液压传动技术毕业论文设计文档格式.docx
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1、定义：
以液体作为工作介质，并以压力能进展
动力〔或能量〕的传递、转换与控制的
液体传动。
2、
分类：
原动机----动力源
按机器不同传动装置
工作机
按传动件不同
机械传动
电气传动
传动流动传动液体传动气压传动
复合传动气体传动液压传动
3、与机械驱动相比
优点
A.液压传动的各种元件，可根据需要灵活布置
B.
重量轻、体积小、运动惯性小、反响速度快
C.操纵控制方便，可实现大X围的无极调速
D.可自动实现过载保护
E.一般采用矿物油为工作介质，相对而言，可自行润滑，使用寿命长
F.很容易实现直线运动
G.
H.缺点
I.由于流体流动的阻力和泄漏较大，所以效率较低，如果处理不当，泄漏不仅污染场地，而且可能引起火灾或爆炸
J.易受温度变化的影响
K.液压元件制造精度较高，因而价格较贵
L.由于液体介质的泄漏与压缩性的影响，不能得到严格的传动比
2.2：
开展概况
一、起步与历史
M.液压和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而开展起来的、相对于机械传动来说的一门新兴技术。
N.1795年，英国约瑟夫•布拉曼〔JosephBraman，1749~1814〕，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。
1905年又将工作介质由水改为油，性能得到进一步改善。
O.第一次世界大战（1914~1918），后液压传动广泛应用，特别是1920年以后,开展更为迅速。
液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。
1925年维克斯〔F.Vikers〕发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了根底。
20世纪初康斯坦丁•尼斯克〔G.Constantimsco〕对能量波动传递所进展的理论与实际研究；
1910年对液力传动（液力联轴节、液力变矩器等）方面的贡献，使这两方面领域得到了开展。
P.第二次世界大战（1941~1945）期间，在美国机床中有30%应用了液压传动。
应该指出，日本液压传动的开展较欧美等国家晚了近20多年。
在1955年前后,日本迅速开展液压传动，1956年成立了“液压工业会〞。
近20~30年间，日本液压传动开展之快，居世界领先地位。
Q.21世纪，随着电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、摩擦磨损技术与新工艺、新材料等技术的进步，液压技术取得了新的开展，使液压系统和元件在水平上有很大提高，并往新的方向、新的领域不断开展。
R.我国近年来液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，也涌现出一批各具特色的高新技术产品。
机床所的直动式电液伺服阀、某某精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀（拥有专利）、某某华液公司的电液比例压力流量阀（已申请专利），均为机电一体化的高新技术产品，并已投入批量生产，取得了较好的经济效益。
二、应用领域
S.由于液压技术有许多突出的优点，从民用到国防、由一般传动到准确度很高的控制系统，都得到了广泛地应用。
T.在工程机械中，普遍采用了液压传动，如挖掘机、轮胎装载机、汽车起重机、履带推工机、轮胎起重机、自行式铲运机、平地机和振动式压路机等。
U.在机床工业中，目前机床传动系统有85%采用液压传动与控制，如磨床、铣床、刨床、拉床、压力机、剪床和组合机床等。
在冶金工业中，电炉控制系统、轧钢机的控制系统、平炉装料、转炉控制、高炉控制、带材跑偏和恒X力装置等都采用了液压技术。
V.在国防工业中，陆、诲．空三军的很多武器装备都采用了液压传动与控制．如飞机、坦克、舰艇、雷达、火炮、导弹和火箭等。
W.在农业机械中，采用液压技术也很广泛、如联合收割机、拖拉机和犁等。
在汽车工业中，液压越野车、液压自卸式汽车、液压高空作业车和消防车等均采用了液压技木。
在轻纺工业中，采用溉压技术的有塑料注塑机、橡胶硫化机、造纸机、印刷机和纺织机等。
在船舶工业中，应用液压技术很普遍，如全液压挖泥船、打捞船、打桩船、采油平台、水翼船、气垫船和船舶辅机等。
