绪章绪论

本章介绍了液压传动的基本概念，工作原理，系统组成，液压传动的国内外发展状况，水平和发展趋势，以及液压传动的特点和应用，其中液压传动是利用液体作为工作介质，并利用液体压力来传递动力，液压传动系统由动力元件执行元件，控制元件辅助元件，和油液介质五部分组成，液压传动技术正向快速，高效，高压，大功率，低噪声，经久耐用，高度集成化等方向发展，同时，计算机辅助设计，计算机辅助测试，计算机直接控制机电一体化技术，可靠性技术等，也是液压控制技术的主要研究内容和发展方向，液压传动与其他传动相比具有显著特点，在国民经济的各个部门得到了广泛应用，如建筑机械，工程机械，机械制造业，航空航天，石油化工等，液压传动的发展水平和应用程度已成为衡量一个国家工业先进程度的重要标志之一。

●0.1液压传动的应用及其理论基础

1.通常情况下，一台完整的机器设备由原动机、传动机构和工作机三大部分组成。
2.液压传动具有体积小、重量轻、控制灵活并且非常容易实现过载保护等显著特点。机械、电子（计算机）、液压三者相结合的机、电、液一体化技术是未来发展的趋势。
3.液压传动的理论基础是帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。
4.液压传动就是以液体作为工作介质，依靠液体的压力来传递动力，靠液体的体积来传递运动的一种传动形式。
5.流体传动的两个基本参数即压力和流量，它和动力学中的力和速度具有同等重要的意义。

●0.2液压传动系统的组成

1.液压传动系统除了以液体为传动介质外，通常由动力元件、执行元件、控制元件和 辅助元件4部分组成。
2.动力元件主要是指液压泵，它将机械能转化为液体压力能，为液压系统提供压力油。
3. 执行元件是指液压缸或液压马达，将液体的压力能转化为机械能，输出直线运动或回转运动。
4. 控制元件主要有压力阀、流量阀和换向阀，用来对液压油的压力、流量大小和液流方向进行控制或调节，从而调整液压缸的速度、输出负载及实现换向等。
4. 辅助元件： 上述3部分以外的其他元件即为辅助元件。如液压系统中的油箱、油管、管接头、压力表、滤油器和冷却器等，它们对保证系统的正常工作也有重要的作用。
5.液压系统工作时有两次能量转换，因此效率较低。

第一章流体力学基础

本章主要内容包括：一种介质、两项参数、3个方程、3种现象。一种介质就是液压油的性质及其选用；两个参数就是压力和流量的相关概念；3个方程就是连续性方程、伯努利方程、动量方程；3种现象就是液体流态、液压冲击、空穴现象。
上述内容的重点为：液压油的和性质和黏度；液体压力的相关概念，如压力的表达、压力的分布、压 力的传递、压力的损失；流量的相关概念，如流量的计算、小孔流量、缝隙流量；3个方程的内涵与应 用。其中，液压油的性质和黏度、压力的相关概念、伯努利方程的含义与应用、小孔流量的分析是本章重点中的重点，也是本章的难点。

●1.1液压油

液压传动是以液体作为工作介质传递能量的。
因为油具有良好的润滑性能，因此常被用作液压传动的工作介质，称为液压油。目前液压传动中采用的液压油主要有矿物油基液压油、合成型液压油和含水液压油三大类。
液压油最重要的两个性质就是密度和黏性。另外，液压油还具有可压缩性
液体的密度是指单位体积液体的质量。
液体的可压缩性是指液体受压后其体积变小的性质。用体积压缩系数κ 表示。其表达式为k=-1/Δp*ΔV/V,其物理意义是单位压力变化所引起的体积相对变化量。
液体的黏性：液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这种特性叫液体的黏性
黏性的度量参数：
动力黏度：当液体以单位速度梯度流动时接触液层间单位面积上的内摩擦力。
运动黏度：动力粘度和密度的比值。法定计量单位：m2/s ，常用单位cSt（厘斯，mm2/s）
应用意义：液压油的黏度等级（牌号）就是指 40ºC时运动黏度的平均厘斯数。
相对黏度是在一定条件下与水比较的结果，因此又称为条件黏度。我国采用的相对粘度为恩氏粘度。
其测量方法是，200ml被测液体在t ºC时，通过恩氏黏度计小孔（直径2.8mm）流出所需的时间t1，与同体积20ºC的蒸馏水流出所需时间t2 之比值。
黏度的影响因素：
温度：黏温特性--当温度升高时，其分子之间的内聚力减小，粘度随之降低
压力：黏压特性--当液体所受到的压力增大时，分子之间的距离缩小，内聚力增大，其粘度值也随之增大。

