2《液压传动》液压工作介质
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液压传动的工作原理:以油液为工作介质,通过密封容积的变化来传递运动,通过油液内部压力传递动力。
液压传动所用的工作介质为液压油或其他合成液体。
气压传动所用的工作介质为空气。
在液压和气压传动中,工作压力取决于负载,而与流入的流体多少无关。
活塞的运动的速度取决于进入液压缸的流量,而与流体压力大小无关。
液压与气压传动系统主要由几个部分组成:1、能源装置(把机械能转换成流体的压力能的装置)2、执行装置(把流体的压力能转换成机械能的装置)3、控制调节装置4、辅助装置5、传动介质矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小,随压力的提高而稍有增加。
液体在外力作用下流动时,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。
可压缩性:液体受压力作用而发生体积减小的特性。
液体的粘度随液体的压力和温度而变。
(压力增大时,粘度增大。
温度升高,粘度下降。
)(液压油)工作介质的选用原则:1、液压系统的工作条件2、液压系统的工作环境3、综合经济分析液体静止:指的是液体内部质点间没有相对运动,不呈现粘性而言,至于盛装液体的容器,不论它是静止的或是匀速、匀加速运动都没有关系。
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。
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:液体中某点处的绝对压力小于大气压,这时在这个点上的绝对压力比大气压小的那部分数值在密封容器内,施加于静止液体上的压力将以等值同时传到各点静压传递原理或称帕斯卡原理。
把既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。
单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为流量。
在流动的液体中,因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象,称为空穴现象。
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。
液压动力元件是把原动机输入的机械能转变成液压能输出的装置。
思考题和习题解1.1 液体传动有哪两种形式?它们的主要区别是什么?答:用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。
按照其工作原理的不同,液体传动又可分为液压传动和液力传动,其中液压传动是利用在密封容器内液体的压力能来传递动力的;而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。
1.2 什么叫液压传动?液压传动所用的工作介质是什么?答:利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。
液压传动所用的工作介质是液体。
1.3 液压传动系统由哪几部分组成?各组成部分的作用是什么?答:(1)动力装置:动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置,它是液压系统的动力源。
(2)控制调节装置:其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量,以保证执行元件和工作机构的工作要求。
(3)执行装置:是将液压能转换为机械能的装置,其作用是在工作介质的推动下输出力和速度(或转矩和转速),输出一定的功率以驱动工作机构做功。
(4)辅助装置:除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置,如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。
它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件,在系统中是必不可少的,对保证系统正常工作有着重要的作用。
(5)工作介质:工作介质指传动液体,在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。
1.4 液压传动的主要优缺点是什么?答:优点:(1)与电动机相比,在同等体积下,液压装置能产生出更大的动力,也就是说,在同等功率下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑,即:它具有大的功率密度或力密度,力密度在这里指工作压力。
(2)液压传动容易做到对速度的无级调节,而且调速范围大,并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。
(3)液压传动工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向。
(4)液压传动易于实现过载保护,能实现自润滑,使用寿命长。
(5)液压传动易于实现自动化,可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制,并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来,实现复杂的运动和操作。
第一章1.液压传动的概念原理1.1.1概念液压传动是以密闭管道中受压液体为工作介质,进行能量转换,传递,分配,称之为液压技术,有称之为液压传动。
