液压传动基本知识.(DOC)
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（最新）液压传动基础知识
第二章液压传动基础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、零件起着润滑、冷却和防锈作用。
液压介质的性能对液压系统的工作状态有很大影响，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。
因此，了解工作介质的种类、基本性质和主要力学特性，对于正确理解液压传动原理及其规律，从而正确使用液压系统都是非常必要的。
这些内容也是液压系统设计和计算的理论基础。
第一节液压传动的工作介质一、工作介质的物理特性（一）密度Vm （kg/m 3或kg/cm 3）（2-1）式中，m ──液体的质量（kg ）；V ──流体的容积（m 3或cm 3）。
流体的密度随温度和压力而变化，对于液压系统的矿物油，在一般使用温度与压力范围内，其密度变化很小，可近似认为不变。
其密度900kg/m 3。
空气的密度随温度和压力变化的规律符合气体状态方程。
在标准状态下空气的密度为12.93 kg/m 3。
（二）流体的粘性1.粘性的含义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。
处于相对静止状态的流体中不存在剪切变形，因而也不存在变形的抵抗，只有当运动流体流层间发生相对运动时，流体对剪切变形的抵抗，也就是粘性才表现出来。
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。
2.牛顿内摩擦定律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。
图2-1 液体的粘性示意图当液体流动时，由于液体与固体壁面的附着力及流体本身的粘性使流体内各处的速度大小不等，以流体沿如图2-1所示的平行平板间的流动情况为例，设上平板以速度0u 向右运动，下平板固定不动。
液压传动基本知识.
第一章液压传动基本知识&1——1液压系统的组成和图形符号液压系统有五部分组成：1 动力元件 2 执行元件 3 控制元件4 辅助元件5 工作介质1 密度p=m/v p≈850~900kg/m32 可压缩性液体受压力作用而发生体积减小的性质称为压缩性。
对于一般的液压系统，可认为油液是不可压缩的。
3黏性；阻碍液体分子间相对运动的性质称为液体的黏性液压油的黏性是用黏度来度量的可分为动力黏度运动黏度相对黏度三种。
液体的黏度随压力的增大而增大，但增大的数值不大。
随温度的升高而减小，称为液压油的黏—温特性。
4 对液压油的要求（1）合适的黏度(2) 润滑性能好(3) 质地纯净，不含有杂质。
（4）良好的稳定性，长期在高温~高压及高速下使用，仍保持原有的化学成分不变，不易老化。
（5）在工作范围内，闪点燃点要高，以满足防火的要求，凝固点和流动点要低，以保证油液在低温下正常使用。
（6）没有腐蚀性，良好的相容性。
5 液压油的污染（1）残留物的污染（2）侵入物的污染（3）生成物的污染&1——3液体的力学基础所谓“液体静止”就是液体内部的质点间无相对运动，即不呈现黏性。
1静力学基本方程p=p0 +pgh2 绝对压力=大气压力+相对压力即p=p0+pgh真空度=大气压力-绝对压力3帕斯卡原理；在密闭容器内，施加于静止液体的压力将以等值同时传到液体各点，这就是静压传递原理，俗称帕斯卡原理。
F1/A1=F2/A24 静止液体对固体表面的作用力即F=PA=P∏D2 /4液体静压力 P该平面面积 A5 连续性方程V1A1=V2A2=q平均流速与通流截面积成反比q流量。
第二章 液压传动基础知识
F p A
式中 F——法向作用力（N）； A——承压面积（m2）。 在这里压力与压强的概念相同，物理学中称为压强，工程实际中称为 压力。
。 静止液体压力具备两个重要特性：
1)压力的方向总是垂直指向承压表面； 2)流体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。
第2章
2.液体静压力 液体处于静止状态下的压力称为液体静压力。
与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h = 1m，设液 体的密度为ρ= 1000㎏/m3，试求容器内的真空度。
解：以液面为等压面，由液体静压力基本方程得
p +ρgh = pa 所以真空度为
pa－p = ρgh =1000×9.8×1 =9800（Pa）
如图所示，密闭容器中充满了密度为ρ的液体，柱塞直径为d， 重量为FG，在力F作用下处于平衡状态，柱塞浸入液体深度为h。
§2.1 液压油
一、 液压油的主要性质
1.密度
单位体积液体的质量称为液体的密度。液体的密度为
m ρ V
式中
m：液体的质量(kg)； V：液体的体积（m3）； 液压油的密度ρ=900 kg/ m3
液压油的密度随压力的升高而增大，随着温度的升高而减小。但 在通常的使用压力和温度范围内对密度的影响都极小，一般情况下可视 液压油的密度为常数，其密度值为900 kg/m3。
• 作用在大活塞上的负载F1形成
液体压力 p= F1/A1
• 为防止大活塞下降，在小活 塞上应施加的力
•
F2= pA2= F1A2/A1
由此可得
• 液压传动可使力放大，可使力
缩小，也可以改变力的方向。
• 液体内的压力是由负载决定 的。
如图：已知活塞1的面积A1=1.13X10-4m2，液压缸活塞2的面积
液压传动基本知识
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：1MPa （兆帕）=106Pa （帕）1MPa （兆帕）~10kgf/ce2、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：过滤器 /VNX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（0形圈用）：3. 常用标记方法：挡圈ADXdXa千斤顶双向锁 截止阀安全阀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。
液压传动基础知识