近几年，又在太阳跟踪系统、海浪模拟装置、船舶驾驶模拟器、地震再现、火箭助飞发射裴置、宇航环境模拟和高层建筑防震系统与紧急刹车装置等没备中，也采用了液压技术。
X.由此可见液压传动产品等在国民经济和国防建设中的地位和作用十分重要。
它的开展决定了机电产品性能的提高。
它不仅能最大限度满足机电产品实现功能多样化的必要条件，也是完成重大工程项目、重大技术装备的根本保证，更是机电产品和重大工程项目和装备可靠性的保证。
所以说液压传动产品的开展是实现生产过程自动化、尤其是工业自动化不可缺少的重要手段。
广泛的应用领域
三、开展现状
为应对我国参加WTO后的新形势，我国液压行业各企业加速科技创新，不断提升产品市场竞争力，一批优质产品成功地为国家重点工程和重点主机配套，也取得了较好的经济效益和社会效益。
华德液压集团公司的恒功率变量柱塞泵，填补了国内大排量柱塞泵的空白，适用于冶金、锻压、矿山等大型成套设备的配套。
某某特精液压股份某某的三种齿轮泵，具有结构新颖、体积小、耐高压、噪声低、性能指标先进等特点。
某某液压件某某的高性能组合齿轮泵，可广泛用于工程、冶金、矿山机械等领域。
另外，还有某某广液公司的高压高性能叶片泵、某某永华公司的超高压软管总成、某某气动技术研究所某某为各种自控设备配套的WPI新型气缸系列都是很有特色的新产品。
现在世界各国都重视开展根底产品。
近年来，国外液压技术由于广泛应用了高新技术成果，使根底产品在水平、品种与扩展应用领域方面都有很大提高和开展，
我国液压产品有一定生产能力和技术水平的生产科研体系。
尤其是近十年来根底产品工业得到国家支持，装备水平有所提高，目前已能生产品种规格齐全的产品，已能为汽车、工程机械、农业机械、机床、塑机、冶金矿山、发电设备、石油化工、铁路、船舶、港口、轻工、电子、医药以与国防工业提供品种根本齐全的产品。
通过科研攻关和产学研结合
在液压伺服比例系统和元件等成果已用于生产。
在产品CAD和CAT等方面已取得可喜的进展，并得到广泛应用。
并且在国内建立了不少独资、合资企业，在提高我国行业技术水平的同时，为主机提供了急需的高性能和高水平产品，填补了国内空白。
虽然取得上述成果，但和目前国内的需求和国外先进水平相比还有较大差距。
包括产品趋同化、构成不合理，性能低、可靠性差，创新和自我开发能力弱，自行设计水平低。
具体表现在产品水平、产品体系与市场需求存在较大的结构性矛盾。
中国的液压市场很大，用户对产品的要求各异，各种高品质、高性能的液压元件市场需求量很大。
而大局部国内企业所能提供的产品，无论在档次上还是种类上，都还远远不能满足这些需求。
因此，在众多低档产品压价竞争的同时，不得不让出一块巨大的市场给国外产品。
这明确，在市场丰富多样的需求面前，国内液压行业现有产品体系的结构性过剩与结构性短缺两个矛盾同时并存;
也明确我们在产品的多样性、层次分布性和市场适应性等方面亟待调整和改善。
企业在产品更新、装备改造等方面的投入能力不足。
目前，我国大部份气动企业缺乏对产品与装备进展较大更新改造的能力，在高技术产品与专用生产检测装备的系统开发和投入能力上尤为缺乏，因而也限制了企业在高技术产品开展上取得大的突破，对缩短与国际先进水平的差距带来影响。
当然，投入资金只是个根底条件还必须有技术、人才等多方面的保障才行。
三、未来开展方向
随着社会的进步、技术的开展，液压技术也在不断开展进步。
而液压产品的开展方向主要是：
（1）节省能耗CONTROLENGINEERINGChina所有，提高效率
（2）用AC电机或变频电机驱动定量泵。
（3）开展机电一体化元件和系统。
（4）开展具有比例阀的耐污染和伺服阀高精度、高频响的直动型电液控制阀。
（5）开展内置电子系统的电液伺服比例元件、电磁阀、液压定位油缸等。
（6）重视环保。
环保型产品将具竞争优势，随着人们环境意识的加强，开发保护型液压产品，将成为今后国内液压技术的主流。
（7）适应主机机电一体化的需要。
（8）应用现代控制技术，提高电液压自动控制系统的性能
液压技术的未来开展方向主要有以下几个方面：
〔1〕工作介质
水液压，采用水为工作介质，具有无污染、安全、清洁卫生等优点，符合环保这一要求。
而以水为介质的水压传动技术具有结构简单、效率高、经济等优点，在众多领域有着广泛的应用前景。
除此之外，新兴的电流变液、磁流变液研究与开展，将会是液压技术的一大创新与改革。
磁流变液是一种磁敏材料，在外加磁场的作用，液体的粘度发生很大的变化，具有很大的抗剪切，易与控制并且连续可控。
为了减少污染，可降解动植物油作为介质也是未来的一个开展方向。
