液压传动第一章演示稿

1、流体力学与液压传动流体力学与液压传动流体力学与液压传动流体力学与液压传动主讲：陈益瑞主讲：陈益瑞液压传动的发展应用液压传动的发展应用u液压传动从液压传动从17世纪中叶世纪中叶帕斯卡帕斯卡提出提出静压传递原理静压传递原理、1795年年世界上第一台水压机诞生，已有世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史，但由于没多年的历史，但由于没有成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，有成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，发展缓慢，几乎停滞。发展缓慢，几乎停滞。u上世纪上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压 元元件，并首先应用于机

2、床。件，并首先应用于机床。u上世纪上世纪50、60、70年代，工艺水平有了很大提高，液压传年代，工艺水平有了很大提高，液压传动技术也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域：从蓝天到动技术也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域：从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业水下，从军用到民用，从重工业到轻工业u目前，液压传动技术正在向着目前，液压传动技术正在向着高压、高速、高效率、大流量、高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。方向发展，向着用计算机控制的机电一体化

3、方向发展。世界领先的世界领先的15000吨水压机吨水压机u中国第一重型机械中国第一重型机械集团公司新研制的集团公司新研制的15000吨水压机吨水压机不不仅在能力上超过现仅在能力上超过现有的所有水压机，有的所有水压机，而且主机结构和控而且主机结构和控制系统水平也有全制系统水平也有全面提高，是面提高，是世界上世界上最先进的重型自由最先进的重型自由锻造水压机锻造水压机。u这台总高达这台总高达24.98m的水压机的水压机可连续锻造可连续锻造600吨大钢锭，吨大钢锭，锻造精度可达锻造精度可达3mm。u15000吨水压机将成为我国吨水压机将成为我国极端制造的最关键装备极端制造的最关键装备，从，从此，我国第

4、三代核电、超超此，我国第三代核电、超超临界火电、大型水电、巨型临界火电、大型水电、巨型船舶、百万吨乙烯、千万吨船舶、百万吨乙烯、千万吨炼油等国民经济建设和国防炼油等国民经济建设和国防安全的重点工程、重要项目安全的重点工程、重要项目所需的大型锻件将不再所需的大型锻件将不再“受受制于人制于人” 第一章第一章 液压传动概述液压传动概述11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成12 液压传动的优缺点液压传动的优缺点13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体一、液压传动的定义一、液压传动的定义 原动机原动机 机械传动机械传动机器机器 传动机构传动机构 电气传动电气传动 工作机工作

5、机 流体传动流体传动11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成液体传动液体传动气体传动气体传动液力传动液力传动液压传动液压传动流体传动流体传动液压传动是利用液体的液压传动是利用液体的压力能压力能来传递动力来传递动力二、液压传动装置的工作原理及组成二、液压传动装置的工作原理及组成 11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成 液压泵液压泵 执行元件执行元件 控制元件控制元件 辅助元件辅助元件 液压油液压油机床工作台液压系统示意图机床工作台液压系统示意图11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成带有溢流阀的带有溢流阀的内啮合齿轮

6、泵内啮合齿轮泵11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成直杆式轴向柱塞泵直杆式轴向柱塞泵油箱油箱11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成三螺杆泵三螺杆泵11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成限压式变量叶片油泵限压式变量叶片油泵11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成液压缸液压缸液压马达液压马达11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成转向液压缸转向液压缸高压液压缸高压液压缸11 液压传动的定义、工作原理

7、及组成液压传动的定义、工作原理及组成电磁换向阀电磁换向阀双向安全阀双向安全阀11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成直通单向阀直通单向阀11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成节流阀节流阀11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成溢流阀溢流阀11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成轴向柱塞泵轴向柱塞泵油箱油箱11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成自封式吸油滤油器自封式吸油滤油器11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成压力管路滤油器压力管路滤

8、油器11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成冷却器冷却器11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成蓄能器蓄能器11 液压传动的定义、工作原理及组成液压传动的定义、工作原理及组成液位计液位计 液压传动可以液压传动可以输出大的推力或大转矩输出大的推力或大转矩，可实，可实现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不能比的突出优点能比的突出优点在相同功率条件下，液压传动装置在相同功率条件下，液压传动装置体积小、体积小、重量轻、结构紧凑重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管。液压元件之间可采用管道连接或采用集成式连接，其道

