液壓傳動 課件 第一章 緒論

液壓傳動系統的工作原理及組成第一章緒論2內容提要什么是液壓傳動系統液壓傳動系統的工作原理液壓傳動系統的組成液壓系統的圖形符號1234一、什么是液壓傳動系統液壓傳動：以液體為工作介質，以液體在密封油腔內的容積變化所引起的壓力能進行動力傳遞的傳動方式流體傳動：液壓傳動與氣壓傳動合稱流體傳動一、什么是液壓傳動系統一般機器的三個組成部分：原動機傳動機構工作機構

原動機電動機內燃機傳動機構工作機構一、什么是液壓傳動系統傳動裝置：機械傳動，電氣傳動，流體傳動（單獨或復合形式）原動機的輸出特性往往不能和執行機構的要求（力，速度，位移）理想匹配，因此，就需要某種傳動裝置，將原動機的輸出量進行適當變換，使其滿足工作機構的要求。傳動——傳遞運動和動力的方式液力傳動：以液體為工作介質，在兩個或兩個以上的葉輪組成的工作腔內，通過液體動能的變化來傳遞能量的傳動液壓傳動——液體的靜壓液力傳動——液體的動能水井千斤頂液壓挖掘機液壓叉車你所見過的哪些利用液壓傳動工作的？一、什么是液壓傳動系統機床工作臺液壓傳動系統工作原理二、液壓傳動系統的工作原理液壓千斤頂1—油箱；2—過濾器；3、12、14—回油管；4—液壓泵；5—彈簧；6—鋼球；7—溢流閥；8—壓力支管；9、15—換向閥；10—壓力管；11、16—操作手柄；13—節流閥；17—活塞；18—液壓缸；19—工作臺二、液壓傳動系統的工作原理從上面的工作過程可以看出，液壓系統的工作是依靠液體的壓力能進行的，具體表現在：（1）液壓傳動是以液體為工作介質來傳遞動力；（2）液壓傳動依靠液體的壓力能來傳遞動力，與依靠液體的動能來傳遞動力的液力傳動不同；（3）液壓傳動中的工作介質是在受控、受調節的狀態下工作的，因此液壓傳動與液壓控制很難截然分開；（4）液壓系統在工作時，存在機械能與液壓能或壓力能的多次相互轉換；（5）液壓傳動系統必須滿足所驅動負載在力或速度方面的要求。三、液壓傳動系統的組成1.能源裝置2.執行裝置3.控制調節裝置4.輔助裝置5.工作介質三、液壓傳動系統的組成1.能源裝置：把機械能（發動機或者電動機等）轉換為油液的壓力能的裝置。最常見的就是液壓泵，按結構分為齒輪泵、葉片泵和柱塞泵等，其主要作用是給液壓系統提供壓力油，使整個液壓系統能夠按照設定的功能來滿足負載在力或速度方面的要求。齒輪泵葉片泵柱塞泵三、液壓傳動系統的組成2.執行裝置：把油液的壓力能轉換為機械能的裝置。液壓系統中的執行機構主要包括兩類：1）作直線運動的液壓缸；2）作旋轉運動的液壓馬達。液壓缸（直線運動）液壓馬達（旋轉運動）三、液壓傳動系統的組成3.控制調節裝置：對液壓系統中油液的壓力、流量和流動方向進行控制和調節的裝置。換向閥、溢流閥、調速閥等。通過對這些元件的組合使用即可實現液壓系統的不同功能。換向閥溢流閥調速閥三、液壓傳動系統的組成4.輔助裝置：液壓系統的正常工作，除了需要上述三大裝置外，還需要配置相應的輔助裝置，如油箱、過濾器、油管、接頭以及液壓蓄能器等。它們對保證液壓系統的穩定、可靠和持久地運行起著舉足輕重的作用。三、液壓傳動系統的組成存在兩次能量轉換液壓傳動鏈的基本形式IH工業液壓/固定液壓電機液壓泵液壓控制回路液壓缸/馬達被驅動工作部件電能機械能液壓能機械能三、液壓傳動系統的組成存在兩次能量轉換液壓傳動鏈的基本形式MH行走液壓/移動液壓發動機被驅動工作部件化學能機械能液壓能機械能液壓泵液壓控制回路液壓缸/馬達四、液壓系統的圖形符號（1）液壓泵：由一個圓加上一個實心的三角形以及在圓外的旋轉運動方向來表示，其中，三角形的角向外，表示油液的流動方向，如圖中的元件4所示。四、液壓系統的圖形符號（2）換向閥：一般具有兩個或以上的工作位置，用來改變液體的流動方向，根據與其連接的管路數量，其通道數（油口）也不相同，如圖中的元件9和15所示，換向閥9具有兩個工作位置，三個連接通道，而換向閥15具有三個工作位置，四個工作通道。一般用P口代表壓力油的入口，T口代表壓力油的出口，A和B用來代表與負載或下一級油路相連的通道。四、液壓系統的圖形符號（3）壓力閥：一般方格代表閥芯，中間的箭頭代表液體的流動方向和流通通道，兩側的直線代表進出油路，虛線代表控制油路。壓力閥就是利用作用在閥芯上的液壓力與另一側的彈簧力平衡進行工作的，如圖中的元件7所示。四、液壓系統的圖形符號（4）節流閥：由兩段圓弧組成的狹小縫隙即為節流閥，由于節流閥的開口是可以調整的，因此添加了一個斜向的箭頭，如圖的元件13所示。四、液壓系統的圖形符號一般液壓符號圖應該以該元件處于靜止或零位時的狀態來表示，如圖所示。還應注意：（1）這些符號只代表元件的職能，不表示元件的具體結構和參數；（2）只反映各元件在油路連接上的相互關系，不反映其空間安裝位置；（3）只反映靜止位置或初始位置的工作狀態，不反映其過渡過程。THEEND!液壓傳動系統的應用主講人：任好玲華僑大學機電及自動化學院2026年8月10日第一章緒論一、液壓傳動系統的應用場合液壓系統的優點：功率密度高、出力大、布置靈活、易于實現自動化控制所具有的的獨特優點，使得液壓系統的應用廣泛據統計，全球液壓產品應用領域中：工程機械占了39.06%機床：2.69%；冶金：7.06%；塑料：6.33%。機床與基礎制造裝備合計：16.08%；成為僅次于工程機械的第二大應用市場！液壓挖掘機裝載機液壓彎管機大型銑磨加工中心大型自由鍛壓機壓路機工程車輛空客A380一、液壓傳動系統的應用場合據統計，國外95%的工程機械、90%的數控加工中心、95%以上的自動化生產線都采用了液壓傳動。因此采用液壓傳動的應用廣度成為衡量一個國家工業水平的重要標志之一。一、液壓傳動系統的應用場合固定機械金屬切削機床、金屬成型、機械手、包裝設備、試驗臺、塑機、鑄鍛及冶金行業、石油鉆井、礦山、水電站、風力發電、劇院舞臺和娛樂設施等。大型銑磨加工重型

