傳動(dòng)機(jī)構(gòu)——傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)

液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，利用密閉系統(tǒng)中的受壓液體來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式。（利用液體的壓力能傳遞能量）液力傳動(dòng)液力傳動(dòng)利用液體的動(dòng)能傳遞能量。氣體傳動(dòng)

氣體傳動(dòng)主要是氣壓傳動(dòng)。氣壓傳動(dòng)利用氣體壓力能傳遞能量。復(fù)合傳動(dòng)4.1.1液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)1.液壓傳動(dòng)裝置的工作原理2.液壓傳動(dòng)的組成及圖形符號(hào)3.液壓傳動(dòng)中的兩個(gè)最重要參數(shù)壓力流量4.液體流動(dòng)時(shí)的兩種壓力損失5.液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象1.液壓傳動(dòng)裝置的工作原理1.液壓傳動(dòng)裝置的工作原理1－杠桿手柄2－小油缸3－小柱塞4、7－單向閥5、6、10－管道8－大柱塞9－大油缸11－截止閥12－油箱123456789101112舉升缸手動(dòng)液壓泵1.液壓傳動(dòng)裝置的工作原理A1，pA2，ph1h2F1W(1)力比例關(guān)系

由式可知，在液壓傳動(dòng)中，力不但可以傳遞，而且通過(guò)作用面積（A2＞A1）的不同，力可以放大或縮小.1.液壓傳動(dòng)裝置的工作原理A1，pA2，ph1h2F1W(1)力比例關(guān)系

由式可知，在液壓傳動(dòng)中，工作壓力只取決于負(fù)載,而與流入的流體多少無(wú)關(guān).負(fù)載產(chǎn)生壓力1.液壓傳動(dòng)裝置的工作原理A1，pA2，ph1h2F1W(2)運(yùn)動(dòng)關(guān)系

由式可知，在液壓傳動(dòng)中，速度不但可以傳遞，而且通過(guò)作用面積（A2＞A1）的不同，速度可以放大或縮小.

被小柱塞壓出的油液的體積必然等于大柱塞向上升起后大油缸中油液增加的體積。1.液壓傳動(dòng)裝置的工作原理A1，pA2，ph1h2F1W(2)運(yùn)動(dòng)關(guān)系

由式可知，在液壓傳動(dòng)中，活塞的運(yùn)動(dòng)速度只取決于進(jìn)入油缸的流量,而與流體的壓力無(wú)關(guān).1.液壓傳動(dòng)裝置的工作原理A1，pA2，ph1h2F1W(3)功率關(guān)系

由式可知，在液壓傳動(dòng)中的功率可以用壓力p和流量q的乘積來(lái)表示，壓力p和流量q是液壓傳動(dòng)中最基本、最重要的兩個(gè)參數(shù)。2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成

我們以機(jī)床工作臺(tái)的液壓系統(tǒng)為例來(lái)介紹液壓系統(tǒng)的組成。機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)

活塞左移

液壓泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從油箱中吸油。油液經(jīng)液壓泵輸出，進(jìn)入壓力管后，通過(guò)開(kāi)停（換向）閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸的右腔，推動(dòng)活塞向左運(yùn)動(dòng)。2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成

活塞右移

液壓泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從油箱中吸油。油液經(jīng)液壓泵輸出，進(jìn)入壓力管后，通過(guò)開(kāi)停（換向）閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸的左腔，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)。2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成

溢流閥溢流把開(kāi)停閥手柄轉(zhuǎn)換到中間豎直位置，泵出口壓力管中的油液將經(jīng)溢流閥和回油管排回油箱，不輸出到液壓缸中去，此時(shí)系統(tǒng)保持溢流閥的調(diào)定壓力。2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成泵卸荷將開(kāi)停手柄轉(zhuǎn)換到右側(cè)位置，壓力管中的油液將經(jīng)開(kāi)停（換向）閥和回油管排回油箱，不輸出到液壓缸中去，此時(shí)液壓泵輸出的油液在無(wú)阻力下直接流回油箱，使液壓系統(tǒng)卸荷。2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成名稱作用另件動(dòng)力元件機(jī)械能轉(zhuǎn)化成液壓能泵執(zhí)行元件液壓能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能缸、馬達(dá)控制元件控制油液的流動(dòng)方向、調(diào)節(jié)壓力和流量各種閥輔助元件輔助作用濾油器、油箱、密封件、管件等工作介質(zhì)傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力、潤(rùn)滑、密封、冷卻液壓油用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)繪制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)回路圖半結(jié)構(gòu)式液壓傳動(dòng)系統(tǒng)回路圖2.液壓傳動(dòng)裝置的圖形符號(hào)流量和壓力具有良好的可控性，可實(shí)現(xiàn)較寬的調(diào)速范圍，能較方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；具有防銹和自潤(rùn)滑能力，使用壽命長(zhǎng)；在輸出同等功率條件下，液壓傳動(dòng)體積小，重量輕，即動(dòng)力密度大；便于布局，適宜中距離傳輸和分配動(dòng)力；易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化及自動(dòng)化等。由于泄漏和管道的彈性變形等原因，液壓傳動(dòng)不宜用于傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合；液壓傳動(dòng)如密封不嚴(yán)或零件磨損后產(chǎn)生滲漏，影響工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和系統(tǒng)效率，而且污染境；液壓系統(tǒng)混入空氣后，會(huì)產(chǎn)生爬行和噪聲等；液壓傳動(dòng)的能量損失較大，系統(tǒng)效率較低；故障不易查找等。

