液压、液力与气压传动技术

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第 5 章 液压控制阀

第 6 章 液压辅助装置

第 4 章 液压缸

第 3 章 液压泵与液压马达

第 2 章 液压与气压传动的基本知识

第 1 章 液压、液力与气压传动概述

目 录

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第 11章 气源装置及辅助元件

第 12章 气动执行元件

第 10章 液压系统的安装、使用和维修

目 录

第 9 章 典型液压系统

第 8 章 液压伺服系统

第 7 章 液压基本回路

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第 16章 液力耦合器与液力变矩器

第 15章 气压传动系统的安装调试和故障分析

第 14章 气压传动系统实例及设计

第 13章 气动控制元件及基本回路

目 录

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第 1 章 液压、液力与气压传动概述

知识点

1 液压、气压及液力传动技术基本概念2.液压与气压传动的工作原理3.液力传动的基本原理

要求

掌握：1.液压与气压传动的基本工作原理以及液压与气压传动系统的组成

2.液力传动的基本原理及组成3.液压、液力与气压传动的特点

了解：1.液压与气压系统的图形符号2.液压与气压及液力传动的应用

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传动是指传递运动与传递动力的方式，其常见形式如下：

常见的传动形式 机械

电力气体

液体

流体

液力

液压

液压传动 ---利用液体的压力能进行能量传递的传动气压传动 ---利用气体的压力能进行能量传递的传动 液力传动 ---利用液体的动能进行能量传递的传动

第 1 章 液压、液力与气压传动概述

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1.1 液压与气压传动的工作原理与组成1.1.1 液压与气压传动的工作原理

图 1.1 液压千斤顶工作原理示意图

1.手柄；2.小活塞；3.小油缸；4 ， 5.单向阀；6.大油缸；7.大活塞；8.重物；9.开关；10.油箱。

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1.1 液压与气压传动的工作原理与组成 液压与气压传动是以密封容积中的受压工作介质来传递运动和动力的。它们先将机械能转换成压力能，然后通过各种元件组成的控制回路来实现能量的调控，最终再将压力能转换成机械能，使执行机构实现预定的功能，按照预定的程序完成相应的动力与运动输出。

液压传动系统主要由以下几个部分组成：

图 1.2 所示为一机床的液压系统组成的示意图。

1 ）动力元件。它是把机械能转换成液体压力能的装置。2 ）执行元件。它是把液体的压力能转换成机械能的装置。3 ）控制元件。它是对液压系统中液体的压力、流量和流动方向进行

控制和调节的装置。4 ）辅助元件。它是对工作介质起到容纳 ! 净化和实现元件间连接等

作用的装置。

1.1.2 液压传动系统的组成

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1.1 液压与气压传动的工作原理与组成

图 1.2 机床的液压系统的组成

1.油箱 ;

2.过滤器 ;

3 ， 8 ， 10 ， 12 ， 14. 油管 ;

4.液压泵 ;

5.弹簧 ;

6.阀芯 ;

7.溢流阀 ;

9 ， 15.换向阀 ;

11 ， 16.操纵柄 ;

13.节流阀 ;

18.液压缸 ;

19.工作台。

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1.1 液压与气压传动的工作原理与组成

典型的气压传动系统主要由以下部分组成：1 ）气压发生装置。其主体部分是空气压缩机。2 ）执行元件。它包括各种气缸和气马达。3 ）控制元件。它包括各种阀类。4 ）辅助元件。它是使压缩空气净化、干燥、润滑、消声以及用于元

件间连接所需的装置。

1.1.4 液压与气压系统的图形符号

1.油箱； 2.过滤器； 3.液压泵； 4.节流阀； 5.溢流阀； 6.换向阀；7.液压缸； 8.工作台。

1.1.3 气压传动系统的组成

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1.1 液压与气压传动的工作原理与组成

图 1.3 液压系统示意图和相对应的图形符号

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1.2 液力传动工作原理与组成1.2.1 液力传动工作原理

液力传动是通过液体循环流动过程中的动能来传递能量。 液力传动装置可看成是一台离心式水泵和一台涡轮机的组合体，但只采用了它们的核心，即泵轮、涡轮，有时还有导轮，将它们紧密地组合成一个整体，使工作液体在这些叶轮中循环流动，达到传动的目的。

1.2.2 液力传动装置的组成1 ）能量输入部件 ---泵轮；2 ）能量输出部件 ---涡轮；3 ）固定的导流部件 ---导轮。

如果上述三个部件均包含，则称这个液力传动装置为液力变矩器。如果液力传动装置只有前两部件，则称这一传动装置为液力耦合器。

液力机械元件

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1.2 液力传动工作原理与组成

1.发动机；2.离心泵叶轮；3.连接管路；4.导向装置；5.涡轮机叶轮；6.输出轴；7.出水管；8.进水管；9.储液池；10.液力变矩器模型。

图 1.4 液力传动的工作原理

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1.3 液压、 液力与气压传动的特点及其在汽车等领域中的应用