●1.2流体静力学

静压力的特性：1.作用于静止液体表面上的力总是沿着作用面的内法线方向。2.静止液体中任何一点所受到各个方向的压力都相等。
静压力基本方程：p=p0+ρgh
静止液体对固体壁面的作用力：当承受压力的固体壁面为平面时：作用在其上的总作用力等于压力与该壁面面积之积。
当承受压力的固体壁面是曲面时：曲面上总作用力在某一方向上的分力等于曲面在与该方向垂直平面内的投影面积与静压力的乘积
液面压力p0的三种产生方式：
1.液面上有活塞作用，活塞的固体壁面使液面产生压力。
2.液面直接与气体接触，气体使液面产生压力。
3.容器中有两种液体，液体界面处上面的液体对下面液体产生压力。
压力的三种表示方法：
以大气压为基准测量的压力，称为相对压力。相对压力又称表压力。
以绝对零压为基准来表示的压力，称为绝对压力。
绝对压力=相对压力+大气压
真空度：绝对压力值小于大气压时，其不足大气压的那部分数值称为真空度。

●1.3流体动力学

本节主要讲解流体动力学的基本概念和三大方程及其应用。
1.流体动力学的基本概念：理想液体与恒定流动、流束与通流截面、流量与平均流速、液体的流态与判断
理想液体就是指没有粘性、不可压缩的液体。
流动液体中任一点的p、 υ 和ρ都不随时间而变化的流动。
通流截面：垂直于流束的截面称为通流截面。
流量：单位时间内流过某通流截面的流体体积。
液体有两种流动状态：层流和紊流。
流态的判断：雷诺数Re=υd/ν；Re=4υR/ν
2.流量连续性方程：不可压缩流体作恒定流动时，通过流束（或管道）的任一通流截面的流量相等，υ1A1=υ2A2。
3.理想液体的伯努利方程：p1/ρg +z1+υ12/2= p2/ρg +z2+υ22/2。其物理意义是：理想液体恒定流动时，液体的任一通流截面上的总比能（单位重量液体的总能量）由比压能、比位能和比动能三部分组成，三者可以相互转换，但总值保持为定值。
实际液体的伯努力方程为p1/ρg +z1+αυ12/2= p2/ρg +z2+αυ22/2 +hw。
4.动量方程：液体在流动中受到的固体壁面的作用力F=ρq（β2υ2-β1υ1）
应用：计算液体流动过程中受到的固体壁面的作用力，或者液体流动时对固体壁面的作用力。

●1.4圆管流动与压力损失

液压系统中的压力损失分为两类，一类是油液沿等直径直管流动时所产生的压力损失，称之为沿程压力损失。另一类是油液流经局部障碍产生的压力损失，称之为局部压力损失。
沿程压力损失：油液沿等径直管流动时所产生的压力损失。
Δp=λ*l/d*ρυ2/2, λ称沿程阻力系数。其理论值为 64/Re。实际计算时，液体在圆管中做层流流动时，考虑各种因素的影响，对光滑金属管取λ＝75/Re，对橡胶管取λ＝80/Re。
液体在圆管中做层流流动时，其流量为q=πd 4Δp/128μl，平均速度为υ=πd 2Δp/32μl。
液体在圆管中做紊流流动时，对光滑金属圆管，取λ=0.3164Re-0.25
局部压力损失：液体流经阀口、弯管、通流截面变化等所引起的压力损失。Δpξ=ξρυ2/2
管路系统的总压力损失：系统中所有直管的沿程压力损失和所有局部压力损失之和。

