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1.1液力传动的工作原理

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机械基础(液压传动)

机械基础(液压传动)
篇液压传动
用液体为工作介质来实现能量传递的传动方式称为液体传动。液 体传动按其工作原理的不同可以分成两类。主要以液体动能 进行工作的称为液力传动；而主要以液体压力能进行工作的 称为液压传动。我们主要讲液压传动。
第一节 液压传动的基本知识
第一节、液压传动的工作原理 一、液压传动的原理和组成
液压传动的工作原理是以油液为工作介质， 依靠液体在密封容积变化中的压力能实现运动和动 力传递的。液压传动装置本质上是一种能量转换装 置，它首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做功，驱动工作机构完 成各种动作。液压传动实际上就是机械能——压力 能——机械能的能量转化过程。
机
矿山机械
凿石机、开掘机、提升 汽车工业
机、液压支架
建筑机械
打桩机、液压千斤顶、 铸造机械
平地机
冶金机械
轧钢机、压力机、步进 纺织机械
加热炉
锻压机械
压力机、横锻机、空气 智能机械
锤
机械制造轻工机 组合机床、冲床、自动
械
线
打包机、注塑机
应用举例
食品包装机、化肥包装 机 自卸式汽车、汽车起重 机 砂型压实机、加料机、 压铸机 织布机、抛砂机、印染 机 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
第一节 常用液压元件
2 齿轮泵 齿轮泵是一种常用的液压泵。它结构简单，体积小，制
造方便，价格低廉，重量轻，自吸性能好，对油的污染不敏 感；但流量和压力脉动大，噪声大，排量不可调，一般做成 定量泵。齿轮泵被广泛用于各个行业。
齿轮泵按照啮合形式的不同，有外啮合和内啮合两种结 构形式。其中外啮合齿轮泵应用较广。
轴向柱塞泵 轴向柱塞泵是指柱塞轴线平行于缸体轴线 的一种多柱塞泵。它分为斜盘式和斜轴式两种。

液压传动教材

液压传动教材
双作用叶片泵 转子和定子 同心 单作用叶片泵 不同心
11
2、排量Vp 在无泄漏的情况下，液压泵每转所排出的油液体积。 3、流量 液压泵在单位时间内输出油液的体积。 1）理论流量qpt 由泵密封容积几何尺寸变化计算的流量。
q pt Vp np
2）实际流量qp 考虑到泵的泄漏，泵在工作时输出的流量。 q p q pt q p
qp——泵的泄漏量，属于容积损失
9
二、液压泵基本工作条件 1、必须构成密封容积，并且密封容积可以不断变化； 2、在吸油过程，油箱须与大气相通（或保持一定的 压力）；在压油过程，泵的压力由外界负载决定； 3、吸油腔与压油腔要相互分开并具有良好密封性。 三、液压泵的种类 齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵 定量泵、变量泵 四、液压泵的职能符号
p p Pv p pt p p pt p pm
例2-1 P59例3.1
18
§2.2 齿轮泵 一、外啮合齿轮泵 结构与工作原理（见动画） 排量与流量计算 外啮合齿轮泵的结构特点 ——泄漏、液压径向力不平衡 、困油现象 二、内啮合齿轮泵 工作原理 与外啮合齿轮泵比较
19
§2.3 叶片泵 一、双作用叶片泵 结构与工作原理（见动画） 排量与流量计算 二、单作用叶片泵 结构与工作原理 排量与流量计算 变量机理（移动定子实现） 与双作用叶片泵比较
§1.2 液压传动的特点 一、优点 1、液压装置体积小、重量轻、结构紧凑、能容量大； 2、液压装置容易做到无级调速，调速范围大，可在 工作中调速； 3、工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向 4、易于过载保护，能实现自润滑，使用寿命长； 5、易于实现自动化； 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。
q p k1 p p

