第三章机械传动与液压传动

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。

液压与气压传动主编：郭晋荣本书目录第一章绪论第二章液压传动系统的基本组成第三章液压传动基本回路第四章典型液压传动系统第五章气压传动系统的基本组成第六章气压传动基本回路第七章典型气压传动系统第八章液压与气压传动系统的安装调试和故障分析第三章液压传动基本回路第一节方向控制回路第二节压力控制回路第三节速度控制回路第四节多缸动作回路第五节液压伺服系统一、换向回路1.采用双向变量泵的换向回路液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件组合。

方向控制回路是通过控制进入执行元件的油液的通、断或方向，从而实现液压系统中执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路。

在容积调速的闭式回路中，可以利用双向变量泵控制油液的方向来实现执行元件的换向。

如下图所示，控制换向变量泵的方向，即可改变液压马达的旋转方向。

一、换向回路2.采用换向阀的换向回路电磁换向阀换向回路手动换向阀换向回路二、锁紧回路1.用换向阀的锁紧回路锁紧回路的作用是使控制执行元件能在任意位置停留，且停留后不会因外力作用而移动位置。

如下图所示,利用Ｏ型或Ｍ型中位机能的三位四通换向阀，封闭液压缸两腔进出油口，使液压缸锁紧。

由于换向阀的泄漏，这种锁紧回路能保持执行元件的锁紧时间短，锁紧效果较差。

三位换向阀的锁紧回路图下图是采用液控单向阀的锁紧回路。

换向阀左位工作时，压力油经左液控单向阀进入液压缸左腔，同时将右液控单向阀打开，使缸右腔的油液能流回油箱，活塞向右运动；同理，当换向阀右位工作时，压力油进入缸右腔，同时将左液控单向阀打开，缸左腔回油，活塞向左运动。

当换向阀处于中位或液压泵停止供油时，两个液控单向阀立即关闭，活塞停止运动。

为了保证中位锁紧可靠，换向阀宜采用Ｈ型或Ｙ型机能。

由于液控单向阀密封性能好，泄漏少。

因此，锁紧精度高，能保证执行元件长期锁紧。

用液控单向阀的锁紧回路图二、锁紧回路2.用液控单向阀的锁紧回路一、调压回路1.单级调压回路单级调压回路即用单个溢流阀实现调压的回路，这在前面溢流阀的应用中已有2.二级调压回路图（a）所示二级调压回路，先导式溢流阀4的外控口K串接一个二位二通换向阀3和一个远程调压阀2（小规格的溢流阀）。

第三章习题答案3-1 填空题1．液压泵是液压系统的（能源或动力）装置，其作用是将原动机的（机械能）转换为油液的（压力能），其输出功率用公式（pq P ∆=0或pq P =0）表示。

2．容积式液压泵的工作原理是：容积增大时实现（吸油） ，容积减小时实现（压油）。

3．液压泵或液压马达的功率损失有（机械）损失和（容积）损失两种；其中（机械）损失是指泵或马达在转矩上的损失，其大小用（机械效率ηm ）表示；（容积）损失是指泵或马达在流量上的损失，其大小用（容积效率ηv ）表示。

4．液压泵按结构不同分为（齿轮泵）、（叶片泵）和（柱塞泵）三种，叶片泵按转子每转一转，每个密封容积吸、压油次数的不同分为（单作用）式和（双作用）式两种，液压泵按排量是否可调分为（定量泵）和（变量泵）两种；其中（单作用式叶片泵）和（柱塞泵）能做成变量泵；（齿轮泵）和（双作用式叶片泵）只能做成定量泵。

5．轴向柱塞泵是通过改变（斜盘倾角）实现变量的，单作用式叶片泵是通过改变（偏心距）实现变量的。

3-2 画出下列图形符号单向定量液压泵： 双向定量液压泵：单向定量液压马达： 双向变量液压马达：3-3 问答题1．液压泵完成吸油和压油必须具备的条件是什么？答：(1)具有若干个可以周期性变化的密封容积。

