液壓傳動(dòng)概述、液壓油

1、第一章 液壓傳動(dòng)概述本章內(nèi)容 液壓傳動(dòng)的工作原理液壓傳動(dòng)的工作原理 液壓傳動(dòng)的組成及其功用液壓傳動(dòng)的組成及其功用 液壓傳動(dòng)的表示方法液壓傳動(dòng)的表示方法 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 液壓傳動(dòng)的應(yīng)用液壓傳動(dòng)的應(yīng)用 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況 案例一 油壓千斤頂工作原理工作過(guò)程 (1)杠桿上抬-柱塞泵吸油過(guò)程; (2)杠桿下壓-柱塞泵壓油,重物舉升過(guò)程; (3)截止閥打開-重物落下過(guò)程液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟?exe液壓千斤頂結(jié)構(gòu)示意圖.exe平面磨床液壓系統(tǒng)的工作原理.exe液壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 液壓傳動(dòng)以具有一定壓力的液體作為液壓傳動(dòng)以具有一定壓力的液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力

2、；工作介質(zhì)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； 傳動(dòng)中必須經(jīng)過(guò)兩次能量轉(zhuǎn)換（即機(jī)傳動(dòng)中必須經(jīng)過(guò)兩次能量轉(zhuǎn)換（即機(jī)械能械能 壓力能壓力能 機(jī)械能）；機(jī)械能）； 工作介質(zhì)必須在密閉容器內(nèi)傳送工作介質(zhì)必須在密閉容器內(nèi)傳送, ,并且并且必須有密閉容積的變化。必須有密閉容積的變化。液壓系統(tǒng)的組成 動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置-液壓泵液壓泵 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成油液將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成油液的壓力能，向液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力和流的壓力能，向液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的液體油流。量的液體油流。 執(zhí)行裝置執(zhí)行裝置-液壓馬達(dá)和液壓缸液壓馬達(dá)和液壓缸 將液壓能將液壓能重新轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，克服負(fù)載，帶動(dòng)機(jī)器完成重新轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，克服負(fù)載，帶動(dòng)機(jī)器完成所需

3、的運(yùn)動(dòng)。所需的運(yùn)動(dòng)。 調(diào)節(jié)控制裝置調(diào)節(jié)控制裝置-各種閥類各種閥類 調(diào)節(jié)油液的調(diào)節(jié)油液的壓力、流量、油流方向。壓力、流量、油流方向。 輔助裝置輔助裝置-油箱、油管、濾油器等油箱、油管、濾油器等 貯存、貯存、輸送、凈化、密封工作介質(zhì)，并且有散熱作用。輸送、凈化、密封工作介質(zhì)，并且有散熱作用。 四大組成部分四大組成部分返回 液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào) 半結(jié)構(gòu)圖半結(jié)構(gòu)圖 1 1、對(duì)每個(gè)液壓元件只表示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理，外部形、對(duì)每個(gè)液壓元件只表示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理，外部形狀一律不表示。狀一律不表示。 2 2、優(yōu)點(diǎn)：直觀性強(qiáng)，容易理解；、優(yōu)點(diǎn)：直觀性強(qiáng)，容易理解； 3 3、缺點(diǎn)：圖形復(fù)雜，繪制不便、缺

4、點(diǎn)：圖形復(fù)雜，繪制不便 職能符號(hào)圖職能符號(hào)圖 1 1、每個(gè)液壓元件都用國(guó)標(biāo)、每個(gè)液壓元件都用國(guó)標(biāo)(GB/T786.1-93)(GB/T786.1-93)規(guī)定的圖規(guī)定的圖形符號(hào)來(lái)表示，不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并規(guī)形符號(hào)來(lái)表示，不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并規(guī)定各符號(hào)所表示的都是相應(yīng)元件的靜止位置或零位置定各符號(hào)所表示的都是相應(yīng)元件的靜止位置或零位置（初始位置）。（初始位置）。 2 2、優(yōu)點(diǎn)：圖面簡(jiǎn)潔，油路走向清楚，設(shè)計(jì)、分析方便、優(yōu)點(diǎn)：圖面簡(jiǎn)潔，油路走向清楚，設(shè)計(jì)、分析方便 3 3、缺點(diǎn)：直觀性不如半結(jié)構(gòu)圖強(qiáng)、缺點(diǎn)：直觀性不如半結(jié)構(gòu)圖強(qiáng)返回 用職能符號(hào)表示的推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)用職能符號(hào)表