●1.5小孔流动与缝隙液流

小孔流动
小孔的分类：按照小孔的长度l和直径d的比值关系可以将小孔分为3类，当小孔的通流长度l与孔径d之比l/d≤0.5 时称为薄壁孔；当小孔的通流长度l与孔径d之比l/d>4时称为细长孔；介于薄壁孔和细长孔之间的叫中短孔。 流经薄壁小孔的流量：q = cqAT(2Δp/ρ)1/2
特点：1 流量与液体粘度无关，因而受温度影响小。 2 流量与孔口前后压差是非线性关系。流经细长小孔流量：q =(πd 4Δp /128μl ) =(d 2/32μl )AΔp 特点： 流量随液体温度的变化而变化， 流量与孔前后压差是线性关系 通用公式：q = KATΔp m
缝隙流动
液压系统中的许多元件中有相对运动的零件，比如液压缸的活塞与缸筒，活塞杆与端盖孔，有相对运动必然有配合间隙。有间隙液压油就会在两端压差的作用下从高压腔流到低压腔或者从压力腔流到大气中，这分别称为内泄漏和外泄漏，由于是缝隙两端压差的作用下产生的，因此称为压差流动。除此之外，当活塞杆伸出时粘附在杆表面的液压油因为吸附力的作用随杆一起运动，使缝隙间的液体产生剪切流动。这两种流动均属于缝隙流动。
两个固定平行平板压差流动的流量：q =(bh 3/12μl )Δp 剪切流动流量：q=（u0/2） *bh 。
同心圆环压差流动流量：q =(πdh 3/12μl ) Δp 剪切流动流量：q =u0/2*πdh。

●1.6液压冲击

在液压系统中，当极快地关闭液压回路或换向时，会导致液流速度急速地改变，停止或变向，由于流动液体的惯性或运动部件的惯性，会使系统内的压力发生突然升高或降低，产生一个压力增量Δp，形成很高的压力峰值pmax=p0+Δp，这种现象称为液压冲击，在水力学中称为水锤现象。实际中，通常有两种情况可以产生液压冲击，一是管道阀门突然关闭，二是运动部件突然制动或换向。

●1.7气穴与气蚀

气穴现象：液压系统中，由于某种原因使压力降低而使气泡产生的现象。
危害：
1 液流不连续，流量、压力脉动
2 系统发生强烈的振动和噪声
3 发生气蚀
预防产生气穴和气蚀措施
(1）限制泵吸油口离油面的高度，泵吸油口要有足够的管径，滤油器压力损失要小，自吸能力差的泵用辅助供油。
(2）管路密封要好，防止空气渗入。
(3）节流口压力降要小，一般控制节流口前后压差比p1/p2 < 3.5 。

第二章液压泵

本章的重点是容积式泵的工作原理，泵的性能参数的定义、相互间的关系、量值的计算，常用液压泵的典型结构、工作原理、性能特点及适用场合，液压泵的变量原理及特性曲线等内容。学习容积式泵 的性能参数及参数计算关系，是为了在使用中能正确选用与合理匹配元件；掌握常用液压泵的工作原理、 性能特点及适用场合，是为了合理使用与恰当分析泵的故障，也便于分析液压系统的工作状态。
本章内容的难点是容积式泵主要性能参数的含义及其相互间的关系；容积式泵的工作原理；容积式 泵的困油、泄漏、流量脉动、定子曲线、叶片倾角等相关问题；限压式变量泵的原理。

●2.1液压泵的工作原理

液压泵共同的组成特点是要有一个可变化的密封容腔，有使工作容腔的容积变化的动力源，还要有一套配流装置，保证进油口和压油口不能接通。
由于是靠密封容腔的容积变化来进行工作的，因此称为容积式泵。

●2.2液压泵的性能参数

液压泵的主要性能参数有输出压力、流量、 功率、以及输入转矩和转速。
工作压力：泵实际工作时的压力，主要由负载决定。
液压泵的额定压力是指液压泵按试验标准允许连续运转的最高压力（pn）—又称铭牌压力。
液压泵的流量是指在单位时间内输出的油液体积，它与两个参数有关，一是液压泵每转能够排出的油液体积，二是液压泵在单位时间内的转速。
排量：由泵的密封容腔几何尺寸变化计算得到的每转排油体积（mL/r）。
理论流量：液压泵理论上单位时间内排出的油液体积qt=n*Vp
实际流量：qP ： qP=qt - Δq
容积效率ηV：实际流量与理论流量之比。
机械效率ηm： 理论转矩与实际转矩之比
总效率：液压泵输出功率与输入功率之比，等于容积效率与机械效率的乘积。