液体的可压缩性一般用体积弹性模量K来表示 K
温度增加时，K值减小，在正常工作范围内，有5%~25%的变化；
整理课件
压力增大时，K值增大，当p≥3MPa时，K基本上不再增大；
当工作介质中混有气泡时，K值将大大减小。
《液压与气压传动》
一、液压传动工作介质的性质
3、粘性
粘度与温度、压力的关系：
温度升高，粘度下降。变化率的大小直接影响液压传动 工作介质的使用。粘度对温度的变化十分敏感。 压力增大，粘度增大，在整一理课般件 液压系统使用的压力范围 内，增大的数值很小，可忽略不计。
《液压与气压传动》
一、液压传动工作介质的性质
4、其它性质 液压传动介质还有其它一些性质，如：
可认为是常值
压力提高，密度稍有增加。
我国采用20℃时的密度作为油液的标准密度，以ρ20表示。
《液压与气压传动》
一、液压传动工作介质的性质
2、可压缩性 压力为p0、体积为V0的液体，如压力增大△p时，体积减小 △V，则体积的可压缩性可用体积压缩系数来表示
1 V
p V0
即单位压力变化下的体积相对变化量
稳定性（热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性
等）
抗泡沫性 抗乳化性 防锈性 润滑性 相容性（对所接触的金属整、理密课件封材料、涂料等的作用程度）
《液压与气压传动》
二、对液压传动工作介质的要求
不同的工作机械、不同的使用情况对工作介质的要求有很大不同。 液压传动工作介质应具备如下性能： ➢合适的粘度，ν40=（15-68）×10-6m2/s，较好的粘温特性 ➢润滑性能好 ➢质地纯净，杂质少 ➢对金属和密封件有良好的相容性 ➢对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性 ➢抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好 ➢体积膨胀系数小，比热容大 整理课件 ➢流动点和凝固点低，闪点和燃点高 ➢对人体无害，成本低
液压传动基础知识
顺序阀的作用
1) 2) 3) 4)
用以实现多缸的顺序动作 和单向阀组合成单向顺序阀 ，保持垂直液压缸不因自重而下落， 起平衡阀作用‘ 液控顺序阀利用外界压力油控制，实现液压缸动作的转换。 43 将液控顺序阀的出口接油箱，实现双泵系统的大泵卸荷。
3.1 外控式顺序阀（直动式） 功能及原理
这种外控式顺序阀， 阀芯接两个不同的切换 状态，“开”和“关”。外 部 控制油被引到阀芯的检测 面上，所产生的作用力与 弹簧力相比较，当作用力 大于弹簧力，阀芯打开， 反之，阀芯关闭。
52
30
31
32
压力控制阀
1.1压力阀的功能原理及符号
33
一. 溢流阀 1.1 直动式溢流阀 功能及原理
溢流阀最重要的功能,就是限制系统 压力,从而对各个元件以及管路进行 保护,防止超载和爆裂的危险,因此 该阀 也叫安全阀 . 当系统压力达到其调定值,溢流阀开 始起限压作用,原来关闭的阀 这时 开启,多余的流量经阀口流回油箱. 采用这种方式,溢流阀是装在旁路的. 注意:溢流阀溢流损耗的功率 P=PXQ
42
3 顺序阀
功能与原理
顺序筏是用来控制液压系统中各执行元件的动作先后顺序。依 控制压力的不同，顺序阀可分为内控式和外控式两种。内控式 用阀进口处的压力控制阀星的开启，外控式用外来的控制压力 油控制阀芯的开启。（所以又叫液控顺序阀） 顺序阀亦有直动式、先导式两种，前者用于低压，后者用于高 压。 顺序阀与溢流阀结构基本相似，不同的只是顺序阀出油口通向 系统的另一油路，而溢流阀出口通油箱。此外，顺序阀进出口 都有压力油，所以它的泄油口L必须单独外接油箱。
换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动使油路接通、断 开或变换油流方向，从而使液压执行元件启动、停车或 变换运动方向。 换向阀的名称型号是按其有效油口的数量（不计控制油 口）和开关位置数量而定。
液压传动基础知识.
第一章液压传动基础知识一、填空题1．液压传动是利用系统中的液体作为工作介质传递运动和动力的一种传动方式。
2．液压泵是利用密闭容积由小变大时，其内压力，密闭容积由大变小时，其内压力的原理而吸油和压油的。
3．液压系统由、、、和五部分组成。
4．液压泵是将原动机输入的转变为液体的的能量转换装置。
它的功用是向液压系统。
5．液压缸是将液体的压力能转变为的能量转换装置；液压马达是将液体的压力能转变为的能量转换装置。
6．各种液压阀用以控制液压系统中液体的、和等，以保证执行机构完成预定的工作运动。
7．辅助装置包括油箱、油管、管接头、过滤器、压力表和流量计等，它们分别起、、、和等作用。
8．目前液压技术正向着、、、、、及液压与相结合的方向发展。
9．液体流动时，的性质，称为液体的粘性。
10．液体粘性用粘度表示。
常用的粘度有、和。
11．液体的动力粘度μ与其密度ρ的比值称为，用符号表示，其国际单位为，常用单位为，两种单位之间的关系是。
12．将mL被测液体在θ°C时由恩氏粘度计小孔中流出所用的时间t1与mL 蒸馏水在°C时由同一小孔中流出所用的时间t2之比，称为该被测液体在θ°C时的，用t2表示。
13．矿物油在15°C时的密度约为，水的密度为。
14．液体受压力作用而发生体积变化的性质，称为液体的。
在或时，应考虑液体的可压缩性。
15．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动件速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较的液压油；当工作压力低，环境温度低或运动件速度较快时，为了减小功率损失，宜采用粘度较的液压油。
16．液体为相对静止状态时，其单位面积上所受的法向压力，称为，用符号表示。
其国际单位为，常用单位为，工程单位为，它们之间的关系为。
17．液压系统的工作压力决定于。
18．在密闭系统中，由外力作用所产生的压力可，这就是静压力传递原理。
19．液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与的乘积。
《液压与气压传动》第一章 液压传动基本知识
6.31 7.31 E 106 m2/s E
5）粘度的特性 ① 温度↑→粘度↓, 较明显, 如图1-3（下一页）。 ② 压力↑→粘度↑, 不明显