〔2〕工作效率
泄露问题一直是影响液压系统工作效率的重要因素之一。
可提高加工精度，减少内泄漏或采用螺纹插装阀较少外泄漏。
当然，密封件产品的质量与密封系统设计和应用水平提高也是一个重要的研究领域。
〔3〕新型材料
液压元件材质的提高将极大推动其质量与品种的新开展，而材料的外表处理，将成为液压领域新的研究方向。
〔4〕传动方面
由于在小功率的场合采用伺服电机、变频电机等对液压构成威胁并将其排挤出局。
液压将在大功率、高压力与电力不可获得之处有开展空间，目前在强电方面采用变频电机与液压定量泵结合将是一个可取的方向。
〔5〕控制方面
随着电子、计算机、网络的开展，液压与其结合发挥二者的优势是必然趋势。
而目前具有总线功能的液压产品已经形成系列化。
相信CANBUS+ICANNET将是下一代液压产品的制高点。
〔6〕故障自动检测
随着液压技术的开展，各种工程机械、矿山机械等广泛地采用先进的液压系统进展传动与控制。
而液压系统内部故障检测较为困难，因此，研究一种基于传感器、计算机技术对液压系统进展实时在线状态监测与故障诊断尤为重要。
由此可见现阶段急需开展的关键技术包括：
（1）液压传动与控制系统的节能技术，如负荷传感技术、新型节能系统和元件。
（2）机电一体化技术与IT技术的应用高精度、高频响电液、电气伺服比例系统和元件，液粘调速器速度控制技术。
数字液压、气动系统和元件，直动型电液控制元件。
（3）液压系统与污染控制技术。
（4）无泄漏液压系统和元件。
（5）水压传动与控制技术。
（6）高速重载齿轮传动设计与制造技术。
（7）高速铁路轴承设计制造技术。
（8）高速、高精度机床主轴轴承设计与制造技术。
（9）各种传动系统降噪和增寿技术。
（10）特种传动技术（谐波传动、机械无级变速等）。
（11）大型传动系的故障诊断技术。
（12）现代制造技术的应用研究，如外表处理技术，计算机辅助制造技术、润滑技术。
四、总结展望
每一项技术都有其独特的优点，当然也存在着致命的缺点，而这些缺点需要其他技术德优的来弥补，液压技术也不例外，所以它的开展完善离不开相关技术的进步。
第三章液压传动根本原理
3.1:
液压传动的根本原理
油泵把液压油输送到集成插装阀块，通过各个单向阀和溢流阀把液压油分配到油缸的上腔或者下腔，在高压油的作用下，是油缸进展运动。
液压机是利用液体来传递压的设备，液体在密闭容器
中传递压力遵循帕斯卡定律：
单位面积液体所受力的理想
状态，液体压力处处相等
四柱液压机的液压传动统一
由动力机构、
控制机构、执行机构、
辅助机构和工作介质
液压传动系统
通常采用油泵作为动力机构，一般为积式油泵，为了满足执行机构运行速度的要求，选用一个油泵或多个油泵，低压用齿轮泵，中压用叶片泵，高压用柱塞泵，各种可塑性材料的加工和成型，如不锈钢板的挤压、弯曲、拉伸与金属零件的冷压成型，同时亦可用粉末制品、砂轮、胶末、树脂热固性制品的压制。
四柱液压机简单，经济，实用，外观采用八角形状，控制电器箱采用玻璃门，PIC电脑控制或普通电器两种，具有工作可靠、动作直观、便于维修、独立按钮集中控制，具有调整，双手单次循环两种操作方式
3.2：
工作特点
（1）力或力矩传递通过液体压力来实现
液压系统的工作压力取决于外负载
改输入流量,实现无级调速变
（2）、运动速度或转速
动力元件----------泵（机械能→液压能）
执行元件----------马达、液压缸〔液压能→机械能〕
控制元件---------阀〔控制压力、方向、流量〕
辅助元件-------液压油箱、过滤器、管路等等
工作介质--------液压油
手动液压泵
一、液压传动的工作原理；
1,如图P1液压系统的组成；
1）能源组装，液压泵
2）执行组装，液压缸，液压马达。
3）控制调节组装，控制液压系统的压力，流量，流动方向；
开停阀，溢流阀，节流阀，换向阀等。
4）辅助组装，油箱，滤油器，油管、温度计、液位计等以上将逐步介绍。
二、液压油和液压流体力学〔简介〕
液压系统是利用液体为工作介质来传递动力和信号的，液体一般称为液压油。
其物理、化学性质尤其力学性质对液压系统的工作影响很大。
1液压油
1）密度和重度，〔均质〕
密度―――液体中某点处微小质量△m与其体积△V之比的极限值，称为该点液体的密度。
Lim△mdm
ρ＝---------=--------质量与体积之比ρ＝m／v
△V—0△Vdv
重度―――液体中某点处微小重量△FG与其体积△V之比的极限值，称为该点液体的重度。
Lim△FGdFG
γ＝----------=---------重量与体积之比γ＝F／V.
