液压与气压传动期末复习大纲思维导图

用于复习液压概念的大纲，主要覆盖液压知识，必备复习资料分享，方便大家备考时翻阅查看，提高复习效率，希望对大家备考有所帮助。

液压的概念

I. 基础知识

传动的类型

液压传动

气压传动

液压和气压中，工作压力取决于负载，而与流入的流体的多少无关

力比例关系

负载决定压力

有效负载

无效负载

运动关系

活塞的运动速度取决于进入液压缸的流量，而与流体的压力大小无关

功率关系

液压与气压传动是以流体的压力能来传递动力的

II. 主题

III. 液压系统的组成

动力元件

机械能转化为流体压力能的装置，常见的是液压泵和空气压缩机。

泵

工作原理

体积变大吸油，体积缩小压油

计算

油泵的性能 指标

泵的类型

齿轮泵

叶片泵

双作用泵

单作用泵

叶片的倾角

决定了泵只能有一个方向

配流区开槽

两叶片的夹角<吸油区&压油区的夹角

柱塞泵

径向柱塞泵

轴向柱塞泵

加特林

斜轴式

定量泵

斜盘式

变量泵

执行机构

流体的压力能转化为机械能

马达&油缸

T n

油缸

单作用

双作用

速度

进

退

差动

控制元件

对系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。

单向阀

换向阀

位通

控制方式

手动

电动

机动

液动

电液式

其他

压力控制

溢流阀

符号

工作原理

直动式

先导式

作用

1. 定压稳压

2. 安全

3. 远程操控

4. 背压

减压阀

区别

减压阀保持出口压力基本不变，溢流阀保持进口处压力基本不变

在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进、出油口不通

为保证减压阀出口压力的调定值恒定，它的导阀弹簧腔需要通过泄油口单独外接油箱

顺序阀

压力继电器P109

流量元件

节流阀

调速阀

辅助元件

除了上述三种以外的其他装置

管路和管接头

油箱

过滤器

密封装置

蓄能器

传动介质

传递能量的流体，液压油或压缩空气

液压油

压缩空气

IV. 液压与气压传动的优缺点

拖动负载能力

功率-质量比大

力-质量比大

比同等电机的体积小

转矩-惯量比大

控制方式性能

i. 主要优点

1. 操作方便省力

2. 系统结构空间的自由度大，易于实现自动化

3. 能在很大范围内实现无级调速

4. 传动比可达100~2000

ii. 与电气控制配合

方便实现复杂程序的远程控制

iii. 快、稳

iv. 易于实现过载保护

v. 控制元件标准化，有利于缩短设计制造周期、降低制造成本

缺点

i. 因为泄露和压缩，传动比不准确

ii. 压力损失和泄露造成传动效率低

iii. 不能再高温环境工作

iv. 产生了问题不容易诊断

液压和气压的比较

气压优点

1. 泄露不会影响工作，传递介质无限

2. 粘度小，阻力损失小

3. 工作压力低，制造精度低

4. 维护简单，使用安全

5. 采用不同材料适应不同环境

气压缺点

1. 信号传递速度小，不能构成复杂系统

2. 压缩性大，响应能力、工作速度的平稳性方面不如液压传动

3. 出力小，传动效率低

V. 液压油

参数

重度

可压缩性（液压中一般不考虑）

密度

粘度

温度升高的情况下粘度会降低。 压力在50Mpa以上才会有影响，所以压力可以忽略 粘性 液压书的解释：液体在外力作用下流动时，分子间内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象称为液体的粘性。