温度↑→粘度↓ 4. 其它性质 略，具体参阅教材P10。
二、对液压油液的要求
1) 合适的粘度,ν40=(15～68)×10-6 m2/s，较好的粘温特性 2) 润滑性好； 3) 质地纯净，杂质少； 4) 对金属和密封件有良好的相容性； 5) 对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性； 6) 抗泡末性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好； 7) 体积膨胀系数小，比热容大； 8) 流动点和凝固点低，闪点和燃点高； 9) 对人体无害，成本低。
恩氏粘度的定义： 是用恩氏粘度计测定。将200mL温度为t℃的被测液体 装入粘度计的容器内，使之由其下部直径为2.8mm的小 孔中流出, 测出液体流尽所需的时间t1(s)。再测出200mL 温度为20℃的蒸馏水在同一粘度计中流尽所需的时间t2 (s)。这两个时间的比值即为被测液体在t℃下的恩氏粘 度，Et t1 t2 ，一般以20℃、50℃和100℃作为测定粘 E20 E50 E 度的标准温度，分别记为 、 和 100 。 恩氏粘度与运动粘度的换算关系为
（1-4）
μ——粘性系数。 粘性动画
若以τ表示单位面积上的内摩擦力，则有
du dy
（1-5）
上式便称为牛顿内摩擦定律。 2）动力粘度μ 用牛顿内摩擦定律中的粘性系数μ 表示的粘度称为动 力粘度，又称绝对粘度。
物理意义：指在单位速度梯度下流动时单位面积上产生 的内摩擦力的大小。 du
N s 法定计量单位： Pa· 1Pa s 1 2 s m
2.静压力基本方程的物理意义 图1-5 1) 取A 点列写静压力基本方程， p po gh po g z0 z
液压传动基础知识
液压传动基础知识 Revised by Jack on December 14,20201章液压传动基础知识1、液压油的密度随温度的上升而，随压力的提高而。
2、在液压系统中，通常认为液压油是不可被压缩的。
（）3、液体只有在流动时才会呈现出，静止液体是粘性的。
4、液体的黏度是指它在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的。
5、液压油压力增大时，粘度。
温度升高，粘度。
6、进入工作介质的固体污染物有四个主要根源，分别是、、和。
7、静止液体是指液体间没有相对运动，而与盛装液体的容器的运动状态无关。
8、液体的静压力具有哪两个重要的特性9、液体静压力的基本方程是p=p0+ρgh,它说明了什么（如何看待液体静压力基本方程）10、液体静压力基本方程所包含的物理意义是：静止液体中单位质量液体的和可以互相转换，但各点的总能量却保持不变，即。
11、液体中某点的绝对压力是,大气压为 Mpa，则该点的真空度为 Mpa，相对压力Mpa12、帕斯卡原理是在密闭容器中，施加于静止液体上的压力将同时传到各点。
13、液压系统中的压力是由决定的。
14、流量单位的换算关系：1m3/s=( )L/min A 60 B 600 C 6×104 D 100015、既无粘性又不可被压缩的液体称为。
16、液体流动时，若液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种流动称为。
A 二维流动 B 时变流动 C 非定常流动 D 恒定流动17、单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为。
A 流量B 排量C 流速D 质量18、在液压传动中，能量损失主要表现为损失。
A 质量B 泄露C 速度 D 压力19、压力损失主要有压力损失和压力损失两类。
液体在等直径管中流动时，产生压力损失；在变直径、弯管中流动时，产生压力损失。
20、液体在管道中流动时有两种流动状态，即和，前者力起主导作用；后者力起主导作用。
液体的流动状态可用来判别。
21、当小孔的通流长度l与孔径d之比l/d≤时称之为小孔。
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。
.
17
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
▪ 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
液压传动基本知识
按传动件（工作介质）不同，
传动
机械传动 电气传动 流体传动 复合传动
液体传动 气体传动
液力传动 液压传动
第一章 液压传动基本知识
传动装置：
一、液压传动的发展历史
第一阶段： 液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795 年世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史，但由于没有 成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，发展 缓慢，几乎停滞。
工程机械液压与液力传动
第一章 绪 论
第一节 液压传动的应用
机器 原动机——动力源 的组成
电动机
内燃机
燃气轮机
其它形式
第一章 绪 论
第一节 液压传动的应用
机器 的组成
原动机——动力源 传动装置——实现动力（能量）的转换与控 制， 以满足工作机对力（转矩）、工作速 度 （或转速）及位置的要求。 工作机——对外做功
传动过程中必须经过两次能量转换 传动必须在密封容器内进行，而且密封容
积要发生变化 液压系统的基本组成、作用及图形符号？ 液压传动有那些优缺点？
作业
1、什么是液压传动？ 2、液压传动系统由哪几部分组成？各部分的
作用是什么？
第二节 液压传动基本原理
传动装置：
二、液压传动原理与组成
4、两个重要概念 （1） 液压传动中的液体压力取决于负载 （2） 流量决定速度
不考虑泄漏,运动速度与外负载无关
压力和流量是液压传动中最基本、最重要的两个 参数。
二、液压传动原理与组成
1、液压传动的基本组成
执行元件 控制元件
工作介质
动力元件 辅助元件
1、液压传动系统的基本组成
1)、动力元件 即液压泵，
液压传动基础知识
温度 ↓→ 分子间内聚力 ↑→ 油液粘度↑→压力损失↑。
