第1章 绪 论
一部机器主要由动力装置、传动装置、操纵或控制装置、工作执行装置 4 部分构成。
动力装置的性能一般都不可能满足执行装置各种工况的要求，这种矛盾就由传动装置来解决。所谓传动就是指能量(动力)由动力装置向工作执行装置的传递，即通过某种传动方式，
将动力装置的运动或动力以某种形式传递给执行装置，驱动执行装置对外做功。一般工程技术中使用的动力传递方式有机械传动、电气传动、气压传动、液体传动以及由它们组合而成的复合传动。
以液体作为工作介质进行能量(动力)传递的传动方式称为液体传动，液体传动分为液力传动和液压传动两种形式。液力传动主要是利用液体的动能来传递能量；而液压传动则主要是利用液体的压力能来传递能量。
本书主要介绍以液压油为工作介质的液压传动技术。液压传动利用液压泵，将原动机
(马达)的机械能转变为液体的压力能，然后利用液压缸(或液压马达)将液体的压力能转变为机械能，以驱动负载，并获得执行机构所需的运动速度。液压传动的理论基础是液压流体力g4410。
g994机械传动g11468g8616，液压传动g1867有g16780g3822g1260g9869，g3252g8504g3324机械工程中g15999g5203g8879g5224用。本g12468介绍液压传动的工作原理、组成、g1260g13582g9869及液压传动的g5224用。
1.1 液压传动的工作原理及组成
1.1.1 液压传动的工作原理
1,液压千斤顶的工作原理
液压g2327g7032g20042是g5132g16277的液压传动装置。g3282 1.1 为g1866工作原理g12046g5859g3282。g3282中，g3835g4579两g1022液压缸2和11g1881分g2047装有g8975g3634，g8975g3634可以g3324缸g1881g9381动，g1000g4506g4565可g19764。要g1042g2331g18337g1030112g7114，g6142
g8502g194128g5224g1863g19393。g5415向g990g6564g17227g7476g74501g7114，g4579g8975g3634向g990g12239动，液压缸Ig991g14120的g4506g4565g4493g12227g3698g3835，
g14120g1881压力g991g19489，形成一g4462的g11507g12366度，这g7114g6502油g2345向g194123g1863g19393，油g126775中的油液g3324g3835气压力的作用g991g6524g5332g2572油g2345向g19412 4 进g1849液压缸 I 的g991g14120，g1186而g4448成g1114一g8437g2572油过程。g6521g11540，压g991
g7476g74501，g4579g8975g3634g991g12239，液压缸Ig991g14120g4506g4565g4493g12227g1955g4579，油液g2475g2052g6392压，压力g990g2331，g1863g19393g2572油g2345
向g194124，压力油g6524g5332g6502油g2345向g194123进g1849液压缸II的g991g14120，g1186而g6524动g3835g8975g3634g1823g7393g18337g1030112的g18337
力Gg990g2331而做功。g3926g8504g2465复g3332g6564压g7476g74501，就可以将g18337g1030112g17892g9188g2331g17227，g1186而达g2052g17227g18337的g11458
的。g14521g7476g74501不动，液压缸II中的液压力使g2345向g194123g1863g19393，g3835g8975g3634不动。g5415需要将g3835g8975g3634g6930
g991g7114，可g6183g5332g6142g8502g194128，液压油g3324g18337力作用g991g13475g6142g8502g194128g6502g3250油g126775，g3835g8975g3634g991g19489g2052原g1313。g3
液压传动
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图1.1 液压千斤顶的工作原理
1—杠杆；2—液压缸I；3—排油单向阀；4—吸油单向阀；
5—油箱；6、7、9、10—油管；8—截止阀；11—液压缸II；12—重物
2,磨床工作台液压传动系统的工作原理
g3282 1.2 所g12046为g11964g5214工作g2500液压传动g13007g13491的工作原理g3282。这g1022g13007g13491可g1823g7393各种g19471力使工作g2500作g11464g13459g5460复运动，并g1000工作g2500的运动速度可以g16855g14422。g3282中，液压泵3由马达驱动g7071转，