5、示的推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)返回 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 液壓傳動(dòng)能夠輸出大的推力或力矩；液壓傳動(dòng)能夠輸出大的推力或力矩； 功率重量比大，相同功率的條件下，體積小，重功率重量比大，相同功率的條件下，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊；量輕，結(jié)構(gòu)緊湊； 容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速比可達(dá)容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速比可達(dá)20002000； 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，反應(yīng)速度快；運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，反應(yīng)速度快； 操作簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；操作簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化； 便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，使用安全可靠；便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，使用安全可靠； 液壓元件已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于液壓元件已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推

6、廣。設(shè)計(jì)、制造和推廣。 返回 液壓傳動(dòng)在軍事上的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在軍事上的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在其它行業(yè)的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在其它行業(yè)的應(yīng)用行業(yè)名稱行業(yè)名稱 應(yīng)用場(chǎng)所舉例應(yīng)用場(chǎng)所舉例 工程機(jī)械工程機(jī)械 挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等 運(yùn)輸機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械 汽車吊、港口龍門吊、叉車、裝卸機(jī)械、皮帶運(yùn)輸機(jī)等汽車吊、港口龍門吊、叉車、裝卸機(jī)械、皮帶運(yùn)輸機(jī)等 礦山機(jī)械礦山機(jī)械 鑿巖機(jī)、開掘機(jī)、開采機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等鑿巖機(jī)、開掘機(jī)、開采機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等 建筑機(jī)械建筑機(jī)械 打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)等打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)等 農(nóng)業(yè)機(jī)械農(nóng)業(yè)機(jī)械 聯(lián)合

7、收割機(jī)、拖拉機(jī)、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)等聯(lián)合收割機(jī)、拖拉機(jī)、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)等 冶金機(jī)械冶金機(jī)械 電爐爐頂及電極升降機(jī)、軋鋼機(jī)、壓力機(jī)等電爐爐頂及電極升降機(jī)、軋鋼機(jī)、壓力機(jī)等 輕工機(jī)械輕工機(jī)械 打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)等打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)等 汽車工業(yè)汽車工業(yè) 自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車、汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車、汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器等器等 智能機(jī)械智能機(jī)械 折臂式小汽車裝卸器、數(shù)字式體育鍛煉機(jī)、模擬駕駛艙、機(jī)折臂式小汽車裝卸器、數(shù)字式體育鍛煉機(jī)、模擬駕駛艙、機(jī)器人等器人等 液壓傳動(dòng)在機(jī)械中的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械中的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在工程

8、機(jī)械中的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械中的應(yīng)用 工作裝置的升降、傾斜翻轉(zhuǎn)和水平回轉(zhuǎn)；工作裝置的升降、傾斜翻轉(zhuǎn)和水平回轉(zhuǎn)； 行走驅(qū)動(dòng)；行走驅(qū)動(dòng)； 液壓轉(zhuǎn)向和液壓助力；液壓轉(zhuǎn)向和液壓助力； 液壓制動(dòng)和液壓助力；液壓制動(dòng)和液壓助力； 液壓支承；液壓支承； 工作裝置工作速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。工作裝置工作速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。返回 液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況 1650年，年，Pascal提出靜壓傳遞原理；提出靜壓傳遞原理； 1795年，英國(guó)人年，英國(guó)人JosephBramah發(fā)明水壓機(jī)；發(fā)明水壓機(jī)； 1870年，出現(xiàn)液壓驅(qū)動(dòng)液壓機(jī)、起重機(jī)、擠壓機(jī)、年，出現(xiàn)液壓驅(qū)動(dòng)液壓機(jī)、起重機(jī)、擠壓機(jī)、絞車、剪切機(jī)、鉚接機(jī)等；絞車、剪切機(jī)、鉚

