43. 液压传动基本知识（课件）-高二《汽车机械基础》同步教学（北理工版）

《汽车机械基础》 液压传动基本知识 液压传动是利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动方式。由于液压传动结构简单，体积小，重量轻，输出力大，能在工作过程中方便地实现无级调速，容易实现频繁的换向和自动化，所以在汽车、机床、工程机械、矿山机械，压力机械和航空工业中广泛采用。 液压传动的工作原理 液压传动的工作原理有以下几个要点： (1)液压传动是以密封容积中的有压液体作为传递动力和运动的工作介质。 (2)执行元件所能承载的大小与油液压力和液压缸活塞有效作用面积有关，而它的运动速度取决于单位时间内进入缸内油液容积的多少。 17.1.1 液压传动的工作原理 液压传动的工作原理有以下几个要点： (1)液压传动是以密封容积中的有压液体作为传递动力和运动的工作介质。 (2)执行元件所能承载的大小与油液压力和液压缸活塞有效作用面积有关，而它的运动速度取决于单位时间内进入缸内油液容积的多少。 (3)液压传动装置本质上是一种能量转换装置，液压泵先把机械能转换为便于输送的油液压力能，通过液压回路后，执行元件又将油液压力能转换为机械能输出做功。 液压传动系统的组成及图形符号 1．液压传动系统的组成 液压传动系统主要由以下几个部分组成。 (1)动力元件。一般是液压泵。它的功用是将原动机输入的机械能转换成为流体的压力能，以驱动执行元件运动，是一种能量转换装置。 (2)执行元件。一般指作直线运动的液压缸、作回转运动的液压马达。它的功用是将流体的压力能转换为机械能，以驱动工作部件，也是一种能量转换装置。 (3)控制元件。指各种阀类元件，它们的作用是控制和调节液压系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证工作机构完成预定的工作运动。 (4)辅助元件。指除以上三种以外的其他装置，如油箱、油管、管接头、过滤器、蓄能器、压力表等，它们的作用是提供必要的条件，使系统得以正常工作和便于监测控制。 (5)传动介质。即液压油（通常为矿物油），其作用是传递能量，实现运动。 2．液压传动系统的图形符号 液压传动系统的图形符号有结构原理图和职能符号图两种。 GB/T 786.1-1993常用液压与气动元件图形符号见本书附录。 3．液压传动的特点 液压传动与其他传动方式相比较，主要有以下优点。 (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)液压传动工作平稳，冲击小，能高速启动、制动和换向。 (4)液压系统便于实现过载保护。 (5)液压系统操纵简单，便于实现自动化。 (6)油液元件能够自行润滑，元件的使用寿命长。 (7)液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，故便于设计、制造。 液压传动的主要缺点如下。 (1)由于泄漏及流体的可压缩性，使它们无法保证严格的传动比。 (2)液压传动对油温的变化比较敏感，且易污染环境，一般工作温度在- 15℃~60℃范围内较合适。 (3)由于液体黏性大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜作远距离传动和控制。 (4)油液元件制造精度要求高，因此制造成本高，加工装配较困难，且对油液的污染较敏感。 (5)由于液压元件相工作介质都在封闭的油路内工作，发生故障不易检查。 液压油 液压传动是以液体（通常是液压油）作为工作介质来进行能量传递的，液压油的质量直接影响液压系统的工作性能。 1.液压油的物质性质 1)黏性 液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动，因而产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的黏性。 液体流动时，由于液体的黏性以及液体和固体壁面间的附着力，会使液体内部各层间的速度大小不等。当液体在两平行平板间流动时，中间各层液体的速度与平板间的距离大小近似呈线性规律分布。 2)黏度 黏度表示液体黏性的大小。常用的黏度有三种，即动力黏度、运动黏度和相对黏度。 (1)动力黏度。动力黏度又称绝对黏度，是用液体流动时所产生的内摩擦力的大小来表示的黏度，由式( 1)可得 由上式可知，动力黏度的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动时，接触液层间单位面积上的内摩擦力。 (2)运动黏度。 在相同温度下，液体的动力黏度和它的密度的比值称为运动黏度，即 比值v无明确物理意义，但它却是工程实际中经常用到的物理量。 国际标准化组织( ISO)规定统一采用运动黏度来表示油的黏度等级。 (3)相对黏度。 相对黏度又称条件黏度，是根据一定的测量条件测定的，各国采用的相对黏度的单位不同。中国、德国等都采用恩氏黏度℃，美国用赛氏黏度SSU，英国则用雷氏黏度R。 3)黏度和温度的关系 油液的黏度对温度