派克液壓技術基礎第1頁，課件共42頁，創作于2023年2月液體可看成是不可壓縮的，可將封閉的受壓液體看成剛體，封閉的受壓液柱象固體一樣，可對力、運動以及功率進行傳遞。滑動

負載固體鋼桿機械傳動滑動

負載液壓傳動封閉油液缸體活塞何謂液壓傳動2第2頁，課件共42頁，創作于2023年2月流體傳動與控制（液壓與氣動）

FluidPower

在密閉的回路（或系統）中，以受壓流體為工作介質，進行能量轉換、傳遞、控制和分配的技術。簡稱“液壓及氣動”液壓傳動技術

Hydraulics-

以液體為工作介質的流體傳動及控制技術，簡稱“液壓”。 在液壓傳動中，能量通過管路系統以壓力液流的形式被控制和傳遞到液壓執行元件上進行做功。氣動技術

Pneumatics-

以壓縮空氣為工作介質的流體傳動及控制技術，簡稱“氣動”液力傳動技術

Hydrodynamics-

利用液體壓力勢能和動能的流體傳動及控制技術。簡稱“液力”何謂液壓傳動-幾個基本概念3第3頁，課件共42頁，創作于2023年2月封閉油液液壓系統將油液封閉；壓力油以相同的壓力，垂直地作用在任何與之接觸的表面上；壓力油對固體表面的作用力等于壓力乘以作用面積；當力作用在自由物體上時，該物體將會產生一個加速度，并由此產生運動，引起作功。液壓傳動4第4頁，課件共42頁，創作于2023年2月優點結構緊湊，功率-重量比大。輸出功率大而重量輕且安裝尺寸小；動力能輕易地通過管道進行傳輸，傳遞距離較長；元件安裝靈活，可按實際需要選擇最恰當的位置；生產率高，操作人員可利用手柄、腳踏板等先導控制元件，以遙控的方式輕松自在地同時控制多個功能。易于實現自動化，能與現代電氣和計算機控制技術緊密結合，對大功率的傳動系統進行控制；易于實現過載保護，并不會損壞液壓元件和系統液壓傳動的優缺點5第5頁，課件共42頁，創作于2023年2月缺點噪聲；外部泄漏，會造成環境污染，即使是少量的礦物油漏泄，也會毀壞大片的地表水；不過現在已越來越普遍地使用可生物降解的液壓油液；易受污染，液壓工作介質中的污染物質會導致介質變質、元件磨損、系統性能惡化；對環境溫度較敏感，溫度過高或過低均會影響甚至破壞元件的可靠性和系統的性能。液壓油液中的氣體會破壞系統的剛性，引起氣穴，導致液壓泵和其它液壓元件的損壞。液壓傳動的優缺點6第6頁，課件共42頁，創作于2023年2月1 力學基本定律牛頓第一定律，靜力平衡公式：

如果一個物體所受的所有作用力的合力為零，則該物體將保持其原來的運動狀態。換言之，如果一個物體處于平衡狀態，則其所受全部作用力的合力為零。

牛頓第二定律，動力學公式：液壓技術的基礎理論7第7頁，課件共42頁，創作于2023年2月液壓技術的基礎理論2 壓力

-單位面積上所受的作用力壓力單位： 公制：

Pa(帕N/m2),

MPa

(兆帕106Pa)

或bar

(巴10-1MPa)

英制：

psi

(lbs/in2),1psi=0.07

bar液體自身重量所產生的壓力 p=γ

h右圖中，不管容器的外形如何，只要所盛

液體的高度(h)相等，則容器底面積處的壓

力相等，即：p1

=

p2

=

p3。

若底面積相等

(A1=A2=A3)，則底面處的

作用力亦相等，即：F1=F2=F38第8頁，課件共42頁，創作于2023年2月液壓技術的基礎理論外部作用力產生的壓力液體不能抵抗切力，

故液體的壓力垂直于

受壓表面。9第9頁，課件共42頁，創作于2023年2月液壓技術的基礎理論

大氣壓力包圍地球的大氣是有重量的，也會產生壓力，這種由大氣產生的壓力即稱為大氣壓力。大氣壓力常用汞柱高度表示(mmHg)。

表壓(壓力)以大氣壓為基點(零)計量的壓力值。

絕對壓力以絕對零壓力為基點(零)計量的壓力值。(barA)

