1
同 学 们 好
2
教材,章宏甲，黄谊, 液压传
动，机械工业出版社,1995
主讲,方桂花
总学时,40
理论教学,30
实验,10
3
第一章 绪 论
4
§ 1-1、液压传动发展概况
一、发展概况
1,液压传动相对于机械传动是一门新技术
2,使用液压传动在１９世纪，但当时没有
成熟的液压元件，所以未能真正使用、
推广。
3,真正使用、推广液压传动是在第二次世
界大战。
4,液压传动在工业上的真正推广使用是在
本世纪中叶以后。
5
二、目前的状况
1,一些 工业发达的国家 将液压技术的发展，看
作是本国 机械工业技术水平的重要标志之一。
事实上它的发展速度往往明显高于整个机械工
业发展的速度。
例如
1986年西德机器制造协会公布的资料表明：与
1970年相比,1986年西德液压气动元件销售总
额达 4.8倍 (48亿马克 )而同时机器制造业销售总
额达 2.3倍 (127亿马克 )。所以液压气动技术成
为德国机器制造工业的重要基础产业。
6
2,目前通用液压元件要以 威格士系列 和 力
士乐系列 世界两大产品体系为目标。
3,液压技术与微电子技术、计算机技术相
结合，才出现了属于 高技术的液压技术。
? 电液伺服技术；
? 比例技术；
? 电－气可编程序技术；
? 机电液一体化集成元器件等。
例
如
7
由于近年来微电子技术和控制技术
的发展，对液压元件和液压系统不断地
提出新的要求，所以新颖的 智能化, 数
字式, 机电液一体化的产品 陆续问世。
1）、数字阀
为了能直接接受计算机的数字信息
而不需数 /模（ D/A）转换,日本东京株
式会社 开发了用步进电机驱动的 数字压
力阀, 数字流量阀 和 数字方向控制阀 。
例如
8
? 有很好的重复性和线性度，
? 滞环小，
? 抗干扰和耐油液污染。
例如
特点：
将这种 数字压力阀 用于各种 注塑机
尤其是精密注塑机则大大 提高 了制品的
质量 。
9
２）、出现了以高水基液体（ HWBF）、
水和海水为工作介质的液压件
为了适应抗燃和海洋开发的需要，
不少厂商开发了能在 5/95液体中 （ 5 %是
添加剂,95 %是水） 工作的液压件和能
在 海水中 工作的液压件。
美国 oilgear Towler 公司通过多年
的研究，开发了 用于 HWBF高压溢流阀
和 高压柱塞泵,溢流阀的工作压力已达
320 bar 。柱塞泵在 300bar 工作压力下运
行 5000小时,磨损极小。
例如
10
３）、便携式液压系统故障诊断仪
? 西德的派克 ；
? 欧米托公司 开发了便携式测量仪，用 该
仪器测量液压系统的某几个点，便可对
系统作出故障诊断；
? 美国维克斯公司 所开放的故障诊断仪，
除测量温度、压力外，还能同时测出流
量。
11
三、我国目前的状况
1,液压行业存在的主要问题，集中表现为
“低、散、差” （生产率低、规格品种
不全、标准化程度差、质量差）。其原
因是液压件厂普遍存在的工艺水平和技
术装备水平的落后。
例如
上海液压泵厂 和 西德海卓
玛蒂克公司 对比可知：
12
西德海卓玛蒂克公司 1700名员工,
年产各种泵 11— 12万台 ；上海液压泵厂
1100名员工,年产各种泵 1万台左右,生
产效率是西德的 1/10。且产品质量差距也
大，主要原因在于工艺设备上要比西德
落后 30 年 。
2,长期以来机械工业 重主机轻配套 的思想
一直未能从根本上改变，因而导致国家在人、
财、物的投资方面以主机为主。
13
保加利亚液压件的生产仅有 20
年的历史（至 1988年）。目前
行业总职工 1.5万人,每年产液压件 300万
件 （为我国机械行业液压件产品的
15%），产值为 1.9亿美元,劳动生产率
是我国的 4,5倍,产品 40%出口,从以上
几项指标看保加利亚液压件的生产是有
相当水平的，发展的速度也是快的。究
其原因，大批量生产降低成本，质量稳
定，引进国外先进生产技术须在 18个月
内投入批量生产，否则追究主管人员的
责任。
例如
14
３,我国目前液压
元件主要产品 20%
左右达到 ７０ 年代
末和 ８０ 年代初的
水平，其中 铸造技
术达到了国际水平。
15
§ 1-2 液压传动的工作原理及其
组成部分
16
一
、
液
压
传
动
的
工
作
原
理
18
17
1、工作过程：
如图 1-1所示,驱动机床工作台的液压系统
1）、在图 1-1a所示的状态下工作：
进油路,电机 旋转 ? 液压泵旋转 ? 从
油箱中吸油经滤油器、泵，将油液压入
压力管 ?开停阀 ? 节流阀 ?换向阀 ?
