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液压传动和液力传动——压力能和动能液压与气压传动系统的组成：动力装置，控制及调节装置，执行元件，辅助装置，工作介质液压传动的特点：1、与电动机相比，同等体积下，液压装置能产生更大的动力。
2、液压装置容易做到无极调节。
3、工作平稳换向冲击小，4、由于传动的泄露和液体的可压缩性所以无法保证严格的传动比，5、液压传动能量损失大，传动效率较低运动粘度、动力粘度P9 32号液压油指40摄氏度时运动粘度的平均值是32mm2/s相对粘度——恩氏度E 相对水的粘度液体是两种力：质量力和表面力P=p+pgh绝对压力，相对压力，连续性方程伯努利方程雷诺数Re=vd/v 非圆Re=vd/v d=4A/X沿程压力损失（层流紊流）P33 局部压力损失P34孔口流量P37空穴现象如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，从而导致液体中出现大量的气泡的现象危害1小液压冲击2产生气蚀3流量不稳定和压力波动防范措施1减小孔口或者缝隙前后压力降2减小吸油管路压力损失3良好密封4采用抗腐蚀能力强的金属材料液压冲击液压泵工作必要条件1形成密封溶剂2密封腔容积变化3吸油压油腔隔开排量可变为变量泵理论流量q=nV 实际流量（减去泄露损失）或者q=qn（容积效率）理论功率P=pq 进出口压力差乘以理论流量输出功率P=pq 压差乘以实际流量P59例题齿轮泵特点1泄露（泵内表面和齿顶间隙、齿轮端面间隙、齿轮啮合处）2径向不平衡力3困油现象（开一对卸荷槽）双作用叶片泵定子工作表面曲线(4个过渡圆弧2个大圆弧2个小圆弧)单作用变量叶片泵调偏心量（调定子）限压式变量叶片泵特性曲线斜盘式轴向柱塞泵——传动轴、斜盘、柱塞、缸体、配流盘滑靴与斜盘之间采用静压支撑结构缸的分类——活塞式、柱塞式、摆动式作用方式:单作用和双作用差动连接的速度、力的计算方法（与活塞杆面积有关）控制阀的用途——方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀。
中位机能：1、H型方形控制阀：执行元件浮动状态，液压泵卸荷。
第四篇液压传动与液力传动第16章液压传动1、液压传动是以液体（通常是油液）作为工作介质，利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。
2、人们常见的液压千斤顶由手动柱塞液压泵和液压缸两大部分构成。
3、液压传动装置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，以驱动工作机构完成所要求的各种动作。
4、液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力会阻碍分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这种特性称作液体的黏性。
静止液体不呈现粘性，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，是影响流动液体的重要物理性质。
4、液体传动按其工作原理的不同可分为液压传动和液力传动。
5、液力传动装置主要有液力偶合器和液力变矩器。
6、液力传动是一种以液体为工作介质的能量转换装置，它主要包括：能量输入部件，泵轮，它将发动机的机械能转变为液体的动能；能量输出部件，涡轮，它将液体的动能转变为机械能。
如果液力传动装置只有上述两个部件，则称为液力偶合器。
如果除上述两部件还有一个固定的导流部件（一般为导轮），则称为液力变矩器。
7、汽车液力变矩器中的主动件是导轮。
8、一般液压系统可分为几部分？各部分的主要元件是什么？各有什么作用？液压由以下5个部分组成：（1）动力元件：是指液压油泵，它将发动机或电动机输入的机械能转换为液压能，其作用是为系统提供具有一定压力的流量的液压油，是系统的动力源。