g1186油g126771中g2572油，油液g13475过g9400器2进g1849液压泵。g5415液压油g1186液压泵g17767g1998进g1849油g12661后，通过
g14422流g19412 4 流g14279g6454向g19412 6。g6454向g19412 6 有g5050、中、g2503g989g1022工作g1313置。g5415g6454向g19412的g19412g14467g3800g1122中g1313
g7114g3926g32821.2(a)所g12046，由g1122所有油g2487P、T、A、Bg3355g4565g19393，油g17347不通，液压油不能进g1849液压缸
8，g8975g36349g1584g11053g3324某g1022g1313置g990，所以工作g250010不动。g8504g7114，液压泵g17767g1998的液压油g2494能g3324一
g4462压力g991通过溢流g194125流g3250油g12677。
(a) 液压传动系统原理图 (c) 换向阀处于左位
图1.2 磨床工作台液压传动系统原理图
1—油箱；2—过滤器；3—液压泵；4—节流阀；5—溢流阀；
6—换向阀；7—手柄；8—液压缸；9—活塞；10—工作台
(b) 换向阀处于右位
第1章 绪论
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g14521将g19412g14467g6524g2052g2503边g3926g32821.2(b)所g12046，液压泵3g17767g1998的液压油将流g13475g14422流g194124、g6454向g194126
的Pg2487、Ag2487进g1849液压缸8g5050g14120，g6524动g8975g3634(和工作g2500)向g2503g12239动。g994g8504同g7114，液压缸g2503g14120的油液g13475g6454向g194126的Bg2487、Tg2487g13475g3250油g12661g6502g3250油g12677。
g14521将g19412g14467g6524g2052g5050边g3926g32821.2(c)所g12046，则液压油g13475Pg2487、Bg2487进g1849液压缸8g2503g14120；液压缸
g5050g14120的液压油g13475Ag2487、Tg2487g6502g3250油g12677，工作g2500向g5050g12239动。
由g8504可g16277，由g1122设置g1114g6454向g19412 6，所以可改变液压油的流向，使液压缸不断g6454向实现工作g2500的g5460复运动。
工作g2500的运动速度可通过g14422流g19412 4 来g16855g14422。g14422流g19412的作用是通过改变g14422流g19412g5332g2487量的
g3835g4579，来g16855g14422通过g14422流g19412油液的流量，g1186而控制工作g2500的运动速度，g8504g7114，液压泵g17767g1998的
g3822余的油液通过溢流g194125流g3250油g12677。g5415g14422流g19412g2487g5332g3835g7114，进g1849液压缸的油液g3698g3822，g8975g3634(和工作g2500)g12239动速度g3698g3835，g5415g14422流g19412g2487g1863g4579g7114，进g1849液压缸的油液g1955少,g8975g3634(和工作g2500)的g12239
动速度g1955g4579。
工作g2500运动g7114，要g1823g7393g19471力，主要是g11964削力和工作g2500g994导轨之间的摩擦力等，这些g19471
力，由液压油的压力能来g1823g7393；要g1823g7393的g19471力越g3835，液压缸g1881的油压越高；g2465之压力就越低。根据工作情况的不同，液压泵g17767g1998油液的压力可以通过溢流g19412 5 进行g16855整。另外，由
g1122g14422流g19412有g16855g14422进g1849液压缸流量的作用，泵g6502g1998的油液的流量g5460g5460g3822g1122液压缸所需的流量，
g3822余的油液g13475溢流g194125流g3250油g12677。g2494有g3324液压泵g1998g2487g3800的油液对溢流g194125g19412g14467的作用力等
g1122或略g3835g1122弹簧的预紧力g7114，油液才能g6524g5332g19412g14467流g3250油g12677。所以，g3324g3282 1.2 所g12046液压g13007g13491
中，液压泵g1998g2487g3800的油液压力是由溢流g19412决g4462的，它和液压缸中的压力不一样g3835。g3282中2为过g9400器，用g1122g9400去油液中的杂质。