液压缸的左腔 ?工作台向右移动。
回油路,液压缸右腔 ? 换向阀 ? 油箱。
18
2）、在图 1-1b所示的状态下工作：
进油路,液压泵 ?开停阀 ?节流阀 ?换
向阀 ?液压缸右腔 ?工作台向左移动。
回油路,液压缸左腔 ?换向阀 ?油箱。
3）、在图 1-1c所示的状态下工作：
液压泵 ?开停阀 ?油箱 ?工作台静止不动。
16
19
2、分析：
1）、工作台的移动速度是通过节流阀来调
节的：
? 当节流阀开大 ?进入液压缸的油液 ??V?。
? 当节流阀开小 ? 进入液压缸的油液 ? ?V ?。
结论,工作台的移动速度取决于流量的大小。
2）、液压缸必须产生一个足够大的推力，以克
服工作台移动所受到的各种阻力，而这个推力
是由缸中的油液压力产生的，需克服的阻力越
大，缸中油液压力越高；反之压力就降低。
结论,压力的大小取决于负载。
20
3）、液压泵输出的多余的油液经溢流阀排
回油箱。
3、结论：
1）,液压传动是以液体作为工作介质来传
递动力的。
2）,液压传动用液体的压力能来传递动力，
它与利用液体的动能的液力传动是不相
同的。
3）,液压传动中的工作介质是在受控制、
受调节的状态下进行工作的，因此液压
传动和液压控制常常难以截然分开。
21
二、液压传动的组成部分
1、能源装置,将机械能 转换成油液的液压
能的装置。
例如,液压泵
2、执行装置,把油液的液压能 转换成机械
能的装置。
例如：
? 液压马达 作旋转运动；
? 液压缸 作直线运动。
22
3、控制调节装置,对系统中油液的 压力、
流量 或 流动方向 进行控制或调节的装置。
例如,溢流阀、减压阀、节流阀等。
4、辅助装置,上述三部分以外的其它装置。
例如,油箱、过滤器、油管等。
三、液压系统的图形符号
采用 GB786-76规定的符号绘制工作
原理图,如图 1-2所示 。但有些液压元件
的职能符号如果无法用这些符号表达时，
仍可采用它的 半结构示意 形式。
23
24
§ 1-3、液压传动 的控制方式
液压传动的“控制方式”有两种不同的涵
义：
? 一种是指对传动部分的操纵调节方式；
? 另一种是指控制部分本身的结构组成形
式。
一、液压传动的操纵调节方式
1、手动式,凡须由人拨动手柄或按下按
钮才能使系统实现其动作或状态的，便
是手动式的。例图 1-1
25
2、半自动式,凡 由
人启动之后 系统的
各种动作或状态都
能在机械的、电气
的、电子的或其它
机构操纵下顺序地
实现出来，并在全
部工作完成后自动
停车的，便是半自
动化的。
例如,图 10-1
26
3、全自动化式,如
果连启动这一步操
纵也 不须由人来参
与,它便是全自动
式的。
27
二、液压系统中控制部分的结构组成形式
1、开环式,图 1-1所示的液压系统就是开环式
的,其方块图如下：
特点,开环控制的质量受工作条件（例油温、
负载等）变化的影响很大，严重时甚至无法达
到既定的目标。
28
2、闭环式,方块图如下：
