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液壓與氣壓傳動(第三版) 版權信息
- ISBN：9787030751133
- 條形碼：9787030751133 ; 978-7-03-075113-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
液壓與氣壓傳動(第三版) 內容簡介
本書系統、全面地介紹液壓與氣壓傳動方面的知識，分為液壓傳動與氣壓傳動兩篇，共16章。**篇液壓傳動內容包括：液壓傳動基礎知識、液壓動力元件、液壓執行元件、液壓控制元件、液壓輔助裝置、液壓傳動系統基本回路、典型液壓系統、液壓系統的設計與計算、液壓伺服與電液比例控制。第二篇氣壓傳動內容包括：氣壓傳動基礎知識、氣源裝置及氣動輔助元件、氣動執行元件、氣動控制元件、氣壓傳動基本回路、氣壓傳動系統設計、氣壓傳動系統實例。本書深入淺出，內容豐富，系統性強。在注重基本原理和基本方法的同時，突出其應用，旨在培養學生的工程應用與設計能力。
液壓與氣壓傳動(第三版) 目錄
目錄
緒論 1
第1章 液壓傳動基礎知識 6
1.1 液壓油 6
1.1.1 液壓油的性質 6
1.1.2 對液壓油的要求和選用 9
1.1.3 液壓系統的污染控制 11
1.2 液體靜力學 12
1.2.1 靜壓力及其特性 12
1.2.2 靜壓力基本方程 12
1.2.3 壓力的表示法及單位 13
1.2.4 帕斯卡原理 13
1.2.5 靜壓力對固體壁面的作用力 14
1.3 流體動力學 14
1.3.1 基本概念 14
1.3.2 連續性方程 15
1.3.3 伯努利方程 15
1.3.4 動量方程 17
1.4 管道中的液流特性 18
1.4.1 流態與雷諾數 18
1.4.2 沿程壓力損失 20
1.4.3 局部壓力損失 21
1.4.4 管路系統中總壓力損失 22
1.5 孔口和縫隙流動 22
1.5.1 孔口流量公式 22
1.5.2 縫隙流動 24
1.6 液壓沖擊和空穴現象 26
1.6.1 液壓沖擊 26
1.6.2 空穴現象 27
習題 28
第2章 液壓動力元件 31
2.1 液壓泵概述 31
2.1.1 液壓泵的工作原理 31
2.1.2 液壓泵的基本性能參數 32
2.1.3 液壓泵的類型 33
2.1.4 液壓泵的圖形符號 34
2.2 齒輪泵 34
2.2.1 外嚙合齒輪泵 34
2.2.2 內嚙合齒輪泵 37
2.2.3 螺桿泵 38
2.3 葉片泵 39
2.3.1 雙作用葉片泵 39
2.3.2 單作用葉片泵 43
2.3.3 限壓式變量葉片泵 45
2.4 柱塞泵 47
2.4.1 徑向柱塞泵 47
2.4.2 軸向柱塞泵 48
2.5 液壓泵的使用 53
2.5.1 液壓泵類型的選用 53
2.5.2 液壓泵參數的確定 54
2.5.3 液壓泵的噪聲 54
習題 55
第3章 液壓執行元件 56
3.1 液壓馬達 56
3.1.1 液壓馬達概述 56
3.1.2 液壓馬達的工作原理 57
3.1.3 液壓馬達的基本參數和性能 58
3.1.4 液壓馬達的圖形符號 60
3.2 液壓缸 60
3.2.1 液壓缸的基本類型和特點 61
3.2.2 液壓缸的結構 66
3.2.3 液壓缸的設計計算 68
3.3 工程案例：汽車起重機的動力與執行元件 70
習題 71
第4章 液壓控制元件 73
4.1 概述 73
4.1.1 液壓閥的結構、工作原理及基本要求 73
4.1.2 液壓閥的分類 73
4.1.3 控制閥的性能參數 74
4.2 方向控制閥 74
4.2.1 單向閥 74
4.2.2 換向閥 76
4.3 壓力控制閥 83
4.3.1 溢流閥 83
4.3.2 減壓閥 88
4.3.3 順序閥 91
4.3.4 壓力繼電器 93
4.4 流量控制閥 93
4.4.1 常用的節流口形式及特點 94