液壓彎管機

大型自由鍛壓機

水電站泄洪閘風力發電

游樂設施液壓卡盤一、液壓傳動系統的應用場合注塑機一、液壓傳動系統的應用場合一、液壓傳動系統的應用場合注塑機一、液壓傳動系統的應用場合系統動力部分模具運動部分注塑部分一、液壓傳動系統的應用場合移動機械移動機械主要指具有一定移動能力，可以行走的機械，主要包括各種汽車、農業及林業機械、環衛機械、工程機械、建筑機械等。ABS助力轉向系統31一、液壓傳動系統的應用場合移動機械32一、液壓傳動系統的應用場合移動機械33一、液壓傳動系統的應用場合航空與航天國產大飛機C919、各種戰斗機、運輸機，乃至天宮一號、嫦娥系列和神舟系列等航空航天設備上都有各種液壓系統的存在，如飛機中的液壓系統有公共液壓系統和助力液壓系統。34一、液壓傳動系統的應用場合航空與航天空客A380所用的液壓元件及工人組裝液壓系統35隨著陸地石油儲存資源的逐漸枯竭，人類逐漸將眼光放到海洋上，對海洋進行開發和利用所用到的各種設備如圖所示。海洋經濟蓬勃發展，在國民經濟中的地位不斷提高，海洋工程裝備也被納入國家戰略性新興產業，而無論是海面的各種平臺、船舶還是海底的各種管道、支腿等都離不開液壓系統。一、液壓傳動系統的應用場合水下作業和海洋開發36開山鑿巖、遁地開路——鐵路、地鐵一、液壓傳動系統的應用場合其他——盾構機37“液壓驅動顯示”機構工作原理：兩推桿聯合驅動相應波紋管中液體在圓形管中運動，兩種液體的交界面指示的則是當前的小時。黃色液體是螢光水性液體，另一種是透明黏性液體。兩種液體分子排斥力極強，即使有液壓力作用但仍能不相溶。一、液壓傳動系統的應用場合其他——液壓驅動機械腕表38一、液壓傳動系統的應用場合其他——波士頓動力機器人（BigDog、Atlas、SpotMini）39BigDog四肢均由液壓驅動，每條腿有4個自由度：小腿和大腿各一個縱向自由度，分別由一個液壓缸驅動；胯部有縱向和橫向兩個自由度，由兩個液壓缸驅動。因此，全身共16個自由度一、液壓傳動系統的應用場合其他——波士頓動力機器人（BigDog、Atlas、SpotMini）40一、液壓傳動系統的應用場合其他——2008北京奧運會舞臺布景41一、液壓傳動系統的應用場合其他——2008北京奧運會舞臺布景42一、液壓傳動系統的應用場合其他——2008北京奧運會舞臺布景軋鋼就是用軋機對鋼坯進行壓力加工，獲得需要的形狀規格和性能的過程。軋機主要由幾組軋輥構成，軋輥是一對轉動方向相反的輥子，兩個輥子之間形成一定形狀的縫或孔，鋼坯通過軋輥就成為一定形狀的鋼材。一、液壓傳動系統的應用場合其他——軋鋼線一、液壓傳動系統的應用場合其他——橋梁檢查車一、液壓傳動系統的應用場合其他——水泥泵車由于液壓油是一種石油基的流體，一旦發生泄漏就會污染周圍的設備或產品，因此液壓技術在食品、制藥、紡織、印刷、造紙以及電子工業等領域的使用受到一定的限制。如果將液壓系統的工作介質更換為水，即水壓系統則使用領域不受上述限制。二、液壓傳動系統不適應的場合THEEND!液壓傳動系統的特點主講人：林添良華僑大學機電及自動化學院2026年8月10日第一章緒論49內容提要液壓傳動系統的優點液壓傳動系統的缺點功率傳遞的類型及特點123一、液壓傳動系統的優點（1）體積小、重量輕、慣性小、結構緊湊。