真空度低于大氣壓力的絕對壓力與大氣壓力的差值。10第10頁，課件共42頁，創作于2023年2月液壓技術的基礎理論帕斯卡原理在密閉容器內的平衡液體中，任意一點的壓力如有變化，該壓力變化值將傳遞給液體中的所有各點，且其值不變。

壓力及力的傳遞

F2=pA2>F1

F1與F2的做功相等 V=A1S1=A2S2 W1=F1S1=pA1S1 W2=F2S2=pA2S2

W1=W211第11頁，課件共42頁，創作于2023年2月液壓技術的基礎理論流體的能量守恒-柏努利(Bernoulli)

方程水頭(比勢能-

單位重量的勢能)壓力頭(比壓能-

單位重量的壓力能)速度頭(比動能-

單位重量的動能)或液體重量產生的壓力壓力背壓-速度對應的壓力值12第12頁，課件共42頁，創作于2023年2月高壓區低壓區液壓技術的基礎理論柏努利(Bernoulli)原理應用實例：機翼的升力13第13頁，課件共42頁，創作于2023年2月

10000N

100bar液壓系統中的壓力由負載或元件對油液的阻力所產生。

液壓泵泵出的是流量，而不是壓力。液壓技術的基礎理論14第14頁，課件共42頁，創作于2023年2月油液總是進入阻力最小的通路

即：對于并聯的負載，最輕(要求的工作壓力最低)的負載

最先動作，動作完成后，其它負載再按輕重依次動作。5000N10000NAB液壓技術的基礎理論15第15頁，課件共42頁，創作于2023年2月5 流量流量為單位時間內通過封閉截面的流體體積。液壓系統中所用的流量是指容積流量

流量單位： 公制：Lpm(L/min)

英制：gpm,1gpm

=3.78L/min

在液壓系統中流量意味著負載速度的大小。液壓技術的基礎理論16第16頁，課件共42頁，創作于2023年2月流量的連續性

液體被看成是不可壓縮的，在封閉的容積中既不能吸收流量，也不會生成流量，因此：串聯管道中流量處處相同； Q1=Q2

或 A1v1=A2v2對于液壓系統的一個部分，其輸入流量之和等于輸出流量之和。

QP=Q1+Q2+QT液壓技術的基礎理論17第17頁，課件共42頁，創作于2023年2月液壓缸活塞桿(執行機構，負載)的速度

-取決于流量液壓缸的活塞桿速度由活塞后的容積被油液充滿的速度(即:流量)決定液壓技術的基礎理論18第18頁，課件共42頁，創作于2023年2月6 功率功率為單位時間內所做的功。做功通常是在一定的時間內完成的，功率反映了做功的速率，或做功的能力。

功率單位：

公制：W(Nm/s),kW

英制：hp(ft·lbs/s),1hp

=0.746kW

液壓功率：

p–bar Q–L/min液壓技術的基礎理論19第19頁，課件共42頁，創作于2023年2月7 油液流經節流孔的流量公式薄壁小孔（l/d

0.5)

μ

-流量系數，當截面變化很大時可取為0.62細長孔（l/d≥4)節流孔流量公式(L/min)(cm3/s)(cm3/s)-0.5~1液壓技術的基礎理論20第20頁，課件共42頁，創作于2023年2月8

液體的基本性質

液體分子之間的引力可將它們互相緊密地吸引在一起，但又不足以像固體那樣能使分子處于固定的位置，由此：

液體可以占據任何形狀液體相對地不可壓縮

由于液體分子間接觸緊密，

液體表現出固體的一種性

質，即相對地不可壓縮。由于液體相對地不可壓縮，并且能夠占據任何容器的形狀，所以它在力的傳遞方面具有一定的優勢。受壓油液液壓油液21第21頁，課件共42頁，創作于2023年2月10 液體粘度

本質：實際流體的內摩擦力動力粘度：

按牛頓液體內摩擦定律：

μ– 動力粘度系數

dv– 相鄰油膜層間的相對滑動速度

dy–相鄰油膜層的間隔距離運動粘度：賽波特通用秒

-

液體粘度的一種計量方法(簡稱賽氏秒SUS或SSU)