●2.3液压泵的典型结构

1 齿轮泵
齿轮泵是一种常用液压泵，它一般做成定量泵。其主要特点是结构简单，制造方便， 价格低廉，体积小，重量轻，自吸性能好，对油液污染不敏感，工作可靠；其主要缺点是流量和压力脉动大，噪声大，排量不可以调节。
典型结构特点：
特点1.困油现象：闭死容积的存在是产生困油的条件
闭死容积的变化则是产生困油的原因
消除困油措施：在两侧泵盖的内侧面上铣出卸荷槽
特点2.泄漏：三个泄漏途径
1）齿轮啮合线处的间隙
2）泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙
3）齿轮两端面与泵前后两端盖间的端面间隙，其中对泄露量影响最大的是端面间隙。
泄漏是影响齿轮泵的容积效率及压力提高的主要原因。
特点3.径向不平衡力：加速轴承磨损，还可能使轴弯曲，造成齿顶和泵体的内表面产生摩擦。
2 叶片泵
单作用叶片泵的特点：
1、改变偏心量e可改变流量，若偏心的方向反生改变，吸压油口的功能就会互换，吸压油方向相反，所以可做成双向变量泵。
2、叶片伸出方式：底部沟槽和顶部油腔相通，压力相等，叶片靠离心力伸出并顶在定子内表面上。
3、由于转子受到不平衡的径向液压作用力，所以这种泵一般不宜用于高压。
4、为了更有利于叶片在惯性离心力作用下向外伸出，安装时通常使叶片有一个与旋转方向相反的倾斜角，称后倾角，一般为24°。
双作用叶片泵：
1、定子内表面具有近似椭圆柱形，椭圆形由2段长半径R、2段短半径r和4段过渡曲线所组成。
2、转子上的油液压力相互平衡，因此又称为卸荷式叶片泵。
3、为了减小侧向力,使叶片在槽中移动灵活,并降低减少磨损，叶片安装时沿回转方向前倾一个θ角。
3 柱塞泵
分类：轴向柱塞泵和径向柱塞泵。
1构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压工作时仍有较高的容积效率；
2易于实现变量和变向。适应于高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合

第三章液压缸与液压马达

液压缸和液压马达都是将液压能转换为机械能的能量转换装置，液压缸输出的是往复直线运动或摆动，液压马达输出的是转动运动。

●3.1液压缸

在液压系统中，液压缸属于执行装置，用以将液压能转变成往复运动的机械能。由于工作机的运动速 度、运动行程与负载大小、负载变化的种类繁多，液压缸的规格和种类也呈现出多样性。因此，液压缸的 设计以及与设计相关的，如缸的类型、缸的组成、缸的计算、缸的结构以及与结构相关联等有关问题为本 幸的重点。由于液压缸种类繁多，而活塞式液压缸应用广泛，因而活塞式液压缸是诸类缸中的重点；就缸的计算而言，对3种不同连接形式的单杆液压缸的压力p、推力F、速度u、流量q及负载F 等量的关系中，这些量之间的计算关系为重点；对与缸结构相关的问题，液压缸的排气、缓冲为重点。
液压缸的结构比较简单，便于理解和学习，但是对于直观性不强的差动液压缸、缸的背压、缸的缓冲的概念的理解可视为本节的难点。

●3.2液压马达

液压马达是把液体的压力能转换为机械能的装置，从原理上讲，液压泵可以用做液压马达，液压马达也可用做液压泵。同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似，因此本节内容以轴向柱塞式马达为例讲解其工作原理。而本章的重点和难点则放在性能参数的计算上。