特点,闭环控制的质量受工作条件变化的
影响较小。因此它可用一般元件组成较精
确的控制系统。
29
§ 1-4,液压传动的优缺点
一、液压传动的优点
1、在同体积下,液压装置比电气装置产生
出更大的动力，所以液压系统的压力比
磁场中的磁力大 30 - 40倍。
同功率下,液压装置体积小，结构紧
凑，重量轻。
例如,液压马达的体积和重量只有同等
功率电动机的 12%。
30
2、液压装置工作比较平稳，易于实现快速
启动、制动和频繁的换向。
例如,液压装置的换向频率在实现往复
回转运动时可达 500次 /min。往复直线运
动可达 1000次 /min 。
3、液压装置能在大范围内实现无级调速
（调速范围可达 1,2000），还可在运行
的过程中进行调速。
4、易于实现自动化。
5、易于实现过载保护，液压元件能自行润
滑，使用寿命较长。
31
6、液压元件已实现了标准化、系列化、通
用化。 所以液压系统的设计、制造和使
用都比较方便、液压元件的布置也有较
大的机动性。
7、用液压传动实现直线运动比机械传动简
单。
二、液压传动的缺点
1、不能保证严格的传动比；
原因
液压油的可压缩性和泄漏等造成的。
32
2、能量损失大；
3、对油温的变化比较敏感；
4、液压元件的制造精度较高、造价较贵，
对油液污染较敏感；
5、液压传动要求有单独的能源；
6、液压传动出现故障不易找出原因。
奋斗的目标
同 学 们 好
2
教材,章宏甲，黄谊, 液压传
动，机械工业出版社,1995
主讲,方桂花
总学时,40
理论教学,30
实验,10
3
第一章 绪 论
4
§ 1-1、液压传动发展概况
一、发展概况
1,液压传动相对于机械传动是一门新技术
2,使用液压传动在１９世纪，但当时没有
成熟的液压元件，所以未能真正使用、
推广。
3,真正使用、推广液压传动是在第二次世
界大战。
4,液压传动在工业上的真正推广使用是在
本世纪中叶以后。
5
二、目前的状况
1,一些 工业发达的国家 将液压技术的发展，看
作是本国 机械工业技术水平的重要标志之一。
事实上它的发展速度往往明显高于整个机械工
业发展的速度。
例如
1986年西德机器制造协会公布的资料表明：与
1970年相比,1986年西德液压气动元件销售总
额达 4.8倍 (48亿马克 )而同时机器制造业销售总
额达 2.3倍 (127亿马克 )。所以液压气动技术成
为德国机器制造工业的重要基础产业。
6
2,目前通用液压元件要以 威格士系列 和 力
士乐系列 世界两大产品体系为目标。
3,液压技术与微电子技术、计算机技术相
结合，才出现了属于 高技术的液压技术。
? 电液伺服技术；
? 比例技术；
? 电－气可编程序技术；
? 机电液一体化集成元器件等。
例
如
7
由于近年来微电子技术和控制技术
的发展，对液压元件和液压系统不断地
提出新的要求，所以新颖的 智能化, 数
字式, 机电液一体化的产品 陆续问世。
1）、数字阀
为了能直接接受计算机的数字信息