并且变化十分敏感，说明温度对粘度的影响很大。 油液的粘温特性： 油液粘度随温度变化的特性称为油的粘温特性。
②压力：
压力↑→ 分子间距↓ →分子间内聚力 ↑→ 油液粘度有所↑。 a.当压力较低时，压力变化对粘度影响较小，一般不考虑。 b.当压力很高时，压力变化对粘度影响较大。
3.压力的单位
1 Pa（帕） = 1 N/m2
1MPa （兆帕）= 106 Pa
压力单位及其它非法定计量单位的换算关系： 1at（工程大气压）=1kgf/cm2=9.8×104 Pa 1mH2O(米水柱)=9.8×103 Pa 1mmHg(毫米汞柱)=1.33×102 Pa 1bar(巴) = 105 Pa≈1.02kgf/cm2
1、酸值：中和1克油液所需 KOH 的毫克数。
2、热稳定性：自身裂化、聚合 。
3、氧化稳定性：与空气及其它氧化物进行化学反应的能力 4、相容性：油液与系统中各种密封材料、涂料等非金属材 料相互接触时抵抗化学反应的能力。如不起作用或很少起 作用则相容性好。
5、抗乳化性：油液中混入水并搅动成乳化液后，水从其中 分离出来的能力。
点组成的 面称等压面，显然在重力场中静止液体的等压面
为水平面。
P0
P0
⒉静压力基本方程的物理意义
P = P0 + ρg h = P0 + ρg ( z0 － z ) = P0 + ρg z0－ρg z
h1
P0 A Z0
h
B
Z1
Z
P0 + ρg z0 = P + ρg z
0
X(基准水平面)
或
Z: 单位重量液体相对于基准平面的位能， ∴ Z 称为比位能 （位臵水头）
液压传动基础知识
1.2.1 液压传动的工作原理及特征
特征一：力（或力矩）的传递是按照帕斯卡定律（静压传递定律）进行的。
p
F1 W A1 A2
压力取决于负载
压力的国际单位是帕斯卡（Pa）， 实际中常用兆帕（MPa）这一单 位，1MPa＝106Pa，另外在工程 中也常用单位巴（bar）， 1bar=1kgf/cm2≈0.1MPa，欧美国 家习惯使用psi（磅/平方英寸）作 单位，1psi=0.069bar =0.0069MPa。
1.传动方式的分类
◦ 原动机→传动机→工作机 ◦ 传动通常分为机械传动、电气传动和流体传动以及 它们的组合—复合传动等。 ◦ 机械传动—发展最早、目前应用最普遍的传动形式 ◦ 电气传动—在有交流电源的场合得到了广泛的应用
◦ 流体传动—液体传动（液压传动和液力传动）和气 体传动
• 以液体为工作介质进行能量传递和控制的传动方式 称为液体传动，它包括液压传动和液力传动。
1.3 液压传动的优缺点及应用
2.液压传动的主要缺点
◦ 1）液压传动不可避免地存在泄漏，同时，液 体又不是绝对不可压缩的，因此不宜在传动比 要求严格的场合采用。 ◦ 2）液压传动在工作过程中存在能量损失，如 摩擦损失、泄漏损失等，因此其传动效率较低， 一般为75%~80 %，故不宜用于远距离传动。而 且泄漏要及时妥善处理，否则不仅污染场地， 而且若附近有火种存在时，还可能引起火灾和 爆炸事故。
◦ 3）液压传动对油温的变化比较敏感，原因是 温度变化会引起液体茹性发生变化，使系统泄 漏增加，执行元件的工作性能也变坏，因此， 不宜在低温和高温条件下工作。 ◦ 4）为了减少泄漏，液压元件的制造精度要求 较高，因此，液压元件的制造成本较高，而且 对油液的污染比较敏感。 ◦ 5）液压系统故障的诊断比较困难，因此对维 修人员提出了更高的要求，既需要系统地掌握 液压传动的理论知识，又要具有一定的实践经 验。
液压传动基础知识
液压传动：用液体作为工作介质， 并以其压力能进行能量的传递称为液 压传动。（也称为静液传动或容积式 传动）
• 这里我们主要讲液压传动。因为现阶段工 程机械（包括路面机械、土方机械、起重 机械等）能量传递多数采用液压传动。
液压传动基础知识
第二节液压传动工作原理
一、 液压传动的定义：
借助于处于密闭容积内的液体的压
液压传动基础知识
第三节液压系统的组成和特点
●液压系统的组成：
液压系统由四个部分组成，即液压能 源元件，液压执行元件，液压控制元件和 液压辅助元件。 1. 液压能源元件
液压能源元件主要是液压泵，他将原 动机的机械能转换为液体的压力能，给液 压系统供给流量。
液压传动基础知识
2. 液压执行元件
液压执行元件是将液体的压力能 转换为机械能，带动工作负载作功。 液压执行元件包括液压缸和液压马达。
从上述液压千斤顶的工作原理中可以看出， 力从活塞1传到活塞8是通过液体进行的。因此， 活塞与液体间有力的作用，单位面积上所受的 力成为液体压力，如果不考虑液压损失和认为 活塞的运动是稳定运动，根据帕斯卡原理，油 室Ⅰ和油室Ⅱ的液体压力相等。
因此，我们可以清楚地看到，液压传动是用 液体作为工作介质，靠液体压力能来传递能量。
3. 液压控制元件
液压控制元件是各种控制阀，在 液压系统中起控制液体压力、流量和 液流方向的功能，以满足工作机构对 力、速度、位置和运动方向的要求。 液压控制阀包括压力控制阀、流量控 制阀和方向控制阀。
液压传动基础知识
4. 液压辅助元件
液压辅助元件包括密封件、油管、管 接头、蓄能器、滤油器、油箱、冷却器、 加热器等。虽然他们在液压系统中起辅 助作用，但对液压系统的正常工作、效 率、寿命等都有较大的影响。
• 这里我们主要讲液压传动。因为现阶段工 程机械（包括路面机械、土方机械、起重 机械等）能量传递多数采用液压传动。
液压传动基础知识
第二节液压传动工作原理
一、 液压传动的定义：
借助于处于密闭容积内的液体的压
液压传动基础知识
第三节液压系统的组成和特点
●液压系统的组成：
液压系统由四个部分组成，即液压能 源元件，液压执行元件，液压控制元件和 液压辅助元件。 1. 液压能源元件
液压能源元件主要是液压泵，他将原 动机的机械能转换为液体的压力能，给液 压系统供给流量。
液压传动基础知识
2. 液压执行元件
液压执行元件是将液体的压力能 转换为机械能，带动工作负载作功。 液压执行元件包括液压缸和液压马达。
从上述液压千斤顶的工作原理中可以看出， 力从活塞1传到活塞8是通过液体进行的。因此， 活塞与液体间有力的作用，单位面积上所受的 力成为液体压力，如果不考虑液压损失和认为 活塞的运动是稳定运动，根据帕斯卡原理，油 室Ⅰ和油室Ⅱ的液体压力相等。
因此，我们可以清楚地看到，液压传动是用 液体作为工作介质，靠液体压力能来传递能量。
3. 液压控制元件
