《机械设计基础》

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1、1第九章液压传动与气压传动第一节液压传动概述第二节液压泵、液压马达和液压缸第三节液压控制元件第四节液压基本回路与系统实例分析第五节液压传动的应用第六节气压传动2第一节液压传动概述一、液压传动原理和组成1、液压传动工作原理液压传动是以油液为工作介质进行运动和动力传递的一种传动方式。图9-1液压千斤顶工作原理示意图液压传动装置中，密封容积的变化实现运动的传递，液体压力的变化实现动力的传递。液压传动装置实际上是一种能量转换装置，它首先把机械能转换为液体的压力能，然后把液体的压力能转换为机械能。32、液压传动的组成一个完整的液压传动系统由以下

2、几个部分组成：1）动力元件即液压泵。其作用是将原动机输入的机械能转换为油液的压力能。2）执行元件即液压缸或液压马达。其作用是将液压泵供给的油液的压力能转换为机械能。3）控制元件即各种液压阀，如换向阀、压力阀、流量阀等。其作用是改变油液流动的方向、调节油液的压力或流量。4）辅助元件包括油箱、油管、接头、滤油器、压力表等。5）工作介质即液压油，是传递能量的物质。4图9-2机床工作台往复移动的液压系统结构图5用结构或半结构形式画出的图直观易懂，但复杂难绘。为简单明了，易画易读，通常将各种标准液压元件用国家标准（GB786．1-1993）规定的液压图形

3、符号表示；管道可用粗实线和虚线表示，粗实线表示工作油路，虚线表示控制油路，如图9-3所示。图9-3用图形符号表示的液压传动系统示意图6二、液压传动的基本参数1、压力液体单位面积上所受的法向力称为压力（物理学中称压强）。压力用p表示，在国际单位制中的单位是帕斯卡（Pa）；在工程单位制中，压力的单位是kgf／cm2，lkgf／cm2=98067Pa≈105Pa液压传动中所讲的压力值，通常是指比大气压高出的部分，称为相对压力或表压力。72、流量单位时间内通过管道某一截面液体的体积称为流量，用q表示。若在时间T内通过的液体体积为V，则流量为:q=V／T

4、流量的单位为m3／s，有时还使用L／min。1m3／s=6×104L／min如图9-4所示，设液体流入液压缸的流量为q，活塞的有效作用面积为A。由于液体的作用，使活塞在时间T内以速度v向右移动了L，则流入缸中的液体的体积是qT或AL，即qT=AL或q=AL/T=Av图9-4流量与活塞移动速度的关系。83、压力损失和流量损失液体是压力差的作用下产生流动。这种压力差表现为液体内部之间压力的降低，叫做压力损失，用Δp表示，分为沿程损失和局部损失。压力损失与流过管道中的液阻和通过管路的流量有关。通常液阻增大，引起的压力损失也增大；流量增大，引起的压力损

5、失也增大。只要间隙两端存在着压力差，就会造成泄漏。压力差越大，泄漏也越大。泄漏是造成流量损失的主要原因，它不仅使液压系统的效率降低，同时也影响液压执行元件运动的速度，还会污染环境。所以应尽量减小液压系统及各元件的泄漏量。9三、液压油液压油主要是石油型液压油，其润滑性能好，化学稳定性高；有时也用普通机械油，其性能较差，但价格便宜。各种液压油的主要技术指标是黏度。液压油在温度升高时，黏度会降低，泄漏增大。加剧液压油的氧化变质，缩短密封圈的寿命，温度过低会使油液黏度增大，运动部件受到的摩擦阻力增大，启动困难。此外，黏度大的液压油流动时还会造成较大的能

6、量损失，通常液压系统中的油液在30～50℃时工作较为适宜。10四、液压传动的特点与应用主要优点：(1)可以在运行过程中实现大范围无级调速。(2)传动装置的体积小、质量轻。(3)运动平稳。(4)便于实现自动工作循环和自动过载保护。(5)很多液压元件都是“三化”产品，便于设计推广。但液压传动也存在着工作性能受温度变化的影响大、不能避免泄漏、效率低、成本高等缺点。液压传动在航空、军械、机床和工程机械轻工、农机、冶金、化工、起重运输等设备上广泛应用，甚至在宇航、海洋开发、机器人等高科技领域中也占有重要地位。11一、液压泵液压泵是将电动机（或其他原动机）

7、提供的机械能转换为液体压力能的一种能量转换装置，其作用是向液压系统输送具有一定压力和流量的液压油。液压泵按结构可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等：按泵的额定压力又可分为低压泵、中压泵和高压泵；按工作过程中输出的流量是否可调可分为变量泵和定量泵。第二节液压泵、液压马达和液压缸121、液压泵的工作原理（见图）容积式泵正常工作有如下条件：（1）必须有一个或若干个可以周期变化的密封容积。（2）必须有一个相应的配流装置。（3）油箱必须和大气相通。132、常用液压泵1）齿轮泵齿轮泵结构简单，不需要专门的配流装置，制造容易，工作可靠，价格便宜，维护也很方便。其主

8、要缺点是泄漏较多(主要指从压油腔到吸油腔的内泄），效率低。普通齿轮泵的工作压力不高，常用于低于低压、轻载系统。142）叶片泵叶片泵按其工作方式的不同可