（2）执行元件：是指液压油缸和液压马达，它们是将液夺能转换为机械能，输出力和速度或扭矩和转速，以驱动工作部件。
（3）控制元件：是指各类阀，其作用是用来控制系统中油液的压力、流量和流动方向，以保证执行元件完成预定的动作。
（4）辅助元件：是指油箱、油管、过滤器、冷却器及各种指示器和控制仪表等，它们的作用是提供必要的条件使系统得以完成正常工作。
（5）工作介质：是液压油，液压系统是通过工作介质来实现运动和动力传递的。
第17章液压泵1、在液压传动系统中有两个重要参数：压力P和流量Q2、液体的可压缩性很小，一般可忽略不计。
1.什么是液体传动、液压传动和液力传动?答：(1)液体传动以液体为工作介质传递能量和进行控制的传动方式称为液体传动。
(2)液压传动利用液体压力能传递动力和运动的传动方式称为液压传动。
(3)液力传动主要利用液体动能的传动方式称为液力传动。
2.什么是液压传动原理图？什么是元件、回路和系统？答：(1) 液压传动原理图由代表各种液压元件、辅件及连接形式的图形符号组成，用以表示一个液压系统工作原理的简图，称为液压传动原理图。
图形符号有两种表达方式：一种用结构示意图，这样的图形比较直观，元件的结构特点清楚明了．但图形太繁锁，绘图麻烦；另一种是图形符号图，即把各类液压元件用其图形符号表示。
(2) 元件由数个不同零件组成的，用以完成特定功能的组件，称为元件，如液压缸、液压马达、液压泵、阀、油箱、过滤器、蓄能器、冷却器和管街头等；这些元件有的是通用的、标准化的。
(3) 回路液压回路是完成某种特定功能、由元件构成的典型环节。
(4) 系统液压系统是由回路组成的、用以控制和驱动液压机械完成所需工作的整个传动系统。
3.我国对液压元件的图形符号做了哪些规定和说明?答：㈠标准规定的液压元件图形符号．主要用于绘制以液压油为工作介质的液压系统原理图。
㈡液压元件的图形符号应以元件的静态或零位来表示；当组成系统的动作另有说明时，可作例外。
㈢在液压传动系统中，液压元件若无法采用图形符号表达时，可以采用结构简图表示，㈣元件符号只表示元件的职能和连接系统的通路，不表示元件的具体结构扣参数，也不表示系统管路的具体位置和元件的安装位置；㈤元件的图形符号在传动系统中酌布置，除有方向性的元件符号(油箱和仪表等)外，可根据具体情况水平或垂直绘制。
㈥元件的名称、型号和叁数(如压力、流量、功率和管径)等，一般应在系统图的元件表中标明．必要时可标注在元件符号旁边。
㈦标准中未规定的图形符号，可根据本标准的原则和所列图例的规律性进行派生；当无法直接引用和派生时，或有必要特别说明系统中某一重要元件的结构及动作原理时，均允许局部采用结构简图表示。
液压与液力传动题库一、填空题：1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。
2.液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。
3．液体在管道中存在两种流动状态，（）时粘性力起主导作用，（）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用来判断。
4．在研究流动液体时，把假设既（）又（）的液体称为理想流体。
但实际上，由于流体具有（），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（）损失和（）损失两部分组成。
5．变量泵是指可以改变的液压泵，常见的变量泵的形式有（）、（）、（）。
其中（）和（）是通过改变转子和定子间的偏心距来实现变量；在采用配油盘式的轴向柱塞泵中，有（）和（）轴向柱塞泵两种形式，其中（）是通过改变斜盘倾角来实现变量。
6．齿轮泵的泄漏有三个途径：一是（），二是（），三是（）。
7．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板或浮动盘上开（），使闭死容积由大变小时（）与（）腔相通，当闭死容积由小变大时（）与（）腔相通。