液压控制元件是各种控制阀，在 液压系统中起控制液体压力、流量和 液流方向的功能，以满足工作机构对 力、速度、位置和运动方向的要求。 液压控制阀包括压力控制阀、流量控 制阀和方向控制阀。
液压传动基础知识
4. 液压辅助元件
液压辅助元件包括密封件、油管、管 接头、蓄能器、滤油器、油箱、冷却器、 加热器等。虽然他们在液压系统中起辅 助作用，但对液压系统的正常工作、效 率、寿命等都有较大的影响。
液压传动的基本知识
液压传动的基本知识第一章液压传动的基本知识思考与练习1, 液压油在液压传动中有何作用答:液压油作为液压传动的工作介质,在液压系统中起着能量传递,润滑,防腐, 防锈,冷却等作用.2, 液压系统中常用液压油有哪几类其中哪种油在大多数液压系统中采用其主要优缺点是什么答:液压系统中常用液压油主要有三大类:矿油型,乳化型,和合成型.其中,矿油型为大多数液压系统所采用.矿油型的主要优缺点为品种多,润滑性好,腐蚀性小,化学稳定性好,成本低,使用范围广等优点.主要缺点是易燃.3, 什么是液体的体积弹性模量答:液体体积压缩系数的倒数,称为体积弹性模量K,简称体积模量.即K=1 /.4, 什么是液体的黏性黏度有哪几种表示方法说明它们的国际单位.牌号L-HL-22的含义是什么答:液体的黏性:液体在外力作用下流动(或有流动趋势)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.黏度有动力粘度,运动粘度和相对黏度三种表示法.国际单位分别为Pa s(帕秒),和无量纲.L-HL22普通液压油在40 时运动粘度的中心值为22.5, 温度和压力如何影响液体的黏度答:液体的粘度随液体的压力和温度而变.对液压传动工作介质来说,压力增大时,粘度增大.在一般液压系统使用的压力范围内,增大的数值很小,可以忽略不计.但液压传动工作介质的粘度对温度的变化十分敏感,温度升高,粘度下降. 这个变化率的大小直接影响液压传动工作介质的使用.6, 使用液压油有哪些要求答:(1)合适的粘度和良好的粘温特性;(2)良好的润滑性;(3)纯净度好,杂质少;(4)对系统所用金属及密封件材料有良好的相容性.(5)对热,氧化水解都有良好稳定性,使用寿命长;(6)抗泡沫性,抗乳化性和防锈性好,腐蚀性小;(7)比热和传热系数大,体积膨胀系数小,闪点和燃点高,流动点和凝固点低.凝点——油液完全失去其流动性的最高温度)（8)对人体无害,对环境污染小,成本低,价格便宜总之:粘度是第一位的7, 液压油品种选好后如何选择液压油的黏度使用中常根据哪类元件选择黏度答:首先根据工作条件(v,p ,T)和元件类型选择油液品种,然后根据液压泵的类型及其要求来选择液压油的粘度和牌号.通常慢速,高压,高温:μ大(以↓△q),快速,低压,低温:μ小(以↓△P).8, 液压油污染原因有哪些污染有何危害怎样控制污染污染度等级代号19/16的含义是什么答:液压油的污染是液压系统发生故障的主要原因.因此,对液压油的正确使用及污染控制是提高液压系统综合性能的重要手段.污染的原因:(1)残留污染:装配中的残留物,如毛刺,切屑,型砂,棉纱等.(2)侵入污染:因密封不完善由系统外部侵入的污染物.(3)生成污染:运行中本身生成的污染物.如腐蚀剥落的金属颗粒,油液老化后胶状生成物等.污染的危害:(1)固体颗粒及胶状物.造成缝隙堵塞,过滤器失效,泵运转困难,阀动作失灵,产生噪声.(2)微小颗粒.加速零件磨损,擦伤密封件,泄漏增加.(3)水分和空气.降低油液润滑能力,加快油液氧化变质,在元件表面产生气蚀,系统出现振动和爬行现象.污染控制措施:(1)液压系统装配后,运转前必须用系统工作中使用的油液进行彻底清洗.(2)液压油在工作中保持清洁.尽量防止工作中空气,水分和灰尘的侵入.(3)采用合适的滤油器.并要定期检查和清洗滤油器和油箱.(4)定期更换液压油.(5)控制液压油的工作温度.一般系统控制在65℃以下,机床系统控制在55℃以下.污染等级:是指单位容积液体内固体颗粒污染物的含量.目前,等级标准有两个: (1)ISO4406国际标准,(2)NAS1638美国标准.如污染度等级代号19/16的含义为,代号19表示1mL油液中尺寸大于颗粒数的等级,颗粒数在2500~5000之间,代号16表示1mL油液中尺寸大于颗粒数的等级,颗粒数在320~640之间.9, 液体静压力有何特点压力的单位是什么答:液体静压力特点:(1)液体的静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向,即垂直并指向于承压表面.∵液体在静止状态下不呈现粘性,∴内部不存在切向剪应力而只有法向应力.(2)静止液体中任何一点所受到各个方向的压力都相等即各向压力相等∵有一向压力不等,液体就会流动,∴各向压力必须相等.压力的单位:Pa(帕)或N/m2,MPa(兆帕)或N/mm2.换算关系:1MPa=106Pa 10,由静力学基本方程可以得出哪些结论答:可以得出如下结论:(1)静止液体中任一点处的压力由两部分组成:液面压力p0 ,液体自重所形成的压力ρgh;(2) 静止液体内压力沿液深呈线性规律分布;(3) 离液面深度相同处各点的压力均相等,压力相等的点组成的面叫等压面.在重力作用下静止液体中的等压面是深度(与液面的距离)相同的水平面.11,压力有哪几种表示法什么是真空度答: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.由于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:如果液体中某点的绝对压力小于大气压力,则称该点出现真空.此时相对压力为负值,常将这一负相对压力的绝对值称为该点的真空度.12,什么是静压传递原理答:静压传递原理即帕斯卡原理:若在处于密封容器中静止液体的部分边界面上施加外力使其压力发生变化,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,则液体中任一点的压力均将发生同样大小的变化.13,理想液体是一种怎样的液体什么是稳定流动答:理想液体就是指没有粘性,不可压缩的液体.稳定流动:当液体流动时,如果液体中任一点的压力,速度和密度都不随时间而变化的流动.14,什么是流量什么是平均流速说明单位.答:流量:单位时间内流过某一过流断面的液体的体积.用q表示,流量的常用单位为升/分,L/min.