派克液壓技術(shù)基礎(chǔ)

派克液壓技術(shù)基礎(chǔ)第一頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一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(duì)力、運(yùn)動(dòng)以及功率進(jìn)行傳遞?；瑒?dòng)

負(fù)載固體鋼桿機(jī)械傳動(dòng)滑動(dòng)

負(fù)載液壓傳動(dòng)封閉油液缸體活塞何謂液壓傳動(dòng)2第二頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一流體傳動(dòng)與控制（液壓與氣動(dòng)）

FluidPower

在密閉的回路（或系統(tǒng)）中，以受壓流體為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、傳遞、控制和分配的技術(shù)。簡(jiǎn)稱“液壓及氣動(dòng)”液壓傳動(dòng)技術(shù)

Hydraulics-

以液體為工作介質(zhì)的流體傳動(dòng)及控制技術(shù)，簡(jiǎn)稱“液壓”。 在液壓傳動(dòng)中，能量通過(guò)管路系統(tǒng)以壓力液流的形式被控制和傳遞到液壓執(zhí)行元件上進(jìn)行做功。氣動(dòng)技術(shù)

Pneumatics-

以壓縮空氣為工作介質(zhì)的流體傳動(dòng)及控制技術(shù)，簡(jiǎn)稱“氣動(dòng)”液力傳動(dòng)技術(shù)

Hydrodynamics-

利用液體壓力勢(shì)能和動(dòng)能的流體傳動(dòng)及控制技術(shù)。簡(jiǎn)稱“液力”何謂液壓傳動(dòng)-幾個(gè)基本概念3第三頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一封閉油液液壓系統(tǒng)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(duì)固體表面的作用力等于壓力乘以作用面積；當(dāng)力作用在自由物體上時(shí)，該物體將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)加速度，并由此產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，引起作功。液壓傳動(dòng)4第四頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊，功率-重量比大。輸出功率大而重量輕且安裝尺寸??；動(dòng)力能輕易地通過(guò)管道進(jìn)行傳輸，傳遞距離較長(zhǎng)；元件安裝靈活，可按實(shí)際需要選擇最恰當(dāng)?shù)奈恢?；生產(chǎn)率高，操作人員可利用手柄、腳踏板等先導(dǎo)控制元件，以遙控的方式輕松自在地同時(shí)控制多個(gè)功能。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能與現(xiàn)代電氣和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)緊密結(jié)合，對(duì)大功率的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制；易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，并不會(huì)損壞液壓元件和系統(tǒng)液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)5第五頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一缺點(diǎn)噪聲；外部泄漏，會(huì)造成環(huán)境污染，即使是少量的礦物油漏泄，也會(huì)毀壞大片的地表水；不過(guò)現(xiàn)在已越來(lái)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(zhì)中的污染物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)變質(zhì)、元件磨損、系統(tǒng)性能惡化；對(duì)環(huán)境溫度較敏感，溫度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響甚至破壞元件的可靠性和系統(tǒng)的性能。液壓油液中的氣體會(huì)破壞系統(tǒng)的剛性，引起氣穴，導(dǎo)致液壓泵和其它液壓元件的損壞。液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)6第六頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1 力學(xué)基本定律牛頓第一定律，靜力平衡公式：

如果一個(gè)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(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。換言之，如果一個(gè)物體處于平衡狀態(tài)，則其所受全部作用力的合力為零。

牛頓第二定律，動(dòng)力學(xué)公式：液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論7第七頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一液壓技術(shù)的基礎(chǔ)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(chǎn)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第八頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論外部作用力產(chǎn)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第九頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論

大氣壓力包圍地球的大氣是有重量的，也會(huì)產(chǎn)生壓力，這種由大氣產(chǎn)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(diǎn)(零)計(jì)量的壓力值。

絕對(duì)壓力以絕對(duì)零壓力為基點(diǎn)(零)計(jì)量的壓力值。(barA)

真空度低于大氣壓力的絕對(duì)壓力與大氣壓力的差值。10第十頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論帕斯卡原理在密閉容器內(nèi)的平衡液體中，任意一點(diǎn)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(diǎn)，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第十一頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論流體的能量守恒-柏努利(Bernoulli)

方程水頭(比勢(shì)能-

單位重量的勢(shì)能)壓力頭(比壓能-

單位重量的壓力能)速度頭(比動(dòng)能-

單位重量的動(dòng)能)或液體重量產(chǎn)生的壓力壓力背壓-速度對(duì)應(yīng)的壓力值12第十二頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一高壓區(qū)低壓區(qū)液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論柏努利(Bernoulli)原理應(yīng)用實(shí)例：機(jī)翼的升力13第十三頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一

10000N

100bar液壓系統(tǒng)中的壓力由負(fù)載或元件對(duì)油液的阻力所產(chǎn)生。

液壓泵泵出的是流量，而不是壓力。液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論14第十四頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一油液總是進(jìn)入阻力最小的通路

即：對(duì)于并聯(lián)的負(fù)載，最輕(要求的工作壓力最低)的負(fù)載

最先動(dòng)作，動(dòng)作完成后，其它負(fù)載再按輕重依次動(dòng)作。5000N10000NAB液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論15第十五頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一5 流量流量為單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)封閉截面的流體體積。液壓系統(tǒng)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(tǒng)中流量意味著負(fù)載速度的大小。液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論16第十六頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一流量的連續(xù)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(huì)生成流量，因此：串聯(lián)管道中流量處處相同； Q1=Q2