9、连接或采用集成式连接，其布局、安装有布局、安装有很大的灵活性很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统以组成的复杂系统液压传动能液压传动能很容易实现直线运动很容易实现直线运动，很方便地很方便地实现无级调速实现无级调速，调速范围大，且可在系统运，调速范围大，且可在系统运行过程中调速行过程中调速 液压传动能使执行元件的液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其其反应速度快反应速度快，故可实现频繁换向，故可实现频繁换向12 液压传动的优缺点液压传动的优缺点主要优点主要优点

10、液压系统液压系统可自动实现过载保护可自动实现过载保护，使用安全，使用安全可靠。由于各液压元件中的运动件均在油可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿元件的使用寿命长命长 液压元件液压元件易于实现系列化、标准化和通用易于实现系列化、标准化和通用化化，便于设计、制造、维修和推广使用，便于设计、制造、维修和推广使用 操作简单，调整控制方便，易于实现自动操作简单，调整控制方便，易于实现自动化化。特别是和机。特别是和机-电联合使用，能方便地实电联合使用，能方便地实现复杂的自动工作循环现复杂的自动工作循环主要优点主要优点12 液压传动的优缺点液压传动

11、的优缺点液体流动阻力和泄漏较大，故传动效率液体流动阻力和泄漏较大，故传动效率低，不宜远距离输送动力。低，不宜远距离输送动力。 易受温度变化影响，易引起污染、火灾易受温度变化影响，易引起污染、火灾等事故，故不宜在高温或低温的环境下等事故，故不宜在高温或低温的环境下工作。工作。 液压元件的制造精度要求较高，加工和液压元件的制造精度要求较高，加工和装配比较困难，使用维护比较严格，装配比较困难，使用维护比较严格，价格较贵价格较贵不能得到严格的定比传动，因此不宜应不能得到严格的定比传动，因此不宜应用在传动比要求严格的场合用在传动比要求严格的场合 油液中混入空气后，容易引起爬行、振油液中混入空气后，容易引

12、起爬行、振动和噪声，使系统的工作性能受到影响。动和噪声，使系统的工作性能受到影响。 12 液压传动的优缺点液压传动的优缺点主要缺点主要缺点传递功率传递功率是液压元件的冷却、防锈和润滑剂是液压元件的冷却、防锈和润滑剂带走工作中产生的磨粒和来自外界的带走工作中产生的磨粒和来自外界的污染物污染物液压油的粘性可减少间隙的泄漏液压油的粘性可减少间隙的泄漏13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体液压系统中液压油的功用：液压系统中液压油的功用：1、密度密度单位体积液体的质量单位体积液体的质量Vm13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体一、液压油的性质一、液压油的性质一般液压油的密度为一般液压油的密度为9

13、00kg/m900kg/m3 3，该值，该值dpVdV /几乎不随温度和压力的变化而变化几乎不随温度和压力的变化而变化2、压缩性压缩性液体受压力作用而发生体液体受压力作用而发生体积减少的性质，用压缩系数积减少的性质，用压缩系数 表示表示3、体积弹性系数体积弹性系数产生单位体积相对变产生单位体积相对变化量所需要的压力增量化量所需要的压力增量VdVdpK/113 液压传动的工作液体液压传动的工作液体4、粘度粘度衡量液体粘性大小的指标衡量液体粘性大小的指标液压油的体积弹性模量为液压油的体积弹性模量为K K(1.2(1.22)2)10103 3MPa(MPa(几乎是不可压缩几乎是不可压缩) ) 动力粘

14、度动力粘度在单位速度梯度时，接在单位速度梯度时，接触液体液层间单位面积上的内摩擦力触液体液层间单位面积上的内摩擦力dudy(Pa.s)运动粘度运动粘度动力粘度与液体密度之动力粘度与液体密度之比比21/ttEt13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体实用上标定油的粘度单位是：实用上标定油的粘度单位是： cm cm2 2/s(St,/s(St,斯斯) )或或mmmm2 2/s(cSt,/s(cSt,厘斯厘斯) )(m(m2 2/s)/s) 恩氏粘度恩氏粘度E Et t即将即将200cm200cm3 3的被测液的被测液体装入底部有体装入底部有2.8mm2.8mm小孔的恩氏粘度计小孔的恩氏粘度计的容