平均流速认为通流截面上各点的流速均为平均流速,即单位为(m/s)或(m/min).15,什么实验可以观察液体流动状态影响流态的因素有哪些如何判断层流或紊流答:雷诺试验可以观察液体流动状态,流态分为层流和紊流两种状态.实验证明,液体在圆管中的流动状态不仅与管内的平均流速v有关,还和管径d, 液体的运动粘度有关.但是,真正决定液流状态的,却是这三个参数所组成的一个称为雷诺数Re的无量纲纯数.临界雷诺数:判断液体流态依据.若流动液体的雷诺数低于临界雷诺数时,流动状态为层流,反之液流的状态为紊流.即:当Re Rec为紊流.16,雷诺数的物理意义是什么写出雷诺数公式.答:雷诺数的物理意义:流动液体的惯性力与粘性力无因次之比.圆形管道雷诺数:,非圆管道截面雷诺数: Re = dHv/ν,过流断面水力直径: dH = 4A/φ式中:A——过流断面面积,φ——断面处湿周长.水力直径大,液流阻力小,通流能力大.17,理想液体伯努利方程的物理意义是什么答:伯努利方程的物理意义为:在密封管道内作恒定流动的理想液体在任意一个通流断面上具有三种形成的能量,即压力能,势能和动能.三种能量的总合是一个恒定的常量,而且三种能量之间是可以相互转换的,即在不同的通流断面上,同一种能量的值会是不同的,但各断面上的总能量值都是相同的.18,应用伯努利方程时要注意哪些问题答:应用伯努利方程时应注意的问题:(1)断面1,2需顺流向选取(否则hw为负值),且应选在缓变的过流断面上.(2)断面中心在基准面以上时,z取正值;反之取负值.通常选取特殊位置的水平面作为基准面(3)两断面的压力表示应相同,即同为相对压力或同为绝对压力.19,应用动量方程时要注意哪些问题20,压力损失有哪两类如何减少压力损失答:沿程压力损失:液体在直径不变的管路中流动,因磨擦力而产生的压力损失.局部压力损失:由于管子截面形突然变化,流动方向改变及其它形式的液阻所引起的压力损失.减少压力损失的措施:①尽量↓L,↓突变;②↑加工质量,力求光滑,速度合适;③↑A,↓v .其中v的影响最大:过高, △p↑ ∵△p∝v2 ;过低, 尺寸↑ 成本↑.21,小孔有哪几类薄壁小孔与细长小孔在影响流量因素上有哪些不同答:液体流经小孔的情况可以根据孔长l与孔径d的比值分为三种情况:l/d≤0.5时,称为薄壁小孔;0.54时,称为细长孔.通过孔口的流量与孔口的面积,孔口前后的压力差以及孔口形式决定的特性系数有关,由式可知,通过薄壁小孔的流量与油液的粘度无关,因此流量受油温变化的影响较小,但流量与孔口前后的压力差呈非线性关系;由式可知,油液流经细长小孔的流量与小孔前后的压差Δp的一次方呈正比,同时由于公式中也包含油液的粘度μ,因此流量受油温变化的影响较大.22,缝隙流量有哪两种两种流量同时存在时如何计算答:缝隙流量:分为压差流量:油液在缝隙两端压力差作用下形成的流量.剪切流量:油液在两配合面相对运动作用下形成的流量.两种流量同时存在时称为复合流量:既有压差又有剪切作用下形成的流量.计算方法如下:由公式: q = bδ3△p /12μl ± vbδ/2 计算,注意式中正负号的确定:剪切与压差流动方向一致时,取正号;剪切与压差流动方向相反时,取负号.23,哪些动作可以引起液压冲击液压冲击有何危害如何减少液压冲击答:液压冲击: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.引起液压冲击的原因:(1)迅速使油液换向或突然关闭油路,使液体受阻,动能转换为压力能,使压力升高.(2)运动部件突然制动或换向,使压力升高.液压冲击的危害:∵液压冲击峰值压力>>工作压力∴引起振动,噪声,导致某些元件如密封装置, 管路等损坏;使某些元件(如压力继电器, 顺序阀等)产生误动作,影响系统正常工作.减小液压冲击的措施:(1)延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间.(2)限制管道流速及运动部件速度v管< 5m/s ,v缸< 10m/min .(3)加大管道直径,尽量缩短管路长度.(4)采用软管,以增加系统的弹性.(5)安装蓄能器等吸收压力脉动装置.24,什么是空气的分力压什么是饱和蒸汽压答:空气的分离压:在一定温度下,当油液压力低于某一数值时,溶解在油液中的空气会迅速分离出来,产生大量气泡——空穴,该压力称为空气分离压. 饱和蒸汽压:当油液压力低于一定数值时,油液本身便迅速气化,产生大量油蒸汽时所对应的压力.25,气穴是如何产生的气穴有何危害减少气穴的措施答:气穴产生的原因:压力油流过节流口,阀口或管道狭缝时,速度升高,压力降低;液压泵吸油管道较小,吸油高度过大,阻力增大,压力降低;液压泵转速过高,吸油不充分,压力降低.气穴现象引起的危害:⑴液流不连续,流量,压力脉动⑵系统发生强烈的振动和噪声⑶发生气蚀减少气穴的措施:⑴减小小孔和缝隙前后压力降,希望p1/p2 < 3.5 .⑵增大直径,降低高度,限制流速.⑶管路要有良好密封性防止空气进入.⑷提高零件抗腐蚀能力,采用抗腐蚀能力强的金属材料,减小表面粗糙度.⑸整个管路尽可能平直,避免急转弯缝隙,合理配置.26,某液压油在大气压下的体积是50 10-3m3,当压力升高后,体积减小到49.9 10-3m3,取液压油体积模量K=700MPa,求压力升高值.解:由27,已知某油液在20℃时的运动黏度ν20=80mm2/s,在80℃时ν80=10mm2/s,试求温度为60℃时的运动黏度.提示:黏温特性曲线.解:由粘温特性曲线可知,黏度与温度成线性关系,故有28,用恩氏粘度计测得某液压油(ρ=900kg/m3)200mL流过的时间t1=153s,20℃时的蒸馏水流过的时间为t0=51s,求该液压油的恩氏粘度E,运动粘度ν和动力粘度μ.解:由1-29,如图1-18所示,液压装置,d1=20mm,D1=80mm,d2=40mm,D2=120mm,q1=25L/min,试求v1,v2,q2各为多少.解:∵∴∵∴1-30,液压油在钢管中流动,已知管道直径D=50mm液压油运动粘度ν=40mm2/s,取Rec=2320,如果液流为层流,球管内的平均流速v和通过的最大流量qmax.解:由得平均流速故最大流量为:1-31,如图1-19,已知泵的输出流量q=25L/min,吸油管直径d=25mm,泵吸油口距油箱液面高度H=0.5m,油液运动粘度ν=20mm2/s,密度ρ=900kg/m3.不计压力损失,试计算液压泵吸油口处的真空度.