(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。

2．液压泵的排量和流量各决定于哪些参数？理论流量和实际理论的区别是什么？写出反映理论流量和实际流量关系的两种表达式。

答：液压泵的排量取决于密封容积的几何尺寸，与泵的转速和泄漏无关。

液压泵的流量取决于液压泵的排量和泵的转速。

理论流量是指在不考虑泄漏的情况下，单位时间内所排出液体的体积。

实际流量是指在考虑泄漏的情况下，单位时间内所排出液体的体积。

l t q q q -=；v V t q q η=。

3．齿轮泵的泄漏方式有哪些？主要解决方法是什么？答：齿轮泵泄漏方式有三个：齿轮端面和端盖间的轴向间隙；齿轮外圆和壳体内孔间的径向间隙以及两个齿轮的齿面啮合处。

《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。

数控机械传动知识点总结一、数控机床的传动方式1. 机械传动机械传动是数控机床上常用的传动方式，主要包括齿轮传动、链传动、带传动等。

在数控机床中，齿轮传动多用于主轴传动，链传动多用于变速传动，而带传动则多用于传动副的传动。

2. 电气传动电气传动是借助电机实现传动，采用变频器和伺服系统实现步进传动或闭环控制，因此能够实现高速、高精度的传动效果。

3. 液压传动液压传动主要通过液压缸来实现工件夹紧、换刀、换位、旋转等功能。

液压传动具有功率密度大、传动平稳、操作方便等特点，因此在数控机床上应用广泛。

二、机械传动的知识点1. 齿轮传动(1) 齿轮传动的分类按传动方式分为平行轴齿轮传动和直角轴齿轮传动；按齿轮传动比分为等速齿轮传动和非等速齿轮传动。

(2) 齿轮的参数和计算齿轮的参数主要包括模数、齿数、分度圆直径、齿顶高等，计算齿轮的参数需要考虑传动比、中心距、齿轮厚度等。

(3) 齿轮的制造和精度齿轮的制造主要包括铸造、锻造、车削和磨削等工艺，在制造过程中需要控制齿轮的模数、齿数、齿顶隙、齿根圆等参数，以保证齿轮的精度。

2. 链传动(1) 链传动的工作原理链传动依靠链条的柔性来传递动力，链条包括链轮、链板和滚子，在传动过程中需要保证链条的张紧和润滑。

(2) 链条的计算和设计链条的计算主要包括链条的尺寸、链轮的选择、链条的轴距、链条的张紧方式等，需要根据实际传动功率和工作条件来确定。

3. 带传动(1) 带传动的分类带传动分为平动带传动和皮带传动，其中平动带传动主要用于长距离传递功率，而皮带传动主要用于变速传动和工作环境要求较严格的场合。

(2) 带传动的设计和计算带传动的设计需要考虑带速比、中心距、带轮尺寸、带条数、张紧装置等参数，同时还需要考虑带传动的强度和工作效率。

三、电气传动的知识点1. 电机的分类与特点电机根据使用场合可以分为交流电机和直流电机，根据工作原理可以分为异步电机和同步电机，根据结构形式可以分为开放式电机和封闭式电机。

液压传动原理液压传动技术是一种利用液体压力传递动力的传动方式，广泛应用于机械、航空航天、冶金、化工等领域。

本文将深入探讨液压传动的原理、工作原理以及其在工程中的应用。

一、液压传动的基本原理液压传动是利用流体传递来实现机械能的传递和动力控制的一种传动方式。

其基本原理是利用液体在受力后产生的流动压力，通过管道将动力传递到所需的位置。

液压传动系统一般由液压泵、执行元件（液压缸、液压马达等）、传动管路和控制装置组成。

二、液压传动的工作原理液压传动系统的工作原理是通过液压泵将液体通过管路送到液压缸或液压马达，从而实现机械能的转换。

当液压泵启动时，会在液体中产生一定的压力，液压泵将液体压力输送到液压缸或液压马达，使其产生相应的力或转矩。

1.液压传动的优点•传动平稳：液压传动具有缓冲性能，能够平稳传递力和动量，减少机械传动过程中的冲击和震动。

•可靠性高：液压传动系统结构简单，零件少，易于制造和维修，因此具有高可靠性。

•传递功率大：液压传动系统能够承受较大的动力负荷，适用于大功率传动。

2.液压传动的缺点•油液泄漏：液压传动系统中的油液有可能发生泄漏，造成能源浪费和环境污染。

•温度升高：液压传动系统在工作过程中会产生大量的热量，导致系统温度升高，需要采取降温措施。

三、液压传动系统的应用液压传动系统被广泛应用于各个领域，特别是工程机械和航空航天等重要领域。

以下是液压传动系统在工程中的常见应用：1.液压制动系统：液压制动系统广泛应用于汽车、火车、电梯等系统中，通过液压传动实现车辆的制动。

2.液压升降系统：液压升降系统广泛应用于起重机、电梯等设备中，通过液压传动实现物体的升降。

3.液压传动系统：液压传动系统广泛应用于工程机械中，如挖掘机、装载机等。

通过液压传动实现机械臂的伸缩、斗杆的升降等动作。

4.液压驱动系统：液压驱动系统广泛应用于飞机、船舶等设备中，通过液压传动实现舵机、起落架等部件的控制。

结论液压传动技术作为一种重要的传动方式，具有传递平稳、传递功率大和可靠性高等优点。

《液压传动与控制》习题集液压传动课程组兰州工专内部使用前言《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写，于1994年6月由重庆大学出版社出版。

阅历十余年，液压传动的内容发展很快，所以修订后再出版。

为有利于教学，编了该教材的思考题与习题集，仅供参考。

编者2005年月目录绪论 (4)第一章工作介质及液压流体力学基础 (4)第二章液压泵及液压马达 (7)第三章液压缸 (9)第四章控制阀 (10)第五章液压辅件 (13)第六章液压基本回路 (14)第七章典型液压系统分析 (19)第八章液压系统的设计与计算 (20)第九章液压伺服控制系统 (20)第十章液压系统（设备）的安装、调试、使用及维护 (21)第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)绪论0-1 何谓液压传动？其基本工作原理是怎样的?0-2 结合图0-2所示的液压系统图，说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较，有哪些优缺点?第一章 工作介质及液压流体力学基础1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种，并分别叙述其粘度单位。

