1、1同 學 們 好2教材：教材：王積偉、章宏甲、黃誼王積偉、章宏甲、黃誼 液壓傳動液壓傳動(第第2版版 )，機械工業出，機械工業出版社，版社，2006主講：主講：總學時：總學時：42理論教學：理論教學：36實驗：實驗：6 3第一章第一章 緒緒 論論41-11-1、液壓傳動發展概況、液壓傳動發展概況一、發展概況一、發展概況1、液壓傳動相對于機械傳動是一門新技術液壓傳動相對于機械傳動是一門新技術2、使用液壓傳動在使用液壓傳動在19世紀，但當時沒有成世紀，但當時沒有成熟的液壓元件，故未能真正使用、推廣。熟的液壓元件，故未能真正使用、推廣。3、真正使用、推廣液壓傳動是在第二次世真正使用、推廣液壓傳動是在

2、第二次世界大戰。界大戰。4、液壓傳動在工業上的真正推廣使用是在液壓傳動在工業上的真正推廣使用是在上世紀中葉以后。上世紀中葉以后。5二、目前的狀況二、目前的狀況1、一些一些工業發達的國家工業發達的國家將液壓技術的發展，看將液壓技術的發展，看作是本國作是本國機械工業技術水平的重要標志之一機械工業技術水平的重要標志之一。事實上它的發展速度往往明顯高于整個機械工事實上它的發展速度往往明顯高于整個機械工業發展的速度。業發展的速度。 1986年西德機器制造協會公布的資料表明：年西德機器制造協會公布的資料表明：與與1970年相比，年相比，1986年西德液壓氣動元件銷年西德液壓氣動元件銷售總額達售總額達4.8

3、倍倍(48億馬克億馬克)而同時機器制造業銷而同時機器制造業銷售總額達售總額達2.3倍倍(127億馬克億馬克)。所以液壓氣動技。所以液壓氣動技術成為德國機器制造工業的重要基礎產業。術成為德國機器制造工業的重要基礎產業。例如例如62、目前通用液壓元件主要以目前通用液壓元件主要以威格士系列威格士系列(Eaton Vickers)和和力士樂系列力士樂系列(Bosch Rexroth)世界兩世界兩大產品體系為目標。大產品體系為目標。3、液壓技術與微電子技術、計算機技術相結合，液壓技術與微電子技術、計算機技術相結合，才出現了屬于才出現了屬于高技術的液壓技術高技術的液壓技術。 電液伺服技術；電液伺服技術；

4、比例技術；比例技術； 電氣可編程序技術；電氣可編程序技術； 機電液一體化集成元器件等。機電液一體化集成元器件等。例例如如7 由于近年來微電子技術和控制技術由于近年來微電子技術和控制技術的發展，對液壓元件和液壓系統不斷地的發展，對液壓元件和液壓系統不斷地提出新的要求，所以新穎的提出新的要求，所以新穎的智能化智能化、數數字式字式、機電液一體化的產品機電液一體化的產品陸續問世。陸續問世。1)、數字閥、數字閥 為了能直接接受計算機的數字信息為了能直接接受計算機的數字信息而不需數而不需數/模模(D/A)轉換，轉換，日本東京株式會日本東京株式會社社開發了用步進電機驅動的開發了用步進電機驅動的數字壓力閥數字

5、壓力閥、數字流量閥數字流量閥和和數字方向控制閥數字方向控制閥。例如例如8 有很好的重復性和線性度，有很好的重復性和線性度， 滯環小，滯環小， 抗干擾和耐油液污染。抗干擾和耐油液污染。例如例如特點：特點： 將這種將這種數字壓力閥數字壓力閥用于各種用于各種注塑機注塑機尤其是精密注塑機則大大尤其是精密注塑機則大大提高提高了制品的了制品的質量質量。92)、出現了以高水基液體、出現了以高水基液體(HWBF)、水和海水為水和海水為工作介質的液壓件工作介質的液壓件為了適應抗燃和海洋開發的需要，不少廠為了適應抗燃和海洋開發的需要，不少廠商開發了能在商開發了能在5/95液體中液體中(5 %是添加劑是添加劑，95