解:1,计算流速和雷诺数故为层流2,取油箱液面为基准面列伯努利方程为∵可忽略不计∴或故液压泵吸油口处的真空度为4410.72Pa1-32,如图1-20所示,液压油在喷管中流动速度V1=6m/s,喷管直径d=5mm,密度ρ=900kg/m3,在喷管前设置以挡板,在图1-20中,求两种情况下,射流对挡板壁面的作用力F.解:(a)设液流刚出喷管至挡板的液体为控制体,在水平方向上列其动量方程:取则所以射流对挡板壁面的力为0.636N,方向向右.(b)在水平方向上列控制体的动量方程:取则所以射流对挡板壁面的力为0.734N,方向如图.1-33,内径d=1mm的阻尼管内有q=0.4L/min的流量流过,液压油运动粘度ν=20mm2/s,密度ρ=900kg/m3,欲使管内两端保持1MPa的压力差,试计算阻尼管的长度.解:由得1-34,如图1-21所示,液压泵流量q=60L/min,吸油管直径d=25mm,管长为L=3m,泵吸油管弯头处局部阻力系数ζ=0.2,过滤器压力降△Pζ=0.01MPa(不计其它局部压力损失).液压油室温时运动粘度ν=120mm2/s,密度ρ=900kg/m3,空气分离压Pb=0.04MPa.求液压泵的最大安装高度Hmax. 解:1,计算雷诺数确定流态由故为层流2,计算压力损失沿程压损:局部压损:过滤器损失:所以总压力损失为3,计算最大安装高度Hmax取油箱表面为基准面列伯努利方程∴故液压泵的最大安装高度Hmax为1-35,节流阀口为一薄壁小孔,通过流量q=25L/min,前后压力损失△P=0.3MPa, 设流量系数C=0.61,油的密度=900kg/m3,试求节流阀口的流通面积.解:由得1-36,如图1-22所示,圆柱形滑阀,已知阀芯直径d=20mm,进口油压P1=10MPa, 出口油压为P2=9.2MPa,流量系数C=0.65,油的密度ρ=900kg/m3,求阀口开度为χ=2mm时,通过阀口的流量q等多少.+1-37^V 1-23/¨# _" Eg #G q^A×8V¨'q1=25L/min ¨#kL (R!,X_oP1=0.5MPa×8 #G rtq2=50L/min¨L(R!,X_o ~L( 4 KS(';X (5×<%1^4 KS (('2^;X (('。
液压传动基础知识
液压传动基础知识1.液压传动的工作原理液压传动是以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。
2.液压系统的主要组成(1)驱动元件指液压泵，它可以将机械能转换为液压能。
(2)执行元件指液压缸或液压马达，它是将液压能转换为机械能并分别输出直线运动和旋转运动。
(3)辅助元件辅助元件有管路与管接头、油箱、过滤器和密封件等，分别起输送、贮存液体，对液体进行过滤、密封等作用。
(4)控制和调节元件指各种阀，如压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等，用以控制液压传动系统所需的力、速度、方向等。
(5)工作介质如液压油等。
3.液压传动的特点及应用(1)优点1)易获得很大的力或力矩，并易于控制。
2)在输出同等功率下，采用液压传动具有体积小、重量轻、惯性小、动作灵敏、便于实现频繁换向等优点。
3)便于布局，操纵力较小。
(2)缺点1)由于液压传动本身的特性，易产生局部渗漏而造成能量损失较大，致使系统效率降低。
2)液压传动故障点不易查找。
(3)应用液压传动被广泛采用于冶金设备、矿山机械、钻探机械、起重运输机械、建筑机械、航空等领域中。
4.液压油的物理性质(1)密度单位体积的油液所具有的质量称为密度。
(2)重度单位体积的油液所具有的重量称为重度。
(3)粘度流体、半流体或半固体状物质抵抗流动的体积特性，它表示上述物质在受外力作用而流动时，分子间所呈现的内摩擦或流动内阻力。
(4)压缩性一般情况下油液的可压缩性可忽略不计。
5.液压油的选用选用液压油时，首先要考虑液压系统的工作条件，同时参照液压元件的技术性能选择液压油。
选择液压油时主要是确定合适的粘度，并考虑以下几点：1)液压系统的工作条件，如工作压力。
2)液压系统的环境条件，如系统油温与环境温度。
3)系统中工作机构的速度，如油液流速对传动效率及液压元件功能的影响。
6.静止液体的性质式中 Q 一一进入液压缸的流量Ci?/s);(1)液体的静压力液体在静止状态下单位面积上所受到的作用力，即p=F∕A(1-6)式中p ——液体的静压力(N∕ι112);F ——作用力(N);A ——有效作用面积(in?)。
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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 22、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 × aA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：K D F 1 DK液控; D单向; F阀; 1第一次设计; D第四修改;Y D F- 42 / 200Y液控; D单向; F阀; 42压力（42MPa）;200流量（200L/min）F D Y 400 / 40F阀; D单向; Y液控; 400流量（400L/min）; 40压力（40MPa）5、 FDY400/40K-JA液控单向阀的结构：1. 技术参数：压力： 40MPa 流量： 400L/min2. 结构：（如图）阀体（1）活塞（3）顶杆（5）隔离套（9）阀座（10）阀垫（11）阀芯（12）阀套（13）紧固套（18）螺套（17）螺堵（2）弹簧（8、16）密封件三、单向锁：1. 与液控单向阀的异同点：单向锁实际上也是液控单向阀。
在支架液压系统中，一般把闭锁千斤顶一个腔的液控单向阀称为液控单向锁，把闭锁千斤顶两个腔的双向液控单向阀称为液控双向锁。
单向锁无配液板，结构紧凑，用于闭锁千斤顶。
2. 常用规格型号：DSF1 、 YD-PK200/40 和 YDF-42/200(G)3. 结构简图、职能符号图：4. DSF1 结构：阀体阀芯阀座顶杆弹簧螺堵螺套及密封件5.工作原理，作用：同液控单向阀第三讲双向锁；安全阀、交替单向阀；球阀一、双向锁：1.特点：双向锁实际上也是液控单向阀。