第四章液压控制元件

本章以最常见的液压阀为代表，介绍了这些阀的工作原理、典型结构、工作特性与主要用途。本章的重点内容是各种常用的液压阀， 例如：换向阀（手动式、机动式、电动式、液动式、电液动式）、压力阀（溢流阀、或压阀、顺序阀、压力继电器）、流量阀（普通节流阀、调速阀）的工作原理、典型结构、工作特性、职能符号的识别和阀的选 用。在换向阀中，电磁阀换向阀和电液换向阀的工作原理为重点；对于压力控制阀，先导式溢流阀的工作原理和该阀的流量 压力特性曲线的分析为重点；对于流量阀，普通节流阀和调速阀的工作特性分析为 重点。在分析流量阀原理时，要抓住负载变化与速度变化问关系这个要点，节流阀的原理就是小孔流量 公式在实际液压阀中的应用，调速阀的原理就是分析当负载变化时，如何使通过阀的流量不随负载的变 化而变化的过程。在分析压力阀工作原理时，着重要搞清利用节流降压的原理，通过作用在阀芯上的液 压力与弹簧力相平衡，以及压力反馈，保持阀的进（出）口压力稳定的原理。
在上述各种阀中，对阀的工作原理的理解以及阀的工作特性的分析是本节的重点，也是本节的难点。随着技术的进步，各种新型结构的阀层出不穷，伺服阀、比例和高速开关阀等都进行了介绍和分析。但是，无论其结构如何变化，阀的基本工作原理却不变；通过对阀工作特性的分析，可以加深对阀工作原 理的理解，同时也是阀的选择与应用的依据。

●4.1液压控制阀概述

在液压系统中，用于控制或调节液体的流动方向、压力高低、流量大小的元件统称为液压控制阀。
液压阀按功能可以分为压力控制阀、流量阀和方向阀。
其基本工作原理，大多是利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及阀口的大小，实现对压力、流量和方向的控制。
根据阀芯结构形式，液压阀可分为滑阀、锥阀和球阀。
锥阀、球阀在阀口关闭时阀芯与阀座孔是线密封，具有比较好的密封性能。
根据连接和安装方式，液压阀可分为管式阀、板式阀、捕装阀和叠加阀。
液压阀的性能参数一是液压阀的规格大小，用通径 Dg(mm）表示。其他参数还有额定压力、流量，以及压力损失、开启压力、允许背压、最小稳定流量等。
对液压控制阀的共同要求如下。
(1）动作灵敏、使用可靠，工作时冲击和振动要小；
(2）油液通过阀时的液压损失要小；阀口关闭时密封性能好；
（3）所控制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰时变化量要小。
(4）结构简单紧凑、体积小，安装、调整、维护、保养方便，成本低廉，通用性大，寿命长。

●4.2方向控制阀

方向控制阀是用来改变液压系统中各油路之间液流通断关系的阀类，如单向阀、换向 阀等。
单向阀有普通单向阀和液控单向阀等。
液压系统中对普通单向阀的要求主要是：①液流正向通过阀时压力损失小；②反向截 止时密封性能好；
液控单向阀有一控制口K。正向进油时可直接推开阀芯流出，反向进油则与弹簧一起压紧锥阀，油路不通；但当控制口K由控制

●4.3压力控制阀

在液压系统中，控制油液压力高低或利用压力变化实现某种动作的阀统称为压力控制阀。常见的压力控制阀按功用分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。
溢流阀的主要功用是运用溢流的方法使液压泵的供油压力得到调整并保持基本恒定。
顺序阀是利用油路中压力的变化来控制阀口启闭，以实现各工作部件依次顺序动作，故名顺序阀。
减压阀是使出口压力低于进口压力并使出口压力稳定的一种压力控制阀。利用减压阀可降低系统提供的 压力，使同一系统具有两个或两个以上的压力回路。
压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件，当油液压力达到 压力继电器的调定压力时，即发出电信号，以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等元件动 作，使油路卸压、换向、执行元件实现顺序动作，或关闭电动机，使系统停止工作，起安 全保护作用等。

●4.4流量控制阀

液压系统中执行元件运动速度的大小由输入执行元件的油液流量的大小来确定。流量 控制阀就是依靠改变阀口通流面积（节流口局部阻力）的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类的。常用的流量控制阀有普通节流阀、调速阀和同步阀等。
节流阀是简易的流量控制阀，它们在定量泵液压系统中的主要作用是与溢流阀配合，组成3种节流调速系统，即进油节流调速系统、回油节流调速系统和旁路节流调速系统。这种阀没有压力补偿装置，不能自动补偿载荷变化时造成的速度不稳定，但其结构简单，制造和维护方便。常用在载荷变化不大或 对速度稳定性要求不高的一般液压系统中。
调速阀在特定的工作条件下，其调定的速度（流量）可以不受负载变化的影响。常用的类型有定压差式减压阀与节流阀串联组成的调速阀或稳压溢流阀与节流阀并联组成的溢流节流阀。
分流阀又称为同步阀，它是分流阀、集流阀和分流集流阀的总称。 分流阀的作用是使液压系统中由同一个油源向两个以上执行元件供应相同的流量（等量分流），或按一定比例向两个执行元件供应流量（比例分流），以实现两个执行元件的速 度保持同步或定比关系。集流阀的作用则是从两个执行元件收集等流量或按比例的回油 量，以实现其间的速度同步或定比关系。分流集流阀则兼有分流阀和集流阀的功能。