4.4.2 節流口的流量特性及影響流量穩定的因素 95
4.4.3 普通節流閥 96
4.4.4 節流閥的壓力和溫度補償 97
4.5 插裝閥 99
4.5.1 插裝閥（插裝單元）的結構和工作原理100
4.5.2 插裝閥用作方向控制閥 100
4.5.3 插裝閥用作壓力控制閥 102
4.5.4 插裝閥用作流量控制閥 102
4.6 液壓閥的連接 103
習題 105
第5章 液壓輔助裝置 108
5.1 油箱和熱交換器 108
5.1.1 油箱 108
5.1.2 熱交換器 109
5.2 蓄能器 110
5.2.1 蓄能器的功用 110
5.2.2 蓄能器的類型 111
5.2.3 蓄能器的容量計算 112
5.2.4 蓄能器的使用和安裝 113
5.3 過濾器 113
5.3.1 過濾器的功用和基本要求 113
5.3.2 過濾器的分類 114
5.3.3 過濾器的安裝 115
5.4 管件及壓力表輔件 115
5.4.1 管件 115
5.4.2 壓力表輔件 117
5.5 密封裝置 118
5.5.1 密封裝置的作用和對密封裝置的要求 118
5.5.2 密封裝置的類型和特點 119
習題 121
第6章 液壓傳動系統基本回路 122
6.1 壓力控制回路 122
6.1.1 增壓回路 122
6.1.2 卸荷回路 123
6.1.3 保壓回路 124
6.1.4 鎖緊回路 125
6.2 速度控制回路 126
6.2.1 調速回路 126
6.2.2 快速運動回路 138
6.2.3 速度換接回路 139
6.3 方向控制回路 140
6.4 多執行元件控制回路 141
6.4.1 順序動作回路 142
6.4.2 同步回路 143
6.4.3 互不干擾回路 144
6.5 節能回路 145
6.5.1 功率適應回路 145
6.5.2 二次調節回路 146
6.5.3 負載感應調速回路 147
6.5.4 能量回收回路 147
6.6 工程案例：飛機起落架液壓系統 148
習題 149
第7章 典型液壓系統 152
7.1 組合機床動力滑臺液壓系統 153
7.1.1 概述 153
7.1.2 YT4543型動力滑臺液壓系統的工作原理 153
7.1.3 YT4543型動力滑臺液壓系統的特點155
7.2 M1432A型萬能外圓磨床的液壓系統 155
7.2.1 概述 155
7.2.2 M1432型外圓磨床液壓系統工作原理 155
7.2.3 M1432A萬能外圓磨床液壓系統的特點 158
7.3 壓力機液壓系統 158
7.3.1 概述 158
7.3.2 3150kN通用液壓機液壓系統工作原理及特點 159
7.3.3 3150kN液壓機插裝閥集成系統原理 162
7.4 機械手液壓系統 164
7.4.1 概述 164
7.4.2 JS01工業機械手液壓系統工作原理及特點 165
習題 168
第8章 液壓系統的設計與計算 170
8.1 液壓系統設計步驟 170
8.1.1 明確設計要求，進行工況分析 170
8.1.2 液壓系統主要參數的確定 172
8.1.3 擬定液壓系統原理圖 173
8.1.4 液壓元件的計算和選擇 174
8.1.5 驗算液壓系統的性能 175
8.1.6 繪制工作圖，編制技術文件 177
8.2 液壓系統的節能設計 177
8.3 液壓系統的設計計算舉例 178
8.3.1 設計要求及工況分析 179
8.3.2 確定液壓系統主要參數 180
8.3.3 設計液壓系統原理圖 181
8.3.4 選擇液壓元件 182
8.3.5 驗算液壓系統的性能 184
習題 186
第9章 液壓伺服與電液比例控制 188
9.1 液壓伺服控制 188
9.1.1 液壓伺服系統的工作原理與基本組成 188
9.1.2 電液伺服閥 191
9.1.3 電液伺服系統應用舉例 193
9.2 電液比例控制 194
9.2.1 電液比例閥的特點及分類 194