双向锁在结构上由两个液控单向阀组合而成，在支架液压系统中，一般把闭锁千斤顶一个腔的液控单向阀称为液控单向锁，把闭锁千斤顶两个腔的双向液控单向阀称为液控双向锁。
2.结构简图及职能符号：结构：阀体阀套阀芯阀座双顶杆弹簧螺堵阀垫及其它密封件3.工作原理：（以护帮千斤顶为例）双向锁A、B口分别与操作阀连接，C、D口分别于千斤顶下腔、上腔连接。
操作操作阀打至伸护帮板位置，高压液从A口进入，右侧阀芯右移，A、C口沟通，高压液进入千斤顶下腔，千斤顶伸出；同时，从A口进入的高压液推动顶杆左移，推动左侧阀芯左移，D、B沟通，千斤顶上腔回液经D、B回液；操作操作阀打至收护帮板位置，同样，反之亦然；操作阀中位时，A、B均与回液连通，左右阀芯在弹簧的作用下分别紧压在自己的阀座上，不允许液体回流，护帮板被固定在某一位置上，既能承受推力负荷，也能承受拉力负荷。
也就是说：A、B液口不仅是各自单向阀的进口通道，还分别是对方单向阀的卸载液口。
4.常用规格型号：SSF4 XSS S-双向 S—锁 F—阀5.SSF4结构图：结构：阀体、阀套、单向阀芯、单向阀座、双顶杆、顶杆弹簧、单向阀弹簧、螺堵、螺套二、安全阀：安全阀属于压力控制阀，都为直动式，是溢流阀的一种特殊形式。
1.常用规格型号及职能符号：（打开图）ZH Y F 1A --中溢流量安全阀，溢流量为：32L/minZH中流量;Y溢流;F阀;1A设计序号B S Y F 百升安全阀BS百升（溢流量100L/min）;Y溢流;F阀2.职能符号：3.分类：弹簧式安全阀支架常用;充气式安全阀4.B S Y F安全阀的结构：阀体（1）、阀芯（阀针）（2）、特制O形圈（3）、弹簧座（5）、阀壳（6）、弹簧（8）、调压螺丝（9）、过滤器（13）、其它密封件(O形圈：30×3.5 22×2.4；挡圈：A30×24×1.5)5.液压支架用安全阀的作用（以立柱为例）：①使立柱保持恒定的工作阻力。
②当顶板压力超过支架工作阻力时，安全阀阀芯打开，释放立柱下腔小部分液体，以保证恒定的工作阻力，同时起到过载保护作用。
③立柱下腔压力未达到安全阀额定释放压力时，阀芯常闭，起密封作用。
三、交替单向阀：1.常用规格型号：J D F 4 C.00 J –交替 D—单向 F—阀 4C.00—设计序号结构：阀体阀芯弹簧螺纹接头 O形圈（30×3.1）2.作用： A、B 口分别为供液口，3. C为出液口；从B供液，4. 高压液推动阀芯下移（根据图示位置而5. 定）密封A口，6. 高压液从B---C；从A口供液，7. 阀芯上移密封B口，8. 沟通A、C。
为差动回路的主要控制元件。
3.主要回路（差动回路）：常用于推移千斤顶的控制和尾梁千斤顶与插板千斤顶的联动。
（如图）四、球形截至阀：球阀是一种方向控制阀，控制液流的方向，因阀芯为球形而得名。
1.常用规格型号：QJ25(G)Q—球形 J---截至阀 25—通径为Ф25mm G—公头进液。
2. 注意事项：为减小操作时的力，在公头侧阀座上上下开有两条通孔，以便于阀芯(芯球)两侧压力平衡，便于操作，这也是公头进液的原因。
安全隐患：手把搬动机构的限位、转动依靠一盘钢球，轴挡限位钢球，U形销限位轴挡（钢球座），如搬动机构O形圈损坏或钢球损坏，搬动机构有可能窜出伤人。
3. 职能符号：第四讲操纵阀三用阀一、操纵阀1. 结构特点：操纵阀是一个配液阀，它由内部结构相同的若干片组成，每片可控制支架的一组立柱或千斤顶，完成升柱、降柱或推溜、移架等动作。
每片由四个单向阀组成两个两位三通阀，相当于一个Y型机能的三位四通阀。
是方向控制阀的一种。
2. 组成：1.手把、2.压块、3.顶杆、4.5.6.7单向阀、8.阀体、9、弹簧3. 工作原理：（以立柱为例）（1）A、B口接立柱（千斤顶）上下腔，P口与泵站供给的高压液（主进液）接通，R（O）口接回液。
（2）搬动手把1向下转动，使压块2推动顶杆3向右移动，关闭单向阀4打开单向阀5，高压液从P口进入立柱下腔，立柱活柱上升，立柱上腔回液经A至单向阀6，从R口(标准叫法为O口)回液。
手把回到中位（零位）时，压块2离开顶杆，在弹簧的作用下顶杆左移打开单向阀4，关闭单向阀5从而关闭高压口。
（3）操纵阀中位时，A-O（R）、B- O(R)是相通的，P口截至。
（4）手把1向上转动，使压块2推动另一侧顶杆3向右移动，关闭单向阀6打开单向阀7，高压液从P口进入立柱上腔，立柱活柱下降，立柱下腔回液经B至单向阀4，从R口(标准叫法为O口)回液。
注意：在说明工作原理时，应根据结构简图或职能符号图来说明。
4.职能符号：操纵阀上图（b）是一种表示方法，另外也可如下图，两者等效。
中间位置时，A、B、O相通，P截止。
5. 常用规格型号：BZF（8+1）：Z—操纵 F---阀流量：200L/min；额定压力： 31.5MPa（8+1）：8片操作阀，1片配液板CZFZ400（7）：流量：400 L/min；额定压力： 31.5MPa （7）：7片操作阀，1片配液板6. BZF（8+1）：（1）BZF（8+1）操纵阀组由配液板、中片阀、首片阀组成。
(2) BZF中片阀的结构：（打开操纵阀图）阀体、阀杆、压杆组件、阀套、压紧螺套、导向套、接头、操作机构、阀杆弹簧、压杆弹簧密封件等组成。
（3）工作原理：同上。
（3）密封部位及密封件明细：部位 O形圈挡圈压紧螺套内密封： 12×1.9 A12×9压紧螺套外密封： 32×3.1 A33×28×1.5导向套： 32×3.1 A33×28×1.5阀套内密封： 20×2.4 A20×16阀套外密封： 30×3.1 A30×25接头外密封： 35×3.1 A35×30接头内密封： 23×2.4 A23×19阀杆与阀套之间用阀垫密封阀杆与顶杆组件之间用聚甲醛垫密封。
（4）主要密封处密封损坏时产生的现象：1. 压紧螺套内密封：操作时或中位时往操作机构内窜液2. 压紧螺套外密封：操作时或中位时往操作机构内窜液3. 阀套内密封：中位时高压窜液4. 阀套外密封：中位时高压窜液5. 接头内密封：中位时高压窜液6. 阀杆与阀套之间用阀垫密封：中位时高压窜液7. 阀杆与顶杆组件之间用聚甲醛垫密封：操作时窜液（5）常见故障：1. 阀套密封面损坏、阀杆阀垫损坏：中位时高压窜液，高压封不住，一部分高压液经压杆与阀杆的密封面至O口回液，一部分高压液由接头至千斤顶，由于和回液口沟通，此时压力很小，如回液口不畅，千斤顶则误动作，造成流量损失和压力损失。