液压传动 ― 利用液体压力能实现运动和动力传动

1. 绪 论 Introduction • 液压传动―利用液体压力能实现运动和动力传动 教学要求 重点难点 本章目录

2. 教学要求 该课程是船舶工程专业必修的专业基础课。 • 课程的要求： • 1. 要求掌握各种液压元件的结构原理和特点。 • 2. 要求掌握各种液压基本回路的功用和组成。 • 3. 要求掌握分析液压系统工作原理的方法。 • 4. 掌握各种甲板机械液压系统故障与维修。

3. 本章目录 第一节 液压传动综述 本章重难点 第二节 液压传动系统的工作原理 第三节 液压传动系统的组成 第四节 液压传动系统图的图形符号 第五节 液压传动的优缺点

4. 第一节 液压传动综述 1、什么是液压传动？ 一部完整的机器是由原动机、 传动机构及控制部分、工作机（含辅助装置）组成。 • 传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。 • 流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。 • 液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质，液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。

5. 液压传动是以液体作为工作介质来进行能量传递的一种传动形式，它通过能量转换装置（如液压泵），将原动机（如电动机）的机械能转变为液体的压力能，然后通过封闭管道、控制元件等，由另一能量装置（如液压缸、液压马达）将液体的压力能转变为机械能，以驱动负载和实现执行机构所需的直线或旋转运动。ISO-TC131-6403中定义：利用有压液体的流动来实现功率传送及传递的一种传动方式。液压传动是以液体作为工作介质来进行能量传递的一种传动形式，它通过能量转换装置（如液压泵），将原动机（如电动机）的机械能转变为液体的压力能，然后通过封闭管道、控制元件等，由另一能量装置（如液压缸、液压马达）将液体的压力能转变为机械能，以驱动负载和实现执行机构所需的直线或旋转运动。ISO-TC131-6403中定义：利用有压液体的流动来实现功率传送及传递的一种传动方式。

6. 2、液压传动的发展 启蒙期 发展期 成型期 成熟期 • 发展阶段 第一阶段： 静压传递原理 第一台水压机诞生 第二阶段： 20世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应用于机床。

7. 第三阶段： 20世纪50、60、70年代，工艺水平有了很大提高，液压与气动技术也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域。 第四阶段： 20世纪80年代初期引进美国、日本、德国的先进技术和设备，使我国的液压技术水平有了很大的提高。 发展到目前： 从蓝天到水下，军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有液压传动与控制技术的应用。

8. 第二节 液压传动系统的工作原理 液压传动是以流体（液压油液）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。 下面以液压千斤顶为例来简述液压传动的工作原理。 • 力的作用关系 • p1=F1/A1 p2=F2/A2 • 液压与气动系统的工作压力取决于外负载 • 运动的传递关系 • q1=v1A1=v2A2=q2 • 执行元件的运动速度取决于流量 • 压力和流量是液压传动中的两个最基本的参数。

9. 一、液压千斤顶

10. 二、对液压传动实例的分析及结论 1、对液压传动工作过程的分析 • 液压传动以液体为工作介质 • 液压传动以液体的压力能传递动力 • 液压传动以液体的流量传递运动 • 液压传动过程中经过两次能量转换

11. 2、结论 • 液压传动是以液体为工作介质，以液体的压力传递动力的传动方式； • 传动过程中必须经过两次能量转换； • 传动必须在密封容器内进行，而且容积要发生变化； • 在液压传动系统中，系统的工作压力取决于负载；液压缸的运动速度取决于流量。

12. 第三节 液压传动系统的组成 • 能源装置 将机械能转变为液压能 －泵 • 执行装置 将液压能转变为机械能－马达、液压缸 • 控制调节装置 控制和调节液体的压力、流量和流向-阀 • 辅助装置 液压系统中的其他装置液压油箱、过滤器、管路 • 工作介质 传递动力的媒介－ 液压油

13. 第四节 液压传动系统图的图形符号 在机床工作台液压系统中，以 简易磨床液压系统 为例说明液压传动系统图形符号表示方法。 电动机带动液压泵旋转，为系统提供压力油，液压缸驱动工作台作往复运动，换向阀使工作台换向，节流阀与溢流阀共同作用，调节工作台的运动速度，再加上油箱、管道、过滤器等保证了系统正常工作。

14. 典型液压系统原理图形符号图 半结构图

15. 典型液压系统原理图形符号图 原理图 半结构图

16. 几点说明： • 由 GB / 786.1 - 1993 规定的图形符号为液压元件标准职能符号。 • 以此符号所标示的液压系统图为液压系统原理图。 • 在液压系统原理图中, 图形符号表示元件的功能，而不表示元件的具体结构和参数；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；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。 • 对于具有特殊性能的非标准液压元件,允许用半结构图表示其结构特征。

17. 第五节 液压传动的优缺点 • 优点： • 易无级调速且范围大 （100：1）-（2000：1 ） • 功比大（功比=输出功率/重量） 10% -20 % • 运动平稳，响应快 0.1-0.5秒，换向频率高 • 控制方便，易实现自动化，电液结合方便 • 易实现过载保护，润滑性能好，寿命长 • 易实现系列化、标准化、通用化 • 液压元件布置灵活

18. 缺点： • 效率不高，不易作远距离传动 • 传动比精度较低 • 对负载变化敏感，对污染敏感 • 制造精度要求高，成本较高 • 液压传动需要单独的能源（如泵站）

19. 液压与气动技术应用在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶、航天航空等国民经济各行各业，是自动化技术不可缺少的手段。液压与气动技术应用在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶、航天航空等国民经济各行各业，是自动化技术不可缺少的手段。 • 应用 船舶甲板机械：锚机、起货机、舵等 工程机械： 挖掘机、装载机、推土机 建设机械： 混凝土泵、摊铺机、压路机 军事装置： 航天设备、航海设备、雷达设备 矿山机械： 采掘机、液压支架、喷浆机

22. 补充知识 液压油 1、液压油的要求 • 合适的粘度，粘温特性好 • 有良好的润滑性 • 有良好的化学稳定性 • 抗泡沫性和抗乳化性好 • 成分要纯净，腐蚀性低 • 无毒，价格便宜

23. 2、液压油的类型和选用 石油型液压油 合成型液压油 乳化型液压油 液压油的类型 • 液压系统的工作压力：压力高，要选择粘度较大的液压油。 • 环境温度：温度高，选用粘度较大的液压油。 • 运动速度：速度高，选用粘度较低的液压油。 • 液压泵的类型：各类泵适用的粘度范围见教材中表2-3。 液压油的选用 • 合适的类型（油型） • 适当的粘度（油号） 运动性能 设备种类 环境因素

24. 3、液压油的污染及控制 • 造成系统故障 • 降低元件寿命 • 使液压油变质 • 影响工作性能 液压油污染的危害： • 系统残留物 • 外界侵入物 • 内部生成物 液压油的污染源： • 彻底清洗系统 • 保持系统清洁 • 定期清除污物 • 定期换油 污染的控制：