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1、液压与气压传动辅导资料第一章1、液压传动：是以液体为工作介质，依靠运动液体压力能来传递动力的。液压传动装置本质上是一种能量转换装置：机械能液压能输送液压能机械能 泵 缸2、液压传动的两个工作特性（1）液压系统的压力和外界负载：有了负载，液体才有压力，压力的大小取决于负载。（2）速度和流量：流量越大，速度越快，流量为零，速度为零，速度取决于流量。3、液压系统的组成（1）动力元件：液压泵 将机械能转换为液压能。（2）执行元件：液压缸（液压马达） 将液压能转换为机械能，然后做有用功。（3）控制元件：控制阀 控制液压系统中油液的流量、压力和流动方向。（4）辅助元件：油箱、管道、过滤器，起储油、输送油、
2、过滤，保证系统正常工作。4、液压传动优缺点（了解内容）第二章1、液体的密度单位体积液体的质量称为液体的密度，用表示 = m/V kg/ m3 2、液体的黏性液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，这一特性称为黏性，其大小可用黏度表示。3、黏度的分类黏度是衡量流体黏性的指标。常用的黏度有动力黏度、运动黏度和相对黏度。动力黏度动力黏度在物理意义上讲，是当速度梯度du/dz=1时，单位面积上的内摩擦力的大小，即： 它直接表示流体的黏性即内摩擦力的大小。运动黏度运动黏度是动力黏度与液体密度的比值,即：=/ 相对黏度相对黏度又称条件黏度。各国采用的
3、相对黏度单位有所不同。有的用赛氏黏度，有的用雷氏黏度，我国采用恩氏黏度。4、黏度与压力、温度的关系压力 黏度（若压力小于10MPa, 黏度变化可忽略不计）温度 黏度，液压油的黏度随随温度变化的性质称黏温特性，不同种类的液压油具有不同的黏温特性。5、液体的可压缩性当液体受压力作用而发生体积减小的性质称为液体的可压缩性。一般情况下，可认为液体是不可压缩的。6、对液压油的性能要求及液压油的选用（了解内容）7、液体静压力及其特性所谓静压力是指静止液体单位面积上所受的法向力，在工程上，习惯称为压力，用P表示。若法向力F均匀地作用于面积上，则压力可表示为：静压力具有下述两个重要特征：(1)液体静压力垂直于
4、作用面，其方向与该面的内法线方向一致。(2)静止液体中，任何一点所受到的各方向的静压力都相等。8、压力的表示方法及其单位液压系统中的压力就是指压强，液体压力通常有绝对压力、相对压力(表压力)、真空度三种表示方法。相对于大气压(即以大气压为基准零值时)所测量到的一种压力，称它为相对压力或表压力。另一种是以绝对真空为基准零值时所测得的压力，我们称它为绝对压力。某点的绝对压力比大气压小的那部分数值叫作该点的真空度。绝对压力、相对压力、真空度的关系是：(1)绝对压力大气压力+相对压力(2)相对压力绝对压力-大气压力(3)真空度大气压力-绝对压力压力单位为帕斯卡，简称帕，符号为Pa，1Pa1N/m2。由
5、于此单位很小，工程上使用不便，因此常采用它的倍单位兆帕，符号MPa。1MPa=106Pa9、液体静力学基本方程式：；即 （通过这个方程式，要熟悉静止液体压力分布3个特征）10、液体静压力传递在密封容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传到液体各点。这就是帕斯卡原理或静压传递原理。 即 此公式说明作用力与其受力面积成正比关系，即面积大，作用力大。11、理想液体 理想液体就是指没有粘性、不可压缩的液体。我们把既具有粘性又可压缩的液体称为实际液体。12、稳定流动液体流动时，若液体中任一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种流动称为稳定流动。13、流量和平均流速（1）流量：单位时间内通过通流截
6、面的液体的体积称为流量，用q表示，流量的常用单位为m3/s、L/min。（2）平均流速（液体的流动速度无特别指出，均按平均流速来处理）：14、流动状态层流和紊流 层流：在液体运动时，如果质点没有横向脉动，不引起液体质点混杂，而是层次分明，能够维持安定的流束状态，这种流动称为层流。紊流：如果液体流动时质点具有脉动速度，引起流层间质点相互错杂交换，这种流动称为紊流或湍流。15、雷诺数 液体流动时究竟是层流还是紊流，须用雷诺数来判别。液体在圆管内流动的雷诺数： （-液体平均流速，d-管径、 -液体的运动粘度），为层流，反之多为紊流（为临界雷诺数）16、连续性方程 质量守恒是自然界的客观规律，不可压缩
7、液体的流动过程也遵守能量守恒定律。在流体力学中这个规律用称为连续性方程的数学形式来表达的。连续性方程为： 此式说明：不可压缩液体在通道中稳定流动时，流过各截面的流量相等。流速和通流截面面积成反比，即流量一定时，管路小的地方流速大，管路大的地方流速小。17、理想液体的伯努利方程或 伯努利方程的物理意义为：在密封管道内作定常流动的理想液体在任意一个通流断面上具有三种形成的能量，即压力能、势能和动能。三种能量的总合是一个恒定的常量，而且三种能量之间是可以相互转换的，即在不同的通流断面上，同一种能量的值会是不同的，但各断面上的总能量值都是相同的。18、实际液体的伯努利方程 由于液体存在着粘性，其粘性力