第五章液压辅助元件

液压辅助元件包括油箱、油管及管接头、滤油器、蓄能器、冷却器和加热器、密封件 等。上述元件虽起辅助作用，但如果选择或使用不当，也会直接影响系统的工作性能和寿 命，甚至引起系统发生故障，因此应予以足够重视。本章重点介绍了蓄能器和滤油器的应用及类型。

●5.1蓄能器

蓄能器是一种能把液压储存在耐压容器里，待需要时又将其释放出来的能量存储装 置。蓄能器是液压传动与控制系统中重要的辅助元件，对保证液压系统的正常运行、改善 其动态品质、保持工作稳定性、延长工作寿命和降低噪声等起重要作用。蓄能器给液压系 统带来的经济、节能、安全、可靠和环保效果显著，在现代大型液压系统中，特别是具有 间歇性工作要求的系统中更为重要。
蓄能器按结构分为弹簧加载式、重力加载式和气体加载式3类。目前大量使用的是气体加载式蓄能器。其原理是首先向蓄能器充人 预定压力的空气或氮气。当外部系统的压力超过蓄能器的压力时，油液压缩气体充人蓄能 器；当外部系统的压力低于蓄能器的压力时，蓄能器中的油在压缩气体的作用下流向外部 系统。气体加载式蓄能器又分为非隔离式、气囊式、隔膜式、活塞式等几种。工程中主要 应用的是活塞式蓄能器和气囊式。
功能：主要有做辅助动力源，减小装机功率；使系统保压；吸收压力冲击；吸收压力脉动等。

●5.2滤油器

液压油中的杂质对液压元件的磨损与堵塞和液压元件的泄漏是液压系统故障的主要来源。因此，对液压油的过滤和净化也是本章内容的重点。.
1.滤油器又称过滤器，是从液流中除去污染颗粒的屏蔽层。当油液通过这种由重叠的小孔或通路组成的屏蔽层时，油液中的杂质颗粒被阻留，而达到滤清油液的目的。
2.对滤油器的要求
足够的过滤精度、足够的过滤能力、足够的机械强度。
3.过滤器的类型和结构
网式滤油器、线隙式滤油器、纸芯式滤油器、烧结式滤油器、磁性滤油器。

第六章液压基本回路

液压基本回路是指由一些液压元件与液压辅助元件按照一定关系组合，能够实现某种特定功能的油路结构。
任何一个复杂的液压系统，总可以分解为若干个基本回路。液压基本回路按在系统中所起的作用不同有多种类型，其中最常用的基本回路是压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路和多缸动作控制回路。
在液压设备中，能够实现负载动力参数的控制和调节是对系统的基本要求，调速与调压是完成上述功能的主要方法。调速回路与调压回路是本幸的重点内容。在调速回路中应重点掌握：液压系统的调速 方式；每种调速回路的结构组成及其调速原理；各种调速方式的特点比较；节流调速回路及容积调速回 路中泵的工作压力、活塞运动速度或马达转速、活塞能克服的外载推力或马达能克服的外载扭矩、电动 机的驱动功率、回路的效率等性能参数的计算。在调压回路中重点掌握：各种调压方法的原理与特点；平衡回路的平衡方法与适用场合；卸荷回路的卸荷方式与卸荷条件。其中调速回路是重点中的重点。多缸控制回路中的顺序动作回路和同步回路也是本章的重点内容。
本章的难点是：3种节流调速回路的速度 -负载特性；液压效率的概念；3种容积调速回路的调速过程。

●6.1压力控制回路

压力控制回路是利用压力控制阀来控制或调节整个液压系统或者某部分油路上的工作压力，以满足液压系统不同执行元件对工作压力的不同要求。压力控制回路主要有调压回路、减压回路、增压回路、卸荷回路、平衡回路、保压回路等。