△V—0△Vd△V
2）粘性，
液体在外力作用下流动时，液体分子间内聚力为了阻其分子间的相对运动产生一种内摩擦力，这种现象叫液体的粘性。
常用运动粘度表示粘―――温性。
2,液体静力学
1）液体的压力液体内某点处单位面积上所受的法向力。
LimΔF
P=-------------
ΔA→0ΔA
2）静止液体内压力的传递，
在密闭的容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体的各点。
这就是静压传递原理，或泊斯卡原理。
如图〔泊斯卡原理〕；
说明液压系统中的压力是由外界负载决定的。
P1=F1/A1P2=F2/A2P1=P2F1/A1=F2/A2F2=A2/A1*F1
3,液体动力学
三大方程
1）连续方程―――质量守恒定律；
液体的质量即不能自行产生，也不能无故消失。
恒定流量中流过各截面的不可压缩液体的流量是不变的。
Q=AVA1V1=A2V2
2）伯努利方程―――能量守恒定律；
液流中任意截面处液体的总比能由比位能、比压能、和比动能组成，三者之和为一定值。
z+p/γ+µ
2/2g=const
3）动量方程-------动量定律―――作用在物体上的力的大小等于物体在力所作用方向上的动量的变化率F=∫Aρµ
2dA
三、液压泵和液压马达
1液压泵的工作原理如图（泵的工作原理）
2液压泵的分类定量和变量
3按结构分齿轮泵（内，外）叶片泵，柱塞泵螺杆泵
1〕齿轮泵
工作原理
这种泵由壳体，端盖，和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封的工作腔，当按图示方向旋转时，右侧吸油腔由于啮合着的轮齿逐渐脱开密封工作腔容积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的油液被吸进来，随着旋转油液达到左侧压油腔时，由于齿轮逐渐进入啮合，密封工作腔容积逐渐减小，油液被挤出去。
排量q=2π
ηv
结构特点；
泵轴直径大，进油口比出油口大等。
故障部位，分析和排除；
传动键磨损，泵轴开裂或折断，油封漏油，轴承或轴颈磨损，盖和齿轮滑动面磨损大，泵体开裂，泵体内腔磨损大，O形圈损伤等。
噪音分析；
〔1〕制造原因
（2）后天原因。
噪音来源主要有；
a流量脉动产生的，闭死容积（困油）产生的，齿轮加工精度不高产生的，空气进入和空产生的以与轴承精度不高等。
（1）从油箱油面上吸油管与管接头处进气，
（2）从泵盖或泵体进油口进气，
（3）从泵体泵盖之间结合处进气，
（4）从泵轴油封处进气，
（5）油箱内油量不足吸入空气，
（6）油泵和油面太高，
（7）滤油器堵塞。
b因机械原因产生噪音；
（1）因为油脏造成运动面之间磨损和划伤，
（2）泵和电机不同心，不＞0.05mm,
（3）联轴器与轴心，齿轮端面与轴线不垂直。
〔4〕防止用皮带，链条，齿轮直接驱动油泵。
2〕叶片泵〔定作用叶片泵〕〔YPB〕单作用叶片泵双作用叶片泵
排量q=2πDeb
流量Q=2πDebnηv
变量叶片泵〔BYP〕由转子、定子、叶片和端盖、配油盘等组成，定子内外表是一个圆柱外表，转子偏心地安装在定子的中间，叶片装在转子上的槽内灵活滑动，转子转动时，由于离心力和叶片根部压力油的作用，叶片顶部贴紧在定子内外表上。
由转子、定子、每两个叶片和两侧配油盘之间形成了一个个密封的工作腔，当转子转动时，右边叶片逐渐伸出，工作腔容积加大，产生局部真空，油箱中的油液在大气压力的作用下由吸油口经配油盘的吸油窗口〔虚线弧形槽〕进入这些密封工作腔―――吸油过程。
反之。
。
叶片泵的使用与注意事；
（1）安装（水平和垂直）要采用桡性联轴器，同轴度＜0.05mm.，
（2）转向，
〔3〕初次启动最好排气或从进油口加油，
（4）滤油器吸油器推荐150目的滤油器，出油口25~10µ
的滤油器。
（5）液压油与说明书一致，一般粘度25~68,泵与油温差＜20℃,油温＜60℃.