液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)挖掘機(jī)

液壓傳動(dòng)應(yīng)用舉例翻斗車(chē)液壓傳動(dòng)應(yīng)用舉例汽車(chē)吊液壓傳動(dòng)應(yīng)用舉例液壓與氣動(dòng)裝置在數(shù)控機(jī)床中的輔助功能1、自動(dòng)換刀所需要的動(dòng)作。2、機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的平衡。3、機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的制動(dòng)、離合器的控制、齒輪撥叉掛檔等。4、機(jī)床的潤(rùn)滑冷卻、5、機(jī)床防護(hù)罩、板、門(mén)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。6、工作臺(tái)的松開(kāi)、夾緊，交換工作臺(tái)的自動(dòng)交換動(dòng)作。7、夾具的自動(dòng)松開(kāi)、夾緊。1)壓力：液體靜壓力（壓強(qiáng)）

液體單位面積上所受的壓力。（1）壓力單位：國(guó)際

Pa＝1N/m2工程

MPa＝106Pa1at（大氣壓）＝1.013×105Pa1bar＝1Kgf/cm2換算：1MPa＝106Pa

＝10bar=10Kgf/cm23.液壓傳動(dòng)中兩個(gè)重要參數(shù)＋測(cè)壓兩基準(zhǔn)絕對(duì)壓力——以絕對(duì)零壓（絕對(duì)真空）為基準(zhǔn)相對(duì)壓力——以大氣壓力為基準(zhǔn)關(guān)系：絕對(duì)壓力=大氣壓力+

相對(duì)壓力相對(duì)壓力（表壓）=絕對(duì)壓力–

大氣壓力真空度=大氣壓力–

絕對(duì)壓力（2）壓力的表示方法2)流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)通流截面液體的體積。

流量單位：國(guó)際

m3/s（

米3/秒）工程

L/min（

升/分鐘）3.液壓傳動(dòng)中兩個(gè)重要參數(shù)＋1.密度(1)密度——單位體積液體的質(zhì)量液壓油一般取ρ=900kg/m3(水的密度：1000kg/m3即

1g/cm3

）4.液壓油的物理特性(2)可壓縮性——液體受壓力作用而發(fā)生體積縮小性質(zhì)4.液壓油的物理特性

一般認(rèn)為油液不可壓縮（因壓縮性很?。舴治鰟?dòng)態(tài)特性或高壓系統(tǒng)，則必須考慮。(3)粘性

(1)液體在外力作用下流動(dòng)或有流動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，液體內(nèi)分子間的內(nèi)聚力要阻止液體分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種特性稱為粘性。注：靜止液體不呈現(xiàn)粘性

粘性示意圖

4.液壓油的物理特性

粘性示意圖Home液壓裝置中使用的液壓油，需要一定的“黏度”。4液壓油的物理特性如果黏度過(guò)大，泵“吸入“困難，會(huì)造成”空穴“現(xiàn)象。（2）粘度——粘性大小的衡量粘度大，油液就“稠”，反之就“稀”。(a)動(dòng)力粘度μ（又稱為絕對(duì)粘度）物理意義：液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，其單位面積上所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。單位：Pa.s(帕.秒）4.液壓油的物理特性(b)運(yùn)動(dòng)粘度ν:動(dòng)力粘度與液體密度之比值。

單位：SI制：m2/SCGS制：St（斯）、cSt（厘斯）換算關(guān)系：1m2/S=104St=106cSt液壓油牌號(hào)標(biāo)注：L—HL22號(hào)液壓油，指這種油在40℃時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度為22cSt。10＃機(jī)械油指…運(yùn)動(dòng)粘度值為10cSt。4.液壓油的物理特性(3)溫度和壓力對(duì)粘度的影響(a)粘度和壓力的關(guān)系∵P↑，F(xiàn)↑，μ↑∴μ隨p↑而↑，壓力較小時(shí)忽略，32Mpa以上才考慮(b)粘度和溫度的關(guān)系∵溫度↑，內(nèi)聚力↓，μ↓∴粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好。液壓油對(duì)溫度的變化非常敏感。4.液壓油的物理特性工作介質(zhì)——傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力潤(rùn)滑劑——潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件液壓油的主要任務(wù)對(duì)液壓油的要求