●6.2速度控制回路

一、节流调速简介
1、节流调速回路的工作原理是通过改变流量控制阀阀口的通流面积来控制流进或流出执行元件的流量，以达到无级调速的目的。 
2、回路主要由定量泵、 执行元件 、节流元件和溢流阀组成。
3、回路中的节流元件可采用节流阀或调速阀，节流元件的安装位置可以在进油路、回油路或旁路中。
二、进油路节流调速：
1、速度负载特性方程υ =qT/A1 =KAT(pp-FL/A1)1/2/A1
2、功率损失ΔP = pPqY +Δpq1，其中pPqY是溢流损失，Δpq1是节流损失
3、对速度稳定性要求比较高的场合，可选用调速阀来实现进油节流调速
三、回油路节流调速
1、 速度负载特性方程
 υ =qT/A2 =KAT(ppA1/A2-FL/A2)1/2/A2
2、功率损失
 ΔP= pPqp –FLv =pPqP-(pPq1-p2q2) = pPqY+p2q2
3、特点：
承受负值负载能力：
1）回油节流调速回路因节流阀的液阻形成回油背压，所以能够承受负负载
2）回油节流调速回路中节流口产生的热油直接回油箱。
3）启动性能  
回油节流调速回路中，当泵启动向液压缸供油时，泵的流量会全部进入液压缸，造成活塞前冲
选用调速阀来实现回油节流调速，可提高其速度负载特性。
四、旁油路节流调速
1、速度负载特性：刚度低于进油路节流调速和回油路节流调速。
2、功率损失ΔP= pPqp –p1q1=p1Δq  
没有溢流损失，只有节流损失，回路效率较高。
五、容积调速回路：通过调整液压泵或液压马达的排量来调节执行元件的速度。根据执行元件类型分为泵-缸式和泵-马达式。
1、泵-缸式容积调速回路：变量泵与液压缸调速回路，该形式回路是开式回路
2、泵-马达式调速回路：
   1）变量泵—定量马达式--恒转矩调速
   2）定量泵—变量马达式--恒功率调速
   3）变量泵—变量马达式容积调速回路
第一阶段，将变量马达的排量VM调到 最大值并使之恒定，然后调节变量泵的排量VP从最小逐渐加大到最大值。
第二阶段，将变量泵的最大排量固定不变，然后调节变量马达的排量VM，使之从最大逐渐调到最小，马达的转速nM便继续升高。
六、快速运动与速度换接回路：
快速运动回路：使执行元件在某一工作阶段获得尽可能大的工作速度。 
速度换接回路：使执行元件在一个工作循环中由一种速度切换为另一种速度。

●6.3方向控制回路

液压执行元件除了在输出速度或转速、输出力或转矩方面有要求外，对其运动方向、 停止及其停止后的定位等性能也有不同的要求。通过控制进入执行元件液流的通断或变向来实现液压系统执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路称为方向控制回路。常用的方向控制回路有换向回路、锁紧回路。

●6.4多缸工作回路

在一个液压系统中，如 果由一个油源给多个执行元件供油，各执行元件会因回路中压力、流量的相互影响而在动作上受到牵制。可以通过压力、流量、行程控制来实现多执行元件预定动作的要求，这种控制回路就称为多执行元件（多缸）工作回路。
包含：
顺序动作回路、同步回路、互不干扰回路。

第七章典型液压系统分析

近年来，液压传动技术已经广泛应用于很多工程技术领域，由于液压系统所服务的主机的工作循环、 动作特点等各不相同，相应的各液压系统的组成、作用和特点也不尽相同。本章通过对机械设备的 典型液压系统的分析，进一步熟悉各液压元件在系统中的作用和各种基本回路的组成，并掌握分析液压系统的方法和步骤。

●7.1液压系统分析步骤

阅读一个较为复杂的液压系统图，大致可按以下步骤进行。
(1）了解设备的工艺对液压系统的动作要求。
(2）初步浏览整个系统，了解系统中包含有哪些元件，并以各个执行元件为中心，将系统分解为若干子系统。
(3）对每一子系统进行分析，搞清楚其中含有哪些基本回路，然后根据执行元件的动作要求，参照动作循环表读懂这一子系统。
 (4）根据液压设备中各执行元件间互锁、同步、防干涉等要求，分析各子系统之间的联系。
 (5）在全面读懂系统的基础上，归纳总结整个系统有哪些特点，以加深对系统的理解。

