1、 一、简化模型一、简化模型二、力比和速比二、力比和速比三、两个重要概念三、两个重要概念四、容积式液压传动四、容积式液压传动 在液压传动中，人们利用没有固定形状但具在液压传动中，人们利用没有固定形状但具有确定体积的液体来传递力的运动。下图是一个有确定体积的液体来传递力的运动。下图是一个经过简化的液压传动模型。图中有两个直径不同经过简化的液压传动模型。图中有两个直径不同的液压缸的液压缸2 2和和4 4，缸内各有一个与内壁紧密配合的，缸内各有一个与内壁紧密配合的活塞。如图活塞活塞。如图活塞5 5上有重物上有重物W W则当则当活塞活塞1 1上施加的力上施加的力F F达到达到一定大小时，就能阻止一定大小
2、时，就能阻止重物重物W W下降。下降。一、简化模型一、简化模型1.1.等压特性等压特性:根据帕斯卡定律根据帕斯卡定律“平衡液体内某一平衡液体内某一点的液体压力等值地传递到液体内各处点的液体压力等值地传递到液体内各处”，即：，即：输出端的力之比等于二活塞面积之比。输出端的力之比等于二活塞面积之比。P P1 1=P=P2 2=P=F/A=P=F/A1 1=W/A=W/A2 2 或或 ：W/F=AW/F=A2 2/A/A1 1 2.2.等体积特性：假设活塞等体积特性：假设活塞1 1向下移动体积向下移动体积L L1则则液压缸被挤出的液体体积为液压缸被挤出的液体体积为A A1 1L L1 1。这部分液体
3、进入。这部分液体进入液压缸液压缸4 4，使活塞，使活塞5 5上升上升L L2 2，其让出的体积为，其让出的体积为A A2 2L L2 2 。即。即：A A1 1L L1 1=A=A2 2L L2 2 或或 L L2 2/L/L1 1=A=A1 1/A/A2 2二、力比和速比二、力比和速比 进一步认为这些动作是在时间进一步认为这些动作是在时间t t内完成，活塞内完成，活塞1 1的速度的速度v v1 1=L=L1 1/t/t，活塞，活塞5 5的速度的速度v v2 2=L=L2 2/t/t，则有：，则有：V V2 2/V/V1 1=A=A1 1/A/A2 2这说明输出，输入的位移和速度都与二活塞面积
4、这说明输出，输入的位移和速度都与二活塞面积成反比。上式可写成：成反比。上式可写成：A A1 1V V1 1=A=A2 2V V2 2 这在流体力学中称为液流连续性原理，它反这在流体力学中称为液流连续性原理，它反映了物理学中质量守恒这一现实。映了物理学中质量守恒这一现实。3.3.能量守恒特性能量守恒特性 WVWV2 2=FV=FV1 1 注：等式左边和右边分别代表输出和输入的功注：等式左边和右边分别代表输出和输入的功率。这说明能量守恒也适用于液压传动率。这说明能量守恒也适用于液压传动。通过以上分析，上述模型中两个不同面通过以上分析，上述模型中两个不同面积的活塞和液压缸相当于机械传动中的杠杆积的活
5、塞和液压缸相当于机械传动中的杠杆，其面积比相当于杠杆比，即，其面积比相当于杠杆比，即A1/A2=b/aA1/A2=b/a。因。因之采用液压传动可达到传递动力，增力，改之采用液压传动可达到传递动力，增力，改变速比等目的，并在不考虑损失的情况下保变速比等目的，并在不考虑损失的情况下保持功率不变。持功率不变。三、两个重要概念三、两个重要概念 1.1.液压传动中的液体压力取决于负载液压传动中的液体压力取决于负载 2.2.流量决定速度流量决定速度四、容积式液压传动四、容积式液压传动 图图1-11-1中主动活塞运动后使一定体积的液体挤中主动活塞运动后使一定体积的液体挤出，这些液体进入从动液压缸，使从动活塞
6、产生出，这些液体进入从动液压缸，使从动活塞产生运动，而二者间的运动关系是依靠主动件挤出的运动，而二者间的运动关系是依靠主动件挤出的液体体积与从动件所得到的液体体积相等来保证液体体积与从动件所得到的液体体积相等来保证的。这种传动称为容积式液压传动。的。这种传动称为容积式液压传动。工业上另外有一种依靠液体的动能及其转换工业上另外有一种依靠液体的动能及其转换来实现力和运动的传递的方法，称为动力液力传来实现力和运动的传递的方法，称为动力液力传动。动。返回首页返回首页结束结束一、液压千斤顶一、液压千斤顶二、液压图形符号二、液压图形符号三、液压系统的组成三、液压系统的组成一、液压千斤顶（动画）一、液压千斤