液压传动总结

液压传动总结
14
2）输入功率Ppi 实际驱动泵轴所需要的机械功率。 Ppi Tp p 2n pTp 3）输出功率Ppo 泵实际输出的流量与泵进出口压差的乘积。 Ppo p p q p p p q p
15
5、效率 容积损失：因泄漏而产生的能量损失； 机械损失：因摩擦而产生的能量损失。 1）容积效率 液压泵的输出功率与理论功率之比，即实际流量与理 论流量之比。 Ppo ppqp qp q p q p pv 1 1 Ppt p p q pt q pt q pt Vp np
q p k1 p p
k1——泵的泄漏系数
pv 1
k1 p p Vpnp
16
2）机械效率 泵的理论功率与输入功率之比，即所需要的理论转矩 与实际转矩之比。 P ,q Ppt T pt p T pt pm Ppi T p p T p 3）总效率 p ,q D 泵的输出功率与输入功 T , T , 率之比。 Ppo p pv pm Ppi
2
§1.1 液压传动系统的工作原理和组成 液压系统是以有压液体作为工作介质进行能量转换 的系统，可在动力源与工作点之间传递能量。 液压传动中两个重要结论： 1、（执行元件液动机）的工作速度取决于输入该元 件的流量。 2、系统工作压力取决于负载（并联负载中的最小 值）。
3
§1.1 液压传动系统的工作原理和组成
斜盘 传动轴 滑履 柱塞 缸体
泵体
配流盘
21
斜轴式柱塞泵结构
万向传动轴 柱塞缸 连 油窗
吸入 油窗
22
斜轴式轴向柱塞泵工作原理
排油窗覆盖区柱塞在 万向轴 球窝盘压迫下沿箭头 方向回缩将油液排出 轴颈(装轴承) 输入轴端
吸油窗

液压、液力与气压传动概述

液压、液力与气压传动概述
1.3.1 液压、液力与气压传动技术的发展概况
自1795年世界上第一台水压机诞生。 本世纪60年代以后液压技术渗透到国民经济各个领域中。 1912年液力变矩器首先应用在轮船的传动系统。
1.3.2 液压传动的特点
1）液压传动能方便地实现无级调速，调速范围大。
2）在相同功率情况下，液压传动能量转换元件的体积较小，重量较轻。
液压、液力与气压传动技术
液压、液力与气压传动概述
传动是指传递运动与传递动力的方式，其常见形式如下：
常见的传动形式
机械
电力 流体
气体 液体
液压 液力
液压传动---利用液体的压力能进行能量传递的传动 气压传动---利用气体的压力能进行能量传递的传动 液力传动---利用液体的动能进行能量传递的传动
Page ▪ 2
且不存在介质变质、补充和更换等问题。 4）工作环境适应性强，可安全可靠地应用于易燃易爆场所。 5）气动装置结构简单、轻便，安装维护容易，压力等级低，使用安全。 6）空气具有可压缩性，气动系统能够实现过载自动保护。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Page ▪ 12
1.3 液压、 液力与气压传动的特点及其在汽车等领域 中的应用
气压传动主要缺点有：
1）受气体可压缩性的影响，气缸动作速度---负载特性差。 2）因工作压力较低（一般为0.4~0.8MPa），气动系统输出力较小。 3）因工作介质空气本身没有润滑性，需另加装置进行给油润滑。 4）气动系统排气有较大的噪声。
1.3.4 液力传动的特点
液力传动与其他传动形式相比，有以下特点：
1）自动适应性能好。 2）防振、隔振性能强。 3）可带载启动，并具有稳定良好的低速运行性能。 4）简化机械操纵，易于实现自动控制。