而不需数 /模（ D/A）转换,日本东京株
式会社 开发了用步进电机驱动的 数字压
力阀, 数字流量阀 和 数字方向控制阀 。
例如
8
? 有很好的重复性和线性度，
? 滞环小，
? 抗干扰和耐油液污染。
例如
特点：
将这种 数字压力阀 用于各种 注塑机
尤其是精密注塑机则大大 提高 了制品的
质量 。
9
２）、出现了以高水基液体（ HWBF）、
水和海水为工作介质的液压件
为了适应抗燃和海洋开发的需要，
不少厂商开发了能在 5/95液体中 （ 5 %是
添加剂,95 %是水） 工作的液压件和能
在 海水中 工作的液压件。
美国 oilgear Towler 公司通过多年
的研究，开发了 用于 HWBF高压溢流阀
和 高压柱塞泵,溢流阀的工作压力已达
320 bar 。柱塞泵在 300bar 工作压力下运
行 5000小时,磨损极小。
例如
10
３）、便携式液压系统故障诊断仪
? 西德的派克 ；
? 欧米托公司 开发了便携式测量仪，用 该
仪器测量液压系统的某几个点，便可对
系统作出故障诊断；
? 美国维克斯公司 所开放的故障诊断仪，
除测量温度、压力外，还能同时测出流
量。
11
三、我国目前的状况
1,液压行业存在的主要问题，集中表现为
“低、散、差” （生产率低、规格品种
不全、标准化程度差、质量差）。其原
因是液压件厂普遍存在的工艺水平和技
术装备水平的落后。
例如
上海液压泵厂 和 西德海卓
玛蒂克公司 对比可知：
12
西德海卓玛蒂克公司 1700名员工,
年产各种泵 11— 12万台 ；上海液压泵厂
1100名员工,年产各种泵 1万台左右,生
产效率是西德的 1/10。且产品质量差距也
大，主要原因在于工艺设备上要比西德
落后 30 年 。
2,长期以来机械工业 重主机轻配套 的思想
一直未能从根本上改变，因而导致国家在人、
财、物的投资方面以主机为主。
13
保加利亚液压件的生产仅有 20
年的历史（至 1988年）。目前
行业总职工 1.5万人,每年产液压件 300万
件 （为我国机械行业液压件产品的
15%），产值为 1.9亿美元,劳动生产率
是我国的 4,5倍,产品 40%出口,从以上
几项指标看保加利亚液压件的生产是有
相当水平的，发展的速度也是快的。究
其原因，大批量生产降低成本，质量稳
定，引进国外先进生产技术须在 18个月
内投入批量生产，否则追究主管人员的
责任。
例如
14
３,我国目前液压
元件主要产品 20%
左右达到 ７０ 年代
末和 ８０ 年代初的
水平，其中 铸造技
术达到了国际水平。
15
§ 1-2 液压传动的工作原理及其
组成部分
16
一
、
液
压
传
动
的
工
作
原
理
18
17
1、工作过程：
如图 1-1所示,驱动机床工作台的液压系统
1）、在图 1-1a所示的状态下工作：
进油路,电机 旋转 ? 液压泵旋转 ? 从
油箱中吸油经滤油器、泵，将油液压入
压力管 ?开停阀 ? 节流阀 ?换向阀 ?