或 A1v1=A2v2對(duì)于液壓系統(tǒng)的一個(gè)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(shù)的基礎(chǔ)理論17第十七頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一液壓缸活塞桿(執(zhí)行機(jī)構(gòu)，負(fù)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(shù)的基礎(chǔ)理論18第十八頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一6 功率功率為單位時(shí)間內(nèi)所做的功。做功通常是在一定的時(shí)間內(nèi)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(shù)的基礎(chǔ)理論19第十九頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一7 油液流經(jīng)節(jié)流孔的流量公式薄壁小孔（l/d0.5)

μ

-流量系數(shù)，當(dāng)截面變化很大時(shí)可取為0.62細(xì)長(zhǎng)孔（l/d≥4)節(jié)流孔流量公式(L/min)(cm3/s)(cm3/s)-0.5~1液壓技術(shù)的基礎(chǔ)理論20第二十頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一8

液體的基本性質(zhì)

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(jù)任何形狀液體相對(duì)地不可壓縮

由于液體分子間接觸緊密，

液體表現(xiàn)出固體的一種性

質(zhì)，即相對(duì)地不可壓縮。由于液體相對(duì)地不可壓縮，并且能夠占據(jù)任何容器的形狀，所以它在力的傳遞方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。受壓油液液壓油液21第二十一頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一10 液體粘度

本質(zhì)：實(shí)際流體的內(nèi)摩擦力動(dòng)力粘度：

按牛頓液體內(nèi)摩擦定律：

μ– 動(dòng)力粘度系數(shù)

dv– 相鄰油膜層間的相對(duì)滑動(dòng)速度

dy–相鄰油膜層的間隔距離運(yùn)動(dòng)粘度：賽波特通用秒

-

液體粘度的一種計(jì)量方法(簡(jiǎn)稱賽氏秒SUS或SSU)

賽波特粘度計(jì)：在容器中倒入液體，加熱至規(guī)定的溫度。在保持該溫度的狀態(tài)下拔掉容器底部的塞子，同時(shí)按動(dòng)秒表，紀(jì)錄液體流入燒瓶的容積達(dá)到60mL時(shí)的時(shí)間，該時(shí)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第二十二頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一液壓油液粘度與潤(rùn)滑性油液對(duì)金屬表面的浸潤(rùn)性粘度越大，形成的油膜越厚良好的潤(rùn)滑要求相對(duì)運(yùn)動(dòng)的金屬表面間形成適當(dāng)厚度的油膜粘度隨溫度變化

粘-溫特性23第二十三頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一液壓油液粘度隨溫度變化

-粘溫指數(shù)IV(ViscosityIndex)24第二十四頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一9液壓系統(tǒng)對(duì)工作液體的基本要求潤(rùn)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(guān)）；

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

氧化抑止劑不易變質(zhì)及孳生細(xì)菌?？箽馀菪?消泡添加劑蒸汽壓低，不易產(chǎn)生氣泡。防火性液壓油液25第二十五頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一10 油液清潔度控制油液清潔度要求-固體顆粒污染度等級(jí)油液污染控制26第二十六頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一被試濾芯油液污染控制濾器的選擇過(guò)濾精度名義過(guò)濾精度，相對(duì)于表面型濾器

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

和過(guò)濾比

β10≥100,濾器的過(guò)濾精度為10μm流通能力—規(guī)格尺寸納垢容量Δpninnout27第二十七頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一濾器過(guò)濾精度的選擇油液污染控制28第二十八頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一用于提升負(fù)載的系統(tǒng)方向控制閥由主閥和小型遠(yuǎn)程控制先導(dǎo)閥組成；先導(dǎo)閥設(shè)置在盡可能好的，安全的操作位置上；通過(guò)遠(yuǎn)程控制，保證負(fù)載的運(yùn)行平穩(wěn)，控制精確。一個(gè)簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)29第二十九頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一原動(dòng)機(jī)– 輸入機(jī)械功率（電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)等）液壓泵– 輸送壓力液流液壓控制閥– 導(dǎo)控液流及限制壓力執(zhí)行元件– 將液壓功率轉(zhuǎn)換為機(jī)械功率（液壓缸/液壓馬達(dá)）油箱– 貯存油液并對(duì)油液工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控液壓系統(tǒng)主要元件30第三十頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一在討論液壓元件和系統(tǒng)的時(shí)候，采用圖形符號(hào)來(lái)表達(dá)，這是一種通用、形象、簡(jiǎn)明、準(zhǔn)確的技術(shù)語(yǔ)言。 標(biāo)準(zhǔn)：ISO1219.1-1991,GB/T786.1-931 線條實(shí)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(guò)濾材料過(guò)渡位置液壓圖形符號(hào)-基本元素31第三十一頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一點(diǎn)劃線元件組合框雙線機(jī)械連接軸、操縱桿、活塞桿箭頭線表示可調(diào)節(jié)2 園大園能量轉(zhuǎn)換元件（泵、馬達(dá)、壓縮機(jī)）中園檢測(cè)儀表小園單向元件、旋轉(zhuǎn)接頭機(jī)械鉸鏈、滾輪液壓圖形符號(hào)-基本元素32第三十二頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一3 正方形水平控制元件除電動(dòng)機(jī)外的原動(dòng)機(jī)45o放置調(diào)節(jié)器件（過(guò)濾器、熱交換器等）4 長(zhǎng)方形大長(zhǎng)方形液壓缸體、閥件等小長(zhǎng)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(hào)-基本元素33第三十三頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1原動(dòng)機(jī)及泵2執(zhí)行元件電動(dòng)機(jī)除電動(dòng)機(jī)外的原動(dòng)機(jī)定量液壓泵變量泵雙向液壓泵氣動(dòng)泵

空氣壓縮機(jī)單桿缸液壓缸雙桿缸簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化液壓馬達(dá)雙向變量馬達(dá)單向定量馬達(dá)液