1.3.1 液压、液力与气压传动技术的发展概况自 1795年世界上第一台水压机诞生。本世纪 60年代以后液压技术渗透到国民经济各个领域中。1912年液力变矩器首先应用在轮船的传动系统。

1.3.2 液压传动的特点1 ）液压传动能方便地实现无级调速，调速范围大。2 ）在相同功率情况下，液压传动能量转换元件的体积较小，重量较轻。3 ）工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。4 ）便于实现过载保护，而且工作油液能使传动零件实现自润滑，故使

用寿命较长。5 ）操纵简单，便于实现自动化。6 ）液压元件易于实现系列化 ! 标准化和通用化。7 ）液压装置比机械装置更容易实现直线运动。

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1.3 液压、 液力与气压传动的特点及其在汽车等领域中的应用

液压传动的主要缺点是：1 ）泄漏和液体的可压缩性使传动无法保证严格的传动比。2 ）有较多的能量损失（泄漏损失、摩擦损失等）故传动效率不高，不宜作远距离传动。

3 ）对油温的变化比较敏感，不宜在很高和很低的温度下工作。4 ）出现故障时不易找出原因。

1.3.3 气压传动的特点1 ）以空气为工作介质，来源方便，用后排气处理简单，不污染环境。2 ）由于空气流动损失小，压缩空气可集中供气，远距离输送。3 ）与液压传动相比，气动动作迅速、反应快、维修简单、管路不易堵

塞，且不存在介质变质、补充和更换等问题。4 ）工作环境适应性强，可安全可靠地应用于易燃易爆场所。5 ）气动装置结构简单、轻便，安装维护容易，压力等级低，使用安全。6 ）空气具有可压缩性，气动系统能够实现过载自动保护。

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气压传动主要缺点有：

1 ）受气体可压缩性的影响，气缸动作速度 ---负载特性差。2 ）因工作压力较低（一般为 0.4~0.8MPa），气动系统输出力较小。3 ）因工作介质空气本身没有润滑性，需另加装置进行给油润滑。4 ）气动系统排气有较大的噪声。

1.3.4 液力传动的特点液力传动与其他传动形式相比，有以下特点：

1 ）自动适应性能好。2 ）防振、隔振性能强。3 ）可带载启动，并具有稳定良好的低速运行性能。4 ）简化机械操纵，易于实现自动控制。

1.3 液压、 液力与气压传动的特点及其在汽车等领域中的应用

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1.3.5 液压、液力与气压传动在汽车等设备上的应用及其特点 1 、液压系统在汽车上的应用及特点

利用液压传动可实现动力远程传递、电气控制信号转换，发动机燃料传输、机械系统润滑也是利用液压传动原理实现的。 由于汽车整体结构限制和轻量化的要求，系统结构紧凑、元件组合性强，有时具有非系统性；与电气结合，能够对汽车的运行状况进行控制。

2 、气压传动在汽车上的应用特点

气压传动与液压传动一样，主要用于实现动力远程传递 ! 电气控制信号转换等。 由于其工作介质是气体，因此工作安全，接口转换方便，系统泄漏时环境污染小。但受气体可压缩性大的影响，系统灵敏性不如液压传动，如液压式汽车制动的制动滞后时间是 0.2s，而气压式汽车制动装置的制动滞后时间是 0.5s。同时，系统噪声大，自润滑性差。

1.3 液压、 液力与气压传动的特点及其在汽车等领域中的应用

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3 、液力传动在汽车上的应用及特点

由于液力变矩器对负载的自动适应性能使车辆起步平稳，加速迅速、均匀，其减振作用降低了传动系统的动载和扭振，延长了传动系统的使用寿命，提高了乘坐舒适性、行驶安全性、通过性以及车辆的平均速度。由于变矩器的自身的变矩能力，使得动力变速器的使用变为可行，从而使车辆的驾驶与操纵更加方便与舒适，使现代汽车更具有人性化的特点。

1.3 液压、 液力与气压传动的特点及其在汽车等领域中的应用

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1.1 液压千斤顶是如何工作的？1.2 简述液压系统的组成。1.3 试比较液压传动与气压传动的特点。1.4 液力传动的特点有哪些？1.5 举例说明液压、气压与液力传动技术在生活和生产中的应用。

小结详见 P10

小 结

思考与练习

1.3 液压、 液力与气压传动的特点及其在汽车等领域中的应用

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