综g990所述，可以得g1998g3926g991结论：液压传动g13007g13491是依g19764液体g3324g4506g4565油g14120g4493g12227变化中的压力能来实现运动和动力传递的。液压传动装置g1186本质g990讲是一种能量转g6454装置，它先将机械能转g6454为便g1122g17767送的液压能，然后再将液压能转g6454为机械能做功。
1.1.2 液压传动系统的组成
液压传动g13007g13491主要由以g9915部分组成,
(1) 动力元件。主要指各种液压泵。它的作用是把原动机(马达)的机械能转变成油液的压力能，给液压g13007g13491g6564供压力油，是液压g13007g13491的动力源。
(2) 执行元件。指各种类型的液压缸、液压马达。g1866作用是将油液压力能转变成机械能，g17767g1998一g4462的力(或力矩)和速度，以驱动负载。
(3) 控制g16855g14422元件。主要指各种类型的液压控制g19412，g3926g990例中的溢流g19412，g14422流g19412，g6454
向g19412等。它们的作用是控制液压g13007g13491中油液的压力、流量和流动方向，g1186而保证执行元件能驱动负载，并按规g4462的方向运动，获得规g4462的运动速度。
(4) 辅助装置。指油g12677、过g9400器、油g12661、g12661g6521头、压力表等。它们对保证液压g13007g13491可
g19764、稳g4462、持久g3332工作，g1867有g18337要作用。
(5) 工作介质。指各种类型的液压油。
液压传动
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1.2 液压传动系统的职能符号
g3282 1.2 所g12046是采用半结构式g3282形表g12046的液压g13007g13491原理g3282。这种原理g3282，g11464观性强，g4493
易理解，但g3282形较复杂，绘制很不方便。为简化原理g3282的绘制，g3324工程实际中，除某些特殊情况外，g13007g13491中各元件一般采用国家标准规g4462的g3282形符号来表g12046，这些符号g2494表g12046元件的职能，不表g12046元件的结构和参数，通g5132称为职能符号。我国国家标准GB/T 786.1—1993
规g4462g1114液压传动g3282形符号。
g3926g3282 1.3 所g12046为用职能符号绘制的g990述g11964g5214工作g2500液压传动g13007g13491原理g3282。为便g1122读者看懂用职能符号表g12046的液压g13007g13491g3282，现将g32821.3中g1998现的液压元件的职能符号介绍g3926g991。
(a) 液压传动系统符号原理图 (c) 阀芯处于左位符号图
图1.3 用图形符号绘制液压传动系统原理图
1,液压泵图形符号
由一g1022圆加g990一g1022实心等边黑g989角来表g12046，g989角箭头向外，表g12046向外g17767g1998油液。g3926箭头向里，则表g12046液压马达。g3282中无斜箭头，为g4462量泵；g14521有斜箭头，则为变量泵。
2,换向阀的图形符号
为改变油液的流动方向，g6454向g19412g19412g14467的工作g1313置要变g6454，它一般可变动 2 g1022～3 g1022工作g1313置，通g5132简称为“g1313”，g6454向g19412g19412g14467有几g1022工作g1313置，就称为几g1313g19412。g6454向g19412g19412体g990
(b) 阀芯处于右位符号图
第1章 绪论
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g994外界通油的主油g2487数，通g5132简称为“通”，有几g1022主通油g2487，就称为几通。根据g19412g14467可变动的g1313置数和g19412体g990的通g17347数，可组成×g1313×通g19412。g1866g3282形g5859义g3926g991。
(1) g6454向g19412的工作g1313置用方格表g12046，有几g1022方格即表g12046几g1313g19412。
(2) 方格g1881的箭头符号表g12046两g1022油g2487连通，“⊥”或,”表g12046油g17347g1863g19393，这些符号g3324
一g1022方格g1881和方格的交g9869数即表g12046g19412的通g17347数。
(3) 方格外的符号表g12046g19412的控制方式，控制方式有手动、机动、电动和液动等。
g32821.3中所g12046的g6454向g19412称为g989g1313四通手动g6454向g19412。
3,溢流阀图形符号