液压缸的左腔 ?工作台向右移动。
回油路,液压缸右腔 ? 换向阀 ? 油箱。
18
2）、在图 1-1b所示的状态下工作：
进油路,液压泵 ?开停阀 ?节流阀 ?换
向阀 ?液压缸右腔 ?工作台向左移动。
回油路,液压缸左腔 ?换向阀 ?油箱。
3）、在图 1-1c所示的状态下工作：
液压泵 ?开停阀 ?油箱 ?工作台静止不动。
16
19
2、分析：
1）、工作台的移动速度是通过节流阀来调
节的：
? 当节流阀开大 ?进入液压缸的油液 ??V?。
? 当节流阀开小 ? 进入液压缸的油液 ? ?V ?。
结论,工作台的移动速度取决于流量的大小。
2）、液压缸必须产生一个足够大的推力，以克
服工作台移动所受到的各种阻力，而这个推力
是由缸中的油液压力产生的，需克服的阻力越
大，缸中油液压力越高；反之压力就降低。
结论,压力的大小取决于负载。
20
3）、液压泵输出的多余的油液经溢流阀排
回油箱。
3、结论：
1）,液压传动是以液体作为工作介质来传
递动力的。
2）,液压传动用液体的压力能来传递动力，
它与利用液体的动能的液力传动是不相
同的。
3）,液压传动中的工作介质是在受控制、
受调节的状态下进行工作的，因此液压
传动和液压控制常常难以截然分开。
21
二、液压传动的组成部分
1、能源装置,将机械能 转换成油液的液压
能的装置。
例如,液压泵
2、执行装置,把油液的液压能 转换成机械
能的装置。
例如：
? 液压马达 作旋转运动；
? 液压缸 作直线运动。
22
3、控制调节装置,对系统中油液的 压力、
流量 或 流动方向 进行控制或调节的装置。
例如,溢流阀、减压阀、节流阀等。
4、辅助装置,上述三部分以外的其它装置。
例如,油箱、过滤器、油管等。
三、液压系统的图形符号
采用 GB786-76规定的符号绘制工作
原理图,如图 1-2所示 。但有些液压元件
的职能符号如果无法用这些符号表达时，
仍可采用它的 半结构示意 形式。
23
24
§ 1-3、液压传动 的控制方式
液压传动的“控制方式”有两种不同的涵
义：
? 一种是指对传动部分的操纵调节方式；
? 另一种是指控制部分本身的结构组成形
式。
一、液压传动的操纵调节方式
1、手动式,凡须由人拨动手柄或按下按
钮才能使系统实现其动作或状态的，便
是手动式的。例图 1-1
25
2、半自动式,凡 由
人启动之后 系统的
各种动作或状态都
能在机械的、电气
的、电子的或其它
机构操纵下顺序地
实现出来，并在全
部工作完成后自动
停车的，便是半自
动化的。
例如,图 10-1
26
3、全自动化式,如
果连启动这一步操
纵也 不须由人来参
与,它便是全自动
式的。
27
二、液压系统中控制部分的结构组成形式
1、开环式,图 1-1所示的液压系统就是开环式
的,其方块图如下：
特点,开环控制的质量受工作条件（例油温、
负载等）变化的影响很大，严重时甚至无法达
到既定的目标。
28
2、闭环式,方块图如下：
特点,闭环控制的质量受工作条件变化的
影响较小。因此它可用一般元件组成较精
确的控制系统。
29
§ 1-4,液压传动的优缺点
一、液压传动的优点
1、在同体积下,液压装置比电气装置产生
出更大的动力，所以液压系统的压力比
磁场中的磁力大 30 - 40倍。
同功率下,液压装置体积小，结构紧
凑，重量轻。
例如,液压马达的体积和重量只有同等
功率电动机的 12%。
30
2、液压装置工作比较平稳，易于实现快速
启动、制动和频繁的换向。
例如,液压装置的换向频率在实现往复
回转运动时可达 500次 /min。往复直线运
动可达 1000次 /min 。
3、液压装置能在大范围内实现无级调速
（调速范围可达 1,2000），还可在运行
的过程中进行调速。
4、易于实现自动化。
5、易于实现过载保护，液压元件能自行润
滑，使用寿命较长。
31
6、液压元件已实现了标准化、系列化、通
用化。 所以液压系统的设计、制造和使
用都比较方便、液压元件的布置也有较
大的机动性。
7、用液压传动实现直线运动比机械传动简
单。
二、液压传动的缺点
1、不能保证严格的传动比；
原因
液压油的可压缩性和泄漏等造成的。
32
2、能量损失大；
3、对油温的变化比较敏感；
4、液压元件的制造精度较高、造价较贵，
对油液污染较敏感；
5、液压传动要求有单独的能源；
6、液压传动出现故障不易找出原因。
奋斗的目标
