汽车机械基础（第二版）课件：液压传动基本知识

液压与气压传动液压传动基本知识◆掌握液压传动系统的组成及液压传动的工作原理。◆熟悉液压传动系统的工作特点和应用及液压油的性质。◆熟悉液压传动的图形符号。◆掌握液压传动的基本参数。发动机润滑系统发动机的润滑系统中机油泵是如何将油底壳中的润滑油送到曲轴、凸轮轴等各个润滑部位的？液压与气压传动液压与气压传动一、液压传动系统的组成动力部分——由液压泵和液压泵的其他附件组成，其功用是把原动机所提供的机械能转换为油液的液压能，输出高压油液。液压与气压传动执行部分——由液压缸或液压马达等组成，其功用是把油液的压力能转变成机械能去驱动负载作功，实现往复直线运动、连续转动或摆动。液压与气压传动控制部分——由各种液压控制阀组成，其功用是控制从液压泵到执行部分的油液的压力、流量、和流动方向，从而控制执行部分的力、速度和方向液压与气压传动辅助部分——包括油箱、滤清器、蓄能器、油管、压力表等，其功用是存储、输送、净化和密封工作液体，并有散热作用。

液压与气压传动除此之外，液压传动系统中还包括工作介质，液压系统中用量最大的工作介质是液压油。液压油不仅起传递能量和运动的作用而且对元件及装置起润滑作用。液压与气压传动二、液压油液压传动所用的液压油一般为矿物油。它不仅是液压系统传递能量的工作介质，而且还起润滑、冷却和防锈的作用。液压油质量的优劣直接影响液压系统的工作性能。液压与气压传动

1.液压油的物理特性

（1）密度ρ

ρ=m/V[kg/m3]

一般矿物油的密度为850～950kg/m3

（2）液体的可压缩性当液体受压力作用二体积减小的特性称为液体的可压缩性。液压油在60℃以下压缩性可忽略不计。

液压与气压传动（3）液体的黏性

液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，液体的这种产生内摩擦力的性质称为液体的黏性。

黏性的大小可用黏度来衡量，黏度是指油的稠稀程度，黏度是选择液压油的主要指标，是影响流动流体的重要物理性质。

黏度大，流动性就小，黏度小，流动性就大。

液压与气压传动液体的黏度通常有三种不同的测试单位:

1）绝对黏度µ

2)运动黏度ν

3）相对黏度

液压与气压传动2.液压系统对液压油的要求

（1）适宜的黏度和良好的粘温性能（2）润滑性能好（3）良好的化学稳定性（4）对液压装置及相对运动的元件具有良好的润滑性（5）对金属材料具有防锈性和防腐性（6）比热、热传导率大，热膨胀系数小（7）抗泡沫性好，抗乳化性好（8）油液纯净，含杂质量少（9）流动点和凝固点低，闪点和燃点高

液压与气压传动3.液压油的选用

（1）液压系统的工作压力工作压力较高的系统宜选用黏度较高的液压油，以减少泄露；反之便选用黏度较低的油。

（2）运动速度执行机构运动速度较高时，为了减小液流的功率损失，宜选用黏度较低的液压油。

（3）液压泵的类型在液压系统中，对液压泵的润滑要求苛刻，不同类型的泵对油的黏度有不同的要求，具体可参见有关资料。

（4）工作环境温度工作环境温度高时选用黏度较高的液压油，减少容积损失。

液压与气压传动4.液压油的污染与保养

液压油是否清洁，不仅影响液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命，而且直接关系到液压系统是否能正常工作。液压系统多数故障与液压油受到污染有关，因此控制液压油的污染是十分重要的。

液压与气压传动三、液压传动的工作原理

液压千斤顶的工作原理

千斤顶.swf1一杠杆手柄2一泵体（油腔）3—排油单向阀4一吸油单向阀5一油箱6、7、9、10一油管8—放油阀11一液压缸（油腔）12—重物液压与气压传动1.吸油过程

