发展.同时，新型液压元件和液压系统地计算机辅助设计()、计算机辅助测试()、计算机直接控制()、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究地方向.资料个人收集整理，勿做商业用途 我国地液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械.现在，我国地液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛地使用.资料个人收集整理，勿做商业用途 机械地传动方式 一切机械都有其相应地传动机构借助于它达到对动力地传递和控制地目地. 机械传动——通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构地传递方式. 电气传动——利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力地传动方式
1． 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？ 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 2. 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？ 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3. 如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d =10 mm ，行程S =25 mm ，大柱塞直径D =50 mm ，重物产生的力 =50 000 N ，手压杠杆比L :l =500:25，试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少？（2）杠杆端施加力为多少时，才能举起重物？（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少？ 解：（1）6232 25000025.4610(5010)4 F p A π-===???Pa = 25.46 MPa （2）632125.4610(1010)20004F pA π -==????= N 1252000100500l F F L ==?= N （3）221211210()25()150 A d S S S A D ===?= mm 答：密封容积中的液体压力p = 25.46 MPa ，杠杆端施加力F 1 =100 N ，重物的上升高度2S =1 mm 。 第二章 液压流体力学基础
1液压与气压传动的工作介质 液压与气压传动是以流体(液压液或压缩空气)作为工作介质对能量进行传递和控制的一种传动形式。工作介质在传动及控制中起传递能量和信号的作用。流体传动及控制(包括液压与气动)，它在工作、性能特点上和机械、电气传动之间的差异主要取决于载体的不同，前者采用工作介质。液压与气压传动系统，特别是液压传动系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取决于系统中所使用的工作介质。因此，掌握液压与气动技术之前，必须先对其工作介质有一清晰的了解。 1.1 液压传动的工作介质 1.1.1 液压传动工作介质的基本要求和种类 在液压系统中，工作介质传递动力和信号。同时，它还起到润滑、冷却和防锈的作用。液压系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取决于系统中所用的工作介质。 工作介质应当具备的性质如下： ①可压缩性可压缩性尽可能小，响应性好。 ②粘性温度及压力对粘度影响小，具有适当的粘度，粘温特性好。 ③润滑性能对液压元件滑动部位充分润滑。 ④安定性不因热、氧化或水解而变质，剪切稳定性好，使用寿命长。 ⑤防锈和抗腐蚀性对铁及非铁金属的锈蚀性小。 ⑥抗泡沫性介质中的气泡容易逸出并消除。 ⑦抗乳化性除含水液压液外的油液，油水分离要容易。 ⑧阻燃性燃点高，挥发性小，最好具有阻燃性。 ⑨洁净性质地要纯净、尽可能不含污染物，当污染物从外部侵入时能迅速分离。 ⑩相容性对金属、密封件、橡胶软管、涂料等有良好的相容性。 ?其它无毒性和臭味；比热容和热导率要大；体胀系数要小等。 能够同时满足上述各项要求的理想的工作介质是不存在的。液压系统中使用的工作介质按国际标准组织(ISO)的分类如表1.1所示。目前大多数液压设备采用的是石油级液压油液。 矿物油型液压油是以机械油为基料，为了改善液压油液的性能，往往在油液中加入各种各样的添加剂。添加剂有两类：一类是用以改善油液物理性能的，如增粘剂、抗泡剂、抗磨剂等；另一类是用以改善油液化学性能的，如抗氧化剂、防腐剂、防锈剂等。 13
液压传动是以液体为工作介质，通过能量转换来实行执行机构所需运动的一种传动方式。首先，液压泵将电动机（或其它原动机）的机械能转换为液体的压力能，然后，通过液压缸（或液压马达）将以液体的压力能再转化为机械能带动负载运动。 二．液压系统的组成 液压传动系统通常由以下五部分组成。 1.动力装置部分。其作用是将电动机（或其它原动机）提供的机械能转换为液体的压力能。简单地说，就是向系统提供压力油的装置。如各类液压泵。 2.控制调节装置部分。包括压力、流量、方向控制阀，是用以控制和调节液压系统中液流的压力、流量和流动方向，以满足工作部件所需力（或力矩）、速度（或转速）和运动方向（或运动循环）的要求。 3.执行机构部分。其作用是将液体的压力能转化为机械能以带动工作部件运动。包括液压缸和液压马达。 4.自动控制部分。主要是指电气控制装置。 5.辅助装置部分。除上述四大部分以外的油箱、油管、集成块、滤油器、蓄能器、压力表、加热器、冷却器等等。它们对于保证液压系统工作的可靠性和稳定性是不可缺少的，具有重要的作用。 三．液压缸 液压缸是把液压能转换为机械能的执行元件。液压缸常见故障有：液压缸爬行、液压外泄漏、液压缸机械别劲、液压缸进气、液压缸冲击等。 1.液压缸爬行故障分析及处理 （1）缸或管道内存有空气，处理方法：设置排气装置；若无排气装置，可开动液压系统以最大行程 往复数次，强迫排除空气；对系统及管道进行密封。 （2）缸某处形成负压，处理方法：找出液压缸形成负压处加以密封；并排气。 （3）密封圈压得太紧，处理方法：调整密封圈，使其不松不紧，保证活塞杆能来回用手拉动。 （4）活塞与活塞杆不同轴，处理方法：两者装在一起，放在V形块上校正，使同度误差在0.04mm以内；换新活塞。 （5）活塞杆不直（有弯曲），处理方法：单个或连同活塞放在V形块上，用压力机控直和用千分表 校正调直。