15、器中，在某一特定温度的容器中，在某一特定温度tt时，测定时，测定液体在自重作用下流过小孔所需的时间液体在自重作用下流过小孔所需的时间t t1 1，和同体积的蒸馏水在，和同体积的蒸馏水在20 20 时流过同时流过同一小孔所需的时间一小孔所需的时间t t2 2之比值。之比值。/5、粘度与温度的关系粘度与温度的关系13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体 温度对油液的粘度影响很大，当油液温温度对油液的粘度影响很大，当油液温度升高时，其粘度显著下降。度升高时，其粘度显著下降。10号航号航空液压油空液压油L-HV46低温液压油低温液压油L-HV32低温液压油低温液压油6、液压油应具有的基本性质液压油应

16、具有的基本性质13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体 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 良好的润滑性能良好的润滑性能 空气分离压、饱和蒸汽压及流动点要空气分离压、饱和蒸汽压及流动点要低，闪点、燃点要高，能防火、防爆低，闪点、燃点要高，能防火、防爆 良好的化学稳定性良好的化学稳定性 良好的防腐蚀性，不腐蚀金属和密封良好的防腐蚀性，不腐蚀金属和密封件件 对人体无害，成本低对人体无害，成本低13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体二、液压油的种类二、液压油的种类液压油的表示代号：液压油的表示代号：类品种类品种 粘度牌号粘度牌号 L-HM 46L-HM 46液压油的品种液压油

17、的品种润滑剂及有关产品润滑剂及有关产品 液压油在液压油在40时的运时的运动粘度等级。一般有动粘度等级。一般有10、15、22、32、46、68、100、150八个粘度等级八个粘度等级13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体液压油的品种液压油的品种1.1.HHHH型是无抗氧剂的精制矿物油型是无抗氧剂的精制矿物油( (用于低压的液压系统）用于低压的液压系统） HLHL型是精制矿油，并改善其防锈和抗氧性型是精制矿油，并改善其防锈和抗氧性( (普通液压普通液压油油, , 适用于适用于低压的液压系统、轴向柱塞泵低压的液压系统、轴向柱塞泵。 ) ) 3.3.HMHM型是比型是比HLHL型的抗磨性好型的抗

18、磨性好( (抗磨液压油抗磨液压油, ,适用于重负荷、适用于重负荷、中压、高压的液压系统中压、高压的液压系统 ) )4.4.HRHR型是比型是比HLHL型粘温性好型粘温性好(适用于环境温度变化较大和工作适用于环境温度变化较大和工作条件恶劣的低压的液压系统条件恶劣的低压的液压系统 )矿物油系矿物油系难燃油系难燃油系矿物油系矿物油系:专用油系专用油系航空液压油航空液压油舰船液压油舰船液压油汽车制动液汽车制动液5.HV型是比型是比HL低温性能好低温性能好（低温抗磨液压油低温抗磨液压油，适用于寒适用于寒区或温度变化范围较大和工作条件苛刻的中压或高压液压区或温度变化范围较大和工作条件苛刻的中压或高压液压系

19、统。使用温度在系统。使用温度在 -30以上）以上）6.HS型是无特定难燃性的合成液，具有特殊性能型是无特定难燃性的合成液，具有特殊性能（合成低温抗磨液压油合成低温抗磨液压油，适用于寒区或温度变化范围更大适用于寒区或温度变化范围更大和工作条件更苛刻的中压或高压液压系统。使用温度在和工作条件更苛刻的中压或高压液压系统。使用温度在 -30以下）以下）7.HG型具有粘滑性型具有粘滑性（液压液压-导轨油导轨油, 该产品主要适用于各种该产品主要适用于各种机床液压和导轨合用的润滑系统或机床导轨润滑系统及机机床液压和导轨合用的润滑系统或机床导轨润滑系统及机床液压系统。）床液压系统。）13 液压传动的工作液体液

20、压传动的工作液体矿物油系矿物油系:不燃或难燃油系不燃或难燃油系：1.1.HFAEHFAE水包油乳化液水包油乳化液2.2.HFASHFAS水的化学溶液水的化学溶液3.3.HFBHFB油包水乳化液油包水乳化液4.4.HFCHFC含聚合物水溶液含聚合物水溶液5.5.HFDRHFDR磷酸酯无水合成液磷酸酯无水合成液6.6.HFDSHFDS氯化烃无水合成液氯化烃无水合成液7.7.HFDUHFDU其他成分的无水合成液其他成分的无水合成液 13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体 液压技术中广泛采用石油基液压油作液压技术中广泛采用石油基液压油作为工作液体，特殊情况下可采用不燃或难为工作液体，特殊情况下可采