（6）泵的转速，600~1800r/min.
（7）使用压力抗磨液压油――矿物油――磷酸脂――水乙二醇――油包水依次降低，最高使用压力使用的时间必须控制在整个运转时间的10％以内，即6s/min.
四、液压缸
1）活塞缸
（1）双作用）活塞缸，（SZHG）
（2）单作用
1）活塞缸2）柱塞缸3）摆动缸增力缸增压缸伸缩缸齿条液压缸
五、液压阀
1）方向阀
（1）单向阀普通单向阀液控单向阀
作用使油液只能沿一个方向流动〔单向阀〕（液控单向阀）
〔2〕换向阀转阀滑阀〔换向阀〕
2）压力控制阀溢流阀减压阀〔先导式减压阀〕顺序阀压力继电器
〔1〕溢流阀
直动式溢流阀〔直动式溢流阀〕（先导式溢流阀）
〔2〕减压阀〔先导式减压阀〕
3）流量控制阀
（1）普通节流阀图〔普通节流阀〕调速阀温度补偿式调速阀溢流节流阀计量阀逻辑阀
（2）调速阀图（调速阀）
六、根本回路
〔一〕调速回路
一台机床的液压系统不管有多么复杂，不外由一些根本回路组成。
根本回路――就是由一些液压元件组合起来完成特定功能的油路结构，如调节速度的调速回路，控制压力的调压回路，减压和增压回路，改变运动方向的换向回路等。
调速回路；
一般要满足以下要求
能在规定的调速X围内调节执行元件的工作速度，
负载变化时，调好的速度做好不发生变化，
具有驱动执行元件所需的力或转矩，
功率损失要少，节省能量，减少系统发热。
改变速度的方法V=Q/A
调速回路有以下三种；
节流调速―――采用定量泵供油，由流量控制阀改变流入执行元件或从执行元件流出的流量来调节速度。
容积调速―――改变变量泵或变量马达的排量来调节速度，
容积节流调速－采用压力反响式变量泵供油，由流量控制阀改变流入执行元件或从执行元件流出的流量来调节速度，同时又使变量泵的流量与通过流量控制阀的流量相适应。
1,节流调速回路
1）进口节流调速回路（进口节流调速回路）
2）出口节流调速回路〔出口节流调速回路〕
3）旁路节流调速回路（旁路节流调速回路）
4）采用调速阀的节流调速回路（调速阀的节流调速回路）
2,容积调速回路
1）变量泵和液压缸的容积调速回路（BYGRJTSHL）
2）液压泵和液压马达的容积调速回路〔YBYMRJTSHL〕
3）容积节流调速（XYBBTTSHL）
七〕根本回路
〔二〕其它回路
1,快速运动和速度换接回路
（1）快速运动回路（KYDHL）
（2）快速换接回路〔KSHJHL〕
2压力控制回
调压回路〔YLKZHL〕
卸荷回路〔XHHL〕
保压回路〔BYHL〕
减压回路〔JYHL〕
增压回路〔ZYHL〕
平衡回路〔PHHL〕
3多缸控制回路（DGKZHL）
4同步回路〔TBHL〕
（1）容积控制式同步回路〔RJKZTBHL〕
（2）流量控制式同步回路〔LLLZSTBHL〕
第四章液压传动系统在工业开展中的应用
3.1在能源工业中的应用
一般应用于重型，大型，特大型设备，如冶金行业轧机压下系统，连铸机压下系统等；
军工中高速响应场合，如飞机尾舵控制，轮船舵机控制，高速响应随动系统等工程机械，抗冲击，要求功重比拟高系统一般都采用液压系统以上三个领域是应用液压技术的最大领域
由于液压技术有很多优点，从民用到国防，从一般传动到精细控制，都得到了广泛的应用。
在机械工业中，目前机床传动系统有85%采用液压传动与控制，如磨、铣、刨、拉、与组合车床等；
在工程机械中，普遍采用了液压传动，如挖
掘机、轮胎装载机、汽车起动机、履带推土机，自行式铲运机、平地
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