6、 %是水是水)工作的液壓件和能在工作的液壓件和能在海水中海水中工作的液壓工作的液壓件。件。 美國美國oilgear Towler 公司通過多年的研究，公司通過多年的研究，開發了開發了用于用于HWBF高壓溢流閥高壓溢流閥和和高壓柱塞泵高壓柱塞泵，溢流閥的工作壓力已達溢流閥的工作壓力已達320bar ( 1bar = 0.1MPa 1atm (標準大氣壓標準大氣壓)。柱塞泵在。柱塞泵在300bar工作壓工作壓力下運行力下運行5000小時小時，磨損極小。，磨損極小。例如例如103)、便攜式液壓系統故障診斷儀、便攜式液壓系統故障診斷儀 西德的派克；西德的派克； 歐米托公司歐米托公司開發了便攜式測量儀，

7、用該開發了便攜式測量儀，用該儀器測量液壓系統的某幾個點，便可對儀器測量液壓系統的某幾個點，便可對系統作出故障診斷；系統作出故障診斷； 美國維克斯公司美國維克斯公司所開發的故障診斷儀，所開發的故障診斷儀，除測量溫度、壓力外，還能同時測出流除測量溫度、壓力外，還能同時測出流量。量。11三、我國目前的狀況三、我國目前的狀況1、液壓行業存在的主要問題，集中表現為液壓行業存在的主要問題，集中表現為“低、散、差低、散、差”(生產率低、規格品種不生產率低、規格品種不全、標準化程度差、質量差全、標準化程度差、質量差)。其原因是。其原因是液壓件廠普遍存在工藝水平和技術裝備液壓件廠普遍存在工藝水平和技術裝備水平落

8、后。水平落后。 例如例如 上海液壓泵廠上海液壓泵廠和和西德海卓西德海卓瑪蒂克公司瑪蒂克公司對比可知：對比可知：12西德海卓瑪蒂克公司西德海卓瑪蒂克公司1700名員工名員工，年產各種泵年產各種泵1112萬臺萬臺；上海液壓泵廠；上海液壓泵廠1100名員工名員工，年產各種泵，年產各種泵1萬臺左右萬臺左右，生，生產效率是西德的產效率是西德的1/10。且產品質量差距。且產品質量差距也大，主要原因在于工藝設備上要比西也大，主要原因在于工藝設備上要比西德落后德落后30 年年。2、長期以來機械工業長期以來機械工業重主機輕配套重主機輕配套的思想的思想一直未能從根本上改變，因而導致國家在人、一直未能從根本上改變，

9、因而導致國家在人、財、物的投資方面以主機為主。財、物的投資方面以主機為主。13保加利亞液壓件的生產僅有保加利亞液壓件的生產僅有20 年的歷史年的歷史(至至1988年年)。目前行。目前行業總職工業總職工1.5萬人萬人，每年產液壓件，每年產液壓件300萬件萬件(為我國機械行業液壓件產品的為我國機械行業液壓件產品的15%)，產，產值為值為1.9億美元億美元，勞動生產率是我國的，勞動生產率是我國的4 .5倍倍，產品，產品40%出口出口，從以上幾項指標看，從以上幾項指標看保加利亞液壓件的生產是有相當水平的，保加利亞液壓件的生產是有相當水平的，發展的速度也是快的。究其原因，大批發展的速度也是快的。究其原因

10、，大批量生產降低成本，質量穩定，引進國外量生產降低成本，質量穩定，引進國外先進生產技術須在先進生產技術須在18個月內投入批量生個月內投入批量生產，否則追究主管人員的責任。產，否則追究主管人員的責任。例如例如143、我國目前液壓元件主要產品我國目前液壓元件主要產品20%左右達左右達到到70年代末和年代末和80年代初的水平，其中年代初的水平，其中鑄造鑄造技術達到了國際水平。技術達到了國際水平。151-2 1-2 液壓傳動的工作原理及其液壓傳動的工作原理及其組成部分組成部分16一、液壓傳動的工作一、液壓傳動的工作原理原理171、工作過程：、工作過程：如圖如圖1-1所示所示:驅動機床工作臺的液壓系統驅