其目的是消除困油现象产生的（）。
8.叶片泵分为（）和（）两大类，前者是指转子转动一周，任意相邻两叶片所形成的（）吸、排油各（）；后者是转子转动一周任意相邻两叶片所形成的（）吸、排油各（）。
9. 斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（）与（）、（）与（）、（）与（）。
10．液压马达和液压缸都是把（）能转变为（）能的装置，在液压系统中，都属于是（）。
11．按照液压控制阀的用途不同，液压控制阀可分为（）、（）和（）三大类。
12．方向控制阀按其功能不同分为（）和（）两大类。
13.溢流阀在液压系统中的主要作用为一是（），二是（）。
14．溢流阀和顺序阀都是靠阀的（）压力直接控制，阀口常（），溢流阀先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出油口相通，顺序阀的泄漏油必须（）。
定值减压阀是靠阀的（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油必须（）。
15.斜盘式轴向柱塞泵主要有驱动轴、缸体、柱塞、（）和（）五大部分组成，改变（），可以改变泵的排量。
液压传动的基本原理液压传动的基本原理是在密闭的容器内，利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。
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。
液压传动是利用帕斯卡原理！帕斯卡原理是大概就是：在密闭环境中，向液体施加一个力，这个液体会向各个方向传递这个力！力的大小不变！液压传动就是利用这个物理性质，向一个物体施加一个力，利用帕斯卡原理使这个力变大！从而起到举起重物的效果！液压传动的特点一优点：（1）体积小、重量轻，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，并可实现无极调速；（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。
二缺点：（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）用油做工作介质，在工作面存在火灾隐患；（5）传动效率低。
液力传动原理在传动装置中以液体(矿物油)为工作介质进行能量传递与控制的称为液体传动装置，简称液体传动。
在液体传递能量时，将机械能转变为液体动能，再由液体动能转变为机械能的过程。
凡是主要以工作液体的动能进行能量传递与控制的装置称为液力传动或动液传动。
液力传动特点1、液力传动的优点（1）使汽车具有良好的自动适应性；（2）提高汽车的使用寿命；（3）提高汽车的通过性和具有良好的低速稳定性；（4）简化操纵和提高舒适性；（5）可以不中断地充分利用发动机的功率，有利于减少排气污染。
（6）它的部件是密闭式的，无论风砂雨雪对它的工作都不产生什么坏的影响。
《液压与液力传动》课程教学改革与实践《液压与液力传动》课程是我院机械工程及其自动化专业本科的一门重要专业基础课程，是一门综合了工程力学、机械设计等学科知识的综合性课程，是该专业后续部分专业课程的先导课程。
通过该课程的教学，使学员熟悉液压与液力传动的基础知识，掌握各种液压与液力元件的工作原理和结构特点，生成和提高合理选择、使用液压与液力元件及传动系统的能力，提升学员分析和解决实际技术问题的能力，为学习后续课程和从事装卸搬运机械使用和管理工作打下良好的基础。
本课程教学以提高后方仓库机械化技术干部岗位任职所需的专业技术能力为牵引，遵循“理论先导，强化实践，培养能力”的基本教学理念，按照先理论后实践，由基础到应用，由浅入深，由易到难的认识基本规律，充分发挥传统教学手段和现代教育技术的作用开展教学。