9.2.2 電液比例壓力閥 194
9.2.3 電液比例流量閥 196
9.2.4 電液比例方向閥 197
9.3 電液數字閥 198
9.3.1 二進制組合數字閥 198
9.3.2 增量式數字閥 198
9.3.3 數字高速開關閥 199
9.4 電液比例控制系統實例-折彎機同步控制回路 200
習題 202
第二篇氣壓傳動
第10章 氣壓傳動基礎知識 203
10.1 空氣的物理性質 203
10.1.1 空氣的組成 203
10.1.2 空氣的性質 203
10.1.3 濕空氣及其特性參數 204
10.2 氣體的流動規律 205
10.2.1 氣體流動的基本方程 205
10.2.2 聲速和馬赫數 206
10.2.3 氣體在管道中的流動特性 206
10.2.4 氣體管道的阻力計算 207
10.3 氣動元件的通流能力 207
10.3.1 有效截面積犛值 207
10.3.2 通流能力犆值 208
10.3.3 流量q值 209
習題209
第11章 氣源裝置及氣動輔助元件 210
11.1 氣源裝置 210
11.1.1 氣動系統對壓縮空氣品質的要求 210
11.1.2 氣源裝置的組成和布置 210
11.1.3 氣壓發生裝置 211
11.2 壓縮空氣凈化、儲存裝置 212
11.2.1 后冷卻器 212
11.2.2 油水分離器 213
11.2.3 儲氣罐 213
11.2.4 干燥器 213
11.3 氣動三聯件 214
11.3.1 分水過濾器 214
11.3.2 油霧器 214
11.4 氣動系統的管道設計 216
11.5 氣動輔助元件 217
11.5.1 消聲器 217
11.5.2 轉換器 218
11.5.3 程序器 219
11.5.4 延時器 220
習題 220
第12章 氣動執行元件 221
12.1 氣缸 221
12.1.1 氣缸分類 221
12.1.2 普通氣缸 222
12.1.3 特殊氣缸 222
12.2 氣動馬達 225
習題 225
第13章 氣動控制元件 226
13.1 方向控制閥 226
13.1.1 方向控制閥的類型及主要特點 226
13.1.2 單向型控制閥 226
13.1.3 換向型控制閥 228
13.2 壓力控制閥 232
13.2.1 減壓閥 232
13.2.2 溢流閥（安全閥） 234
13.2.3 順序閥 234
13.3 流量控制閥 235
13.3.1 節流閥和單向節流閥 235
13.3.2 排氣節流閥 236
13.3.3 柔性節流閥 236
13.4 氣動邏輯元件 237
13.4.1 氣動邏輯元件的分類及主要特點 237
13.4.2 高壓截止式邏輯元件 237
13.4.3 高壓膜片式邏輯元件 239
緒論 1
第1章 液壓傳動基礎知識 6
1.1 液壓油 6
1.1.1 液壓油的性質 6
1.1.2 對液壓油的要求和選用 9
1.1.3 液壓系統的污染控制 11
1.2 液體靜力學 12
1.2.1 靜壓力及其特性 12
1.2.2 靜壓力基本方程 12
1.2.3 壓力的表示法及單位 13
1.2.4 帕斯卡原理 13
1.2.5 靜壓力對固體壁面的作用力 14
1.3 流體動力學 14
1.3.1 基本概念 14
1.3.2 連續性方程 15
1.3.3 伯努利方程 15
1.3.4 動量方程 17
1.4 管道中的液流特性 18
1.4.1 流態與雷諾數 18
1.4.2 沿程壓力損失 20
1.4.3 局部壓力損失 21
1.4.4 管路系統中總壓力損失 22
1.5 孔口和縫隙流動 22
1.5.1 孔口流量公式 22
1.5.2 縫隙流動 24
1.6 液壓沖擊和空穴現象 26
1.6.1 液壓沖擊 26
1.6.2 空穴現象 27
習題 28
第2章 液壓動力元件 31
2.1 液壓泵概述 31
2.1.1 液壓泵的工作原理 31
2.1.2 液壓泵的基本性能參數 32
