液压传动 课件 第一章 绪论

液压传动系统的工作原理及组成第一章绪论2内容提要什么是液压传动系统液压传动系统的工作原理液压传动系统的组成液压系统的图形符号1234一、什么是液压传动系统液压传动：以液体为工作介质，以液体在密封油腔内的容积变化所引起的压力能进行动力传递的传动方式流体传动：液压传动与气压传动合称流体传动一、什么是液压传动系统一般机器的三个组成部分：原动机传动机构工作机构

原动机电动机内燃机传动机构工作机构一、什么是液压传动系统传动装置：机械传动，电气传动，流体传动（单独或复合形式）原动机的输出特性往往不能和执行机构的要求（力，速度，位移）理想匹配，因此，就需要某种传动装置，将原动机的输出量进行适当变换，使其满足工作机构的要求。传动——传递运动和动力的方式液力传动：以液体为工作介质，在两个或两个以上的叶轮组成的工作腔内，通过液体动能的变化来传递能量的传动液压传动——液体的静压液力传动——液体的动能水井千斤顶液压挖掘机液压叉车你所见过的哪些利用液压传动工作的？一、什么是液压传动系统机床工作台液压传动系统工作原理二、液压传动系统的工作原理液压千斤顶1—油箱；2—过滤器；3、12、14—回油管；4—液压泵；5—弹簧；6—钢球；7—溢流阀；8—压力支管；9、15—换向阀；10—压力管；11、16—操作手柄；13—节流阀；17—活塞；18—液压缸；19—工作台二、液压传动系统的工作原理从上面的工作过程可以看出，液压系统的工作是依靠液体的压力能进行的，具体表现在：（1）液压传动是以液体为工作介质来传递动力；（2）液压传动依靠液体的压力能来传递动力，与依靠液体的动能来传递动力的液力传动不同；（3）液压传动中的工作介质是在受控、受调节的状态下工作的，因此液压传动与液压控制很难截然分开；（4）液压系统在工作时，存在机械能与液压能或压力能的多次相互转换；（5）液压传动系统必须满足所驱动负载在力或速度方面的要求。三、液压传动系统的组成1.能源装置2.执行装置3.控制调节装置4.辅助装置5.工作介质三、液压传动系统的组成1.能源装置：把机械能（发动机或者电动机等）转换为油液的压力能的装置。最常见的就是液压泵，按结构分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等，其主要作用是给液压系统提供压力油，使整个液压系统能够按照设定的功能来满足负载在力或速度方面的要求。齿轮泵叶片泵柱塞泵三、液压传动系统的组成2.执行装置：把油液的压力能转换为机械能的装置。液压系统中的执行机构主要包括两类：1）作直线运动的液压缸；2）作旋转运动的液压马达。液压缸（直线运动）液压马达（旋转运动）三、液压传动系统的组成3.控制调节装置：对液压系统中油液的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。换向阀、溢流阀、调速阀等。通过对这些元件的组合使用即可实现液压系统的不同功能。换向阀溢流阀调速阀三、液压传动系统的组成4.辅助装置：液压系统的正常工作，除了需要上述三大装置外，还需要配置相应的辅助装置，如油箱、过滤器、油管、接头以及液压蓄能器等。它们对保证液压系统的稳定、可靠和持久地运行起着举足轻重的作用。三、液压传动系统的组成存在两次能量转换液压传动链的基本形式IH工业液压/固定液压电机液压泵液压控制回路液压缸/马达被驱动工作部件电能机械能液压能机械能三、液压传动系统的组成存在两次能量转换液压传动链的基本形式MH行走液压/移动液压发动机被驱动工作部件化学能机械能液压能机械能液压泵液压控制回路液压缸/马达四、液压系统的图形符号（1）液压泵：由一个圆加上一个实心的三角形以及在圆外的旋转运动方向来表示，其中，三角形的角向外，表示油液的流动方向，如图中的元件4所示。四、液压系统的图形符号（2）换向阀：一般具有两个或以上的工作位置，用来改变液体的流动方向，根据与其连接的管路数量，其通道数（油口）也不相同，如图中的元件9和15所示，换向阀9具有两个工作位置，三个连接通道，而换向阀15具有三个工作位置，四个工作通道。一般用P口代表压力油的入口，T口代表压力油的出口，A和B用来代表与负载或下一级油路相连的通道。四、液压系统的图形符号（3）压力阀：一般方格代表阀芯，中间的箭头代表液体的流动方向和流通通道，两侧的直线代表进出油路，虚线代表控制油路。压力阀就是利用作用在阀芯上的液压力与另一侧的弹簧力平衡进行工作的，如图中的元件7所示。四、液压系统的图形符号（4）节流阀：由两段圆弧组成的狭小缝隙即为节流阀，由于节流阀的开口是可以调整的，因此添加了一个斜向的箭头，如图的元件13所示。四、液压系统的图形符号一般液压符号图应该以该元件处于静止或零位时的状态来表示，如图所示。还应注意：（1）这些符号只代表元件的职能，不表示元件的具体结构和参数；（2）只反映各元件在油路连接上的相互关系，不反映其空间安装位置；（3）只反映静止位置或初始位置的工作状态，不反映其过渡过程。THEEND!液压传动系统的应用主讲人：任好玲华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第一章绪论一、液压传动系统的应用场合液压系统的优点：功率密度高、出力大、布置灵活、易于实现自动化控制所具有的的独特优点，使得液压系统的应用广泛据统计，全球液压产品应用领域中：工程机械占了39.06%机床：2.69%；冶金：7.06%；塑料：6.33%。机床与基础制造装备合计：16.08%；成为仅次于工程机械的第二大应用市场！液压挖掘机装载机液压弯管机大型铣磨加工中心大型自由锻压机压路机工程车辆空客A380一、液压传动系统的应用场合据统计，国外95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动化生产线都采用了液压传动。因此采用液压传动的应用广度成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。一、液压传动系统的应用场合固定机械金属切削机床、金属成型、机械手、包装设备、试验台、塑机、铸锻及冶金行业、石油钻井、矿山、水电站、风力发电、剧院舞台和娱乐设施等。大型铣磨加工重型