方格g11468g5415g1122g19412g14467，方格中的箭头表g12046油流的主通道，两侧的g11464g13459代表进g1998油g12661。g3282中的虚g13459表g12046控制油g17347。溢流g19412就是利用控制油g17347的液压作用力g994另一侧弹簧力g11468平衡的原理进行工作的。
4,节流阀图形符号
g14422流g19412g3282形符号中的两圆弧所形成的缝隙表g12046g14422流g4392道，油液通过g14422流g4392使流量g1955
少，g3282中的箭头表g12046g14422流g4392的g3835g4579可以改变，g1146即通过g16825g19412的流量是可以g16855g14422的。
需要g16840g7138的是，液压元件g3282形符号表g12046的是元件的g5132g5589(g19757g8502g10378g5589)或g19658g1313，g7422g5529是g1866
工作g10378g5589。元件g3282形符号g2494表g12046元件的职能和连g6521g13007g13491的通g17347，不表g12046元件的g1867体结构和参数，g1075不表g12046g13007g13491g12661g17347的g1867体g1313置和元件的g4445装g1313置。
1.3 液压传动的优缺点、应用与发展
1.3.1 液压传动的优缺点
1,主要优点
液压传动g994机械传动、电力传动和气压传动g11468g8616，主要g1867有g991g2027g1260g9869,
(1) 便g1122实现无g13435g16855速，g16855速g14551g3272g8616较g3835，可达100g2971～2000g2971。
(2) g3324同等功g10587的情况g991，液压传动装置的体g12227g4579、质量g17743、g5827性g4579、结构紧g1957(g3926液压马达的质量g2494有同功g10587电机质量的10%～20%)，而g1000能传递较g3835的力或转矩。
(3) 工作平稳、g2465g5224g5567、g1926g1999g4579，能g20069g13333g2563动和g6454向。液压传动装置的g6454向g20069g10587，g3250
转运动g8611分g19059可达500g8437，g5460复g11464g13459运动g8611分g19059可达400g8437～1000g8437。
(4) 控制、g16855g14422g8616较简g2345，操纵g8616较方便、g11477力，易g1122实现g14270动化，g994电气控制g18209合使用能实现复杂的g20046g5219动作和g17840程控制。
(5) 易g1122实现过载保g6264，g13007g13491g17241负载，油液g13475溢流g19412流g3250油g12677。由g1122采用油液作工作介质，能g14270行g9082g9381，所以g4563g2641g19283。
(6) 易g1122实现g13007g2027化、标准化、通用化，易g1122设g16757、制g17908和g6524g5203使用。
(7) 易g1122实现g3250转、g11464g13459运动，g1000元件g6502g2027g5079置g9801g8975。
(8) g3324液压传动g13007g13491中，功g10587g6451g3845所g1147g10995的g9921量可由流动g11540的油g5114g17220，g6937可g18003g1825机械本体g1147g10995过度g9213g2331。
液压传动
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2,主要缺点
(1) 液体为工作介质，易g8856g9443，g1000g1867有可压g13565性，g6937g19602以保证g1017格的传动g8616。
(2) 液压传动中有较g3822的能量g6451g3845(摩擦g6451g3845、压力g6451g3845、g8856g9443g6451g3845)，传动g6940g10587低，所以不g4464作g17840g17329g12175传动。
(3) 液压传动对油g9213和负载变化g6947g5875，不g4464g1122g3324很低或很高g9213度g991工作，对g8757g7591很
g6947g5875。
(4) 液压传动需要有g2345g10432的能源(例g3926液压泵g12461)，液压能不能g1699电能g18039样g1186g17840g3800传来。
(5) 液压元件制g17908g12946度高，g17908g1227高，g20047组g13467g999g1006化g10995g1147。
(6) 液压传动装置g1998现g6937g19568g7114不易g7609g6226原g3252，不易g17817速g6502除。