在教学过程中，既注重液压与液力传动基本理论知识的传授，又注重液压与液力传动技术实践能力的培养。
做到基础知识与应用实践相结合，突出应用，强化实践，并重视将国内外最新的研究成果及学术前沿问题融于教学内容之中。
在教学内容的编排上，采取“要素化”设置，突出基本理论与基本技能的训练，在教学组织形式上，突出研究性学习和自主学习，强调教学互动和教学交往。
在多年的教学实践中，全面加强该课程的基础教学环境条件建设，大胆进行教学改革，形成了一套由课堂讲授、多媒体辅助教学、实验实习教学、课外练习和科学考评相结合的全方位、多层次的教学体系，在提高课程教学质量方面取得了较好的效果。
一、教学内容的更新随着科学技术的不断发展和我国综合国力的不断增强，大量以前配发部队的、技术和功能落后的装卸搬运机械逐渐被淘汰，取而代之的是国内外新近研制和生产的各类新型机械，而在各类新型装卸搬运机械中，液压与液力系统通常都采用了新型元件和新兴技术。
在《液压与液力传动》课程教学内容的设置上，既要体现各类型装卸搬运机械结构中液压与液力系统的基本结构、基本原理、基本规律，又要反映装卸搬运机械新技术的发展成果和趋势，紧跟科学技术的发展水平，这样通过该课程的学习，学员才能有扎实的基础、广博的视野和创新的意识，学员毕业后到了工作岗位上才能跟上装卸搬运机械技术的发展，尽快地适应工作岗位的需要。
《液压与液力传动》液力部分教案（2006－2007学年第一学期）授课教师：刘辉机械与车辆工程学院第一章绪论（一）教学内容液力传动的定义、发展与应用、液力传动特点和液力元件设计方法（二）教学目标1．了解液力传动和液力元件的定义2．了解液力传动的发展和应用3．分析液力传动的特点4．了解液力元件的设计方法（三）教学重点1．液力传动的特点2．液力元件的设计方法（四）教学难点1．液力传动在车辆上应用的优缺点2．液力元件的一元束流理论设计方法（五）教学方法以课堂讲授为主，穿插提问和启发等互动教学方式；（六）教学媒体1．课件2．板书（七）教学安排一、液力传动的定义所有的动力机械一般都是由原动机、传动机构和工作机三部分组成。
原动机一般为电动机、内燃机（汽油机、柴油机）、蒸汽机等。
传动机构有电力传动、机械传动、及流体传动等。
流体传动又可分为气压、液压、液力、液粘传动。
液压传动：液体的压能传递动力（静液传动）气压传动：气体的压能传递动力液力传动：液体的动能传递动力（动液传动）液粘传动：液体的油膜剪切力传递动力液力传动—主要依靠工作液体的动能的变化来传递或变换能量的液体元件称为液力元件，在传动系统中若有一个以上环节是采用液力元件来传递动力，则这种传动称为液力传动。
二、液力传动的发展与应用德国菲丁格尔研制出第一台液力变矩器，并于1908年应用于船舶工业。
19世纪三十年代应用到汽车上，二战用于军车。
20世纪50年代，应用于工程机械和机车上应用领域：军车、坦克、装甲车工程机械：装载机、起重机。
民车：公共汽车、高级轿车（舒适性）航空：B-1战略轰炸机。
三、液力传动特点1．优点：1）使传动系统获得自动、无级变速和变矩能力，使车辆具有自动适应能力。
车辆起步平稳。
2）具有减振、降低动负荷作用，可提高发动机、传动系统的寿命。
提高了乘员的舒适性。
3）具有良好的稳定的低速性能，提高了车辆通过性。
2．缺点：1）与机械传动相比，效率较低，经济性要差些。
2）需要增加一些附加设备，如供油冷却系统等，体积和重量略大，结构较复杂，造价要高。
3）不能利用发动机制动来制动车辆，不能用牵引的办法来启动发动机。
四、设计方法1.一元束流理论：液体无粘性、流体质点运动轨迹与叶片滑线重合。
中间平均流线，任一工作轮出口流动状况与入口无关。
2.二元流动理论：认为流动在过旋转轴轴心的一组轴平面内进行，每一平面内速度和压强分布相同，流动是两个空间坐标的函数。
3.三元流动理论：准二维理论、流线曲率法、三维不稳定粘性流动等理论。
用于分析。
