第二篇 第十章 液壓傳動基本知識

機構(gòu)及機械零件基礎(chǔ)機械工程學(xué)院第10章液壓傳動基本知識引言液壓與氣壓傳動：是以有壓流體為工作介質(zhì)，進行運動和動力傳遞的一種傳動方式。

壓流體：壓力油或壓縮空氣。液壓與氣壓傳動技術(shù)--廣泛地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的各個方面，如各類自動、半自動生產(chǎn)線；焊接、裝配、數(shù)控設(shè)備等。液壓傳動基本知識舵手輕而易舉地轉(zhuǎn)動萬噸輪上的方向舵掌握航向自卸載重汽車在卸貨萬噸水壓機產(chǎn)生的萬噸壓力靈活的機械手按照人們的意志完成各種動作

10.1液壓傳動的基本概念液壓傳動與傳統(tǒng)的機械傳動有原則區(qū)別

工程實例：MachineryFoundation液壓技術(shù)已成為一門獨立的系統(tǒng)科學(xué)，作為一般的工程技術(shù)人員必須具備液壓傳動的基本知識。10.1液壓傳動的基本概念10.1.2液壓傳動的工作過程以液壓千斤頂為例說明液壓傳動的工作過程1—杠桿2—缸體3—小活塞4—單向閥5—單向閥6—管道7—油箱8—截止閥9—缸體10—大活塞10.1.3液壓傳動裝置的組成液壓泵，它供給液壓系統(tǒng)壓力油，是將電動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為油液的液壓能的元件。一個完整的液壓傳動裝置由四部分組成：動力元件執(zhí)行元件液壓缸或液壓馬達，是將油液的液壓能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動工作部件的機械能的元件。實現(xiàn)直線運動的執(zhí)行元件叫液壓缸；實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件叫做液壓馬達。各種控制閥，如方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥等，用以控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)油液的流動方向、壓力和流量，以滿足執(zhí)行元件運動的要求?？刂普{(diào)節(jié)元件輔助元件輔助裝置包括油箱、濾油器、蓄能器、熱交換器、壓力表、管件和密封裝置等。10.1.4液壓傳動系統(tǒng)的圖示方法液壓傳動系統(tǒng)的圖示方法有兩種：

圖a)結(jié)構(gòu)原理圖

圖c)職能符號圖

圖b)換向閥圖形符號

MachineryFoundation10.1.4液壓傳動系統(tǒng)的圖示方法直觀性強，容易理解，但圖形比較復(fù)雜，特別是當(dāng)系統(tǒng)中元件較多時，繪制很不方便。結(jié)構(gòu)原理圖職能符號圖利用圖形符號繪制結(jié)構(gòu)原理可以使液壓系統(tǒng)簡單明了，便于繪制；但圖形符號不表示系統(tǒng)管道布置的具體位置或元件在機器中的實際安裝位置。

10.1.5液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比優(yōu)缺點如下：1—從結(jié)構(gòu)上看，傳遞同樣載荷，其體積小、重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，便于和其它傳動方式聯(lián)用并實現(xiàn)遠距離控制。2—從工作性能上看，速度、扭距、功率均可作無級調(diào)節(jié)，能迅速換向和變速，調(diào)速范圍寬，動作快速性好。優(yōu)點3—從維護使用上看，元件的自潤滑性好，能實現(xiàn)系統(tǒng)的過載保護，壽命長；元件易實現(xiàn)系統(tǒng)化、標準化、通用化，便于設(shè)計、制造、維修和推廣使用。缺點1—存在油液的漏損和阻力損失，系統(tǒng)的效率較低。2—元件的加工及裝配精度要求較高，成本較高。3—受溫度的影響較大。不宜在高溫和低溫下使用。4—系統(tǒng)的故障原因有時不易查明。動力元件液壓泵的圖形符號：動力元件齒輪泵其他泵內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵單作用式葉片泵軸向柱塞的工作原理1-斜盤2-配油盤3-壓油窗4-吸油窗5-缸體6-柱塞活塞式液壓缸QGB系列有緩沖普通氣缸結(jié)構(gòu)圖二位二通、二位三通、二位四通、二位五通等二位四通電磁換向閥液動換向閥⑵液控單向閥1-調(diào)壓螺母2-彈簧3-閥心直動式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥1-吸油管2-濾網(wǎng)3-蓋4-回油管5-蓋板6-油標7、9-隔板8-放油塞1、4-端蓋2-骨架3-濾網(wǎng)減壓閥調(diào)速閥10.2液壓油10.2.1液壓油的物理性質(zhì)液體的密度：