7、顶（动画）图12 液压千斤顶原理图 液压千斤顶原理见下图。当向下压杠杆液压千斤顶原理见下图。当向下压杠杆1时，时，小活塞小活塞3使缸使缸2内的液体经管道内的液体经管道6、阀、阀7进入大缸进入大缸9，并使活塞并使活塞8上升，顶起重物上升，顶起重物W。适当地选择大、小。适当地选择大、小活塞面积和杠杆比，就可以人力升起很重的负载活塞面积和杠杆比，就可以人力升起很重的负载W。1.1.油箱油箱2.2.过滤器过滤器3.3.回油管回油管4.4.液压泵液压泵7.7.溢流阀溢流阀9.9.换向阀换向阀13.13.节流阀节流阀15.15.换向阀换向阀17.17.活塞活塞18.18.液压缸液压缸19.19.工作台工作
8、台机床工作台液压系统的图形符号图油箱滤油器液压泵溢流阀开停阀换向阀活塞液压缸工作台2 2、执行元件执行元件 其其作用是将液压能重新转化成作用是将液压能重新转化成机械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。机械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。三、液压系统的组成三、液压系统的组成1 1、动力元件动力元件 即液压泵，它可将机械能转化成即液压泵，它可将机械能转化成液压能，是一个能量转化装置。液压能，是一个能量转化装置。4 4、辅助元件辅助元件 如油箱、油管、滤油器等。如油箱、油管、滤油器等。5 5、传动介质传动介质 即液体。即液体。3 3、控制元件控制元件 如各种阀。其中有方向阀和压力如各种阀。其
9、中有方向阀和压力 阀两种。阀两种。返回首页返回首页 结束结束 优点：优点：1 1、可以在运行过程中实现大范围的无机调速。、可以在运行过程中实现大范围的无机调速。2 2、在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。重量轻、运动惯量小、动态性能好。3 3、采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。、采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。4 4、便于实现自动工作循环和自动过载保护。、便于实现自动工作循环和自动过载保护。5 5、由于一般采用油作为传动介质，因此、由于一般采用油作为传动介质，因此 液压液压元件有自我润滑作用，有较长的使用
10、寿命。元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命。6 6、液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设、液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设计、制造和推广应用。计、制造和推广应用。1 1、损失大、效率低、发热大。、损失大、效率低、发热大。2 2、不能得到定比传动。、不能得到定比传动。3 3、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。题。4 4、液压元件加工精度要求高，造价高。、液压元件加工精度要求高，造价高。5 5、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术水平要求高。技术水平要求高。返回首页返回首页结束结束 一、液压油
11、的某些物理性质一、液压油的某些物理性质二、液压油的选用二、液压油的选用液压油的种类及代码一、种类石油型难燃型机械油机械油汽轮机油汽轮机油液压油液压油水水-乙二醇液乙二醇液磷酸酯液磷酸酯液水包油水包油油包水油包水乳化液乳化液合成型合成型最常用的液压油名称及代号是：最常用的液压油名称及代号是：l基础油（基础油（HH）l普通液压油（普通液压油（HL）l抗磨液压油（抗磨液压油（HM）l低温液压油（低温液压油（HV）例如：例如：L-HM32l附着力附着力 液体与固体表面 l内聚力内聚力 液体分子与分子之间 液体在外力作用下流动（或有流动液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分趋势）