8、在起作用，并表示为对液体流动的阻力，实际液体的流动要克服这些阻力，表示为机械能的消耗和损失，因此，当液体流动时，液流的总能量或总比能在不断地减少。所以，实际液体的伯努力方程为 （损失的能量）19、由于液体流动时，存在着液阻，这必定会造成能量损失，能量损失主要体现为压力损失。沿程压力损失（液体在直管中流动时的压力损失）局部压力损失（液体在拐弯处或面积突变处流动时的压力损失）压力损失 P 20、液体流经小孔及间隙的流量，可自行阅读了解。21、液压冲击与空穴现象（1）液压冲击：在液压系统中，由于某种原因引起液体压力在某一瞬间突然急剧上升，而形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。（2）空穴现象一般
9、液体中溶解有空气，当压力低于油液工作温度下的空气分离压时，油液中的气体就会分离出来形成大量气泡；当压力进一步降低到油液工作温度下的饱和蒸气压时，油液会迅速气化而产生大量气泡，使原来充满油液的管道变为混有许多气泡的不连续状态，这种现象称为空穴现象。（对于液压冲击与空穴现象的形成原因、带来的不良后果、应采取的措施，可进一步阅读熟悉）第三章1、液压泵的工作原理液压传动系统中使用的液压泵多为容积式泵，它是依靠密闭容积做周期性的变化来完成吸油和排油的。这种依靠密封工作容积的变化，将机械能转换为液压能的液压泵，称为容积式液压泵。2、液压泵工作的基本条件（1）在结构上能形成密封的工作容积（2）密封工作容积能
10、实现周期性的变化，以便吸油和排油（3）吸油腔和排油腔必须相互隔开3、液压泵的作用及类型作用：将原动机输入的机械能转变成液体的压力能，是一种能量转换装置。按结构形式不同分：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵4、液压泵的压力(1)工作压力；(2)额定压力；(3)最高压力。要注意三者的区别5、液压泵的排量和流量(1)排量V 液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积叫液压泵的排量。(2)理论流量q t 理论流量是指在不考虑液压泵的泄漏流量的情况下，在单位时间内所排出的液体体积的平均值。显然,如果液压泵的排量为V，其主轴转速为n，则该液压泵的理论流量q t为： (3)实际流量q 液压泵在某一
11、具体工况下，单位时间内所排出的液体体积称为实际流量。 为泵的泄漏量(4)额定流量qn 液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定(如在额定压力和额定转速下)必须保证的流量，泵的产品与铭牌上标出的流量为泵的额定流量。6、液压泵的功率和效率液压泵由电机驱动，输入量是转矩和转速（角速度），输出量是液体的压力和流量；输入功率： 输出功率： 如果不考虑液压泵在能量转换过程中的损失，则输出功率等于输入功率，也就是他们的理论功率是： 7、液压泵的效率实际上，液压泵在能量转换过程中是有损失的，因此输出功率小于输入功率。两者之间的差值即为功率损失，功率损失有容积损失和机械损失两部分。（1）容积效率：（2）机械效率：
12、（3）液压泵的总效率。液压泵的总效率是指液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值,即： 泵的总效率等于容积效率和机械效率的乘积。8、齿轮泵（1）齿轮泵工作原理（2）齿轮泵的流量实际输出流量： （3）外啮合齿轮泵结构特点（存在问题）困油现象：开卸荷槽泄漏：作轴向间隙补偿径向力不平衡：缩小压排油口直径9、叶片泵按工作原理叶片泵可分为：单作用式（变量泵）和双作用式（定量泵）两大类。（1）单作用叶片泵这种叶片泵在转子每转一周，每个工作空间完成一次吸油和压油，因此称为单作用叶片泵。单作用叶片泵实际输出流量：（2）单作用叶片泵特点改变定子和转子之间的偏心便可改变流量，偏心反向时,吸油压油方向也相反；处在压油
13、腔的叶片顶部受到压力油的作用，该作用要把叶片推入转子槽内；由于转子受到不平衡的径向液压作用力，所以这种泵一般不宜用于高压；为了更有利于叶片在惯性力作用下向外伸出，而使叶片有一个与旋转方向相反的倾斜角，称后倾角，一般为24。（4）、限压式变量叶片泵外反馈限压式变量叶片泵的工作原理 限压式变量叶片泵是单作用叶片泵，根据前面介绍的单作用叶片泵的工作原理，改变定子和转子间的偏心距e，就能改变泵的输出流量，限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距e的大小来改变输出流量泵的工作压力愈高,偏心量就愈小，泵的输出流量也就愈小，控制定子移动的作用力是将液压泵出口的压力油引到柱塞上，然后再加到定子上去,
14、这种控制方式称为外反馈式。（5）双作用叶片泵这种叶片泵转子每转一周，每个工作空间要完成两次吸油和压油，所以称之为双作用叶片泵，叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔，并且各自的中心夹角是对称的，所以作用在转子上的油液压力相互平衡，因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵，为了要使径向力完全平衡，密封空间数(即叶片数)应当是双数。双作用叶片泵实际输出流量：10、柱塞泵按柱塞的排列方向不同，柱塞泵分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。径向柱塞泵的柱塞与缸体中心线垂直，轴向柱塞泵的柱塞与缸体中心线平行。（1）径向柱塞泵改变定子与转子的偏心距大小和偏心方向，可使径向柱塞泵变量变向。实际上，由于柱塞在缸体孔中运动的速度不是恒速的，因而输出流量是有脉动的，当柱塞数为奇数时，脉动较小，且柱塞数多脉动也较小，因而一般常用的柱塞泵的柱塞个数为7、9或11。（2）轴向柱塞泵轴向柱塞泵实际输出流量：变量机构若要改变轴向柱塞泵的输出流量，只要改变斜盘的倾角