液压与气压传动2．泵压油和重物举升过程

液压与气压传动3．重物落下过程

液压与气压传动四、液压传动系统的特点1.优点：(1)可以在大范围内实现无级调速，而且调速性能良好；(2)传动装置工作平稳、反应速度快、冲击小，能快速启动、制动和频繁换向；(3)在相同输出功率的情况下质量轻、体积小、结构紧凑；(4)易于实现自动化，特别是电、液联合应用时，易于实现复杂的自动工作循环；(5)液压传动工作安全性好，易于实现过载保护，同时因采用油液为工作介质，相对运动表面能自行润滑，故使用寿命较长；(6)液压元件已标准化、系列化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。液压与气压传动2.缺点：由于泄漏及流体的可压缩性，无法保证严格的传动比；(2)当油温或载荷变化时，往往不易保持运动速度的稳定；(3)液压元件制造精度要求高，使用维护比较严格；(4)系统的故障原因有时不易查明液压与气压传动五、液压传动系统的应用液压技术在工业中的应用非常广泛，一般应用于重型，大型，特大型设备，如冶金行业轧机压下系统，连铸机压下系统等；军工中高速响应场合，如飞机尾舵控制，轮船舵机控制，高速响应随动系统等工程机械，抗冲击，要求功重比较高系统一般都采用液压系统。同样，在汽车领域液压传动系统也在发挥着不可替代的作用，比如汽车的转向系统、刹车系统；自卸车的自卸系统；吊车臂液压系统等。液压与气压传动六、液压传动的图形符号名称符号名称符号液压泵单向阀液压缸换向阀溢流阀

减压阀顺序阀节流阀液压与气压传动七、液压传动的基本参数1.压力（1）液体静压力液体静压力是指液体处于静止状态时，单位面积上受的法向作用力。静压力也称为压强。即：

压力的单位为帕斯卡（Pa即N/m2），1MPa=106Pa额定压力是指按试验标准规定的系统能连续工作的最高压力。它是液压元件的基本参数之一。液压与气压传动（2）压力的传递（帕斯卡原理）在密闭的容器内施加于静止液体上的压力，将等值传递到液体内的各点。这就是静压传递的基本原理，即帕斯卡原理。它表明在一个较小的面积上作用较小力可以在较大的面积上得到较大的作用力。液压与气压传动由此可见，当两活塞的面积之比越大，大活塞升起重物的能力越大。也就是说，在小活塞上施加不大的力，大活塞就可得到较大的作用力将重物G举起。就是液压千斤顶顶起重物的原因之所在。液压与气压传动2.流量（1）流量流量是指在单位时间内，流过其通流截面的液体体积，用Q表示。公式为：

流量的法定计量单位为m3/s，常用单位为L/min。1m3/s=6×106L/min额定流量：按试验标准规定，连续运转工作所必须保证的流量称为额定流量。它是液压元件基本参数之一。液压与气压传动（2）平均流速流速是指流动液体内的质点在单位时间内流过的距离，以υ表示，单位为m/s。由于实际液体都具有粘性，所以液体在管道中流动时，在同一截面上各点的实际流速不相等。在一般场合下，都以平均流速作计算。可用下式表示：公式：液压与气压传动（3）活塞（液压缸）运动速度与流量关系活塞（液压缸）运动速度等于液压缸内油液的平均速度。即：公式：（4）液体流动连续性原理理想液体在无分支管道内作稳定流动时，单位时间内通过管道中每一横截面的液体流量是相等的，这就是液体连续性原理。

液压与气压传动

【例1】在液压千斤顶的压油过程中，柱塞泵活塞1的面积A1=1.13×10-4m2，液压缸活塞2的面积A2=9.62×10-4m2。压油时，作用在活塞1上的力F1=5.78×103N。试问柱塞泵油腔5内油液压强p1为多大？液压缸能顶起多重的重物？

液压与气压传动一、填空题1．液压传动的工作原理是以___________作为工作介质。依靠___________来传递运动，依靠___________来传递动力。2．液压传动系统可以分为___________、___________、___________、___________四个部分。工作介质是___________3．油液的两个重要特性是___________和___________。4．液压传动的两个重要参数是_______和_______5．在管道中流动的油液，其流量是_____________与____________乘积。6．帕斯卡原理是：在密封容器中的静止液体，当一处受到压力作用时，这个压力将通过___________传递到连通器的任意点上，而且其压力值___________。液压与气压传动二、判断题1．液压传动装置实质上是一个能量转换装置。（）2．液压传动容易实现过载保护。（）3．油液流经无分支管道时，横截面积较大的截面通过的流量就越大。（）4．液压传动中，垂直压向单位面积上的力称为作用力，其单位为Pa。（）三、选择题1．油液流过不同截面积的通道时，在每一截面的流量是（）A、不相等B、相差不多C、相等2．当截面积一定时，油液流动的速度与（）成正比A、时间B、流量C、额定流量3．液压传动系统中，压力