液压传动第一章 绪论

液压传动教学大纲四年制本科 52学时 3学分长安大学工程机械学院机械电子工程系二零零四年十月一、本课程的性质和任务《液压传动》是机械工程及自动化专业重要的基础课程之一。

学生通过本课程的学习后，能够深入了解机械设计制造所用的主要传动技术--液压传动。

本课程以液压传动为主，着重讲述液压传动元件及系统的工作原理及其性能特点，并了解液压流体力学基本知识。

二、本课程的基本要求要求学生了解液压流体力学基本知识。

深入了解液压元件结构、工作原理及其性能特点，通过讲课及实验对常用液压元件、典型液压系统分析，进一步让学生掌握液压元件、液压系统工作原理，从而了解工程机械液压系统。

三、课程内容1.教学基本内容第一章绪论§１-1液压传动工作原理§１-2液压传动的组成部分§１-3液压油§１-4液压传动优缺点§１-5液压传动发展史第二章液压流体力学基础§２-1液压流体静力学§２-2液压流体动力学第三章圆管流动§３-1雷诺数§３-2沿程能量损失§３-3局部能量损失第四章孔口出流和缝隙流动§４-1孔口流动特性§４-2缝隙流动§４-3静压支承和液压卡紧§４-4液压冲击§４-5气穴第五章液压泵和液压马达§５-1液压泵和液压马达概述§５-2齿轮泵和齿轮马达§５-3叶片泵和叶片马达§５-4柱塞泵和柱塞马达第六章液压缸§６-1液压缸的类型和特点§６-2液压缸的典型结构§６-3液压缸的设计和计算第七章辅助装置§７-1蓄能器§７-2滤油器§７-3油箱§７-4密封件§７-5热交换器§７-6管件第八章压力阀§８-1溢流阀§８-2减压阀§８-3顺序阀§８-4压力继电器第九章方向阀§９-1单向阀§９-2换向阀§９-3 多路换向阀第十章流量阀§10-1节流阀§10-2调速阀§10-3其他流量阀第十一章其他液压阀§11-1电液伺服阀§11-2电液比例阀§11-3电液数字阀§11-4叠加阀§11-5插装阀第十二章液压传动基本回路I§12-1 压力控制回路§12-2方向控制回路第十三章液压传动基本回路II§13-1流量控制回路§13-2其他回路第十四章典型液压系统§14-1外圆磨床液压系统§14-2装载机液压系统§14-3汽车起重机液压系统§14-4挖掘机液压系统§14-5压路机液压系统§14-6转向液压系统第十五章液压传动系统的设计§15-1分析系统设计要求及工况§15-2设计液压系统原理图§15-3液压系统设计计算及液压元件选型§15-4绘图及编写技术文件2．课外作业安排5～6次作业，每次2～3题。

第一章绪论1－1液压系统中的压力取决于〔〕，执行元件的运动速度取决于〔〕。

1－2液压传动装置由〔〕、〔〕、〔〕和〔〕四局部组成，其中〔〕和〔〕为能量转换装置。

1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。

小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。

求：①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。

图题1—3第二章液压油液2－1什么是液体的粘性？2－2粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？2－3压力和温度对粘度的影响如何？2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg ／m 3，试答复以下几个问题：1)30号机油的平均运动粘度为( )m 2／s ；2〕30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s ；３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10—6m 2／s ，密度ρ＝1000kg ／m 3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m 2／s ，密度ρ＝1.2kg ／m 3；试比拟水和空气的粘度( )(A)水的粘性比空气大；(B)空气的粘性比水大。

2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )(A)粘度较大；(B)粘度因压力变化而改变较大；(C) 粘度因温度变化而改变较小；(D) 粘度因温度变化而改变较大。

2—7 图示液压缸直径D=12cm ，活塞直径d＝11.96cm ，活塞宽度L ＝14cm ，间隙中充以动力粘度η=0.065Pa ·s 的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0.5 m ／s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少" 第三章 液压流体力学根底§ 3－1 静止流体力学3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F ＝3000 N 。

液压与气压传动教案主讲：田圣聚QQ：767331918【授课题目】第一章绪论【授课教师】田圣聚【授课对象】【授课时间】【教学方法】授课【选用教具】多媒体【课后作业】请阐述液压传动技术的发展历史【教学重点、难点及基本要求】：本章学习什么是液压传动、液压传动系统的组成、液压系统图的画法及规定、液压传动的优点和缺点等问题，以达到学生对液压传动这门技术有一个基本的了解。

【授课内容提要及时间分配】：第一章概述（4学时）§1-1 液压系统的工作原理及组成一、液压传动的工作原理液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。