液压弯管机

大型自由锻压机

水电站泄洪闸风力发电

游乐设施液压卡盘一、液压传动系统的应用场合注塑机一、液压传动系统的应用场合一、液压传动系统的应用场合注塑机一、液压传动系统的应用场合系统动力部分模具运动部分注塑部分一、液压传动系统的应用场合移动机械移动机械主要指具有一定移动能力，可以行走的机械，主要包括各种汽车、农业及林业机械、环卫机械、工程机械、建筑机械等。ABS助力转向系统31一、液压传动系统的应用场合移动机械32一、液压传动系统的应用场合移动机械33一、液压传动系统的应用场合航空与航天国产大飞机C919、各种战斗机、运输机，乃至天宫一号、嫦娥系列和神舟系列等航空航天设备上都有各种液压系统的存在，如飞机中的液压系统有公共液压系统和助力液压系统。34一、液压传动系统的应用场合航空与航天空客A380所用的液压元件及工人组装液压系统35随着陆地石油储存资源的逐渐枯竭，人类逐渐将眼光放到海洋上，对海洋进行开发和利用所用到的各种设备如图所示。海洋经济蓬勃发展，在国民经济中的地位不断提高，海洋工程装备也被纳入国家战略性新兴产业，而无论是海面的各种平台、船舶还是海底的各种管道、支腿等都离不开液压系统。一、液压传动系统的应用场合水下作业和海洋开发36开山凿岩、遁地开路——铁路、地铁一、液压传动系统的应用场合其他——盾构机37“液压驱动显示”机构工作原理：两推杆联合驱动相应波纹管中液体在圆形管中运动，两种液体的交界面指示的则是当前的小时。黄色液体是萤光水性液体，另一种是透明黏性液体。两种液体分子排斥力极强，即使有液压力作用但仍能不相溶。一、液压传动系统的应用场合其他——液压驱动机械腕表38一、液压传动系统的应用场合其他——波士顿动力机器人（BigDog、Atlas、SpotMini）39BigDog四肢均由液压驱动，每条腿有4个自由度：小腿和大腿各一个纵向自由度，分别由一个液压缸驱动；胯部有纵向和横向两个自由度，由两个液压缸驱动。因此，全身共16个自由度一、液压传动系统的应用场合其他——波士顿动力机器人（BigDog、Atlas、SpotMini）40一、液压传动系统的应用场合其他——2008北京奥运会舞台布景41一、液压传动系统的应用场合其他——2008北京奥运会舞台布景42一、液压传动系统的应用场合其他——2008北京奥运会舞台布景轧钢就是用轧机对钢坯进行压力加工，获得需要的形状规格和性能的过程。轧机主要由几组轧辊构成，轧辊是一对转动方向相反的辊子，两个辊子之间形成一定形状的缝或孔，钢坯通过轧辊就成为一定形状的钢材。一、液压传动系统的应用场合其他——轧钢线一、液压传动系统的应用场合其他——桥梁检查车一、液压传动系统的应用场合其他——水泥泵车由于液压油是一种石油基的流体，一旦发生泄漏就会污染周围的设备或产品，因此液压技术在食品、制药、纺织、印刷、造纸以及电子工业等领域的使用受到一定的限制。如果将液压系统的工作介质更换为水，即水压系统则使用领域不受上述限制。二、液压传动系统不适应的场合THEEND!液压传动系统的特点主讲人：林添良华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第一章绪论49内容提要液压传动系统的优点液压传动系统的缺点功率传递的类型及特点123一、液压传动系统的优点（1）体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑。如图所示，内燃机或异步电动机的尺寸明显大于液压泵的体积，实际上相同功率的电动机和液压泵，液压泵不仅在体积上较小，在重量、转动惯量上均具有明显的优势，因此液压传动特别适用于对安装空间和重量要求都较为苛刻的行走机械。重量比14:1；体积比26:1;转动惯量小72:1(转动惯量=质量×半径²）电机液压泵一、液压传动系统的优点（2）易于实现直线运动液压传动技术中的执行元件包括液压马达和液压缸，其中液压油缸是一种直线往复运动的执行元件，因此液压传动非常容易实现直线运动，且输出功率较大。电气传动目前技术较为成熟且功率较大，但电机主要还是以旋转运动为主。虽然现在市场上已经有直线电机，但直线电机输出功率仍然有限。一、液压传动系统的优点（3）与机械传动相比，液压传动系统柔性大，具有高适应性，空间安排上自由度很大。密闭的流体是灵活的动力源，具有优秀的力转移性能。利用钢管和软管取代机械部件可以排除布局问题。一、液压传动系统的优点（4）功率参数无级可调、控制方便、传动平稳、特性优良且精度高。1)可方便地进行正反向直线或回转运动和动力控制，且具有很宽的调速范围；2)可简便地实现由回转运动到直线往复运动的转变(泵轴回转/液压缸往返)；3)负载刚性大（液压马达为电机的5倍），精度高；4)可安全可靠并快速地实现频繁的带载启动和制动；5)在液压马达和泵静止不动时，可维持大负载(力、转矩)状态；6)可简便地通过限制系统压力，来限制力和转矩；7)可以对多负载的功率进行分配控制。（5）易于实现过载保护，当负载压力超过系统设定压力时，油液经溢流阀流回油箱。（6）由于采用油液作为工作介质，能自行润滑，寿命长。（7）在液压传动系统中，功率损失所产生的热量可由流动的油液带走，可避免机械本体产生过度温升。（1）效率不高如图所示，液压系统的能量至少经过机械能-液压能-机械能的两次转换，此外，由于系统难以全局匹配动力源（电机、内燃机）-液压泵-负载所需流量，导致液压控制阀上会产生大量的能量损耗，导致液压传动技术的整体传动效率低。以液压挖掘机为例，其液压系统的效率大约为35%。二、液压传动系统的缺点（2）液压油传动介质不理想1）液压油对油温、污染和负载变化敏感，不宜于在很低或很高温度下工作；2）存在泄漏，系统易变脏；3）存在失火、爆炸的危险，除非采用防火流体；4）油污染易产生事故。二、液压传动系统的缺点（3）液压源不如电源易获得液压传动需要配置单独的能源(例如液压泵站)，而电能可以直接从电网或者电量储能单元（电池、电容等）直接获取。（4）液压系统的控制特性不高1）液压油容易泄漏且具有可压缩性，难以保证严格的传动比；2）存在非线性及其它的复杂特性等，较难完善设计；3）液压回路阻尼特性较差，易存在不稳定问题。二、液压传动系统的缺点（5）与功能完全相似的电气系统相比，液压系统的费用可能较高（6）液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术水平要求较高二、液压传动系统的缺点总的来说，液压传动系统具有机械传动和电气传动无可比拟的优势。液压系统与其它系统配合使用，才能发挥其最大的优势，我们常说的电子是神经、液压是肌肉，而机械就是支撑整个系统的骨架。在较大功率的传动场合，综合考虑技术功率数据和设备费用，相比于其他传动系统，液压传动能提供更好的解决方案，也是最为有效的方式。总起来说，液压系统的缺点可以概括为：1、发烧——受温度影响2、拉稀——容易泄漏3、哆嗦——气穴、流量脉动等引起的振动传动装置主要包括流体传动、电气传动和机械传动，流体传动又