21、用不燃或难燃液压油。燃液压油。13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体三、液压油的选用三、液压油的选用p船舶船舶室内固定液压系统室内固定液压系统-用用L-HM100L-HM100抗磨液压油抗磨液压油p舱外设备舱外设备-高粘度指数的高粘度指数的HVHV、HSHS低温抗磨液压油低温抗磨液压油 1)室内、固定液压设备室内、固定液压设备压力小于压力小于7MPa和温度在和温度在50以下以下-HL油油压力为压力为714MPa和温度在和温度在50以下以下-HL或或HM油油压力为压力为7-14MPa和温度温度为和温度温度为50-80-HM油油压力大于压力大于7MPa和温度为和温度为80-100-HM油油。2

22、 2）露天、寒区或严寒区移动液压设备）露天、寒区或严寒区移动液压设备压力小于压力小于7MPa7MPa和温度在和温度在5050以下以下-HRHR油油压力为压力为7 714MPa14MPa和温度在和温度在5050以下以下-HVHV或或HSHS油油压力为压力为7-14MPa7-14MPa和温度温度为和温度温度为50-80-50-80-HVHV或或HSHS油油压力大于压力大于7MPa7MPa和温度为和温度为80-100-80-100-HVHV和和HSHS油油3）地下、水上的液压设备，环境潮湿）地下、水上的液压设备，环境潮湿压力小于压力小于7MPa和温度在和温度在50以下以下-HL油油压力为压力为714

23、MPa和温度在和温度在50以下以下-HL或或HM油油压力为压力为7-14MPa和温度温度为和温度温度为50-80-HL或或HM油油压力大于压力大于7MPa和温度为和温度为80-100-HM油油13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体4）在高温热源的液压设备）在高温热源的液压设备压力小于压力小于7MPa和温度在和温度在50以下以下-HFAE油油压力为压力为714MPa和温度在和温度在50以下以下-HFB油油压力为压力为7-14MPa和温度温度为和温度温度为50-80-HFDR油油压力大于压力大于7MPa和温度为和温度为80-100-HFDR油油5）在明火附近的液压设备）在明火附近的液压设备压力

24、小于压力小于7MPat和温度在和温度在50以下以下-HFAS油油压力为压力为714MPa和温度在和温度在50以下以下-HFC油油压力为压力为7-14MPa和温度温度为和温度温度为50-80-HFDR油油压力大于压力大于7MPa和温度为和温度为80-100-HFDR油油 13 液压传动的工作液体液压传动的工作液体习题习题一、填空题一、填空题1液压传动是以液压传动是以 作为传动介质，利用液体的作为传动介质，利用液体的来来实现运动和动力传递的一种传动方式。实现运动和动力传递的一种传动方式。2液压传动必须在液压传动必须在 进行，依靠液体的进行，依靠液体的 来传递来传递动力，依靠动力，依靠 来传递运动。

25、来传递运动。3液压传动系统由液压传动系统由 、 、 、 和和 五部分组成。五部分组成。4在液压传动中，液压泵是在液压传动中，液压泵是 装置，它可将输入的装置，它可将输入的 能转换成能转换成 能，它的作用是向系统提供能，它的作用是向系统提供 。5在液压传动中，液压缸是在液压传动中，液压缸是 元件，它可将输入的元件，它可将输入的 能转换成能转换成 能。能。6船舶室内固定液压系统一般使用船舶室内固定液压系统一般使用 液压油，液压油， 舱外设备一般使用舱外设备一般使用 液压油。液压油。二、判断题二、判断题1液压传动不易获得很大的力和转矩。液压传动不易获得很大的力和转矩。( )2液压传动装置工作平稳，能

26、方便地实现无级调速，但不液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。能快速起动、制动和频繁换向。( ) 3液压传动与机械、电气传动相配合时，易实现较复杂的液压传动与机械、电气传动相配合时，易实现较复杂的自动工作循环。自动工作循环。( ) 4液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。( ) 5液压系统故障诊断方便、容易。液压系统故障诊断方便、容易。( ) 6液压传动适宜于远距离传动。液压传动适宜于远距离传动。( ) 7液压油也是液压元件的冷却、防锈和润滑剂。液压油也是液压元件的冷却、防锈和润滑剂。 ( ) 8液压油是不可压缩的。液压油是不可压缩的。 ( ) 9HM型液压油可用于寒区或温度变化范围较大和工作条件型液压油可用于寒区或温度变化范围较大和工作条件苛刻的中压或