（1）合適的粘度和良好的粘溫特性；（2）良好的潤(rùn)滑性；（3）純凈度好，雜質(zhì)少；（4）對(duì)系統(tǒng)所用金屬及密封件材料有良好的相容性。液壓系統(tǒng)對(duì)液壓油的基本要求及選用液壓油石油型乳化型合成型L-HH:無(wú)添加劑其他液壓油:加入多種添加劑水包油乳化液油包水乳化液抗燃性好液壓系統(tǒng)對(duì)液壓油的基本要求及選用(1)沿程壓力損失(2)局部壓力損失(3)管路系統(tǒng)的總壓力損失5.液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失

由于實(shí)際液體都具有粘性，所以在流動(dòng)時(shí)必然要損耗一部分能量，這種能量損耗表現(xiàn)為液體的壓力損失，壓力損失分兩類(lèi)，即沿程壓力損失和局部壓力損失。產(chǎn)生原因：內(nèi)摩擦——因粘性，液體分子間摩擦外摩擦——液體與管壁間定義：液體沿等徑直管流動(dòng)時(shí)，由于液體的粘性摩擦和質(zhì)點(diǎn)的相互擾動(dòng)作用，而產(chǎn)生的壓力損失。

(1)沿程壓力損失壓力損失與管路長(zhǎng)度成正比，與管徑成反比。

液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、突變截面能及閥口、濾網(wǎng)等局部裝置時(shí)，由于液流方向和流速均發(fā)生變化，因此液流會(huì)產(chǎn)生旋渦，并發(fā)生強(qiáng)烈的紊動(dòng)現(xiàn)象，由此而造成的壓力損失稱為局部壓力損失。局部壓力損失的計(jì)算公式為

式中，ζ為局部阻力系數(shù)，各種局部裝置結(jié)構(gòu)的ζ值可查有關(guān)手冊(cè)。式中的v為流體的平均流速，一般情況下均指局部阻力后部的速度。(2)局部壓力損失突然擴(kuò)大處的局部損失管路系統(tǒng)中總的壓力損失等于所有沿程壓力損失和所有局部壓力損失的和?？紤]到存在著壓力損失，一般液壓系統(tǒng)中液壓泵的工作壓力應(yīng)比執(zhí)行元件的工作壓力高。(3)管路系統(tǒng)的總壓力損失

在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因使液體壓力突然產(chǎn)生很高的峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。液壓沖擊產(chǎn)生的原因減小液壓沖擊的措施液壓沖擊引起的后果Home1)液壓沖擊6.液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象(1)液壓沖擊產(chǎn)生的原因當(dāng)管道中的閥門(mén)突然關(guān)閉或開(kāi)啟時(shí)液壓系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)著的工作部件突然制動(dòng)或換向時(shí)液壓系統(tǒng)中某些元件的動(dòng)作不夠靈敏Home(2)液壓沖擊引起的后果∵液壓沖擊峰值壓力>>工作壓力∴引起振動(dòng)、噪聲，導(dǎo)致某些元件如密封裝置、管路等損壞；使某些元件（如壓力繼電器、順序閥等）產(chǎn)生誤動(dòng)作，影響系統(tǒng)正常工作。Home(3)減小液壓沖擊的措施盡量延長(zhǎng)閥門(mén)關(guān)閉和運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)換向的時(shí)間；Home用橡膠軟管或在沖擊區(qū)附近安裝卸荷閥、蓄能器等緩沖裝置；限制管中油液的流速；

在容易出現(xiàn)液壓沖擊的地方，安裝限制壓力升高的安全閥。

名詞解釋空氣分離壓——在一定溫度下，當(dāng)油的壓力低于某個(gè)值時(shí)，溶油中的空氣就會(huì)迅速地從油中分離出來(lái)，產(chǎn)生大量氣泡，這個(gè)壓力稱液壓油在該溫度下的空氣分離壓。飽和蒸汽壓——當(dāng)液壓油在某溫度下的壓力低于一定數(shù)值時(shí)，油液本身迅速汽化，即油從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，產(chǎn)生大量油的蒸氣氣泡，這時(shí)的壓力稱為液壓油在該溫度下的飽和蒸氣壓。Home2)氣穴現(xiàn)象(1)節(jié)流口