9、接機(jī)等； 1905年，英國(guó)年，英國(guó)H.Willians和和R.Janney發(fā)明用礦物油作發(fā)明用礦物油作工作介質(zhì)；工作介質(zhì)； 二戰(zhàn)期間，液壓傳動(dòng)技術(shù)和液壓伺服控制技術(shù)用于二戰(zhàn)期間，液壓傳動(dòng)技術(shù)和液壓伺服控制技術(shù)用于飛機(jī)、坦克、高射炮、軍艦、潛艇、雷達(dá)等裝備和武飛機(jī)、坦克、高射炮、軍艦、潛艇、雷達(dá)等裝備和武器；器； 1958年，麻省理工學(xué)院的年，麻省理工學(xué)院的Blackbum、李詩(shī)穎發(fā)明噴、李詩(shī)穎發(fā)明噴嘴擋板型電液伺服閥；嘴擋板型電液伺服閥； 1960年，電液比例閥誕生年，電液比例閥誕生中國(guó)液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況 上個(gè)世紀(jì)五十年代末期開始發(fā)展液壓工業(yè)，其產(chǎn)品最上個(gè)世紀(jì)五十年代末期開始發(fā)展液壓工業(yè)，

10、其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來(lái)才用到其他類設(shè)備上；初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來(lái)才用到其他類設(shè)備上； 自自19641964年從國(guó)外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)后，即著年從國(guó)外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)后，即著手進(jìn)行自行設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)，初步形成從低壓到高壓手進(jìn)行自行設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)，初步形成從低壓到高壓的各種液壓元件系列，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到廣泛的的各種液壓元件系列，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到廣泛的應(yīng)用；應(yīng)用； 上個(gè)世紀(jì)上個(gè)世紀(jì)8080年代和年代和9090年代，國(guó)家對(duì)液壓行業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)年代，國(guó)家對(duì)液壓行業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)改造，擴(kuò)大對(duì)外交流與合作，加速對(duì)國(guó)外先進(jìn)液壓元件改造，擴(kuò)大對(duì)外交流與合作，加速對(duì)國(guó)外先進(jìn)

11、液壓元件的引進(jìn)、消化和吸收的引進(jìn)、消化和吸收返回 第2章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)本章內(nèi)容 2.1液壓油 2.2流體靜力學(xué) 2.3流體動(dòng)力學(xué) 2.4管道流動(dòng) 2.5縫隙流動(dòng) 2.6孔口流動(dòng) 2.7瞬變流動(dòng) 流體流動(dòng)問(wèn)題2.1 液壓油 2.1.1液壓油的種類 2.1.2液壓油的物理性質(zhì) 2.1.3液壓油的選擇 2.1.4液壓油的使用2.1.1工作介質(zhì)的種類 石油型 合合成型 乳乳化型可燃性液壓油抗燃性液壓油通用液壓油通用液壓油抗磨液壓油抗磨液壓油地溫液壓油地溫液壓油磷酸脂液磷酸脂液 水乙二醇液水乙二醇液油包水液油包水液 水包油液水包油液抗燃性液壓油2.1.2 2.1.2 液壓油的物理性質(zhì)的物理性質(zhì)密度密

12、度 粘性 可壓縮性主要性質(zhì)主要性質(zhì) 熱膨脹性熱膨脹性 閃點(diǎn)閃點(diǎn) 凝點(diǎn)凝點(diǎn) 潤(rùn)滑性潤(rùn)滑性 抗泡沫性抗泡沫性其它物理性質(zhì)其它化學(xué)性質(zhì)熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 氧化穩(wěn)定性氧化穩(wěn)定性 水解穩(wěn)定性水解穩(wěn)定性 酸值酸值 腐蝕性腐蝕性密度密度：?jiǎn)挝惑w積液壓油的質(zhì)量，以：?jiǎn)挝惑w積液壓油的質(zhì)量，以表示表示 m/V m/V （kg/mkg/m3 3) ) 實(shí)際應(yīng)用中可認(rèn)為密度不受溫度和壓力變化實(shí)際應(yīng)用中可認(rèn)為密度不受溫度和壓力變化的影響。的影響。 般液壓油的密度為般液壓油的密度為900900/m/m3 3。粘性 概念概念: :液體流動(dòng)時(shí)液體流動(dòng)時(shí), ,其內(nèi)部產(chǎn)生摩擦力的性質(zhì)稱為液其內(nèi)部產(chǎn)生摩擦力的性質(zhì)稱為液體的粘性體的粘