运动粘度

动力粘度

种类

液压油

乳化液

水包油

少量油分散在大量水里，作为溶剂

特点

粘度低

泄露大

润滑不高，减少元件寿命

液压支架及用液量特别大的液压系统

油包水

少量水分散在大量油里

性能接近液压油，阻燃性高于液压油

工作介质的污染控制

工作介质的污染是导致液压系统发生故障的主要原因，它严重影响液压系统的可靠性和元件的寿命。

i. 对元件和系统进行清洗，清除在加工和组装过程中残留的污染物

ii. 防止污染物从外界侵入

做好油箱和油缸等元件的防尘密封工作

iii. 合适部位装合适的过滤器

iv. 控制工作介质的温度

v. 定期检查和更换工作介质

VI. 流体的计算

静止流体

静压力特性

等压面

P=F/A

两个重要特性

静压力的方向总是作用面的内法线方向

静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等

压力的表示

绝对大气压

相对大气压

真空度

运动流体

基本概念

理想流体

既没有粘性也不能压缩的流体

定常流动

任意一点的压力、速度和密度都不随时间变化

迹线、流线、流束

流线只能是一条光滑曲线

方程

连续性方程

伯努利方程

动量方程

不考，所以如果放弃流体力学的话，可以不看。

压力损失

原因

流体具有粘性

两种损失

沿程压力损失

液体在直管中的动时的压力损失称为沿程压力损失

层流

紊流

紊流的计算过于复杂，所以还是用层流的公式进行计算

雷诺数

局部压力损失

液体流经阀口、弯管、流通截面变化等局部阻力处所引起的压力损失

影响的因素

1. 管长

2. 速度

3. 粘度

4. 粗糙度

5. 内径

孔口和缝隙

因为缝隙，所以在生产过程中有同心度要求，最大偏心流量是同心时的2.5倍

薄壁小孔

细长小孔

流量公式

冲击和空穴

空穴

冲击

VII. 基本回路

VIII. 典型液压传动系统

液压-02 书上笔记

考试

作图题：基本回路作图

计算题：范围在作业里

绪论-基础-控制部分

绪论

工作原理

力比例关系

运动关系

功率关系

动力元件

液压泵

原理

密封容积变化的原理。容积变大吸油，变小压油

特点

1. 若干个密封且又可以以周期性变化的空间

2. 油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力

3. 具有相应的配流机构

吸液腔和排液腔隔开

主要性能参数

压力

工作压力

额定压力

最高允许压力

排量和流量

排量

每转一周密封容积几何尺寸变化

理论流量

实际流量

功率和效率

功率损失

容积损失

机械损失

液压泵的种类

齿轮泵

外啮合齿轮泵

工作原理

优点

结构简单

自吸能力强

尺寸和质量小

制造方便

价格低廉

工作可靠

维护简单

问题

泄漏

困油

径向不平衡力

缺点

径向不平衡力造成磨损严重，泄露大

工作压力不高

流量脉动导致压力脉动和噪声都比较大

提高压力

减少泄露-齿轮端面间隙自动补偿

叶片泵

特点

工作压力高

流量脉动小，工作平稳，噪声小，寿命长

分类

单作用叶片泵

变量泵

原理

特点

改变定子和转子之间的偏心便可改变流量

压油腔一侧的叶片底部要通过特殊的沟槽和压油腔相通，吸油腔一侧的叶片底部要通过特殊的沟槽和吸油腔相通

由于转子受到不平衡的径向液压作用力，这种泵一般不适用于高压

双作用叶片泵

定量泵

原理

结构特点

配油盘

防止油压的突然升高，引起

流量脉动

压力脉动

噪声

定子曲线

直接影响泵的性能

流量均匀性

噪声

磨损

四段圆弧和四段过渡曲线

叶片倾角

不考

叶片顺着转子的回转方向前倾一个角度

倾角一般取10-14°

柱塞泵

变量泵

原理

做往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵

优点

圆柱形的柱塞和缸体孔，加工方便，易得到较高的配合精度

通过改变行程就能改变流量，易实现变量

受压应力，零件材料可以得到充分利用

分类

径向柱塞泵

轴向柱塞泵

特点

高压力（40MPa）

大排量

大功率

控制元件

方向控制

单向阀

三种参数

开启压力

0.035-0.05MPa

压力损失

0.1-0.3MPa

背压

0.2-0.6MPa

换向阀

位通

控制方式

1. 手动

2. 电动

3. 机动

4. 液动

5. 电液式

流量大的时候电磁铁无法起作用，通过电磁+液压的方式来完成换向

6. 其他

优点和缺点

性能和特点

中位机能

系统保压

系统卸荷

控制元件

对系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。

压力控制

压力控制

溢流阀

符号

工作原理

直动式

利用被控压力作为信号来改变弹簧的压缩量，从而改变阀口的流通面积和系统的溢流量来达到定压目的

先导式

作用

1. 定压稳压

2. 保护作用

3. 远程操控

4. 背压

减压阀

使出口压力低于进口压力的一种压力控制阀

区别

1. 减压阀保持出口压力基本不变，溢流阀保持进口处压力基本不变

2. 在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进、出油口不通

3. 为保证减压阀出口压力的调定值恒定，它的导阀弹簧腔需要通过泄油口单独外接油箱

顺序阀

顺序阀用来控制液压系统中各执行元件动作的先后顺序

直动式顺序阀

直动式外控顺序阀

压力继电器

油液的压力信号转换为电信号的电液控制元件

流量控制

流量元件

节流阀

节流阀的刚性

表示它抵抗负载变化的干扰，保持流量稳定的能力

在图上是节流阀的斜率

三条结论

同一节流阀，阀前、阀后压力差ΔP相同，节流开口小时，刚度大

同一节流阀，ΔP越小，刚度越低

取小的指数m可以提高节流阀的刚度，因此实际使用中多采用薄壁小孔（m=0.5）

节流阀的温度补偿和压力补偿

原理

当压降不变时，通过节流阀的流量只由其开口大小来决定

利用流量变动引起的油路压力的变化，通过阀芯的负反馈动作来自动调节节流部分的压力差

调速阀

工作时至少有0.4-0.5MPa的压力差

温度补偿调速阀

调速阀上加一个温度计符号

溢流节流阀（压力补偿）

调速阀上有一个向下的箭头，节流阀和溢流阀并联起来

叠加式液压阀

既是阀体又是导管的一种液压阀，工作原理和一般的液压阀基本相同

特点

1. 结构紧凑、体积小

2. 安装简便，装配周期短

3. 需要调整时，组装迅速

4. 消除了油管、管接头引起的泄露、振动、噪声

5. 配置灵活，外观整齐，维护保养容易

6. 标准化、通用化，集成化程度高

分类

溢流阀

调速阀

二通式插装阀

特点

1. 适合大流量场合

2. 动作灵敏，抗堵塞能力强

3. 泄露小，压力损失小

4. 结构简单，易于实现标准化

基本回路

I. 调压回路

II. 减压回路

III. 增压回路

IV. 保压回路

V. 平衡回路

VI. 顺序回路

顺序动作回路

行程控制的顺序动作回路

用顺序阀的压力控制顺序动作回路

VII. 速度回路

节流调速回路

进油节流调速

回油（出油）节流调速

旁路节流调速

容积调速回路

变量泵

定量泵

变量马达

定量马达

排列组合

执行机构

液压马达

叶片式液压马达

径向柱塞式液压马达

油缸

活塞式液压缸

双杆式活塞缸

单杆式活塞缸

差动连接