11、動機床工作臺的液壓系統1)、在圖、在圖1-1a所示的狀態下工作：所示的狀態下工作：進油路：進油路：電機電機旋轉旋轉 液壓泵旋轉液壓泵旋轉 從從油箱中吸油經濾油器、泵，將油液壓入油箱中吸油經濾油器、泵，將油液壓入壓力管壓力管 開停閥開停閥 節流閥節流閥 換向閥換向閥 液壓缸的左腔液壓缸的左腔 工作臺向右移動。工作臺向右移動。回油路：回油路：液壓缸右腔液壓缸右腔 換向閥換向閥 油箱。油箱。182)、在圖、在圖1-1b所示的狀態下工作：所示的狀態下工作：進油路：進油路：液壓泵液壓泵開停閥開停閥節流閥節流閥換換向閥向閥液壓缸右腔液壓缸右腔工作臺向左移動。工作臺向左移動。回油路：回油路：液壓缸左腔液壓缸

12、左腔換向閥換向閥油箱。油箱。3)、在圖、在圖1-1c所示的狀態下工作：所示的狀態下工作：液壓泵液壓泵開停閥開停閥油箱油箱工作臺靜止不動。工作臺靜止不動。192、分析：、分析：1)、工作臺的移動速度是通過節流閥來調、工作臺的移動速度是通過節流閥來調 節的：節的： 當節流閥開大當節流閥開大進入液壓缸的油液進入液壓缸的油液 V 。 當節流閥開小當節流閥開小 進入液壓缸的油液進入液壓缸的油液 V 。結論：結論：工作臺的移動速度取決于流量的大小。工作臺的移動速度取決于流量的大小。2)、液壓缸必須產生一個足夠大的推力，以克服、液壓缸必須產生一個足夠大的推力，以克服工作臺移動所受到的各種阻力，而這個推力是工

13、作臺移動所受到的各種阻力，而這個推力是由缸中的油液壓力產生的，需克服的阻力越大，由缸中的油液壓力產生的，需克服的阻力越大，缸中油液壓力越高；反之壓力就降低。缸中油液壓力越高；反之壓力就降低。結論：結論：壓力的大小取決于負載。壓力的大小取決于負載。203)、液壓泵輸出的多余的油液經溢流閥排、液壓泵輸出的多余的油液經溢流閥排回油箱。回油箱。3、結論：、結論：1)、液壓傳動是以液體作為工作介質來傳液壓傳動是以液體作為工作介質來傳遞動力的。遞動力的。2)、液壓傳動用液體的壓力能來傳遞動力，液壓傳動用液體的壓力能來傳遞動力，它與利用液體的動能的液力傳動是不相它與利用液體的動能的液力傳動是不相同的。同的。

14、3)、液壓傳動中的工作介質是在受控制、液壓傳動中的工作介質是在受控制、受調節的狀態下進行工作的，因此液壓受調節的狀態下進行工作的，因此液壓傳動和液壓控制常常難以截然分開。傳動和液壓控制常常難以截然分開。21二、液壓傳動的組成部分二、液壓傳動的組成部分1、能源裝置：、能源裝置：將機械能將機械能轉換成油液的液壓轉換成油液的液壓能的裝置。能的裝置。 例如：例如：液壓泵液壓泵2、執行裝置：、執行裝置：把油液的液壓能把油液的液壓能轉換成機械轉換成機械能的裝置。能的裝置。 例如：例如： 液壓馬達液壓馬達 作旋轉運動；作旋轉運動； 液壓缸液壓缸 作直線運動。作直線運動。223、控制調節裝置：、控制調節裝置：

