流體力學(xué)與液壓傳動(dòng)FluidmechanicsandHydrodynamicTransmission（液壓傳動(dòng)部分）張智明同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院HPmail:zhangzm@液壓傳動(dòng)第一章概述第二章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)第三章液壓動(dòng)力元件-液壓泵第四章液壓執(zhí)行元件-液壓馬達(dá)、液壓缸第五章液壓控制元件-液壓閥第六章液壓系統(tǒng)的輔助元件第七章液壓系統(tǒng)的基本回路第八章典型汽車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)第九章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算參考書(shū)

齊曉杰主編《汽車液壓與氣壓傳動(dòng)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

左健民主編《液壓與氣壓傳動(dòng)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

陸敏恂主編《流體力學(xué)與液壓傳動(dòng)》同濟(jì)大學(xué)出版社，2006.

賈銘新主編《液壓傳動(dòng)與控制》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.》，國(guó)防工業(yè)出版社，2011.章宏甲等.《液壓傳動(dòng)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.嚴(yán)金坤、王鈞功.《液壓傳動(dòng)例題與習(xí)題》.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1996.第一章緒論§1.1

液壓傳動(dòng)的研究對(duì)象一、液壓傳動(dòng)

以液壓油作為工作介質(zhì)，利用液體的壓力能實(shí)現(xiàn)能量傳遞。它基于流體力學(xué)的帕斯卡原理，也稱靜液傳動(dòng)或容積式傳動(dòng)。如液壓泵。二、液力傳動(dòng)

利用液體的動(dòng)能實(shí)現(xiàn)能量傳遞。

它基于流體力學(xué)動(dòng)量矩定理，也稱動(dòng)液傳動(dòng)。利用液體循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能來(lái)傳遞能量的，如水輪機(jī)、液力變矩器等。這里僅討論液壓傳動(dòng)技術(shù)。§1.2液壓傳動(dòng)工作原理液壓千斤頂動(dòng)畫(huà)演示§1.3液壓傳動(dòng)工作特性（1）力的傳遞按照帕斯卡原理進(jìn)行。（2）液壓傳動(dòng)中壓力取決于負(fù)載。（3）負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度取決于流量。（4）液壓傳動(dòng)中的能量參數(shù)：壓力

流量一、力的傳遞按照帕斯卡原理進(jìn)行。小活塞底面單位面積上的壓力為：大活塞底面上的壓力為：

根據(jù)流體力學(xué)中的帕斯卡原理，平衡液體內(nèi)某一點(diǎn)的壓力等值地傳遞到液體各點(diǎn)，因此有:二、液壓傳動(dòng)中壓力取決于負(fù)載

只有大活塞上有了重物W（負(fù)載），小活塞上才能施加上作用力F，并使液體受到壓力，所以負(fù)載是第一性的，壓力是第二性的。即有了負(fù)載，并且作用力足夠大，液體才受到壓力，壓力的大小取決于負(fù)載。三、負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度取決于流量

液壓傳動(dòng)中傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度傳遞按照容積變化相等的原則進(jìn)行。

為流量，負(fù)載（重物）的運(yùn)動(dòng)速度取決于進(jìn)入大液壓缸的流量

。液

壓

元

件機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)§1.4液壓系統(tǒng)組成動(dòng)畫(huà)演示油箱濾油器回油管液壓泵彈簧鋼球溢流閥壓力支管開(kāi)停閥壓力管開(kāi)停手柄回油管節(jié)流閥回油管換向閥換向手柄活塞液壓缸工作臺(tái)1、動(dòng)力元件

—

泵（機(jī)械能壓力能）

把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的轉(zhuǎn)換元件2、執(zhí)行元件

—

缸、馬達(dá)（壓力能

機(jī)械能）

把液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的轉(zhuǎn)換元件3、控制元件

—

閥（控制方向、壓力及流量）對(duì)液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的元件4、輔助元件

—油箱、油管、濾油器、壓力表在系統(tǒng)中起儲(chǔ)存油液、連接、濾油、測(cè)量等作用§1.4液壓系統(tǒng)組成用職能符號(hào)表示的液壓系統(tǒng)圖優(yōu)點(diǎn)：1.在同等輸出功率下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。2.液壓傳動(dòng)比較平穩(wěn)。3.液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍可達(dá)1：2000），且調(diào)速性能好。4.液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。5.液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。液壓元件能自行潤(rùn)滑，壽命較長(zhǎng)。6.液壓元件已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，所以液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便?！?.5液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)缺點(diǎn)：1.液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。這是由于液壓油的可壓縮性和泄漏等因素造成的。2.液壓傳動(dòng)中，能量經(jīng)過(guò)二次變換，能量損失較多，系統(tǒng)效率較低。3.液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感（主要是粘性），系統(tǒng)的性能隨溫度的變化而改變。4.液壓元件要求有較高的加工精度，以減少泄漏，從而成本較高。5.液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因?！?.6液壓技術(shù)的應(yīng)用工程機(jī)械：推土機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)起重運(yùn)輸：汽車吊、叉車、港口龍門(mén)吊礦山機(jī)械：鑿巖機(jī)、提升機(jī)、液壓支架建筑機(jī)械：打樁機(jī)、平地機(jī)、液壓千斤頂農(nóng)業(yè)機(jī)械：拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)冶金機(jī)械：壓力機(jī)、軋鋼機(jī)鍛壓機(jī)械：壓力機(jī)、模鍛機(jī)、空氣錘、彎板機(jī)機(jī)械制造:組合機(jī)床、沖床、自動(dòng)線、氣動(dòng)扳手輕工機(jī)械:打包機(jī)、注塑機(jī)汽車工業(yè):汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器、自卸汽車智能機(jī)械:模擬駕駛艙、機(jī)器人壓力機(jī)動(dòng)畫(huà)演示彎板機(jī)動(dòng)畫(huà)演示汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油氣彈簧汽車懸架系統(tǒng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)汽車自動(dòng)變速箱液力耦合器

液力傳動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)：能量輸入部件(泵輪)，能量輸出部件(渦輪)，導(dǎo)流部件(導(dǎo)輪)。

1－主動(dòng)軸2－輸出軸3－渦輪4－泵輪液力變矩器

液力耦合器只起傳遞轉(zhuǎn)矩作用，而不能改變扭矩大小。而液力變矩器能根據(jù)需要無(wú)級(jí)地改變傳動(dòng)比與轉(zhuǎn)矩比，即具有變矩的作用。1－主動(dòng)軸2－輸出軸3－渦輪4－導(dǎo)輪5－泵輪挖掘機(jī)飛行模擬器12000t液壓機(jī)民用客機(jī)§1.7

油液的主要物理性質(zhì)石油型機(jī)械油汽輪機(jī)油液壓油難燃型水-乙二醇液磷酸酯液水包油油包水乳化液合成型一、種類二、對(duì)液壓油的要求1.合適的粘度，粘溫性好2.潤(rùn)滑性能好3.雜質(zhì)少4.相容性好5.穩(wěn)定性好6.抗泡性好、防銹性好7.凝點(diǎn)低,閃點(diǎn)、燃點(diǎn)高8.無(wú)公害、成本低三、液壓油的主要性能及其選用一、液壓油的物理特性密度，粘性，可壓縮性，其他性質(zhì)二、液壓油的選用三、液壓油的主要性能及其選用1.密度液體單位體積內(nèi)的質(zhì)量稱為密度，即液壓油的密度隨壓力的增加而加大，隨溫度的升高而減小。一般情況下，由壓力和溫度引起的這種變化都較小，可將其近似地視為常數(shù)。2