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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。
《液压传动》教案（全）教学目的:通过学习液压传动工作原理及组成，了解液压传动的基本原理，掌握液压传动的定义，熟悉液压传动的基本组成，为学生顺利理解液压传动总体架构提供保障。
重点:液压传动的工作原理。
难点:液压传动的组成。
授课方法:讲解为主、善于互动、回顾总结、解惑精练授课时数:4学时教具使用:多媒体课件教学过程:教学环节教学内容﹑方法和过程教师活动学生活动●课程介绍、学习要求：上课听懂、及时复习、反复巩固。
●液体传动与机械传动优缺点比较：调速、缓冲、布置、漏油、维修等。
●前言知识：机器的组成：原动机、传动机构、工作机构传动的作用：1、传递动力；2、转换运动状态（方式和位置）；3、调节速度、方向等。
任务一液压传动基础知识§1-1什么是液压传动一、液压传动的工作原理【举例】液压千斤顶【分析】液压千斤顶的工作原理。
截止阀关闭时：若下压：小缸向大缸压油，载荷上行。
若上抬：油箱向小缸补油，载荷不动。
截止阀打开时，载荷下行。
【问题】为什么能实现力的放大？力的放在倍数等于多少？两缸速度、行程比又分别等于多少？【定义】液压传动：以液体为工作介质，借助于密封工作空间的容积变化和油液的压力来传递能量的传动方式。
二、液压传动的组成及图形符号1、组成【分析】动力传递路线图。
原动机→动力元件→控制调节元件→执行元件→工作机构动力元件：液压泵，将原动机的旋转机械能转化成液压能输出。
执行元件：液压缸、液压马达，将液压能转化成机械能输出。
液压缸实现往复直线运动或往复摆动，液压马达实现连续回转运动。
控制调节装置：液压阀，控制调节系统方向、压力和流量。
辅助装置：油箱、油管、过滤器、蓄能器等。
【分析】液压传动不包括原动机和工作机构。
【分析】液压缸所作的运动不能仅理解为作往复直线运动，说成往复运动反而是正确的。
【分析】液压阀不是能量转换元件，但其液压能的肯定会减小。
2、符号每一元件均用规定的符号来表示。
【举例】节流阀、溢流阀、三位四通换向阀。
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（）四部分组成，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／m3，试回答以下几个问题：1) 30号机油的平均运动粘度为( )m2／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—6m2／s，密度ρ＝1000kg／m3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m2／s，密度ρ＝1.2kg／m3；试比较水和空气的粘度( )(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?图题２－7第三章液压流体力学基础§ 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。
液压传动一、液压传动基本概念：液压传动是在流体力学、工程力学和机械制造技术基础上发展起来的一门较新的应用技术，它是现代基础技术之一，被广泛地应用于各工业部门。
液压传动和液力传动都是利用液体为工作介质传递能量的，总称液体传动。
但二者的根本区别在于：液压传动是以液体的压力能进行工作的；而液力传动是以液体的动能传递能量的，如液力联轴器。
二者的传动原理完全不同。
二、液压传动工作原理：液压传动是利用液体的压力能传递能量的传动方式。
其工作原理是：液压泵将输入的机械能变为液压能，经密封的管道传给液压缸（或液压马达），再转变为机械能输出．带动工作机构做功，通过对液体的方向、压力和流量的控制，可使工作机构获得所需的运动形式。