如圖所示，內燃機或異步電動機的尺寸明顯大于液壓泵的體積，實際上相同功率的電動機和液壓泵，液壓泵不僅在體積上較小，在重量、轉動慣量上均具有明顯的優勢，因此液壓傳動特別適用于對安裝空間和重量要求都較為苛刻的行走機械。重量比14:1；體積比26:1;轉動慣量小72:1(轉動慣量=質量×半徑2）電機液壓泵一、液壓傳動系統的優點（2）易于實現直線運動液壓傳動技術中的執行元件包括液壓馬達和液壓缸，其中液壓油缸是一種直線往復運動的執行元件，因此液壓傳動非常容易實現直線運動，且輸出功率較大。電氣傳動目前技術較為成熟且功率較大，但電機主要還是以旋轉運動為主。雖然現在市場上已經有直線電機，但直線電機輸出功率仍然有限。一、液壓傳動系統的優點（3）與機械傳動相比，液壓傳動系統柔性大，具有高適應性，空間安排上自由度很大。密閉的流體是靈活的動力源，具有優秀的力轉移性能。利用鋼管和軟管取代機械部件可以排除布局問題。一、液壓傳動系統的優點（4）功率參數無級可調、控制方便、傳動平穩、特性優良且精度高。1)可方便地進行正反向直線或回轉運動和動力控制，且具有很寬的調速范圍；2)可簡便地實現由回轉運動到直線往復運動的轉變(泵軸回轉/液壓缸往返)；3)負載剛性大（液壓馬達為電機的5倍），精度高；4)可安全可靠并快速地實現頻繁的帶載啟動和制動；5)在液壓馬達和泵靜止不動時，可維持大負載(力、轉矩)狀態；6)可簡便地通過限制系統壓力，來限制力和轉矩；7)可以對多負載的功率進行分配控制。（5）易于實現過載保護，當負載壓力超過系統設定壓力時，油液經溢流閥流回油箱。（6）由于采用油液作為工作介質，能自行潤滑，壽命長。（7）在液壓傳動系統中，功率損失所產生的熱量可由流動的油液帶走，可避免機械本體產生過度溫升。（1）效率不高如圖所示，液壓系統的能量至少經過機械能-液壓能-機械能的兩次轉換，此外，由于系統難以全局匹配動力源（電機、內燃機）-液壓泵-負載所需流量，導致液壓控制閥上會產生大量的能量損耗，導致液壓傳動技術的整體傳動效率低。以液壓挖掘機為例，其液壓系統的效率大約為35%。二、液壓傳動系統的缺點（2）液壓油傳動介質不理想1）液壓油對油溫、污染和負載變化敏感，不宜于在很低或很高溫度下工作；2）存在泄漏，系統易變臟；3）存在失火、爆炸的危險，除非采用防火流體；4）油污染易產生事故。二、液壓傳動系統的缺點（3）液壓源不如電源易獲得液壓傳動需要配置單獨的能源(例如液壓泵站)，而電能可以直接從電網或者電量儲能單元（電池、電容等）直接獲取。（4）液壓系統的控制特性不高1）液壓油容易泄漏且具有可壓縮性，難以保證嚴格的傳動比；2）存在非線性及其它的復雜特性等，較難完善設計；3）液壓回路阻尼特性較差，易存在不穩定問題。二、液壓傳動系統的缺點（5）與功能完全相似的電氣系統相比，液壓系統的費用可能較高（6）液壓系統的故障比較難查找，對操作人員的技術水平要求較高二、液壓傳動系統的缺點總的來說，液壓傳動系統具有機械傳動和電氣傳動無可比擬的優勢。液壓系統與其它系統配合使用，才能發揮其最大的優勢，我們常說的電子是神經、液壓是肌肉，而機械就是支撐整個系統的骨架。在較大功率的傳動場合，綜合考慮技術功率數據和設備費用，相比于其他傳動系統，液壓傳動能提供更好的解決方案，也是最為有效的方式。總起來說，液壓系統的缺點可以概括為：1、發燒——受溫度影響2、拉稀——容易泄漏3、哆嗦——氣穴、流量脈動等引起的振動傳動裝置主要包括流體傳動、電氣傳動和機械傳動，流體傳動又