13、性. . 注意注意: :靜止液體不呈現(xiàn)粘性。靜止液體不呈現(xiàn)粘性。 內(nèi)摩擦力的產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的產(chǎn)生v下板固定下板固定 v上板以上板以 v v 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) v兩板之間液流速度逐漸減小兩板之間液流速度逐漸減小牛頓內(nèi)摩擦定律 文字表述文字表述 液體流動(dòng)時(shí)，相鄰液層之間的內(nèi)摩擦力液體流動(dòng)時(shí)，相鄰液層之間的內(nèi)摩擦力F F與液層間的與液層間的接觸面積接觸面積A A、液層間的相對(duì)速度、液層間的相對(duì)速度dvdv成正比，與液層間的成正比，與液層間的距離距離dydy成反比，并與液體的性質(zhì)有關(guān)。成反比，并與液體的性質(zhì)有關(guān)。 公式表述公式表述 F=Adv/dyF=Adv/dy 或或 =F/A=dv/dy=F/A=dv/dy

14、F F內(nèi)摩擦力內(nèi)摩擦力粘性系數(shù)或粘度粘性系數(shù)或粘度單位面積上的內(nèi)摩擦力單位面積上的內(nèi)摩擦力液體的粘度 動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度的物理意義（絕對(duì)粘度）的物理意義（絕對(duì)粘度） = dv/dy = dv/dy 液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，液層間單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，液層間單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。摩擦力。 SISI制單位：制單位：PaPas s（帕秒）；（帕秒）；CGSCGS制單位：制單位：P(P(泊泊) )、cPcP( (厘泊厘泊) ) 換算關(guān)系：換算關(guān)系：1Pa1PaS=10P=103cP S=10P=103cP 運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度=/=/ 無(wú)物理意義無(wú)物理意義 SISI制單位：制

15、單位：m m2 2/s /s ；CGSCGS制單位：制單位：cmcm2 2/s St(/s St(斯斯) )、cStcSt( (厘斯厘斯) ) 換算關(guān)系：換算關(guān)系：1m1m2 2/S=10/S=104 4St=10St=106 6CSt CSt 液壓油的舊牌號(hào)用液壓油的舊牌號(hào)用50500 0C C時(shí)其運(yùn)動(dòng)粘度的平均值來(lái)標(biāo)定；時(shí)其運(yùn)動(dòng)粘度的平均值來(lái)標(biāo)定； 液壓油的新牌號(hào)用液壓油的新牌號(hào)用40400 0C C時(shí)其運(yùn)動(dòng)粘度的平均值來(lái)標(biāo)定。時(shí)其運(yùn)動(dòng)粘度的平均值來(lái)標(biāo)定。SISI制制-國(guó)際單位制，以前叫MKSA制，以米、千克、秒作為力學(xué)基本單位，安培作為電學(xué)基本單位，再加上摩爾數(shù)等共有7個(gè)基本單位和2個(gè)輔