4.束流理论及其假设认为液流通过工作轮流道中的流动是单元流动（即束流理论），其假设为：1）在工作轮中的液流是无限多单元液流（束流）组合而成的。
而且这些单位液流对工作轮的旋转轴是对称的。
因此，在工作轮中液流相应的质点的运动轨v均相同。
迹相同，而且假设同一过流断面上的各点的轴面速度mx2）工作轮内的叶片数目为无限多，叶片的厚度为无限薄；在这种情况下，液体质点的运动轨迹与叶片的形状和方向一致。
3）液体流过工作轮时，液流与叶片间的相互作用，可以用具有平均值的中间流线（或称设计流线）的流动状况来代表（见图中的点划线1-2）。
这样，整个工作轮中液体的流动，就可以用对中间流线的研究来代替。
4）任一工作轮入口处的液体流动状况，完全取决于前一工作轮出口的流动状况。
5）工作轮入口处液体流动状况的变化，不影响工作轮出口处液体的流动情况。
第二章液力传动基础知识（一）教学内容液体在工作轮中的运动及速度三角形、动量矩定理和各工作轮转矩、工作液体与工作轮的能量变换（二）教学目标1．了解液体在工作轮中的运动2．绘制和分析速度三角形含义3．运用动量矩定理推导工作轮转矩4．掌握欧拉方程的推导（三）教学重点1．各工作轮的速度三角形意义2．各工作轮转矩的表达式（四）教学难点1．动量矩定理的运用2．工作轮与工作液体的能量变化过程3．欧拉方程的推导以及各项物理意义（五）教学方法以课堂讲授为主，穿插提问和启发等互动教学方式；（六）教学媒体1．课件2．板书（七）教学安排§2-1 液体在旋转工作轮中运动及速度三角形一、液体在旋转工作轮中的流动——牵连运动和相对运动在研究液体在旋转工作轮中的流动情况时，常常要应用速度三角形的概念。
任取一工作轮，假定工作轮的流道充满着工作液体，当工作轮以角速度 作顺时针方向旋转时，则工作轮流道内液体的任一质点的运动将由两种运动组成：一种是由工作轮带动液体质点一起旋转的旋转运动，也叫做牵连运动，其运动速度以x u 表示；另一种运动是液体质点沿工作轮中的叶片形成的流道流动时，相对于叶片的相对运动，其运动速度以x w 表示。
二、速度三角形将两种运动速度按向量合成的原则相加，即可得到液体质点X 在工作轮中流动时的绝对运动速度x v 。
在速度合成过程中，由x x x v w u ,,三个速度所形成的三角形（见图2-1 b ），叫做液体质点在工作轮中运动情况的速度三角形。
在速度三角形中，α角为绝对速度x v 与牵连速度x u 的正向间的夹角；β角为相对速度x w 与牵连速度x u 的正向间的夹角。
在液力传动中，为了研究工作轮中液体流动的需要，常将液体质点X 的绝对速度x v ，向轴面（过工作轮轴心线的剖面）和与轴面垂直的圆周运动方向分解成两个分速度mx v 和ux v ，其中mx v 叫做轴面分速度；ux v 叫做圆周分速度。
mx v 与ux v 是互相垂直的。
三、各个速度的大小和方向的确定速度三角形中各个速度的大小、方向以及相互间的关系如下。
牵连速度x u 其方向为液体质点圆周切线方向，其数值x u 等于x x x R n R u 602πω== 式中 ω——工作轮的角速度；n ——工作轮的转速（转/分）；x R ——自工作轮中心至任意液体质点的半径。
轴面分速度mx v 在工作轮轴面内，假设液流是等速流，则mx v 的数值等于FQ v mx =式中 Q ——通过工作轮流量； F ——与轴面分速度相垂直的有效过流的断面面积。
相对速度x w 等于βsin mx x v w = 圆周分速度ux v 等于(180)ux x mx x mx v u v ctg u v ctg ββ=--=+o绝对速度x v 是空间向量，其数值等于x v ==§2-2 液流的动量矩及液流与工作轮叶片的相互作用一、液流的动量矩设液体质量为m ，则m 与该点绝对运动速度v 的乘积，叫做该质点的动量，以mv 表示。
由于速度是向量，因此动量也是向量。
液体质点在叶片出口处的动量2mv ，在叶片入口处的动量1mv ，它们的方向与绝对速度2v ，1v 的方向相同。