由于能量的转换是通过密封工作容积的变化实现的，故又称容积式液压传动。
图示的液压千斤顶为例说明液压传动的工作原理液压千斤顶是一个简单而又较完整的液压传动装置。
手柄1带动柱塞2做往复运动。
当柱塞上行时，液压泵3内的工作容积扩大，形成负压，油箱5中的液体在大气压作用下推开吸液阀4进入泵内，排液阀关闭；当柱塞下行时，吸液阀关闭，液体被挤压产生压力，当压力升高到足以克服重物10时，泵内工作容积缩小，排液阀6被推开，压力液体经管路进入液压缸．推动活塞8举起重物做功。
反复上下摇动手柄，则液体不断从油箱经液压泵输入液压缸，使重物逐渐上升。
当手柄不动时，排液阀关闭，重物稳定在上升位置。
工作时截止阀7应关闭，工作完毕打开截止阀，液压缸的液体便流回油箱。
三、液压传动系统的组成：液压传动系统简称液压系统。
它是由若干液压元件组合起来并能完成一定动作的整体。
液压元件是由若干零件构成的专门单元，一般是可以通用的、标准化的．如泵、马达、阀等。
不论是简单的液压千斤顶装置，还是复杂的液压系统，都可归纳为五个组成部分。
(一) 液压泵它将原动机供给的机械能转变为液压能输出，是系统的动力部分。
图示为液压泵原理图(二) 液动机（液压缸或液压马达）液动机又称液压执行机构。
第五章液压传动第一节液压传动基础一、液压传动的工作原理和组成液压传动：是利用密封系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动方式。
图1-1液压千斤顶的工作原理图1-杠杆2-小液压缸 3-小活塞 4、7-单向阀 5、6、10-管道 8-大活塞 9-大液压缸 11-放油阀门 12-油箱1、液压传动的工作原理下面以液压千斤顶为例，说明液压传动的工作原理。
当用手压杠杆l向下时，小活塞3使缸2下腔液体经管道6、阀7进入大缸9，活塞8上升，顶起重物W。
适当选择大、小活塞的直径和杠杆比，就可以人力顶起很重的负载W。
但实用中还需解决两个问题:①在杠杆上没有作用力时，防止负载在自重作用下下降；②负载有足够的提升高度。
为此，增加了两个只允许液流单向流动的单向阀4 、7。
单向阀7的存在，使得在向上提升小活塞3时，防止大缸9中油液经管道6流回小缸2，这就解决了上述第一个问题。
在提升小活塞时，油箱12内的油液可经吸油管5，单向阀4进入小缸2；而向下压小活塞时，小缸内油液则经管道6，单向阀7进入大缸，使大活塞上升。
反复使小活塞上下运动，大活塞就持续上升，其上升距离只受到大活塞缸行程的限制，这样，第二个问题也得到解决。
随之产生另一个问题，即由大缸、管道和小缸组成的密封容积在变化。
一开始所讲的液压传动基本工作原理是否适用。
实际上，我们如果只考虑小活塞下压以及大活塞上升的过程，密封容积中液体体积还是保持不变的，对系统工作原理不产生影响。
图中还有一个放油阀门11，在千斤顶工作时，它是关闭的；当结束工作后，打开阀门11，大活塞下部的油液在自重作用下流回油箱，千斤顶处于复位状态。
小缸、小活塞以及单向阀4、7组合在一起，就可不断从油箱吸油和将油液压入大缸，我们把这个组合体称为液压泵。
液压泵的作用是提供一定流量的压力油液，大活塞和缸用于带动负载，使之获得所需运动，我们称它为执行元件。
而放油阀门的启闭决定执行元件是否向下运动，它是一个方向控制阀。
2、液压系统的组成从上述液压系统可以看到，归纳起来，任何一个液压系统都是由以下几部分组成的:（1）动力元件（2）执行元件（3）控制元件（4）辅助元件（5）传动介质二、液压介质1、液压油的主要物理性质（1）密度（2）可压缩性（3）粘性2、对液压油的基本要求和选用（1）粘温性能应在使用的温度范围内，油液粘度温度的变化要比较小。
（2）良好的润滑性能。
（3）质地应当纯净，不含有其他杂质。
（4）不易氧化。
（5）在需要防火的地方，油的沸点要高；在气候寒冷的条件工作时，凝固点要低。
（6）在油液中如混入水分会使油液乳化，降低油的润滑性能，增加油的酸值，缩短油的使用寿命。
（7）具有较了的相容性，即对密封件、软管和涂料等无溶解等有害影响。
（8）对人体无害，成本低。