通过对液压千斤顶工作过程的分析，可以初步了解到液压传动的基本工作原理。

液压传动是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质。

压下杠杆时，小油缸2输出压力油，是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管道6及单向阀7，推动大活塞8举起重物，是将油液的压力能又转换成机械能。

大活塞8举升的速度取决于单位时间内流入大油缸9中油容积的多少。

由此可见，液压传动是一个不同能量的转换过程。

二、液压传动系统的组成液压千斤顶是一种简单的液压传动装置。

换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。

其工作原理如下：液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。

油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成：1.能源装置它是供给液压系统压力油，把机械能转换成液压能的装置。

最常见的形式是液压泵。

2.执行装置它是把液压能转换成机械能的装置。

其形式有作直线运动的液压缸，有作回转运动的液压马达，它们又称为液压系统的执行元件。

3.控制调节装置它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。

如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。

4.辅助装置上述三部分之外的其他装置，例如油箱，滤油器，油管等。

它们对保证系统正常工作是必不可少的。

5.工作介质传递能量的流体，即液压油等。

液压传动考试复习题总汇（含答案）第一章绪论一、填空1.液压系统由、、、四个主要组成部分。

2.液压传动是以为传动介质，依靠液体的来传递动力。

3.液压系统工作时外界负荷，所需油液的压力也越大，反之亦然，负载为零，系统压力。

4.活塞或工作台的运动速度取决于单位时间通过节流阀进入液压缸中油液的，流量越大，系统的速度，反之亦然。

流量为零，系统速度。

5.液压元件的职能符号只表示元件的、及，不表示元件的、及连接口的实际位置和元件的。

二、判断1.液压传动不易获得很大的力和转矩。

（）2.液压传动装置工作平稳。

能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。

( )3.液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。

( )4.液压系统故障诊断方便、容易。

（）5.液压传动适宜于远距离传动。

（）第二章液压油和液压流体力学基础一、填空1.油液在外力作用下，液层间作相对运动而产生内摩擦力的性质，叫做油液的，其大小用表示。

常用的粘度有三种：即、和。

2.液体的粘度具有随温度的升高而，随压力增大而的特性。

3.各种矿物油的牌号就是该种油液在40℃时的的平均值，4.当液压系统的工作压力高。

环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏。

宜选用粘度较的液压油；当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较的液压油。

5.液压系统的工作压力取决于。

6.在研究流动液体时，将既又的假想液体称为理想液体。

7.当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度由决定。

8.液体的流动状态用来判断，其大小与管内液体的、和管道的有关。

9.在液压元件中，为了减少流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于状态。

二、判断1.液压传动中，作用在活塞上的推力越大，活塞运动的速度越快。

（）2.油液在无分支管路中稳定流动时，管路截面积大的地方流量大，截面积小的地方流量小。

（）3.习题图2-1所示的充满油液的固定密封装置中，甲、乙两个用大小相等的力分别从两端去推原来静止的光滑活塞，那么两活塞将向右运动。

第1章绪论1-1什么是液压传动？什么是气压传动？参考答案：液压与气压传动的基本工作原理是相似的，都是以流体的压力能来传递动力的。

以液体（液压油）为工作介质，靠液体的压力能进行工作称为液压传动。

以压缩空气为工作介质，靠气体压力能进行工作的称为气压传动。

1-2液压与气压传动系统有哪几部分组成？各部分的作用是什么？参考答案：液压传动系统和气压传动系统主要有以下部分组成：（1）动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原电动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力。

（2）执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。

（3）控制元件：压力流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。

（4）辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计等。

（5）传动介质：指传递能量的流体，即液压油或压缩空气。

1-3液压与气压传动主要优缺点有哪些？参考答案：液压传动的主要优点：在输出相同功率的条件下，液压转动装置体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小、并且反应快。

可在运行过程中实现大范围的无级调速、且调节方便。

传动无间隙，运动平稳，能快速启动、制动和频繁换向。

操作简单，易于实现自动化，特别是与电子技术结合更易于实现各种自动控制和远距离操纵。

不需要减速器就可实现较大推力、力矩的传动。

易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作工作介质，滋润滑性好，故使用寿命长。

液压元件已是标准化、系列化、通用化产品、便于系统的设计、制造和推广应用。

液压传动的主要缺点：（1）油液的泄露、油液的可压缩性、油管的弹性变形会影响运动的传递正确性，故不宜用于精确传动比的场合。

（2）由于油液的粘度随温度而变，从而影响运动的稳定性，故不宜在温度变化范围较大的场合工作。