賽波特粘度計：在容器中倒入液體，加熱至規定的溫度。在保持該溫度的狀態下拔掉容器底部的塞子，同時按動秒表，紀錄液體流入燒瓶的容積達到60mL時的時間，該時間即為賽氏粘度值表示為：150SUS@100℉。單位：St(cm2/s),cSt(mm2/s)液壓油液22第22頁，課件共42頁，創作于2023年2月液壓油液粘度與潤滑性油液對金屬表面的浸潤性粘度越大，形成的油膜越厚良好的潤滑要求相對運動的金屬表面間形成適當厚度的油膜粘度隨溫度變化

粘-溫特性23第23頁，課件共42頁，創作于2023年2月液壓油液粘度隨溫度變化

-粘溫指數IV(ViscosityIndex)24第24頁，課件共42頁，創作于2023年2月9液壓系統對工作液體的基本要求潤滑及抗磨損性-抗磨添加劑液體在兩固體接觸面之間形成不易被破壞的油膜的能力，防止固體表面的磨損破壞。

液體自然油膜的厚度（與液體的粘度有關）；

液體對固體表面的附著力（液體的表面張力）。對固體材料的相容性-防銹劑對金屬及密封材料。抗氧化及耐腐蝕性-

氧化抑止劑不易變質及孳生細菌。抗氣泡性-消泡添加劑蒸汽壓低，不易產生氣泡。防火性液壓油液25第25頁，課件共42頁，創作于2023年2月10 油液清潔度控制油液清潔度要求-固體顆粒污染度等級油液污染控制26第26頁，課件共42頁，創作于2023年2月被試濾芯油液污染控制濾器的選擇過濾精度名義過濾精度，相對于表面型濾器

以濾芯材料的濾孔尺寸作為過濾精度絕對過濾精度，相對于深層型濾器濾芯的多次通過試驗(ISO4572)

和過濾比

β10≥100,濾器的過濾精度為10μm流通能力—規格尺寸納垢容量Δpninnout27第27頁，課件共42頁，創作于2023年2月濾器過濾精度的選擇油液污染控制28第28頁，課件共42頁，創作于2023年2月用于提升負載的系統方向控制閥由主閥和小型遠程控制先導閥組成；先導閥設置在盡可能好的，安全的操作位置上；通過遠程控制，保證負載的運行平穩，控制精確。一個簡單的液壓系統29第29頁，課件共42頁，創作于2023年2月原動機– 輸入機械功率（電動機、柴油機等）液壓泵– 輸送壓力液流液壓控制閥– 導控液流及限制壓力執行元件– 將液壓功率轉換為機械功率（液壓缸/液壓馬達）油箱– 貯存油液并對油液工作狀態進行調控液壓系統主要元件30第30頁，課件共42頁，創作于2023年2月在討論液壓元件和系統的時候，采用圖形符號來表達，這是一種通用、形象、簡明、準確的技術語言。 標準：ISO1219.1-1991,GB/T786.1-931 線條實線供油、工作管路回油管路電氣線路虛線控制管路泄油、放氣管路過濾材料過渡位置液壓圖形符號-基本元素31第31頁，課件共42頁，創作于2023年2月點劃線元件組合框雙線機械連接軸、操縱桿、活塞桿箭頭線表示可調節2 園大園能量轉換元件（泵、馬達、壓縮機）中園檢測儀表小園單向元件、旋轉接頭機械鉸鏈、滾輪液壓圖形符號-基本元素32第32頁，課件共42頁，創作于2023年2月3 正方形水平控制元件除電動機外的原動機45o放置調節器件（過濾器、熱交換器等）4 長方形大長方形液壓缸體、閥件等小長方形控制器等5 囊形壓力油箱、蓄能器、貯氣罐等液壓圖形符號-基本元素33第33頁，課件共42頁，創作于2023年2月1原動機及泵2執行元件電動機除電動機外的原動機定量液壓泵變量泵雙向液壓泵氣動泵

空氣壓縮機單桿缸液壓缸雙桿缸簡化簡化液壓馬達雙向變量馬