1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么?1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时，其活塞运动速度由什么来决定?1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别?1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态，为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?1-8有200cm 3的液压油，在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ；同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2＝51s 。

该油的恩氏粘度oE 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么?解：3511532150==t t E ＝()cst E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ；新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt ，其密度ρ = 900kg ／m 3，求其动力粘度和恩氏粘度各为多少?解：()cp v 1810900102036=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ由 t t E E v/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E()1626204264.88420202±=⨯-⨯⨯-±=t E 875.21=t E 375.02-=t E（舍去）1-10如图所示直径为d ，重量为G 的柱塞浸没在液体中，并在F 力作用下处于静止状态。

《矿山机械》作业习题第一篇液压传动技术基础第一章流体力学基础1、流体的重度和密度有何区别及联系？2、什么是流体的粘性，它对流体流动起什么作用？3、什么叫流体的静压力？它具有什么特性？4、什么叫绝对压力？什么叫相对压力？5、水平面是等压面的条件是什么？6、什么叫稳定流动？第二章液压传动基本概念与工作流体1、什么叫液压传动？说明它的工作原理。

2、什么叫液压系统？它由哪几个部分组成？各部分的作用是什么？3、液压传动对工作液体有什么基本要求？4、为什么要限定工作液体的工作温度？5、增粘剂和抗磨剂有什么作用？6、说明常用液压油的性能和适用条件。

7、什么是乳化液？其主要成分是什么？8、配制乳化液应注意哪些问题？9、怎样选择液压传动的工作液体？采煤机液压系统宜用哪种液压油？怎样确定换油期？第三章液压泵1、液压泵的工作原理是什么？2、液压泵的额定压力和工作压力有何不同？流量与压力有无关系？流量和排量有什么不同？3、容积效率表示什么意义？在工业上如何测试？4、齿轮泵存在哪几个共性问题？通常如何解决？4、什么是困油现象？5、YBC型齿轮泵在结构上有何特点？6、说明单流向摆线转子泵的工作原理。

7、叶片泵的径向密封采用哪些方法？8、说明斜盘式轴向柱塞泵的工作原理9、说明斜轴式轴向轴塞泵的工作原理。

10、为什么高压系统普遍采用柱塞泵？第四章液压马达与液压缸1、液压马达的输出扭矩和转速如何计算？2、说明齿轮式、叶片式及斜轴式轴向柱塞马达的工作原理。

3、说明行星转子式摆线马达的工作原理。

BM型摆线马达有哪些结构特点？5、什么是内曲线马达的敲缸现象？6、分析增压缸的工作原理。

第五章液压控制阀1、液控单向阀和单向阀有何区别？分析双级卸载液控单向阀的工作原理。

2、说明滑阀式换向阀的工作原理。

明确“位”和“通”以及滑阀机能的含义。

3、换向阀有哪几种操纵方式？干式电磁铁和湿式电磁铁有何区别？4、溢流阀起什么作用？说明先导式溢流阀的工作原理。

《液压与气压传动》习题解答第1章液压传动概述１、何谓液压传动？液压传动有哪两个工作特性？答：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转化为液体的压力能，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。

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。

２、液压传动系统有哪些主要组成部分？各部分的功用是什么？答：⑴动力装置：泵，将机械能转换成液体压力能的装置。

⑵执行装置：缸或马达，将液体压力能转换成机械能的装置。

⑶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的装置。

⑷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等作用的装置。

⑸传动介质：液压油，传递能量。

３、液压传动与机械传动、电气传动相比有哪些优缺点？答：液压传动的优点：⑴输出力大,定位精度高、传动平稳，使用寿命长。

⑵容易实现无级调速，调速方便且调速范围大。

⑶容易实现过载保护和自动控制。

⑷机构简化和操作简单。

液压传动的缺点：⑴传动效率低，对温度变化敏感，实现定比传动困难。

⑵出现故障不易诊断。

⑶液压元件制造精度高，⑷油液易泄漏。

第２章液压传动的基础知识1、选用液压油有哪些基本要求？为保证液压系统正常运行，选用液压油要考虑哪些方面？答：选用液压油的基本要求：⑴粘温特性好，压缩性要小。

⑵润滑性能好，防锈、耐腐蚀性能好。

⑶抗泡沫、抗乳化性好。

⑷抗燃性能好。

选用液压油时考虑以下几个方面，⑴按工作机的类型选用。

⑵按液压泵的类型选用。

⑶按液压系统工作压力选用。

⑷考虑液压系统的环境温度。

⑸考虑液压系统的运动速度。

⑹选择合适的液压油品种。

2、油液污染有何危害？应采取哪些措施防止油液污染？答：液压系统中污染物主要有固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物等杂物。

其中固体颗粒性污垢是引起污染危害的主要原因。

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。