2.1.3 液壓泵的類型 33
2.1.4 液壓泵的圖形符號 34
2.2 齒輪泵 34
2.2.1 外嚙合齒輪泵 34
2.2.2 內嚙合齒輪泵 37
2.2.3 螺桿泵 38
2.3 葉片泵 39
2.3.1 雙作用葉片泵 39
2.3.2 單作用葉片泵 43
2.3.3 限壓式變量葉片泵 45
2.4 柱塞泵 47
2.4.1 徑向柱塞泵 47
2.4.2 軸向柱塞泵 48
2.5 液壓泵的使用 53
2.5.1 液壓泵類型的選用 53
2.5.2 液壓泵參數的確定 54
2.5.3 液壓泵的噪聲 54
習題 55
第3章 液壓執行元件 56
3.1 液壓馬達 56
3.1.1 液壓馬達概述 56
3.1.2 液壓馬達的工作原理 57
3.1.3 液壓馬達的基本參數和性能 58
3.1.4 液壓馬達的圖形符號 60
3.2 液壓缸 60
3.2.1 液壓缸的基本類型和特點 61
3.2.2 液壓缸的結構 66
3.2.3 液壓缸的設計計算 68
3.3 工程案例：汽車起重機的動力與執行元件 70
習題 71
第4章 液壓控制元件 73
4.1 概述 73
4.1.1 液壓閥的結構、工作原理及基本要求 73
4.1.2 液壓閥的分類 73
4.1.3 控制閥的性能參數 74
4.2 方向控制閥 74
4.2.1 單向閥 74
4.2.2 換向閥 76
4.3 壓力控制閥 83
4.3.1 溢流閥 83
4.3.2 減壓閥 88
4.3.3 順序閥 91
4.3.4 壓力繼電器 93
4.4 流量控制閥 93
4.4.1 常用的節流口形式及特點 94
4.4.2 節流口的流量特性及影響流量穩定的因素 95
4.4.3 普通節流閥 96
4.4.4 節流閥的壓力和溫度補償 97
4.5 插裝閥 99
4.5.1 插裝閥（插裝單元）的結構和工作原理100
4.5.2 插裝閥用作方向控制閥 100
4.5.3 插裝閥用作壓力控制閥 102
4.5.4 插裝閥用作流量控制閥 102
4.6 液壓閥的連接 103
習題 105
第5章 液壓輔助裝置 108
5.1 油箱和熱交換器 108
5.1.1 油箱 108
5.1.2 熱交換器 109
5.2 蓄能器 110
5.2.1 蓄能器的功用 110
5.2.2 蓄能器的類型 111
5.2.3 蓄能器的容量計算 112
5.2.4 蓄能器的使用和安裝 113
5.3 過濾器 113
5.3.1 過濾器的功用和基本要求 113
5.3.2 過濾器的分類 114
5.3.3 過濾器的安裝 115
5.4 管件及壓力表輔件 115
5.4.1 管件 115
5.4.2 壓力表輔件 117
5.5 密封裝置 118
5.5.1 密封裝置的作用和對密封裝置的要求 118
5.5.2 密封裝置的類型和特點 119
習題 121
第6章 液壓傳動系統基本回路 122
6.1 壓力控制回路 122
6.1.1 增壓回路 122
6.1.2 卸荷回路 123
6.1.3 保壓回路 124
6.1.4 鎖緊回路 125
6.2 速度控制回路 126
6.2.1 調速回路 126
6.2.2 快速運動回路 138
6.2.3 速度換接回路 139
6.3 方向控制回路 140
6.4 多執行元件控制回路 141
6.4.1 順序動作回路 142
6.4.2 同步回路 143
6.4.3 互不干擾回路 144
6.5 節能回路 145
6.5.1 功率適應回路 145
6.5.2 二次調節回路 146
6.5.3 負載感應調速回路 147
6.5.4 能量回收回路 147
6.6 工程案例：飛機起落架液壓系統 148
習題 149
第7章 典型液壓系統 152
7.1 組合機床動力滑臺液壓系統 153
7.1.1 概述 153
7.1.2 YT4543型動力滑臺液壓系統的工作原理 153
7.1.3 YT4543型動力滑臺液壓系統的特點155
7.2 M1432A型萬能外圓磨床的液壓系統 155
