液压传动

液压与气动技术（第五版）液压传动的思维导图，主要内容有液压传动基本原理、液压传动系统的组成、液压传动的特点、液压工作介质。

液压传动

• 液压传动基本原理
  • （1）液压传动以液体（液压油）作为传递运动和动力的工作介质
  • （2）液压传动中经过两次能量转换，先把机械能转换为便于输送的液体的压力能，然后把液体的压力能转换为机械能对外做功
  • （3）液压传动是依靠密封的容器（或密闭系统）内密封容积的变化来传递能量的
• 液压传动系统的组成
  • 动力元件
    • 它是把原动机输入的机械能转换为液体的压力能的能量转换装置，其作用是为液压传动系统提供压力油，最常见的形式为各种液压泵
  • 执行元件
    • 它是将液体的压力能转换为机械能的能量转换装置，其作用是在压力油的推动下输出力和速度（直线运动）或力和转速（回转运动）。这类元件包括各类液压缸和液压马达
  • 控制元件
    • 它是用来控制或调节液压传动系统中油液的压力、流量或方向，以保证执行装置完成预期工作的元件。这类元件主要包括各种液压阀，如溢流阀、节流阀以及换向阀等
  • 辅助元件
    • 它是指油箱、蓄能器、油管、管接头、滤油器、压力表以及流量计等。这些元件分别起散热贮油、蓄能、输油、连接、过滤、测量压力和测量流量等作用，以保证液压传动系统正常工作，是液压传动系统不可缺少的组成部分
  • 工作介质
    • 它在液压传动及控制中起传递运动、动力及信号的作用，包括液压油或其他合成液体
• 液压传动的特点
  • 优点
    • (1）液压传动装置的体积小、重量轻、结构紧凑。
    • (2）液压传动能方便地实现无级调速，且调速范围大。
    • (3）液压传动能使执行元件运动平稳、运动部件换向时无冲击，可实现快速启动、制动和频繁换向。
      • (3）液压传动能使执行元件运动平稳、运动部件换向时无冲击，可实现快速启动、制动和频繁换向。
    • (4）液压传动系统操作简单，调节控制方便，便于实现自动化。
    • (5）液压传动系统便于实现过载保护，使用安全、可靠。
    • (6)液压元件能实现自润滑，故使用寿命长。
    • (7）液压元件已实现标准化、系列化和通用化，便于推广使用。
  • 缺点
    • (1)由于液压油的泄漏和可压缩性的影响，液压传动不宜用于传动比要求严格的场合。
    • (2）对油温变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。
    • (3）油液在管路中流动会产生压力损失，当管路较长时压力损失较大、传动效率降低，不宜作远距离传动。
    • (4）液压传动系统故障诊断与排除比较困难。
• 液压工作介质
  • 液压油主要性质
    • 1.密度：一般液压油的密度为900kg/m³
    • 2.黏性：黏性是液体的重要物理性质，也是选择液压油的主要依据之一
    • 3.液体的 可压缩性：在常温下，纯净油液的体积模量K=（1.4~2）×10³MPa，数值很大，故一般认为液压油是不可压缩的
  • 液压系统工作介质的种类
    • 石油型：精制矿物油（L-HH)、通用液压油（L-HL）、抗磨型液压油（L-HM)、低温液压油（L-HV)、高黏度指数液压油（L-HR)、液压导轨油（L-HG)
    • 乳化型：水包油乳化液（L-HFA)、油包水乳化液（L-HFB)
    • 合成型：水-乙二醇液（L-HFC)、磷酸酯液（L-HFDR)
  • 对液压油的要求和选用
    • 要求
      • (1)要有适宜的黏度和良好的黏温特性,一般液压系统所选用的液压油的运动黏度为(13～68)×10﹣⁶㎡/s(40℃）。
      • (2)具有良好的润滑性,以减少液压元件中相对运动表面的磨损。
      • (3）具有良好的热稳定性和氧化稳定性。
      • (4具有较好的相容性,即对密封件、软管、涂料等无溶解的有害影响。
      • (5)质量要纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。
      • (6)具有良好的抗泡沫性,抗乳化性要好,腐蚀性要小,防锈性要好。
      • (7)液压油用于高温场合时，为了防火安全,闪点要求要高;在温度低的环境下工作时，凝点要求要低。
    • 选用
      • 液压油品种的选择：石油基液压油的品种较多，由于其制造容易、来源多、价格较低，故在液压设备中90%以上是使用石油基液压油
      • 液压油牌号的选择：在液压油品种已定的情况下，最先考虑的应是液压油的黏度
  • 液压油污染的控制
    • 污染物的种类：（1）残留污染、（2）侵入污染、（3）生成污染
    • 液压油污染的危害：（1）元件的磨损、（2）元件的堵塞与卡紧、（3）加速油液性能劣化
    • 液压油污染的控制措施：（1）严格清洗元件和系统、（2）防止污染物侵入、（3）控制液压油温度、（4）采用高性能的过滤器、（5）定期检查和更换工作介质