16、助單位，同時(shí)對(duì)一系列導(dǎo)出單位名稱作了規(guī)定。 CGSCGS制制-國(guó)際通用的單位制式，即Centimeter-Gram-Second (system of units) 厘米,克,秒單位制，通常在重力學(xué)科及相關(guān)力學(xué)科目中使用200ml恩氏粘度計(jì)=2. 8mml相對(duì)粘度相對(duì)粘度0E（條件粘度）（條件粘度）-無(wú)量綱無(wú)量綱l我國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)采用恩氏粘度，美國(guó)采用賽氏粘度，英國(guó)我國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)采用恩氏粘度，美國(guó)采用賽氏粘度，英國(guó)采用雷氏粘度。采用雷氏粘度。l恩氏粘度恩氏粘度用恩氏粘度計(jì)測(cè)量用恩氏粘度計(jì)測(cè)量 l將將200ML200ML溫度為溫度為t t1 1的被測(cè)液體裝入粘度計(jì)的容器，經(jīng)其底部直徑的被測(cè)

17、液體裝入粘度計(jì)的容器，經(jīng)其底部直徑為為2.82.8的小孔流出，測(cè)出液體流盡所需時(shí)間的小孔流出，測(cè)出液體流盡所需時(shí)間t t1 1, ,再測(cè)出再測(cè)出200ML200ML溫度溫度為為20200 0C C的蒸餾水在同一粘度計(jì)中流盡所需時(shí)間的蒸餾水在同一粘度計(jì)中流盡所需時(shí)間t t2 2l恩氏粘度恩氏粘度為為l 0E= t t1 1/t/t2 2l工業(yè)上常用工業(yè)上常用20200 0、50500 0、1001000 0作為測(cè)定作為測(cè)定恩氏粘度的標(biāo)準(zhǔn)溫度，可用恩氏粘度的標(biāo)準(zhǔn)溫度，可用0E20、 0E50、 0E100表示。表示。粘度與其它物理量的關(guān)系 粘度與溫度的關(guān)系粘度與溫度的關(guān)系 溫度溫度tt，內(nèi)聚力，內(nèi)

18、聚力FF， 粘度粘度 粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘溫特性。粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘溫特性。 粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好。粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好。 粘度與壓力的關(guān)系粘度與壓力的關(guān)系 壓力壓力pp，內(nèi)聚力，內(nèi)聚力FF， 粘度粘度 隨隨pp而而，壓力較小時(shí)可忽略，壓力較小時(shí)可忽略，32Mpa32Mpa以上才以上才考慮考慮 可壓縮性可壓縮性：液壓油因所受壓力的增高而發(fā)生體積縮小：液壓油因所受壓力的增高而發(fā)生體積縮小的性質(zhì)。的性質(zhì)。 可壓縮性用體積壓縮系數(shù)可壓縮性用體積壓縮系數(shù) k k 表示：?jiǎn)挝粔毫ψ兓卤硎荆簡(jiǎn)挝粔毫ψ兓碌囊后w體積的相對(duì)變化量。的液體體積的相對(duì)變化量。 液體的體

19、積彈性模數(shù)液體的體積彈性模數(shù) K K01VVpkVpVkK01對(duì)液壓油的要求 1.1.合適的粘度，粘溫性好合適的粘度，粘溫性好: :一般為一般為 =(11.541.3)=(11.541.3)* *1010-6-6m m2 2/s/s或者（或者（25.8)25.8)0 0E E5050 2.2.潤(rùn)滑性能好潤(rùn)滑性能好 3.3.雜質(zhì)少雜質(zhì)少 4.4.相容性好相容性好 5.5.穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好 6.6.抗泡性好、防銹性好抗泡性好、防銹性好 7.7.凝點(diǎn)低凝點(diǎn)低, ,閃點(diǎn)、燃點(diǎn)高閃點(diǎn)、燃點(diǎn)高 8.8.無(wú)公害、成本低無(wú)公害、成本低 液壓油的選擇（1 1）首先選擇種類（設(shè)備要求）首先選擇種類（設(shè)備要求） （2 2）然后考慮粘性（工作性質(zhì)環(huán)境要求）然后考慮粘性（工作性質(zhì)環(huán)境要求） =11.5 41.3 cSt=11.5 41.3 cSt 即即 2020、3030、4040號(hào)機(jī)械油號(hào)機(jī)械油 1 1）按工作壓力）按工作壓力 p p 高，選粘度大；高，選粘度大； p p 低，選粘度