7.2.1 概述 155
7.2.2 M1432型外圓磨床液壓系統工作原理 155
7.2.3 M1432A萬能外圓磨床液壓系統的特點 158
7.3 壓力機液壓系統 158
7.3.1 概述 158
7.3.2 3150kN通用液壓機液壓系統工作原理及特點 159
7.3.3 3150kN液壓機插裝閥集成系統原理 162
7.4 機械手液壓系統 164
7.4.1 概述 164
7.4.2 JS01工業機械手液壓系統工作原理及特點 165
習題 168
第8章 液壓系統的設計與計算 170
8.1 液壓系統設計步驟 170
8.1.1 明確設計要求，進行工況分析 170
8.1.2 液壓系統主要參數的確定 172
8.1.3 擬定液壓系統原理圖 173
8.1.4 液壓元件的計算和選擇 174
8.1.5 驗算液壓系統的性能 175
8.1.6 繪制工作圖，編制技術文件 177
8.2 液壓系統的節能設計 177
8.3 液壓系統的設計計算舉例 178
8.3.1 設計要求及工況分析 179
8.3.2 確定液壓系統主要參數 180
8.3.3 設計液壓系統原理圖 181
8.3.4 選擇液壓元件 182
8.3.5 驗算液壓系統的性能 184
習題 186
第9章 液壓伺服與電液比例控制 188
9.1 液壓伺服控制 188
9.1.1 液壓伺服系統的工作原理與基本組成 188
9.1.2 電液伺服閥 191
9.1.3 電液伺服系統應用舉例 193
9.2 電液比例控制 194
9.2.1 電液比例閥的特點及分類 194
9.2.2 電液比例壓力閥 194
9.2.3 電液比例流量閥 196
9.2.4 電液比例方向閥 197
9.3 電液數字閥 198
9.3.1 二進制組合數字閥 198
9.3.2 增量式數字閥 198
9.3.3 數字高速開關閥 199
9.4 電液比例控制系統實例-折彎機同步控制回路 200
習題 202
第二篇氣壓傳動
第10章 氣壓傳動基礎知識 203
10.1 空氣的物理性質 203
10.1.1 空氣的組成 203
10.1.2 空氣的性質 203
10.1.3 濕空氣及其特性參數 204
10.2 氣體的流動規律 205
10.2.1 氣體流動的基本方程 205
10.2.2 聲速和馬赫數 206
10.2.3 氣體在管道中的流動特性 206
10.2.4 氣體管道的阻力計算 207
10.3 氣動元件的通流能力 207
10.3.1 有效截面積犛值 207
10.3.2 通流能力犆值 208
10.3.3 流量q值 209
習題209
第11章 氣源裝置及氣動輔助元件 210
11.1 氣源裝置 210
11.1.1 氣動系統對壓縮空氣品質的要求 210
11.1.2 氣源裝置的組成和布置 210
11.1.3 氣壓發生裝置 211
11.2 壓縮空氣凈化、儲存裝置 212
11.2.1 后冷卻器 212
11.2.2 油水分離器 213
11.2.3 儲氣罐 213
11.2.4 干燥器 213
11.3 氣動三聯件 214
11.3.1 分水過濾器 214
11.3.2 油霧器 214
11.4 氣動系統的管道設計 216
11.5 氣動輔助元件 217
11.5.1 消聲器 217
11.5.2 轉換器 218
11.5.3 程序器 219
11.5.4 延時器 220
習題 220
第12章 氣動執行元件 221
12.1 氣缸 221
12.1.1 氣缸分類 221
12.1.2 普通氣缸 222
12.1.3 特殊氣缸 222
12.2 氣動馬達 225
習題 225
第13章 氣動控制元件 226
13.1 方向控制閥 226
13.1.1 方向控制閥的類型及主要特點 226
13.1.2 單向型控制閥 226
13.1.3 換向型控制閥 228
13.2 壓力控制閥 232
13.2.1 減壓閥 232