液力传动

液力传动

可以减轻驾驶员的劳动强度，提高汽车行驶的机动
性、安全性和越野性。
因此，现在越来越多的轿车甚至货车都装有
自动变速器。
4.1 自动变速器的总体构造
电子控制自动变速系统的组成：
1.液力变矩器 1.变速系统： 2.齿轮变速机构 3.换挡执行机构 1.液压传动装置（油泵、传动液ATF）
电 控 自 动 变 速 系 统
3 汽车采用液力传动的优缺点
3.1 液力传动的优点
①使汽车具有良好的自动适应性
采用液力变矩器的汽车，在困难和复杂的路面上行驶，行驶 阻力增大时，液力变矩器能使汽车自动地增大驱动力，同时自动 地降低行驶速度，以克服增大的行驶阻力；反之，当行驶阻力减 小时，汽车又能自动地减小驱动力和提高汽车行驶速度，保证发
寿命。
试验表明：采用液力传动后，发动机使用寿命可提高 85 ％，变速器使用寿命可提高１～２倍，传动轴、驱动半轴寿 命可提高85％。
③提高汽车的通过性和具有良好的低
速稳定性。
装有液力变矩器的汽车可以在泥泞地、沙地、雪 地等软路面以及非硬土路面行驶，能提高车辆的通过性， 并具有良好的低速稳定通过加速缆绳和节气
门连接。加速踏板踩下的角度即节
气门的开度被准确地传递到自动变
速器。自动变速器根据节气门的开
度来进行换挡控制和主油路压力控
制。
六、冷却系统
液力变矩器在传递动力的过程中，因传动效 率低，从而使部分能量转换为液压油的热能，会 使液压油的温度急剧升高。油温是影响自动变速 器使用寿命的主要因素。油温过高，使油液变质， 缩短使用寿命。 保持正常的油温，从液力变矩器出来的液 压油需经冷却后回油底壳或去润滑行星齿轮机构。 油冷却器位于发动机前端水冷却器的附近。
内获得的圆周运动的能量传给涡轮，驱动涡轮旋转

液压传动基础知识

液压传动基础知识
1. 由于泄漏和管道的弹性变 形等原因，液压传动不宜 用于传动比要求严格的场 合； 2. 液压传动如密封不严或零 件磨损后产生渗漏，影响 工作机构运动的平稳性和 系统效率，而且污染境； 3. 液压系统混入空气后，会 产生爬行和噪声等； 4. 液压传动的能量损失较大， 系统效率较低； 5. 故障不易查找等。
传动——传递运动和动力的方式
常见传动类型
机械传动
传 动
电力传动 气体传动 流体传动 液压传动
液体传动
复合传动
液力传动
机械传动
机械传动是由齿轮、轴、丝杠螺母、 曲柄连杆、带等传动件组成的传动。
电力传动
电力传动是利用电能来进行能量传递 的工作方式。
气体传动
气体传动主要是气压传动。气压传 动利用气体压力能传递能量。
1.1.2
液压传动系统的组成
活塞右移
液压泵由电动 机驱动旋转，从油 箱中吸油。油液经 液压泵输出，进入 压力管后，通过开 停（换向）阀、节 流阀、换向阀进入 液压缸的左腔，推 动活塞向右运动。
1.1.2
液压传动系统的组成 溢流阀溢流 把开停阀手柄转换 到中间竖直位置， 泵出口压力管中的 油液将经溢流阀和 回油管排回油箱， 不输出到液压缸中 去，此时系统保持 溢流阀的调定压力。
h1
A1，p
h2
A2，p
由式可知，在液压传动中，活塞的运动速 度只取决于进入油缸的流量,而与流体的压力 无关.
1.1.1
液压传动装置的工作原理
F1 W
3、功率关系
h1
或P pAபைடு நூலகம்v1 pA2 v2 pq
A1，p
h2
F1v1 Wv 2
A2，p
由式可知，在液压传动中的功率可以用压 力p和流量q的乘积来表示，压力p和流量q是液 压传动中最基本、最重要的两个参数。