12、时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩檫力，子相对运动而产生的一种内摩檫力，它使液体各层间的运动速度不等，这它使液体各层间的运动速度不等，这 种现象叫做液体的粘性。种现象叫做液体的粘性。静止液体不呈现粘性。静止液体不呈现粘性。l下板固定下板固定l上板以上板以u0运动运动l附着力附着力 A点：点：u=0 B B点：点：u=u0l内摩擦力内摩擦力 两板之间液流速两板之间液流速度逐渐减小度逐渐减小B BA AdyduAFf式中：式中：粘性系数粘性系数(粘度粘度)A 液层接触面积液层接触面积 du/dy速度梯度速度梯度 牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律dyduAFf两液层的速度差两液层的速度
13、差两液层间的距离两液层间的距离切应力切应力:三种表示方法：三种表示方法：2)运动粘度运动粘度 单位：单位：Pa.S（帕秒）（帕秒）单位：单位：m2/sdyduAFf1)动力粘度动力粘度21ttEt 是用是用40时运动粘度的平均值来标志的时运动粘度的平均值来标志的例：例：20号机械油号机械油 =1723 cSt（厘拖）（厘拖）换算关系：换算关系：1 1 m2 2/s=104 St=106 cSt(=106 mm2/s)拖拖(cm2/s)厘拖厘拖(mm2/s)p 应用时忽略影响应用时忽略影响 T 影响：影响：大，阻力大，能耗大，阻力大，能耗 小，油变稀，泄漏小，油变稀，泄漏限制油温：限制油温：T，
14、加冷却器，加冷却器 T，加热器，加热器1 1、密度、密度和重度和重度 =M/V(M-=M/V(M-液体的质量液体的质量,V-,V-液体的体积）液体的体积）=G/V(G-=G/V(G-液体的重量液体的重量)液压油的密度和重度因油的牌号而异，液压油的密度和重度因油的牌号而异，并且随着温度的上升而减小，随着压力的提并且随着温度的上升而减小，随着压力的提高而稍有增加。高而稍有增加。二、液压油的某些物理性质二、液压油的某些物理性质2.2.可压缩性可压缩性 液压油的体积将随压力的增高而减小。体积压缩系数 01VVpk即单位压力变化下的体积相对变化量体积变化初始体积压力变化 V0一定，在同样p下，K 越大,
15、V 越小 说明K 越大，液体的抗压能力越强 矿物油 K=(1.42.0)10 9 N/m 2 钢 K=2.06 10 11 N/m 2 k油=100150 k钢 在静态下工作时，不考虑液体的可压缩性。VpVkK014 4、其他性能、其他性能油的体积随温度升高而增加。油的体积随温度升高而增加。其膨胀量其膨胀量 v vt t=v=v0 01+1+t t(t+t(t+t0 0)其中其中v vt t-温度温度t t。C C时的油的体积；时的油的体积；v v0 0-温度温度t t0 0 。C C时的油的体积；时的油的体积；t t-油的体积膨胀系数。油的体积膨胀系数。对液压油的要求：对液压油的要求：1 1
16、、良好的化学稳定性。、良好的化学稳定性。2 2、良好的润滑性能，以减小元件之间、良好的润滑性能，以减小元件之间 的磨的磨损。损。3 3、质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水、质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水份和水溶性酸碱等。份和水溶性酸碱等。4 4、适当的粘度和良好的粘温特性。、适当的粘度和良好的粘温特性。二、液压油的选用二、液压油的选用5 5、凝固点和流动温度较低，以保证油液能、凝固点和流动温度较低，以保证油液能在较低温度下使用。在较低温度下使用。6 6、自燃点和闪点要高。、自燃点和闪点要高。7 7、有较快地排除油中游离空气和较好地与、有较快地排除油中游离空气和较好地与油中水份分离的能力。油中水份分离的能力。8 8、没有腐蚀性，防锈性能好，有良好的相、没有腐蚀性，防锈性能好，有良好的相容性。容性。返回首页返回首页结束结束