13.2.2 溢流閥（安全閥） 234
13.2.3 順序閥 234
13.3 流量控制閥 235
13.3.1 節流閥和單向節流閥 235
13.3.2 排氣節流閥 236
13.3.3 柔性節流閥 236
13.4 氣動邏輯元件 237
13.4.1 氣動邏輯元件的分類及主要特點 237
13.4.2 高壓截止式邏輯元件 237
13.4.3 高壓膜片式邏輯元件 239
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液壓與氣壓傳動(第三版) 節選
緒論 液壓與氣壓傳動是以有壓流體（液壓油或壓縮空氣）為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動形式，又稱為流體傳動。它們都是利用各種元件組成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有機地組合成具有一定控制功能的傳動系統來實現能量的傳遞、轉換與控制。近年來，隨著機電一體化技術的發展，液壓與氣壓傳動與微電子、計算機技術相結合，進入了一個新的發展階段，已成為機械設備中發展*快的技術之一。 1.液壓與氣壓傳動的工作原理 液壓與氣壓傳動的基本工作原理是相似的，現以圖1所示的液壓千斤頂為例，簡述液壓傳動的工作原理。當向上提起手柄使小液壓缸1的活塞上移時，小液壓缸下腔容積增大而形成局部真空，單向閥2關閉，油箱4的油液在大氣壓作用下經吸油管頂開單向閥3進入小液壓缸下腔。當向下壓動手柄使小液壓缸的活塞下移時，小液壓缸下腔容積減小，油液受擠壓而壓力升高，單向閥3關閉，單向閥2打開，小液壓缸下腔的油液經排油管進入大液壓缸6下腔，推動大活塞上移頂起重物。如此不斷扳動手柄，油液就不斷進入大液壓缸下腔，將重物逐漸舉起。如果打開截止閥5，大液壓缸下腔油液在重物作用下排回油箱，重物下移回到原始位置。 其中，手柄、小液壓缸1、單向閥2和3一起完成吸油與排油，將手柄杠桿的機械能轉換為油液的壓力能輸出，稱為（手動）液壓泵。大液壓缸6將液壓能轉換為機械能輸出，舉起重物，稱為（舉升）液壓缸。它們組成了*簡單的液壓傳動系統，實現了力、運動和功率的傳遞。 1）力比例關系 在圖1中，設大液壓缸活塞面積為A2，重物作用在活塞上的負載為F2，則該力在大液壓缸下腔產生的壓力為P=F2/A2。根據帕斯卡原理：“在密閉容器內，施加于靜止液體上的壓力可以等值地傳遞到液體各點”，此壓力將以同樣大小傳給作用面積為犃1的小液壓缸活塞。為了克服負載使重物上升，作用在小液壓缸活塞上的力應為 （1） 由式（1）可知，如果A2很大，A1很小，則只需很小的力F1便能克服很大的負載F2而舉起重物。可見這是一個力的放大機構，即液壓傳動具有增力效應。 由式（1）還可以看出，F2越大，即負載越大，則油腔的壓力P也就越大；反之亦然。這說明系統中的工作壓力取決于負載，這是液壓與氣壓傳動的一個重要特征。 2）運動關系 如果不考慮液體的可壓縮性、泄漏和缸體、管路的變形，小液壓缸排出的液體體積應等于進入大液壓缸的液體體積。設小液壓缸活塞的位移為h，大液壓缸活塞的位移為犺，則 （2） 兩邊同除以時間t，整理后得（3） 式中，v1、v2為小液壓缸活塞的速度和大液壓缸活塞的速度；q1、q2為小液壓缸輸出的流量和大液壓缸輸入的流量。 由此可見，這又是一個速度變換機構，其速度的變換和傳遞是靠液體容積變化相等的原則進行的。式（3）還表明活塞的運動速度只取決于輸入流量的大小，而與負載無關，這是液壓與氣壓傳動的又一個重要特征。 3）功率關系 由式（1）和式（3）得（4） 式（4）左端為輸入功率，右端為輸出功率，這說明在不計損失的情況下，輸入功率等于輸出功率。由式（1）和式（4）得 （5） 從式（5）可以看出，小液壓缸將扳動手柄的機械功率F1，v1轉換成液壓功率pq1輸入系統，經系統傳遞后變為液壓功率pq，再由大液壓缸將液壓功率pq2轉換為機械功率F2，v2輸出。 