中职 汽车机械基础（第2版）11-1 液压传动基本概念电子课件

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11.1液压传动基本概念

液压传动是以液体为工作介质，利用液体的压力能来实现能量传递的传动方式。11.1液压传动基本概念

11．1．1液压传动概述

一、液压传动的工作原理

图11-1液压千斤顶以图11-1a所示的液压千斤顶来简述液压传动的基本工作原理，由图11-1a可知，大缸体9和大活塞8组成举升液压缸，杠杆手柄1、小缸体2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部真空，这时单向阀4打开，通过吸油管5从油箱12中吸油；用力压下手柄，小活塞下移，小活塞下腔压力升高，单向阀4关闭，单向阀7打开，下腔的油液经管道6输入大缸体9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。再次，提起手柄吸油时，举升缸下腔的压力油将力图倒流入手动泵内，但此时单向阀7自动关闭，使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如果打开截止阀11，举升缸下腔的油液通过管道10,阀11流回油箱，大活塞在重物和自重作用下向下移动回到原始位置。11.1液压传动基本概念11.1液压传动基本概念11.1液压传动基本概念二、液压传动系统的组成

（1）能源装置把机械能转换成流体的压力能的装置，一般最常见的是液压泵。（2）执行装置把流体的压力能转换成机械能的装置，一般指作直线运动的液压缸，作回转运动的液压马达等。（3）控制调节装置对液压系统中流体的压力，流量和流动方向进行控制和调节的装置。例如溢流阀、节流阀、换向阀等。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）辅助装置指除以上三种以外的其它装置，如油箱、过滤器、蓄能器等，它们对保证液压系统可靠和稳定地工作有重大作用。（5）传动介质传递能量的流体，即液压油。

11．1．2液压传动几个基本概念

一、压力1、液体的静压力静止液体中单位面积上所受的作用力称为液体静压力，在液压传动中称为静压力，以符号表示。压力的法定计量单位为帕斯卡，符号Pa（N/m2）。在液压传动中通常采用兆帕（MPa），1MPa=1000000Pa。11.1液压传动基本概念静止液体内任一点A的压力由两部分组成（图11-2）：一部分是液体表面受到外力作用的压力,另一部分是液体的重度与该点液面深度的乘积。若将该圆形容器密封起来，对其表面施加压力，则液体内任一点A的静压力为：（11-1）

（a）（b）

图11-2液体静压力

11.1液压传动基本概念2、压力的传递在密闭容器里的静止液体中，任意点处的压力如有变化，这个压力的变化值将传递给液体中的所有各点，且其值不变。这即为静压传递原理，又称帕斯卡原理。图11-1所示的液压千斤顶的工作原理图，是静压力传递原理的具体应用。设A1、A2分别表示小活塞与大活塞的作用面积，如在小活塞上加上一个力F1，则小液压缸中的油液的压力p为：(11-2)

根据静压传递原理，这个压力将以等值传递到液体中的各点，也传递到大液压缸中。大活塞受油液压力作用而产生一个向上的作用力F2：(11-3)

若G=0，则F2=0，p=0，F1力必施加不上去，即负载为零时系统压力建立不起来。这说明液压系统中的压力决定于负载。从上式可以看出：若F1力一定，两个活塞面积之比A2/A1越大，在大活塞上抬起的重物就越大。液压千斤顶就是利用这个原理工作的。11.1液压传动基本概念3、液压系统的额定压力额定压力是指在正常条件下，按试验标准规定系统能连续工作的最高压力。一般在系统铭牌上所标的是额定压力。它是液压元件的主要参数。11.1液压传动基本概念二、流量与流速1、流量流量是指单位时间内流过某一截面的液体体积，用Q表示。即式中V—流过管道或液压缸液体体积，m3；

t—时间，s；

Q—流量，m3/s。额定流量是指按试验标准规定，系统连续工作所必须保证的流量，是液压元件的基本参数。11.1液压传动基本概念11.1液压传动基本概念2、流速流速是指液体质点在单位时间内流过的距离，其法定计量单位为m/s。由于液体具有粘性，液体在管道或液压缸中流动时，在同一截面上各点的速度不可能完全相同，一般都以平均流速来计算。平均流速为通过截面的流量除以截面面积，即

式中

—液流的平均流速，m/s；—流入液压缸或管道的流量，m3/s；

—液压缸有效作用面积或管道截面积，m2。活塞（或液压缸）的运动是由进入的油液迫使容积增大而产生的，液压缸中液体的流速即为平均流速，活塞（或液压缸）随油液流动而移动，因此活塞的运动速度与液压缸中油液平均流速相同。式中

—分别为截面1、2的面积，m2；

、—分别为液体流经截面1、2时的平均流速，m/s。液体在无分支管路中稳定流动时，流经管路不同截面时的平均流速与其截面积大小成反比。管路细的地方平均流速大，管路粗的地方平均流速小。

11.1液压传动基本概念3、液流的连续性液体的可压缩性很小，在一般情况下，可作为理想液体。理想液体在无分支管路中稳定流动时，流过每一截面的流量相等，这称为液流连续性原理，即三、压力损失及其流量的关系由静压传递原理可知，密封的静止液体具有均匀传递压力的性质，即当一处受到压力作用时，其各处的压力均相等。但是，流动的液体情况并不是这样，当液体流过一段较长的管道或各种阀孔、弯管及管接头时，由于流动液体各质点之间以及液体与管壁之间的相互摩擦和碰撞会产生阻力，这种阻碍液体流动的阻力称为