第05章 液压传动概述

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1、第五章液压传动概述第一节液压传动的原理和组成一、液压传动原理液压传动原理可通过图5-1说明。可知，液压传动是以液体作为工作介质来传动的一种传动方式，它依靠密封容积的变化传递运动，依靠液体内部的压力(由外界负载所引起)传递动力。图5-1液压千斤顶的工作原理1－杠杆2－小活塞3－小液压缸4,5－钢球6－大液压缸7－大活塞8－重物9－放油阀10－油池二、液压传动系统的组成由图5-2可见，液压传动系统由以下四部分组成：(1)动力元件(2)执行元件(3)控制调节元件(4)辅助元件对于图5-2a所示的液压系统，若用国家标准GB786.1

2、-93液压图形符号绘制时，其系统原理如图5-2c所示。使用这些图形符号，可使液压系统图简单明了，便于绘制。图5-2机床工作台液压传动系统1－油箱2－滤油器3－液压泵4－溢流阀5－节流阀6－换向阀7－工作台8－液压缸第二节液压传动的优缺点1.优点1)易于获得很大的力或力矩。2)易于在较大范围内实现无级变速。3)传动平稳，便于实现频繁换向和自动防止过载。4)便于采用电液联合控制以实现自动化。5)机件在油中工作，润滑好，寿命长。6)液压元件易于实现系统化、标准化、通用化。2.缺点1)传动速比不恒定，不适于作定比传动。2)液压传动的

3、能量损失较大，效率较低。3)液压系统产生故障时，不易找到原因。第三节液压传动的两个基本参数——压力、流量一、压力对液压千斤顶提升重物的工作情况(见图5-1)进行分析，可得下列关系式：P=F/A式中，力F的单位是N，面积A的单位是m2，压力p的单位是Pa。液压千斤顶工作时，作用在活塞下端面积A上的液压推力F至少应该等于被提升物体的重力G，于是有P=G/A由此可知，液压缸的工作压力决定于外界负载。在液压传动中，通常把工作压力分为几个等级，列于表5-1中。表5-1压力分级压力分级低压中压中高压高压超高压压力范围P/MPa0～2.5

4、>2.5～8>8～16>16～32>32二、流量单位时间内流过通道某一截面的液体体积称为流量。若在时间t内流过的液体体积为V，则流量为q=V/t流量的单位是m3/s、cm3/s或L/min，它们的换算关系是1m3/s＝106cm3/s＝6×104L/min图5-3所示为液体在一直管内流动，设管道的通流截面积为A，流过截面I-I的液体经时间t后到达截面Ⅱ-Ⅱ处，所流过的距离为l，则流过的液体体积为V=Al,因此流量为q=V/t=Al/t=Av上式中，v是液体在通流截面上的平均流速，而不是实际流速。图5-3流量与平均流速在液压缸

5、中（见图5-4），亦存在如下关系：v＝q/A式中v——活塞运动的速度；q——输入液压缸的流量；A——活塞的有效作用面积。由式可知，当液压缸的活塞有效作用面积一定时，活塞运动速度的大小由输入液压缸的流量来决定。图5-4活塞运动速度与流量的关系三、压力损失及其与流量的关系当液体流过一段较长的管道(见图5-5)或各种阀孔、弯管及管接头时，产生压力损失p(压力差)，存在如下关系式：p=Rqn式中q——通过管道的流量；R——管路中的液阻，与管道的截面形状、截面积大小、管路长度及油液性质等因素有关；n——指数，由管道的结构形式所决定

6、，通常1≤n≤2。由式可知，在管路中流动的液体，其压力损失、流量与液阻之间的关系是：液阻增大，将引起压力损失增大，或使流量减小。图5-5液体的压力损失第四节液压传动用油的选择一、液压油的类型1.可燃性液压油为石油型液压油，主要包括通用液压油，抗磨液压油、低温液压油等。2.难燃性液压油有合成型（如磷酸酯液、水-乙二醇液等）和乳化型（油包水液、水包油液）两种。与石油型液压油相比较，其润滑、防锈性能较差，价格较贵，且含有不同程度的毒性，但却具有抗燃这一突出优点，在一些高温、易燃、易爆的工作场合，为了安全起见，还必须使用难燃性液压油

7、。二、液压油的牌号在进行液压油的选择时，主要是选择适当的牌号。油液的牌号是根据它的粘度数值来划定的，因此选择液压油的牌号，实际上是选择液压油的粘度。显然，粘度较大的油液流动性较差。具体来说，在40℃的实验条件下，32号液压油的平均运动粘度是32mm,46号液压油的平均运动粘度是46mm。三、液压油的选择在不同的环境温度和工作压力条件下，应该选用不同粘度的油。为了减少漏损，在使用温度、压力较高或速度较低时，应采用粘度较大的油；为了减少管路内的摩擦损失，在使用温度、压力较低或速度较高时，应采用粘度较小的油。本章结束