單位體積液體內(nèi)所含有的質(zhì)量稱為密度，用符號ρ表示，單位為kg/m3。ρ

=m/v一般情況下可視液體的密度為一常數(shù)。礦物油的密度ρ=850～960kg／m3。10.2液壓油MachineryFoundation10.2.1液壓油的物理性質(zhì)液體的可壓縮性：

液體受壓力作用其體積會減小的性質(zhì)稱為壓縮性。液體壓縮性的大小用體積壓縮系數(shù)k，即單位壓力變化下液體體積的相對變化量，單位為m2／N。

體積壓縮系數(shù)的倒數(shù)稱為體積彈性模量K，即K=1／k，單位為Pa。在一般液壓傳動中，油液可壓縮性可以忽略不計。當(dāng)油液容積較大、壓力變化較大、傳動精度要求較高時，則必須考慮油液可壓縮性的影響。MachineryFoundation10.2.1液壓油的物理性質(zhì)液體的粘性：

液體在外力作用下流動時，液體分子間的內(nèi)聚力阻礙分子間的相對運動而產(chǎn)生內(nèi)摩擦力。液體的這種性質(zhì)，稱為液體的粘性。粘度是表示液體粘性大小的物理量，液壓油的黏度大，粘性就大。粘度是選擇液壓油的重要依據(jù)，其大小直接影響液壓系統(tǒng)的正常工作、工作效率和靈敏度。MachineryFoundation液壓油的物理性質(zhì)常用的三種粘度：

動力粘度是用液體流動時所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力大小來表示的粘度，用符號μ表示。

物理意義是：面積各為1cm2，相距為1cm的兩層液體，以1cm／s的速度相對運動，此時所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。μ的單位在法定計量單位中，用“帕（斯卡）秒”表示，簡稱帕·秒(Pa·s)。MachineryFoundation10.2.1液壓油的物理性質(zhì)運動粘度在相同溫度下，液體的動力粘度μ與它的密度ρ之比，稱為運動粘度，用γ表示。即γ=μ/ρ

工程上，常用運動粘度表示油的牌號。液壓油的牌號，是用它在某一溫度下的運動粘度平均值來表示。例如：N32號液壓油，就是指這種油在40oC時的運動粘度平均值為32mm2／s。MachineryFoundation10.2.1液壓油的物理性質(zhì)液壓油新舊牌號說明：我國液壓油舊牌號過去是按50oC運動粘度來劃分的。例如：舊牌號20號液壓油，就是指其在50oC時的運動粘度平均值為20mm2／s。新牌號是按40oC運動粘度劃分。液壓油新、舊牌號對照表見書。例如：舊牌號是10號液壓油，對應(yīng)的新牌號是N15號液壓油。

MachineryFoundation10.2.1液壓油的物理性質(zhì)相對粘度相對粘度又稱條件粘度。我國用恩氏粘度計進行測量，故又稱恩氏粘度。工程中常采用先測出液體的恩氏粘度，再根據(jù)關(guān)系式或用查表法，換算出粘度或運動粘度（見機械出版社出版的《機械設(shè)計手冊》）。0Et=t油／t水

MachineryFoundation10.2.1液壓油的物理性質(zhì)粘度和溫度的關(guān)系：油的粘度隨溫度變化的性質(zhì)稱為油液的粘溫特性。油液粘度對溫度變化極為敏感，溫度升高，油的粘度下降。

幾種國產(chǎn)油的粘溫特性

MachineryFoundation10.2.2對液壓油的基本要求及選用液壓油液的要求：

1—合適的粘度，良好的黏溫特性。2—良好的抗泡性和空氣釋放性。3—低凝點，油液有良好的低溫流動性。

4—良好的氧化安全性(抗氧化性)。5—良好的抗磨性。6—良好的防腐、防銹性。MachineryFoundation壓力單位：

10.3液壓傳動的基本參數(shù)及壓力損失10.3.3壓力的建立與壓力的傳遞壓力國際單位為Pa（帕），Pa