第一章 液压传动概述 第一节 液压传动的定义、工作原理及组成

第一章 液压传动概述

第一节 液压传动的定义、工作原理及组成

一、基本概念

1、定义：

原动机→配力机→工作机

2、分类：就传动方式而言，常用的有以下几种：

1) 机械传动：如齿轮、皮带等传动。

2) 电气传动；

3) 流体传动：是以流体为工作介质，进行能量的转换、传递和控制的传动。

包括：（1）气体传动。以气体为工作介质的流体传动。

　　（2）液体传动：以液体为工作介质的流体传动， 根据工作原理不同又可分为：

　　①液力传动：主要利用液体动能的液体传动。

　　②液压传动：只利用液体压力能。

3、液压传动的定义：

　用液体作为工作介质，在密封的回路里，以液体的压力能进行能量传递的传动方式，称之为液压传动。 从三方面理解此概念。

4、液压控制的定义：

　液压控制与液压传动的不同之点在于液压控制是一个自动控制系统，具有反馈装置，系统具有较强的抗干扰能力,所以系统输出量的精度高。

二、研究对象

• 要研究液压传动及其控制技术；
• 要了解传动介质的基本物理性能及其静力学、运动学和动力学特性；
• 要了解组成系统的各类液压元件的结构、工作原理、工作性能以及有这些元件所组成的各种回路的性能和特点，并在此基础上进行液压传动系统的设计。

　 另外,介绍几种液压控制系统中使用的控制元件。

三、液压传动的工作原理

1．系统组成

基本组成元件：1-杠杆手柄；2-小缸体；3-小活塞；4、6-单向阀；5-吸油管；7、10-管道；8-大活塞；9-大缸体；11-截止阀；12-油箱。

2．工作原理 ：

• 泵吸油过程。
• 泵压油和重物举升过程。
• 重物落下过程。

四、液压系统的组成

1）能源装置（或称动力元件）：

　把机械能转化成液体压力能的装置，常见的是液压泵。

2）执行装置（或称执行元件）：

　把液体压力能转化成机械能的装 置，一般常见的形式是液压缸和液压马达。

3）控制调节装置（或称控制元件）：

　　对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。这类元件主要包括各类控制阀或者由各种阀构成的组合装置。这些元件的不同组合组成了能完成不同功能的液压系统。

4）辅助 装置（或称辅助元件）：

　　指以上三种组成部分以外的其它装置，如各种管接件、油管、油箱、过滤器、蓄能器、压力表等，起连接、输油、贮油、过滤、贮存压力能和测量等作用。

5）传动介质：

　　传递能量的液体介质，即各种液压工作介质。

五、液压传动的基本特征

1） 力比例关系

　　

　　液压传动区别于其它传动方式的基本特征一： 力（或力矩）的传递是靠液体压力来实现的，或者说，力（或力矩）的传递是按帕斯卡原理（即静压传递原理）进行的。 因此，有人把液压传动称为“静压传动” 。 帕斯卡原理（即静压传递原理）： “在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点”。

结论：

　　在液压传动中工作压力取决于负载，而与流入的液体多少无关。注意：负载包括：有效负载、无效负载（如摩擦力）以及液体的流动阻力。

2） 运动关系

　　液压传动区别于其它传动方式的基本特征二： 运动速度（或转速）的传递是按照“容积变化相等”的原则进行的。基于此，有人把液压传动成为“容积式液体传动”。

在流体力学中，把单位时间内流过某一通流截面A的流体体积称为流量，则流量

　　q = v·A

结论：

　　①活塞移动速度正比于流入液压缸中油液流量q，与负载无关。也就是说，活塞的运动速度可以通过改变流量的方式进行调节。基于这一点，液压传动可以实现无级调速。

　　②活塞的运动速度反比于活塞面积，可以通过对活塞面积的控制来控制速度。

3） 功率关系

　　由前述可得

　　P=Fv=Wv=pq

　　上式说明，在不计各种功率损失的条件下，液压传动系统的输出功率Wv等于输入功率Fv，并且液压传动中的功率可以用压力p和流量q的乘积来表示。

　　总结上述： 在液压传动中压力p和流量q是最基本、最重要的两个参数。