动量mv 与动量至旋转轴O 的垂直距离'R 的乘积叫作液体质点对旋转轴O 的动量矩L 。
图中'⋅22R mv ，'⋅11R mv 分别为液体质点在叶片出口和入口处对旋转轴O 的动量矩2L ，1L 。
由于222cos αR R ='；111cos αR R ='所以 22222222cos R mv R mv R mv L u =='=α同理 11111R mv R mv L u ='=因此，叶片进出口处液体质点的动量矩实际上等于该点的质量m 与该点的绝对速度的圆周分速度u v 和该点的半径R 的乘积。
二、液流与工作轮叶片的相互作用根据力学中的动量矩原理，一物体动量矩变化数量的大小与作用于该物体的力矩的大小和作用时间的长短有关，以公式表示，则为t M L ∆=∆式中L ∆表示动量矩L 的变化数量；t ∆表示力矩M 的作用时间。
根据束流理论的假定，液流在工作轮内流动时各质点的运动状况对旋转轴是完全对称的，可把液流的全部质量集中于一点来研究，质点的质量t Q m ∆=ρ。
此质点由入口流至出口，其动量矩由11R mv u 变至22R mv u ，动量矩的增量为1122R mv R mv L u u -=∆，引起这个增量的原因是由于工作轮对工作液体作用转矩M 的结果。
由上式得1122R mv R mv L t M u u -=∆=∆将t Q m ∆=ρ代入)(1122R v R v t Q t M u u -∆=∆ρ化简得 )(1122R v R v Q M u u -=ρ此式表明液体流经工作轮时，工作轮叶片与液流相互作用的力矩关系。
这一关系十分重要，是研究液力元件工作原理、设计计算的理论基础。
应用此式时应注意式中1u v 和2u v 是指液流进入工作轮之前和流出工作轮后的绝对速度的圆周分速度。
§2-3 工作液体与工作轮的能量变换——欧拉方程式 工作液体通过泵轮，将泵轮的机械能转换成液体能。
泵轮的机械能 t M P B B B ∆=ω泵轮内工作液体能t gQH P B B ∆=ρ式中ρ－工作液体的密度；g －重力加速度；Q －工作液体通过泵轮的流量；B H －工作液体经泵轮建立的能头。
如不考虑损失，则t M t gQH B B B ∆=∆ωρ将公式)(1122uB B uB B B v R v R Q M -=ρ代入，经变换得)(1122uB B uB B BB v R v R g H -=ω 即有：)(11122uB B uB B B v u v u g H -=同理，可以得到涡轮、导轮内工作液体的能头表达式)(11122uT T uT T T v u v u gH -= )(11122uD D uD D D v u v u g H -=一般B H 为正值，即液体从泵轮吸收能量，能头增高；由于2uT v 一般为负值，而T H 为负值，即流体能头减小，转换为涡轮输出的机械能；导轮转速为0，则012==D D u u ，而0=D H ，即液体在导轮内无能量交换。
以上对能头的讨论是完全建立在束流理论假定的基础上，因而称其为理论能头。
与实际能头是有出入的。
第三章液力变矩器（一）教学内容液力变矩器的结构、工作原理、特性和分类，液力变矩器的变矩原理、自动适应性。
（第1、2、3节）（二）教学目标1．了解液力变矩器的结构和种类2．了解液力变矩器的工作过程3．掌握液力变矩器各工作轮的工作特性，能够推导各工作轮的转矩3．运用力矩平衡和动量矩定理分析液力变矩器的变矩原理4．运用涡轮速度三角形分析液力变矩器的自动适应性（三）教学重点1．液力变矩器的工作特性及各工作轮速度三角形分析2．各工作轮转矩的表达式3．分析液力变矩器的自动适应性（四）教学难点1．动量矩定理的运用2．工作轮与工作液体的能量变化过程3．分析液力变矩器的自动适应性（五）教学方法以课堂讲授为主，穿插提问和启发等互动教学方式；（六）教学媒体1．课件2．教具3．板书（七）教学安排§3-1 液力变矩器的结构、工作过程及种类以最简单的三工作轮液力变矩器为例，来说明液力变矩器的工作过程。