3、液压油的选用。
（1）按工作机械的不同要求选用精密机械与一般机械对粘度要求不同。
（2）按液压泵的类型选用。
表1-1为按液压泵类型推荐用油运动粘度（3）按液压系统工作压力选用。
（4）考虑液压系统的环境温度。
（5）考虑液压系统中的运动速度。
3、使用液压油时的注意事项（1）应保持液压油的清洁，防止金属屑和纤维等杂物进入油中。
换油时要彻底清洗油箱，注入新油时必须过滤。
（2）油箱内壁一般不要涂刷油漆，以免油中产生沉淀物质。
（3）为防止空气进入系统，回油管口应在油箱液面以下，并将管口切成斜面；液压泵和吸油管路应严格密封；液压泵和油管安装高度应尽量小些，以减少液压泵吸油阻力；必要时在系统的最高处设置放气阀。
（4）定期检查油液质量和油面高度。
（5）应保证油箱的温升不超过液压油允许的范围，通常不超过70℃，否则应进行冷却调节。
4、识别油品品种的简易方法图2-1液压泵的工作原理1-偏心轮 2-柱塞 3-泵体 4-弹簧 5、6-单向阀 7-油箱在化验条件不具备的情况下，生产现场常常采用“看、嗅、摇、摸”简易鉴别法。
识别工作介质的品种，可以有效地防止油品的错收、错发、错用、混装等事故发生。
看 由于不同种类的油品具有不同的颜色，有经验的管理人员用肉眼即可鉴别出品种。
通常，浅色的是蒸馏出的油及精制程度深的油；深色的是残渣油及精制程度浅的油。
嗅 工作介质的气味，一般分为酸味、香味、醚味及酒精味等。
一般来说，普通液压油有酸味，合成磷酯有醚味，蓖麻油型制动液有酒精味。
摇 摇动装有油液的无色玻璃瓶，视油膜挂瓶状况及气泡的状态，可判定油液粘度。
油膜挂瓶薄、气泡多、气泡直径小、上升快及消失快，这些特征都表明油品粘度小。
摸 通过摸的感觉可以区别矿物油型油品的精制程度。
通常，精制程度高的油液，其光滑感强。
第二节 液压泵和液压马达在液压传动系统中，将原动机输入的机械能转换成液体压力能的元件叫液压泵。
而将液压泵输出的液体压力能转换成机械能的元件，叫执行元件。
其中实现直线往复运动叫液压缸，实现连续旋转运动的叫液压马达。
液压泵和液压马达都是靠密封工作腔的容积变化来完成能量转换的，所以又叫容积式液压泵和液压马达。
从原理上说，液压泵和液压马达具有可逆性。
即任何一种液压泵都可作液压马达使用，反之亦可。
一、液压泵基础 1、液压泵的用途和分类液压泵是能量转换装置，是液压系统中的液压能源，是组成液压系统的心脏，用它向液压系统输送足够油量的压力油，从而推动执行元件对外作功。
按其结构、压力等的不同，液压泵可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵等；低压泵、中压泵、中高压泵、高压泵和超高压泵。
按液压泵输出流量能否调节，又分为定量和变量泵。
2、液压泵的工作原理液压泵的类型虽然不同，但它们的工作原理却是相同的。
现以单缸柱塞泵为例，说明液压泵的基本工作原理。
从这个简单的例子中可归纳出各种液压泵工作原理如下：（1） 液压泵都要有密封工作容积，即液压泵要有一个吸、压油的容积。
（2） 液压泵的密封工作容积应能作周期变化，即有从小到大和从大到小的变化过程，这就是液压泵所以能够吸油和压油的根本原因。
（3） 必须有配油装置，把吸、压油腔严格分开。
单向阀5和6就是阀式配油装置。
不同类型的液压泵有不同的配油装置。
液压泵在吸油过程中，必须使油箱与大气接通，这是吸油的根本条件。
而液压泵出口处的输出压力的大小，取决于油液从单向阀5压出时所受到的全部阻力。
即液压泵产生的油压决定于外部负载。
3、液压泵的性能参数（1）液压泵的工作压力和额定压力表2-1为压力分级（2）液压泵的排量和流量额定流量是指液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定（额定压力和额定转速）必须保证的流量，即在产品样本上或铭牌上标出的流量。
（3）液压泵的功率和效率表2-2为液压泵的容积效率和总效率二、齿轮泵齿轮泵按结构形式分为外啮合和内啮合两种。