g5647之，液压传动g1260g9869较g3822，g1866g13582g9869g8503g19555g11540g12197g4410技术的g2469g4649g17892g8505加以g1823g7393，g3252g8504，液压传动g3324现代工g1006中有g11540g5203g19432的g2469g4649g2081g7235。
1.3.2 液压传动的应用
液压传动由g1122g1260g9869很g3822，所以g3324国g8677g13475g8994各部g19388中都得g2052g1114g5203g8879的g5224用，但各部g19388g5224
用液压传动的g1998g2469g9869不同。工程机械、压力机械采用液压传动的原g3252是结构简g2345，g17767g1998力量g3835。g14334g12366工g1006采用的原g3252是质量g17743，体g12227g4579。
机g5214中采用液压传动的主要原g3252是可实现无g13435变速，易g1122实现g14270动化，能实现g6454向g20069
g13333的g5460复运动。为g8504，液压传动g5132用g3324机g5214的g3926g991一些装置中。
1,进给运动传动装置
液压传动g3324机g5214的进给运动中g5224用g7380为g5203g8879。g3926g11964g5214的工作g2500、g11734g17730g7562，g7234通g17722g5214、
g1857角g17722g5214、g14270动g17722g5214的g2004g7562或转g3624g2004g7562，g19087g5214、g19127g5214、g2044g5214的工作g2500或主g17736g12677，组合机g5214
的动力头和g9381g2500等。这些部件有的要求g5567速g12239动，有的要求g5942速g12239动(2mm/min)，有的则要求g5567g5942速g12239动。这些部件的运动g3822半要求有较g3835的g16855速g14551g3272，要求g3324工作中无g13435g16855速；有的要求持g13505进给，有的要求间g8475进给；有的要求g3324负载变化g991速度g1185然能保持g5670g4462；有的要求有g14403g3921的g6454向性能；所有这些采用液压传动是g19762g5132合g17878的。
2,往复主运动传动装置
g21869g19388g2044g5214的工作g2500，g10287头g2044g5214或g6566g5214的g9381g7529都可以采用液压传动来实现g1866所需的高速
g5460复运动，g2081者的运动速度可达 60m/min～90m/min，后两者可达 30m/min～50m/min。g994
机械传动g11468g8616，采用液压传动，可g1955少g6454向g1926g1999，g19489低能量g9052g13803，g13565g11713g6454向g7114间。
3,回转主运动传动装置
机g5214主g17736可采用液压传动来实现无g13435变速的g3250转主运动，但这一g5224用g11458g2081尚不g7234遍。
4,仿形装置
g17722g5214、g19127g5214、g2044g5214的仿形加工可采用液压伺g7393g13007g13491来实现，g12946度可达0.01mm～0.02mm。
g8504外，g11964g5214g990的成型g11734g17730修g8503装置和标准丝g7450校g8503装置g1146可采用这种g13007g13491。
第1章 绪论
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5,辅助装置
机g5214g990的夹紧装置、变速操纵装置、丝g7476螺母间隙g9052除装置、垂g11464g12239动部件的平衡装置、分度装置、工件和g2004g1867的装卸、g17767送、储存装置等，都可以采用液压传动来实现，这样做有利g1122简化机g5214结构，g6564高机g5214的g14270动化程度。
6,步进传动装置
数控机g5214g990工作g2500的g11464g13459或g3250转g8505进运动，可根据电气信号g17817速而准确g3332由电液伺g7393
g13007g13491来实现。g5332环g13007g13491g4462g1313g12946度较低(<0.01mm)，成本g1075低；g19393环g13007g13491g4462g1313g12946度和成本都较高。
7,静压支承
g18337型机g5214、高速机g5214、高g12946度机g5214g990的g17736承、导轨和丝g7476螺母机构，g3926果采用液压g13007
g13491来作g19757压支撑，可得g2052很高的工作平稳性和运动g12946度，这是近年来的一项新技术。
液压传动g3324g1866他机械工g1006部g19388的g5224用g16277表1-1。
表1-1 液压传动在机械行业中的应用
行业名称 应用场合举例
机床工业 磨床、铣床、刨床、拉床、压力机、自动机床、组合机床、数控机床、加工中心等