15、對系統中油液的對系統中油液的壓力壓力、流量流量或或流動方向流動方向進行控制或調節的裝置。進行控制或調節的裝置。例如：例如：溢流閥、減壓閥、節流閥等。溢流閥、減壓閥、節流閥等。4、輔助裝置：、輔助裝置：上述三部分以外的其它裝置。上述三部分以外的其它裝置。例如：例如：油箱、過濾器、油管等。油箱、過濾器、油管等。三、液壓系統的圖形符號三、液壓系統的圖形符號 采用采用規定的符號繪規定的符號繪制工作原理圖，制工作原理圖，如圖如圖1-2所示所示。但有些液。但有些液壓元件的職能符號如果無法用這些符號壓元件的職能符號如果無法用這些符號表達時，仍可采用它的表達時，仍可采用它的半結構示意半結構示意形式。形式。23

16、241-31-3、液壓傳動、液壓傳動 的控制方式的控制方式液壓傳動的液壓傳動的“控制方式控制方式”有兩種不同的涵有兩種不同的涵義：義： 一種是指對傳動部分的操縱調節方式；一種是指對傳動部分的操縱調節方式； 另一種是指控制部分本身的結構組成形另一種是指控制部分本身的結構組成形式。式。一、液壓傳動的操縱調節方式一、液壓傳動的操縱調節方式1、手動式：、手動式：凡須由人撥動手柄或按下按凡須由人撥動手柄或按下按鈕才能使系統實現其動作或狀態的，便鈕才能使系統實現其動作或狀態的，便是手動式的。例圖是手動式的。例圖1-1252、半自動式：、半自動式：凡凡由由人啟動之后人啟動之后系統的系統的各種動作或狀態都各種

17、動作或狀態都能在機械的、電氣能在機械的、電氣的、電子的或其它的、電子的或其它機構操縱下順序地機構操縱下順序地實現出來，并在全實現出來，并在全部工作完成后自動部工作完成后自動停車的，便是半自停車的，便是半自動化的。動化的。例如：例如：圖圖10-1263、全自動化式：、全自動化式：如如果連啟動這一步操果連啟動這一步操縱也縱也不須由人來參不須由人來參與與，它便是全自動，它便是全自動式的。式的。27二、液壓系統中控制部分的結構組成形式二、液壓系統中控制部分的結構組成形式1、開環式：、開環式：圖圖1-1所示的液壓系統就是開環式所示的液壓系統就是開環式的，的，其方塊圖如下：其方塊圖如下：特點：特點：開環控

18、制的質量受工作條件開環控制的質量受工作條件(例油溫、例油溫、負載等負載等)變化的影響很大，嚴重時甚至無法達變化的影響很大，嚴重時甚至無法達到既定的目標。到既定的目標。282、閉環式：、閉環式：方塊圖如下：方塊圖如下：特點：特點：閉環控制的質量受工作條件變化的閉環控制的質量受工作條件變化的影響較小。因此它可用一般元件組成較精影響較小。因此它可用一般元件組成較精確的控制系統。確的控制系統。291-4 1-4 、液壓傳動的優缺點、液壓傳動的優缺點一、液壓傳動的優點一、液壓傳動的優點1、在同體積下：、在同體積下：液壓裝置比電氣裝置產生液壓裝置比電氣裝置產生 出更大的動力，所以液壓系統的壓力比出更大的動力，所以液壓系統的壓力比磁場中的磁力大磁場中的磁力大30 - 40倍。倍。 同功率下：同功率下：液壓裝置體積小，結構緊液壓裝置體積小，結構緊 湊，重量輕。湊，重量輕。例如：例如：液壓馬達的體積和重量只有同等液壓馬達的體積和重量只有同等功率電動機的功率電動機的12%。302、液壓裝置工作比較平穩，易于實現快速、液壓裝置工作比較平穩，易于實現快速啟動、制動和頻繁的換向。啟動、制動和頻繁的換向。例如：例如：液壓裝置的換向頻率在實現往復