液力传动装置工作原理及应用

液力传动装置特性是液力耦合器或变矩器可根据涡轮上外 载荷的大小自动、无级地进行变速、变矩的性能，变矩器泵轮 转速和涡轮转速，速比、变矩比与变矩器泵轮外形之间关系如
165
NO.01 2021
道路与交通
车时代 AUTO TIME
下，可见泵轮转矩系数与泵轮直径五次方成反比，与泵轮转速 平方成反比，在变矩系数一定的额条件下，与速比成反比。
铁路施工车辆如轨道车、作业车等为运用液力传动工程车
力传动装置共同工作输出特性如图7。
最成熟的液力传动自轮运转设备，其配备的动力传动系统基本
由以上柴油机与液力传动装置共同工作输出特性结合某型 一致，全路配备约20000余台相同的液力传动系统，截至目前在
接触网检修作业车辆主要技术参数可得出车辆速度-牵引力曲 全路装机运用约10年的周期，充分证明了液力传动系统的可
图3 复合型（变矩器+耦合器）液力传动装置传动原理图
i = nT nB …………
公式（3.1）
( ) η = - TT × nT TB × nB …………
公式（3.2）
λB = - TB (ρ × g × n2B × D5) = Ki ………… 公式（3.3）
上式中：i为速比；K为变矩系数；D为变矩器直径；ρ为液
柴油机作为动力输入源，液力传动装置作为动力接受单元， h、80km/h、64km/h、45km/h，并且在上述各坡道下均可满足
要使得整个动力系统发挥最佳动力，需将柴油机原始外特性和 起步。
液力传动装置原始特性进行匹配，从而得到柴油机与液力传动 5 运用情况
装置共同工作输出特性。HDX型接触网检修作业车柴油机与液
50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 110.00 120.00 130.00 140.00 150.00 160.00 速度（km/h）

建筑工程机械第6章 液压传动与液力传动!


15
6.2.2 液压传动的几个基本参数 1.压力 液体因外力和自重作用而在单位面积上产生的推力 称为液体静压力。在液压传动中所称的压力，都是指液 体静压力。 绝对压力 = 大气压力 + 相对压力 或 相对压力 = 绝对压力 - 大气压力 绝对压力小于大气压力的那部分压力值，称为真空 度。 真空度 =大气压力 -绝对压力
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6.2 液压传动的基本概念
6.2.1 液体的主要物理性质 1.密度 对于匀质液体来说，密度 ρ 是指单位体积内所含有 的质量。若以 m 表示体积为 V的匀质液体的质量时，则 液体的密度 ρ 为
2.重度 对于匀质液体来说，重度 γ 是指单位体积内所具有的重 量。若以 G 表示体积为 V的匀质液体的质量，则液体的 重度 γ 为
5
6
6.1.2 液压传动系统的组成 液压传动系统通常由以下4个主要部分组成： ①动力装置，即液压泵，其职能是将原动机输入的 机械能转换为液体的压力能。其作用是向液压系统提供 压力油，是液压系统的动力元件。 ②执行装置，其职能是将液体的压力能转换为机械 能。它包括液压缸和液压马达。其作用是在压力油的推 动下，前者带动负荷作直线往复运动，后者作旋转运动。
2
3
4
2.液压传动应用实例图 6.2是常用油压千斤顶的原理图。图中活塞1、油缸 2、单向阀3、8和杠杆等组成手动活塞泵；活塞6、油缸 7组成升举油缸；4为油箱，5为截止阀，此阀在千斤顶 工作时是关闭的。 通过上述分析和应用举例可以看出，液压传动装置 实质上是一种能量转换装置。它先是将机械能转换为液 体的压力能，随后又将压力能转换为机械能而作功。显 然，液压传动系统具有以下工作特征：①液压传动是在 密封容器内进行的；②力的传递是通过液体的压力来实 现的；③运动的传递是按液体容积变化相等的原理进行 的；④工作压力决定于负载；⑤易于实现自锁。