●7.2动力滑台液压系统分析

动力滑台是组合机床的一种通用部件。在滑台上可以配置各种工艺用途的切削头，例 如安装动力箱和主轴箱、钻削头、铣削头、镗削头、镗孔、车端面等。YT4543型组合机 床液压动力滑台可以实现多种不同的工作循环，其中一种比较典型的工作循环是：快进—一工进—二工进—死挡铁停留—快退—停止。系统中采用限压式变量叶片泵供油，并使液压缸差动连接以实现快速运动。由电液换向阀换向，用行程阀、液控顺序阀实现快进与工进的转换，用二位二通 电磁换向阀实现一工进和二工进之间的速度换接。为保证进给的尺寸精度，采用了死挡铁停留来限位。

第八章气压传动基础

简要介绍了气压传动的组成及工作原理、常用元件及基本回路，分析了比较常用的几种回路。

●8.1气压传动简介

典型的气压传动系统一般由四部分组成：气源装置、控制元件、执行元件和辅助元件。
1、气源装置，这是压缩空气的发生装置以及压缩空气的存储、净化的辅助装置。为系统提供合乎质量要求的压缩空气。
2、控制元件，它是控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类；还有能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；也有感测、转换、处理气动信号的元器件，如气动传感器及信号处理装置。
3、辅助元件，这是气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。最
4、执行元件，它是将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件，如气缸、气马达。
气压传动的优点：
1）空气取之不尽，节省购买、储存、运输的费用
2）用后空气排入大气，不必设回气管，不污染环境
3）空气在管内流动阻力小，压力损失小，便于输送
4）气动反应快，动作迅速，维护简单，管路不易堵塞
5）气动元件结构简单，易于制造、标准化、系列化、通用化
6）气动系统在恶劣工作环境中，安全可靠性优于液压等系统
7）气动系统可实现过载保护，可压缩性气体便于储存能量
8）气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象。
相对液压系统而言，第一，气动反应快，第二，空气流动阻力小、压力损失小，便于长距离输送，因此，公交车制动系统选用气压传动，而不是液压传动。
缺点：
1）空气的可压缩性大，在载荷变化时动作稳定性差；
2）工作压力较低，输出功率较小；
3）气信号传递的速度慢，不宜用于高速传递的回路中；
4）排气噪声大，需加消声器。

●8.2气压传动元件

1、气源装置。气源装置与液压系统中的液压泵一样，是动力源。
组成：
（1）气压发生装置，即空气压缩机；
（2）净化、储存压缩空气的装置和设备；
（3）传输压缩空气的管道系统；
（4）气动三联件。分水过滤器、减压阀和油雾器一起被称为气动三大件，三大件依次无管化连接而成的组件称为三联件。
安装次序：依进气方向分为分水过滤器、减压阀、油雾器
2、气动执行元件，其作用是将压缩空气的压力能转换为机械能。它包括气缸和气马达。
3、控制阀：
1）压力控制阀：
减压阀—气动三大件之一，用于稳定用气压力。
溢流阀—只作安全阀用。
顺序阀—由于气缸（马达）的软特性，很难用顺序阀实现两个执行元件的顺序动作。
2）流量控制阀：节流阀、单向节流阀、排气节流阀
3）方向控制阀。
（1）单向型方向控制阀--单向阀，气流只能一个方向流动而不能反向流动。梭阀，这是两个单向阀的组合，其作用相当于“或门”。快速排气阀，常装在换向阀与气缸之间，使气缸不通过换向阀而快速排出气体。
（2）换向型方向控制阀。根据控制方式不同，又可分为气压控制换向阀、电磁控制换向阀、机械控制换向阀和人力控制换向阀

●8.3气动基本回路

气动基本回路，主要可分为压力控制回路、换向回路、速度控制回路、位置控制回路和基本逻辑回路。

●8.4气动常用回路

按照回路功能区分，主要包括安全保护回路、同步动作回路、往复动作回路、计数回路和振荡回路。