1.1.2工作原理1)帕斯卡原理即“施加于密封容器内平衡液体中的某一点的压力等值地传递到全部液体”因此有F1/A1=P1=P=P2=F2/A22)连续性原理如果不考虑液体的可压缩性,泄露和构件的变形,则挤压出的液体的体积等于推动上移的体积。
3)能量守恒定律略1.1.3液压系统的组成部分及作用若干液压元件和管路组成以完成一定动作的整体称液压系统。
(1)动力元件又称液压泵(2)执行元件见液压能转换成机械能的装置。
它是与液压泵作用相反的能量转换装置,是液压缸和液压马达的总称。
(3)控制元件液压系统中控制液体压力,流量和流动方向的元件总称为控制元件。
(4)辅助元件包括油箱管道管接头滤油器蓄能器加热器冷却器等。
(5)工作介质为液体通常是液压油。
1.2液压传动的主要特点及其应用1.2.1液压传动的主要优点(1)可实现大范围地无极调速,调速功能不受功率大小的限制(2)液压传动具有质量轻体积小惯性小响应快等特点。
(3)液压传动均匀平稳,负载变化时速度稳定。
(4)可实现过载自动保护。
(5)可根据设备要求与环境灵活安装,适应性强。
(6)以液压油为工作介质,具有良好的润滑条件。
(7)液压元件易于标准化、系列化、通用化,便于设计、制造和推广应用。
1.2.2液压传动的主要缺点(1)效率较低(2)泄露问题(3)对污染敏感(4)检修困难(5)对温度敏感(6)对元件加工的精确度要求高第二章工作介质2.1液压油的主要物理特性2.1.1密度和重度定义:密度(重度)的定义为单位体积液体的质量(重量)。
2.1.1黏性和黏度1)牛顿黏性定律——黏度表达式t=f/a=udu/daa——相对运动层面积f——相对运动层内内摩擦力t——液体内部切应力(单位面积上的内摩擦力)du/dy——速度梯度u——比例系数称动力黏度2)黏度的表示方法和单位(1)动力黏度上式中的u为油液种类和温度决定的比例系数,他表示液体黏性的内摩擦程度,称动力黏度或绝对黏度。
液压传动试题库及答案一、单选题1. 液压传动系统的工作介质是指?a) 油液b) 水c) 空气d) 气体答案:a) 油液2. 液压传动系统的驱动元素一般是?a) 液压泵b) 液压缸c) 液压阀门d) 油管答案:a) 液压泵3. 液压缸的根本原理是?a) 压力传递b) 空气压缩d) 机械运动答案:a) 压力传递4. 液压传动系统中的液压传动比是指?a) 输出力与输入力的比值b) 输出速度与输入速度的比值c) 输出位移与输入位移的比值d) 输入功率与输出功率的比值答案:b) 输出速度与输入速度的比值5. 液压传动系统能够提供的力矩是通过以下哪个装置来实现的?a) 液压泵b) 液压缸c) 油管d) 液压马达答案:d) 液压马达二、多选题1. 液压系统一般由以下哪些组件构成?(可多选)b) 液压缸c) 液压阀门d) 油箱e) 油管答案:a) 液压泵、b) 液压缸、c) 液压阀门、d) 油箱、e) 油管2. 液压传动系统中的什么元素可以调节和控制压力?(可多选)a) 液压泵b) 液压缸c) 液压阀门d) 油箱e) 油管答案:c) 液压阀门3. 液压传动系统中常用的液压泵有哪些类型?(可多选)a) 齿轮泵b) 液压马达c) 液压缸泵答案:a) 齿轮泵、c) 液压缸泵、d) 活塞泵4. 液压传动系统中的哪些元件可以控制液体的流动方向?(可多选)a) 液压泵b) 液压缸c) 液压阀门d) 油箱e) 油管答案:c) 液压阀门三、判断题1. 液压传动系统可以通过调节泵的转速来实现输出力的调节。
答案:错误2. 液压传动系统中,增大液压泵的排量可以增大输出速度。
答案:正确3. 液压马达可以通过控制液体的流动来实现力矩的调节。
答案:正确4. 液压传动系统中,通过改变液压阀门的开启度可以调节输出位移量。
四、简答题1. 简述液压传动系统的优点和适用范围。
液压传动系统具有以下优点:- 承载能力高,能够提供大的输出力。
- 控制灵活,方便实现远程和自动控制。
第1单元知识要点1.液压传动的概念液压传动是用液体作为工作介质,依靠运动液体的压力能来传递动力。
液压传动和气压传动称为流体传动。
液压传动是依靠液体在密封容积变化中的压力能来实现运动和动力传递的。
液压传动装置本身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对外界负载做有用功。
2.液压传动的两个工作特性负载决定压力;流量决定速度。
3.液压系统的组成液压系统一般由液压动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件以及工作介质组成。
(1)动力元件:动力元件最常见的形式是液压泵。
它的作用是将机械能转换成液体压力能,并且向液压系统提供压力油,是液压系统的能源装置。
(2)执行元件:它的作用是将液体压力能转换成机械能,以驱动工作机构的元件,包括液压缸和液压马达。
(3)控制元件:它的作用是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节,包括压力、方向、流量控制阀。
(4)辅助元件:为保证液压系统正常工作的上述三个组成部分以外的其他元件,如管道、管接头、油箱、滤油器、压力表等。
(5)工作介质:工作介质是传递能量和运动的流体,即液压油等。
4.液压传动的优点①安装方便灵活。
由于液压系统通过管路连接,液压传动的各种元件不受位置的限制,可根据具体的实际需要任意布置。
②重量轻、体积小,功率大。
产生相同功率,液压系统所需的设备重量轻、体积小。
例如,功率为300kW的液压马达重量约为2kN,而功率为300kW的电动机重量约为16kN。
因此利用较轻的液压设备就能获得大的驱动力和转矩。
③工作平稳,由于液压传动重量轻、体积小,从而惯性小,可以迅速起动和制动,容易实现频繁起动和调速。