可見液壓與氣壓傳動是以流體的壓力能來傳遞動力的，系統中功率是壓力和流量之積，壓力和流量是流體傳動中兩個*基本、*重要的參數。 2.液壓與氣壓傳動系統的組成 工程實際中的液壓傳動系統，除了液壓泵和液壓執行元件外，還需設置控制元件來控制執行元件的運動方向、運動速度和*大推力，設置輔助元件以保證系統正常工作。現以圖2所示的機床工作臺驅動液壓傳動系統為例，說明液壓傳動系統的組成。 系統的工作原理是：夜壓泵3由電動機帶動旋轉后，從油箱1經過過濾器2吸油，并經液壓泵輸出進人壓力油路。當換向閥5閥芯處于圖2所示右端位置時，壓力油經節流閥4、換向閥5和管道9進人液壓缸7的左腔，推動活塞向右運動。液壓缸右腔的油液經管道6、換向閥5和管道10流回油箱。若換向閥閥芯處于左端位置，液壓缸活塞就反向運動。若換向閥閥芯停在中間位置，壓力油不能進人液壓缸，液壓缸活塞就停止不動。 改變節流閥4的開口，可以改變進人液壓缸的流量，從而控制液壓缸活塞的運動速度。液壓泵排出的多余油液經溢流閥11和管道12流回油箱。 液壓缸的工作壓力是由負載決定的。液壓泵出口壓力由溢流閥11調定，其調定值為液壓缸的*大工作壓力與油液流經各閥和管道進人液壓缸的壓力損失之總和。溢流閥的調定值決定了液壓缸的*大推力，因此，溢流閥對系統具有過載保護作用。 由上例可以看出，液壓傳動系統主要由以下五部分組成。 （1）能源裝置。把機械能轉換成液壓能的裝置。*常見的是液壓泵，它為液壓系統提供壓力油。 （2）執行元件。把油液的液壓能轉換成機械能輸出的裝置，包括做直線運動的液壓缸、做回轉運動的液壓馬達。 （3）控制元件。對系統中油液壓力、流量和流動方向進行控制或調節的裝置，如上例中的溢流閥、節流閥和換向閥等。 （4）浦助元件。保證系統正常工作所需的上述三種以外的其他裝置，如油箱、過濾器、油管、蓄能器等。 （5）傳動介質。傳遞能量的流體，即液壓油。 氣壓傳動系統與液壓傳動系統的組成相似，除了能源裝置為輸出壓縮空氣的氣源裝置，執行元件是氣缸或氣馬達，控制元件是氣動閥，輔助元件是分水過濾器、油霧器、消聲器、管件等外，常常還裝有完成邏輯功能的邏輯元件等。 圖2（a）是一種半結構式的系統原理結構示意圖，它直觀性強，容易理解，但繪制起來比較麻煩。為了簡化液壓與氣壓傳動系統的表示方法，通常采用圖形符號來繪制系統原理圖。圖形符號脫離了元件的具體結構，只表示元件的具體職能，用它表達元件的作用和整個系統的原理簡單明了，便于繪制。我國已制定出《液壓傳動系統及元件圖形符號和回路圖第1部分:用于常規用途和數據處理的圖形符號KGB/T786.1-2009）。圖2（b）就是按該標準繪制的圖2（a）所示系統的原理圖形符號圖。 3.液壓與氣壓傳動的優、缺點 1）與機械傳動和電氣傳動相比，液壓傳動的優點 （1）功率質量比大。在同等功率下，液壓裝置的體積小、質量輕，即功率密度大。例如，液壓馬達的質量為同等功率電動機的12%～20%。當液壓系統采用高壓時，則更容易獲得很大的力或力矩。 （2）工作平穩。液壓油幾乎不可壓縮，且具有吸振能力，因此執行元件運動平穩。同時，因其慣性小、反應快，所以易于快速啟動、制動和頻繁換向。 （3）無級調速。能在運行過程中進行無級調速，調速方便，調速范圍大。 （4）自動控制。與電氣、電子或氣動控制相配合，易于對液體壓力、流量和方向進行調節或控制，實現系統的遠程操縱和自動控制。 （5）過載保護。可方便地利用壓力閥控制系統的壓力，從而防止過載，避免事故發生。 （6）元件壽命長。液壓系統中使用的介質大多為礦物油，它對液壓元件產生潤滑作用，因而兀件壽命較長。 （7）標準化、系列化和通用化。液壓元件標準化、系列化和通用化程度較高，有利于縮短液壓系統的設計、制造周期，并可降低制造成本。 2）液壓傳動的缺點 （1）易出現泄漏。液壓系統的油壓較高，液壓油容易通過密封或間隙產生泄漏，引起液壓介質消耗，并引起環境污染。 （2）傳動效率低。液壓傳動在能量傳遞過程中，常存在較多的能量損失（壓力損失和流量損失等），使傳動效率較低。 （3）傳動比不準確。由于傳動介質的可壓縮性、泄漏和管路彈性變形等因素影響，液壓系統不能嚴格保證定比傳動。 （4）對溫度敏感。油液的黏度隨溫度而變，黏度變化引起流量、泄漏量和阻力變化，容易引起工作機構運動不穩定。 （5）制造成本高。為了減少泄漏，對液壓元件的制造精度要求較高，從而提高了制造成本。 3）與液壓傳動相比，氣壓傳動的獨*優點 （1）空氣可以從大氣中取之不盡，無傳動介質成本問題。傳動介質泄漏后，除引起部分功率損失外，不會污染環境。 （2）空氣的黏度很小，在管路中的壓力損失遠遠小于液壓傳動系統，因此壓縮空氣便于集中供應和遠程傳輸。 （3）壓縮空氣的工作壓力較低（一般在1.OMPa以下），因此對元件材料和制造精度的要求較低。 （4）維護簡單，使用安全，沒有防爆問題，并且便于實現過載保護。 （5）氣動元件可以根據不同場合，采用相應材料，使其能夠在惡劣的環境（如強振動、強沖擊、強腐蝕和強輻射等）下正常工作。 4）與電氣傳動、液壓傳動相比，氣壓傳動的缺點 （1）氣壓傳動裝置的信號傳遞較慢，僅限制在聲速范圍內，所以它的工作頻率和響應速度遠不如電子裝置，并且信號會產生較大的失真和遲滯，因此不便于構成較復雜的回路。 （2）空氣的壓縮性遠遠大于液壓油的壓縮性，所以在動作的響應能力、速度的平穩性上不如液壓傳動。 （3）氣壓傳動出力較小，且傳動效率較低。 總的來說，液壓傳動與氣壓傳動的優點是主要的，它們的缺點將隨著科學技術的進步，逐步得到克服或改善。 4.液壓與氣壓傳動的應用及發展概況 液壓與氣壓傳動在國民經濟各個部門中的應用廣泛，出發點不盡相同。例如，工程機械、礦山機械、壓力機械和航空工業中采用液壓傳動主要因其結構簡單、體積小、質量輕、輸出力大；幾床上采用液壓傳動主要因其運動平穩、易于實現無級調速、易于實現頻繁換向、易于實現自動化；在電子工業、印刷機械、包裝機械、食品機械等行業應用氣壓傳動主要是取其操作方便，且無油、無污染的特點。 液壓傳動技術的發展是與流體力學理論的發展密切相關的。1650年帕斯卡提出了靜止液體的壓力傳遞規律——帕斯卡原理，1686年牛頓揭示了黏性液體的內摩擦定律，18世紀相繼建立了流體力學的兩個重要原理——連續性方程和伯努利能量方程，這些理論成就為液壓技術的發展奠定了基礎。 18世紀末，世界上**臺水壓機在英國誕生，標志著液壓傳動技術開始進入工程領域。但是，液壓傳動技術在工業上被廣泛采用并獲得較快發展卻是在20世紀中期。第二次世界大戰期間，軍事工業迫切需要提供反應速度快、動作精確和輸出功率大的液壓傳動及控制裝置，因而出現了以電液伺服系統為代表的高精度液壓元件和控制系統，促使液壓傳動技術得到了迅速發展。20世紀50年代，液壓傳動技術快速轉入民用工業，在機床、工程機械、農用機械、汽車、船舶等行業得到了大幅度的應用和發展。60年代以后，隨著原子能、空間技術、電子技術等方面的迅速發展，液壓傳動技術不斷向著更廣闊的領域滲透，已發展成為具有傳動、檢測和控制技術特征的一門完整的自動化技術。 20世紀后期，隨著液壓機械自動化程度的不斷提高，所用液壓元件的數量急劇增加，因而元件小型化、集成化就成為液壓傳動技術發展的必然趨勢。隨著傳感器技術、微電子技術的發展以及與液壓技術的緊密結合，出現了電液比例控制閥、電液比例控制泵和馬達、數字閥等機電一體化器件，使液壓技術向著高度集成化和柔性化的方向發展。 計算機技術的應用，使液壓元件和液壓系統的計算機輔助設計、輔助測試、計算機仿真和計算機控制得到快速發展，不僅提高了液壓系統的設計和開發效率，也提高了液壓設備的自動化水平。 隨著液壓傳動技術向高壓、高速、大流量方向發展，降低噪聲、防止漏油便成為突出的問題。近年來，在新型密封和無泄漏管件的開發、液壓元件和系統的優化設計等方面取得了重要的進展。 液壓傳動技術在發展初期，一直以水作為傳動介質。直到20世紀初，隨著石油工業
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