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第１单元知识要点1．液压传动的概念液压传动是用液体作为工作介质，依靠运动液体的压力能来传递动力。
液压传动和气压传动称为流体传动。
液压传动是依靠液体在密封容积变化中的压力能来实现运动和动力传递的。
液压传动装置本身是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，然后又将液压能转换为机械能对外界负载做有用功。
2．液压传动的两个工作特性负载决定压力；流量决定速度。
3．液压系统的组成液压系统一般由液压动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件以及工作介质组成。
（1）动力元件：动力元件最常见的形式是液压泵。
它的作用是将机械能转换成液体压力能，并且向液压系统提供压力油，是液压系统的能源装置。
（2）执行元件：它的作用是将液体压力能转换成机械能，以驱动工作机构的元件，包括液压缸和液压马达。
（3）控制元件：它的作用是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节，包括压力、方向、流量控制阀。
（4）辅助元件：为保证液压系统正常工作的上述三个组成部分以外的其他元件，如管道、管接头、油箱、滤油器、压力表等。
（5）工作介质：工作介质是传递能量和运动的流体，即液压油等。
4．液压传动的优点①安装方便灵活。
由于液压系统通过管路连接，液压传动的各种元件不受位置的限制，可根据具体的实际需要任意布置。
②重量轻、体积小，功率大。
产生相同功率，液压系统所需的设备重量轻、体积小。
例如，功率为300kW的液压马达重量约为2kN，而功率为300kW的电动机重量约为16kN。
因此利用较轻的液压设备就能获得大的驱动力和转矩。
③工作平稳，由于液压传动重量轻、体积小，从而惯性小，可以迅速起动和制动，容易实现频繁起动和调速。
液压系统基础知识§1 工作介质——液压油液压油是液压传动系统中的传动介质，而且还对液压装置的机构、零件起这润滑、冷却和防锈作用。
液压传动系统的压力、温度和流速在很大的范围内变化，因此液压油的质量优劣直接影响液压系统的工作性能。
故此，合理的选用液压油也是很重要的。
一、工作介质的性质1、密度ρρ = m/V [kg/ m3]一般矿物油的密度为850~950kg/m32、重度γγ= G/V [N/ m3]一般矿物油的重度为8400~9500N/m3因G = mg 所以γ= G/V=ρg3、液体的可压缩性当液体受压力作用二体积减小的特性称为液体的可压缩性。
体积压缩系数β= - ▽V/▽pV0▽体积弹性模量K = 1 /β4、流体的粘性液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，液体的这种产生内摩擦力的性质称为液体的粘性。
由于液体具有粘性，当流体发生剪切变形时，流体内就产生阻滞变形的内摩擦力，由此可见，粘性表征了流体抵抗剪切变形的能力。
粘性所起的作用为阻滞流体内部的相互滑动，在任何情况下它都只能延缓滑动的过程而不能消除这种滑动。
粘性的大小可用粘度来衡量，粘度是选择液压用流体的主要指标，是影响流动流体的重要物理性质。
二、对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。
2.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.抗泡沫性好，抗乳化性好7.油液纯净，含杂质量少8.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3)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。
液压传动知识点一、液压传动：以液压油作为工作介质，利用液体的压力能实现能量传递。
二液压传动的工作特性1）力的传递按照帕斯卡原理进行。
（2）液压传动中压力取决于负载。
（3）负载的运动速度取决于流量。
（4）液压传动中的能量参数：压力P流量Q1)力的传递按照帕斯卡原理进行。
小活塞底面单位面积上的压力为：P1=F/A1大活塞底面上的压力为:P1=W/A2根据流体力学中的帕斯卡原理，平衡液体内某一点的压力等值地传递到液体各点，因此有:P=P1=P1=F/A1=W/A22)液压传动中压力取决于负载只有大活塞上有了重物W（负载），小活塞上才能施加上作用力F，并使液体受到压力，所以负载是第一性的，压力是第二性的。
即有了负载，并且作用力足够大，液体才受到压力，压力的大小取决于负载。
3)负载的运动速度取决于流量液压传动中传递运动时，速度传递按照容积变化相等的原则进行。
A1·L1=A2·L2 V1=L1/t V2=L2/t A1·V1=A2·V2=QQ 为流量，负载（重物）的运动速度取决于进入大液压缸的流量Q 。
三，液压系统组成1、动力元件—泵（机械能——压力能）把原动机的机械能转换成液体压力能的转换元件2、执行元件—缸、马达（压力能——机械能）把液体的液压能转换成机械能的转换元件3、控制元件—阀（控制方向、压力及流量）对液压系统中油液的压力、流量或流动方向进行控制或调节的元件4、辅助元件—油箱、油管、滤油器、压力表在系统中起储存油液、连接、滤油、测量等作用四，液压传动的优缺点优点：1.在同等输出功率下，液压传动装置的体积小，重量轻，结构紧凑。
2.液压装置工作比较平稳。
3.液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达1：2000），且调速性能好。
4.液压传动容易实现自动化。
5.液压装置易于实现过载保护。
液压元件能自行润滑，寿命较长。
6.液压元件已实现标准化、系列化和通用化，所以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。
简述液压传动的基本工作原理液压传动是一种将液体作为工作介质，通过液压元件（如液压缸、液压马达、液压阀等）来传递能量和控制运动的传动方式。
它具有传动效率高、反应灵敏、可靠性高等优点，在机械工程、冶金、石油化工等领域得到广泛应用。
本文将详细介绍液压传动的基本工作原理。
一、液体的物理性质在了解液压传动的基本工作原理之前，需要先了解液体的物理性质。
液体是一种流体，其特点是没有固定形状，可以自由流动，并且具有不可压缩性。
这意味着当外力施加在一个封闭的容器内的液体上时，它们会均匀地承受这个力，并且容器内的所有部分都会产生相同的压力。
二、基本结构和组成部分1. 液体在液压传动中，使用的主要是油类或水类流体。
对于不同类型的应用场合，需要选择不同类型和规格的流体。
2. 液源装置为了保证系统中始终有足够的工作流体，需要使用液源装置，如油箱、泵等。
3. 液压元件液压元件是实现能量传递和运动控制的关键组成部分，包括液压缸、液压马达、液压阀等。
4. 辅助元件辅助元件包括滤清器、冷却器、油位计等，用于保证系统正常运行和维护。
三、基本工作原理在液压传动中，主要是通过将流体从一个位置转移到另一个位置来实现能量传递和运动控制。
具体来说，它是通过以下几个步骤实现的：1. 液源装置提供高压流体液源装置（如泵）通过机械或电力驱动产生高压流体，并将其输送到系统中。
2. 流体通过管道输送到液压元件高压流体经过管道输送到需要进行能量传递和运动控制的液压元件（如液压缸）处。
3. 液压元件将能量转化为运动或力当高压流体进入液压元件时，它会对活塞施加一定的力。
这个力可以用于推动活塞运动或产生一定的力。
4. 液压阀控制流体的流动为了实现对液压元件的精确控制，需要使用液压阀来控制流体的流动。
通过开启和关闭液压阀，可以实现对液压元件的运动和力的精确控制。
四、优点和应用领域液压传动具有以下优点：1. 传动效率高由于液体具有不可压缩性，能量可以在系统内快速传递，从而实现高效率的能量转换。
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。
⑪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。
序号 2 日期2008.9.16 班级数控0701/05 课题 1.1液压传动工作介质
重点与难点重点： 1液压传动工作介质的性质
2对液压传动工作介质的要求
教师魏志强2008 年8 月27日一引入
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/▽pV0
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。