液压传动的基础知识

▪ 5.液压装置易于实现过载保护，且液压元件能自 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。
.
16
4.2 液压传动的缺点
▪ 1.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等因素造成的。
▪ 2.液压传动中，能量经过二次变换及传动过程中 压力损失，能量损失较多，系统效率较低。
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 9
（1）动力元件:液 压泵——能量转换， 提供压力油
.
10
（2）执行元件: ---能量转换带动 机构做功
.
11
（3）控制调节元 件:各种——控制压 力、方向、流量
.
12
（4）辅助元件－各种液压辅件
.
13
▪ 3.液压传动对油温的变化比较敏感（主要是粘 性），系统的性能随温度的变化而改变。
▪ 4.液压元件要求有较高的加工精度，以减少泄漏， 从而成本较高。
▪ 5.液压传动出现故障时不易找出。
.
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第二节 液压油
油液种类
{ 机械油
石油型 汽轮机油 液压油
{ {{ 难燃型
乳化液 合成型
水包油 油包水 水-乙二醇液 磷酸酯液
由上式可得：G 由于 A2 ,所A以1
F
AA,G 故12 千斤F顶有（力1-的4）放大作用。
.
6
1.3.2、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。故有： A1S1A （21-S52）
由于速度：V1
S1 t
V2
S2 t

发动机的液力传动系统与工作原理

发动机的液力传动系统与工作原理发动机的液力传动系统是指利用液体作为介质传递动力的一种机械传动系统。

液力传动系统广泛应用于各种交通工具和机械设备中，如汽车、飞机、船舶等。

本文将介绍发动机的液力传动系统的工作原理及其优势。

一、液力传动系统的组成液力传动系统主要由液力变矩器和液力增压器组成，其中液力变矩器是核心部件。

液力变矩器由泵轮、涡轮和导向叶片组成，泵轮和涡轮通过液体的作用相互传递动力。

液力增压器主要用于提高液力传动系统的工作性能。

二、液力传动系统的工作原理1. 液力变矩器工作原理液力变矩器根据液体在泵轮和涡轮之间的流动状态来实现动力的传递和变速的功能。

当发动机工作时，泵轮受动力驱动，产生压力并将液体喷射到涡轮上。

涡轮通过叶片的工作将液体击打回泵轮，形成液体的循环流动。

这种循环流动产生的液力将动力传递给传动轴，从而实现车辆的驱动。

2. 液力传动系统的优势（1）起步平稳：液力变矩器可以在启动时实现缓慢的起步，避免因发动机急剧转速变化而导致的冲击和磨损。

（2）传递大功率：液力传动系统由于采用了液体介质，能够承受大功率的传递，适用于需要高扭矩输出的场景。

（3）变速范围广：液力变矩器通过改变导向叶片的位置，可以实现连续的无级变速，适应不同工况下的动力需求。

（4）减震效果好：液力传动系统具有减震和减轻驾驶员工作负荷的作用，使驾驶更加舒适稳定。

三、液力传动系统的应用1. 汽车领域液力传动系统在汽车领域得到广泛应用，主要用于自动变速器。

相比于机械传动系统，液力传动系统具有更好的变速效果和更高的耐用性，提升了汽车的行驶舒适性和可靠性。

2. 飞机领域航空发动机也采用了液力传动系统，主要应用于起飞和着陆过程中的推力控制。

液力传动系统的使用能够保证飞机在起飞和着陆过程中的平稳性和安全性。

3. 船舶领域船舶的主推进系统通常采用液力传动系统，能够在不同负荷下提供连续的动力输出。

这种传动系统能够适应不同海况下的航行需求，并提供良好的舒适性和稳定性。

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【课题】1．1 液力传动的工作原理
【教学目标】
知识目标：
（1）理解液力传动的工作原理；
（2）掌握汽车采用液力传动的优缺点。

能力目标：
通过液力传动的学习，培养学生日常生活中的观察能力。

情感目标：通过学习液力传动，.增长学生的见识，激发学生对压力传动的兴趣。

【教学重点】
液力传动的优缺点。

【教学难点】
液力传动的工作原理，以及日常生活中的应用。

【教学设计】
（1）通过生活中的实例导入液力传动装置的有关概念；
（2）引导学生区分液力传动和液压传动之间的关系；
（3）针对液力传动的优缺点，学习液力传动在生活中以及汽车上的应用，进而完成知识的升华；
（4）通过小结和练习中出现的问题，巩固知识．
【教学备品】
教学课件．视频
【课时安排】
2课时．(90分钟)
【教学过程】。