机械基础液压传动基础知识

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。

机械及液压传动基础知识1. 机械传动的概述机械传动是指通过机械装置将旋转运动或直线运动传递给另一个装置的一种方式。

它广泛应用于各种机械设备中，如汽车、工业机械、农业机械等。

机械传动的基本原理是利用齿轮、皮带、链条等传动元件，将动力从一个轴转移到另一个轴上。

2. 齿轮传动齿轮传动是机械传动中最常见的一种传动方式。

它利用啮合的齿轮来传递动力和转速。

齿轮传动具有传动效率高、承载能力大、传动比稳定等优点，广泛应用于各种机械设备中。

2.1 齿轮的分类根据齿轮的齿形，齿轮可以分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等。

直齿轮是最常见的一种齿轮，它的齿排列在轮轴的直径方向上。

斜齿轮的齿轮齿槽是倾斜的，它可以传递大功率和大扭矩。

锥齿轮则具有轴向变速的功能。

2.2 齿轮的设计与使用注意事项在设计齿轮传动时，需要考虑齿轮的模数、齿数、齿轮轴的装配间隙等参数。

此外，齿轮的安装要求精确，包括齿轮的轴向对正、齿轮的啮合间隙等。

在使用齿轮传动时，要注意保持齿轮的润滑状态，定期检查齿轮的磨损程度，及时更换磨损严重的齿轮。

3. 皮带传动皮带传动是利用皮带来传递动力和转速的一种机械传动方式。

它具有传动效率高、噪音低、安装维护方便等优点，广泛应用于机械设备中。

3.1 皮带的种类常见的皮带种类有V带、多楔带、齿形带等。

V带是最常见的一种皮带，它的截面呈V字形，适用于中小功率的传动。

多楔带则是在V带的基础上增加了多个楔形槽，提高了传动能力。

齿形带是一种具有齿形结构的皮带，适用于高功率、高速度的传动。

3.2 皮带传动的设计与使用注意事项在设计皮带传动时，需要考虑皮带的长度、宽度、材料的选择等参数。

此外，皮带的安装要求精确，包括张紧力的调整、驱动轮和从动轮的间隙控制等。

在使用皮带传动时，要定期检查皮带的松紧程度，及时更换磨损严重的皮带，保持皮带的润滑状态。

4. 液压传动液压传动是利用液体的压力来传递动力和控制执行机构的一种传动方式。

它具有传动平稳、传动力矩大、传动效率高等优点，广泛应用于各种机械设备中。

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。

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。

流量：单位时间内流过通流截面的液体的体积。

平均流速：单位时间内单位面积上流过通流截面的液体体积。

3.液体流动连续性原理液体在密封管道内作恒定流动时，设液体不可压缩，则单位时间内流过任意截面的质量相等。

液压传动的原理、特点，联想到四两拨千斤；通过管路将液压元件组成一个系统，让学生考虑到不同的元件有不同的分工,教学过程教学方法与手段教学过程教学方法与手段泄）。

4.压力继电器5.流量控制阀6.液压辅助元件四、思政元素从液压阀中密封的重要性，介绍港珠澳跨海大大桥的建设及大国工匠管延安的事迹。

每个大工程背后，都有一批执著、坚守、一丝不苟、精益求精的大国工匠，托起了一个个响一、方向控制回路1换向回路(1)电磁换向阀组成的换向回路电磁换向阀组成的投向回路⑵液动换向阀组成的换向回路2,锁紧回路图&42液压锁紧回路二、压力控制回路1.调压回路功能：调定或限制液压系统最高压力⑴单级调压回路⑵多级调压回路2.减压回路功能：使系统某一支路的压力低于系统的调定的工作压力。

⑴单向减压回路⑵二级减压回路3.增压回路4.卸荷问路卸荷回路是在执行元件不需保压时，不启停液压泵而达到卸荷的目的。

(1)换向阀中位机能的卸荷回路⑵溢流阀的卸荷回路三、速度控制回路三、重点难点教学重点1掌握简单的液压控制回路教学难点1.试读分析液压回路四、思政元素液压控制回路的多样化，联想到解决事情的手段的多样化五、教学设计教学过程教学方法与手段环节1：课前准备1.学生课前PPT预习讲授2.学习通预习习题的发布二、教学内容典型控制回路02三、速度控制回路速度控制回路用于控制执行元件的运动速度。

速度控制回路包括调节执行元件工作行程的调速回路和快速运动回路。

1.调速［1］路⑴节流调速回路节流调速回路是将节流阀串联在液压泵与液压缸之间，控制进入液压缸的流量。

①进油节流调速回路②出油节流调速回路③旁油节流调速回路。

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?)。