其中，外啮合齿轮泵具有结构简单、制造方便、价格便宜、体积小、重量轻、自吸性能好，对油的污染不敏感、工作可靠、维护方便、寿命长等优点，故广泛应用于低压系统中。
随着齿轮泵在结构上的不断完善，中高压齿轮泵的应用逐渐增多。
目前高齿轮泵的工作压力可达14~21MPa。
1、典型结构和工作原理外啮合齿轮泵的典型结构见图2-2。
它主要由前后端盖1，3、泵体2、一对相互啮合的齿轮7，9和转动轴6，8等零件组成。
齿轮泵的工作原理见图2-3。
当齿轮按图2-3所示的方向旋转时，啮合点（线）把密封容积分隔成两部分。
啮合点右侧的轮齿脱离啮合，密封容积由小变大，形成真空度，油箱的油在大气压力下，经吸油管进入泵的吸油口，吸入的油液被齿间槽带入啮合点左侧的压油腔。
在压油腔，轮齿进入啮合，密封容积由大变小，油被挤压出去，从压油口压到系统中。
2、外啮合齿轮泵存在的问题图2-2 外啮合齿轮泵结构图1，3—前后端盖2—泵体4—密封座5—密封圈6—长轴7，9—齿轮8—短轴10—滚针轴承11—压盖（1）困油现象（2） 径向压力不平衡问题 （3）泄漏问题 三、叶片泵叶片泵和齿轮泵相比，具有流量均匀、运转平稳、噪声小、体积小、重量轻等优点。
其缺点是结构复杂、制造精度要求高、对油液污染敏感、转速不能太高、吸油能力差。
它广泛应用于机床、工程机械和冶金设备中。
1、单作用叶片泵（1）单作用叶片泵的结构和工作原理如图2-7所示，单作用叶片泵主要由转子2、定子3、叶片4、配油盘和传动轴和壳体5等零件组成。
转子具有圆柱形的外表面，其上有均布槽，矩形叶片安放在转子槽内，并可在槽内自由滑动。
定子具有圆柱形的内表面。
转子中心相对定子中心有个偏心e 。
当转子回转时，叶片靠自身的离心力紧贴定子的内表面，并在转子槽内往复运动。
当叶片泵建立压力后，处于高压区的叶片底部还通有压力油，以平衡叶片顶部的压力。
由图2-7中可以看出，转子、定子、叶片、配油盘形成了若干个密工作容积。
当转子按图示方向旋转时，泵的右侧叶片逐渐向外伸，相邻两叶片间的密封工作窖逐渐增大。
形成局部真空，油被吸入，为吸油过程；左边的叶片被定子的内表面逐渐压进槽内，两相邻叶片间的密封工作容积逐渐减小，将工作油液从压油口压出，形成压油过程。
在吸油腔和压油腔之间有一段封油区，由配油盘把吸、压 油腔隔开，这过渡区。
当转子不断旋转时，泵就不断地吸 油和压油。
这种叶片泵，当转子每转一周，每个叶片现吸、 压油一次，因此叫单作用叶片泵。
若在结构上把转子和定 子的偏心距e 做成可变的，则就成为变量叶片泵。
偏心距e 增大，流量就增大，反之就小。
在实际应用中，单作用叶 片泵往往做成变量泵。
(2)单作用叶片泵的排量和流量计算单作用叶片泵的排量为：Vp=2πbeD单作用叶片泵的理论流量和实际流量分别分：q t =2πDben q p =2πDebn ηv式中 D ——定子内径；e ——转子与定子的偏心距； b ——叶片宽度； n ——泵的转速； ηv ——泵的容积效率。
2、变量叶片泵变量叶片泵是流量可以调节的单作用式叶片泵。
它是靠改变定子与转子偏心距e 来调节泵的流量的。
变量叶片泵有单向调节和双向调节两种，单向调节只能改变流量的大小，双向调节除改变流量大小外，还能改变液流的方向。
图2-7 单作用叶片泵的工作原理1—配油盘压油窗 2—转子 3—定子 4—叶片5—壳体 6—配油盘压油窗单向变量泵根据偏心距e 改变的方法不同，分手动调节和自动调节两种。
根据自动调节后泵的压力、流量特性的不同，又可分为限压式、恒流量式（其输油基本上不随压力的高压而变化）和恒压式（其调定压力基本上不随泵的流量变化而变化）三类。
（1）限压式变量叶片泵的工作原理改变限压式变量叶片泵的流量是利用压力的反馈作用实现的。
它分外反馈和内反馈两种形式。
1）外反馈限压式变量叶片泵的工作原理图2-8是限压式变量泵的工作原理图。
图中转子的中心O 是固定的，定子的中心O 1，可以左右移动。
定子左侧有一弹簧，弹簧刚度为K ，预压缩量为x 。
定子右侧有一个小柱塞缸，柱塞的有效面积为A.。