工程机械 挖掘机、装载机、推土机等
汽车工业 环卫车、自卸式汽车、平板车、高空作业车等
农业机械 联合收割机的控制系统、拖拉机的悬挂装置等
轻工、化工机械 打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、胶片冷却机、造纸机等
冶金机械 电炉控制系统、轧g19062机控制系统等
g17227重g17828g17767机械 g17227重机、g2461车、装卸机、液压g2327g7032g20042等
g11731g4677机械 g5332g18331机、g6564g2331机、液压g6915g7562等
g5326g12581机械 打g7741机、平g3332机等
g14349g14346g9219g2487机械 g17227g17147机、g19182机、g14345机等
g19148造机械 g11734g3423压g4466机、加g7021机、压g19148机等
1.3.3 液压传动的发展
液压传动g11468对机械传动来g16840，是一g19388新的传动技术。g3926果g1186世界g990第一g2500水压机问世算g17227，g14279今已有200余年的历史。然而，g11464g205220世纪30年代液压传动才g11507g8503得g2052g6524g5203g5224用。
g3324第二g8437世界g3835战期间，由g1122军事工g1006需要g2465g5224g5567、g12946度高、功g10587g3835的液压传动装置而g6524动g1114液压技术的g2469g4649。战后，液压技术g17817速转向g8677用，g3324机g5214、工程机械、农g1006机械、
汽g17722等行g1006中g17892g8505得g2052g6524g5203。20 世纪 60 年代后，g19555g11540原子能、g12366间技术、g16757算机技术的
g2469g4649，液压技术g1075得g2052g1114很g3835g2469g4649，并渗透g2052各g1022工g1006领域。g5415g2081液压技术g8503向g11540高压、
液压传动
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·8·
高速、g3835功g10587、高g6940g10587、低噪声、g19283g4563g2641、高度集成化、复合化、g4579型化以及g17743量化等方向g2469g4649。同g7114，新型液压元件和液压g13007g13491的g16757算机辅助测试(CAT)、g16757算机g11464g6521控制(CDC)、
机电一体化技术、g16757算机仿g11507和g1260化设g16757技术、可g19764性技术以及g8757g7591控制方面，这g1075是g5415
g2081液压技术g2469g4649和研究的方向。
我国的液压技术g5332始g112220世纪50年代，液压元件g7380初g5224用g1122机g5214和锻压设备，后来又用g1122拖拉机和工程机械。g142701964年g1186国外引进一些液压元件g10995g1147技术，同g7114g14270行设g16757液压g1147品以来，g13475过近半g1022世纪的艰苦探索和g2469g4649，特g2047是20世纪80年代初期引进美国、
日本、德国的先进技术和设备，使我国的液压技术水平有g1114很g3835的g6564高。g11458g2081，我国的液压件已g1186低压g2052高压形成g13007g2027，并g10995g1147g1998g16780g3822新型的元件，g3926g6566装式锥g19412、电液g8616例g19412、
电液数字控制g19412等。我国机械工g1006g3324认g11507g9052化、g6524g5203国外引进的先进液压技术的同g7114，g3835
力研制、g5332g2469国g1147液压件新g1147品，加强g1147品质量可g19764性和新技术g5224用的研究，g12227极采用国际标准，合理g16855整g1147品结构，对一些性能差而g1000不符合国家标准的液压件g1147品，采用g17892g8505
淘汰的措施。由g8504可g16277，g19555g11540g12197g4410技术的g17817猛g2469g4649，液压技术将获得进一g8505g2469g4649，g3324各种机械设备g990的g5224用将更加g5203g8879。
思 考 题
1,何谓液压传动？g1042例g16840g7138液压传动的工作原理。
2,液压传动g13007g13491由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
3,g994g1866他传动方式g11468g8616，液压传动有何g1260g9869？有何g13582g9869？
4,一g1022工厂能否采用一g1022泵g12461集中供给压力油？为什么？
