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第一章 概述 1.1 液压技术起源 内容来自www.paper51.com 液压技术的发展是与流体力学的理论研究成果和工程材料、液压介质等相关学科的发展紧密相联的。1650年帕斯卡提出了封闭静止液体中压力传播的帕斯卡定律；1686年牛顿揭示了粘性流体的内摩擦定律；到18世纪，流体力学的两个重要方程－连续性方程和伯努力能量方程相继建立，这些理论成果为液压技术的发展奠定了理论基础。1795年英国人布拉默发明了世界上第一台水压机，是他首先利用水不仅进行了能量传递，而且传递控制信号，标志现代液压技术工程应用的开始。水压机的发明还与当时铸铁等工程材料及一些新的制造方法的出现密切姓关。1851年阿姆斯特朗发明重锤式蓄能器之后，促使液压传动的应用迅速增加，到19世纪90年代，液压传动已应用于压力机、起重机、卷扬机、包装机、实验机等许多工业部门。 copyright paper51.com 由于水的润滑性差，易产生锈蚀。电力传动的兴起曾一度使水压传动应用减少。知道1905-1908年威廉斯和詹尼两位美国工程师发明了用油作介质的轴向柱塞式液压传动装置以后，液压技术这种停滞不前的情况才有所改观。加之，1910年肖研制出用油做介质的径向柱塞泵，威克斯于1936年又发明了先导式溢流阀，特别是20世纪30年代定睛橡胶等耐油密封材料的出现，使液压传动逐步取代了水压传动，并迅速发展。到了现在，随着液压技术的不断发展和完善，它已经在工农业生产的各个部门占据了主导地位。 paper51.com 1.2 液压传动的优缺点 copyright paper51.com 1）易于获得较大的力或者力矩 内容来自www.paper51.com
液压传动是利用液体的压力来传递力或力矩的。液压泵可以获得较高的压力，目前液压泵可以达到35MPa的压力，因此液压刚可获得很大的力或者力矩。例如一个30cm直径的液压缸，压力为21MPa时，可获得1480kN的推力，因此被广泛应用于需要很大力或者力矩的重型机械上。 内容来自www.paper51.com 2） 功率重量大 http://www.paper51.com 功率重量比是指其输出功率于其重量的比值。功率重量比大的设备即重量和体积较小而输出较大的功率。例如飞机上的液压泵，每1kW功率的重量只有0.209kg，而电动机每kW的重量将达到1.52kg。所以在要求传递大功率而又不允许有较大体积的情况下应采用液压传动。 内容来自www.paper51.com 3）易于实现往复运动 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 液压缸对实现往复运动是最方便的，而电动机则须通过齿轮、齿条等机构把旋转运动变成直线往复运动。 内容来自www.paper51.com 4） 易于实现较大范围的无级变速 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
液压传动通过调节液体的流量就可以方便地实现无级变速，而且速比范围大。例如用节流阀调节流量时，其流量变化可从0.02变到100速比可达5000，其他传动形式的速比是无法比拟的。 paper51.com
5）传递运动平稳 内容来自www.paper51.com 由于液压流体的控制可以在非常小的流量时仍然很均匀，所以设备的运动速度可以很平稳，例如机床可以实现1以下的无爬行稳定进给。 http://www.paper51.com 6） 可以实现快速而且无冲击的变速和换向 内容来自www.paper51.com 这是由于液压机构的功率重量比大，所以液压设备的惯性小，因此反应速度就快。例如液压马达的旋转惯量不超过同功率电动机的10%，故启动中等功率电动机要12s，而同功率的液压机械的启动时间不超过0.1s。故在高速换向频繁的机床上（如平面磨床、龙门刨床）采用液压传动可使换向冲击大大减少。 paper51.com 7）与机械传动相比易于布局和操纵 copyright paper51.com
液压传动部件由管道相连，故在安装位置上有很大的自由度，各部件可以安放在设计人员所希望的位置上。例如把泵源放到不影响机器布局的地方，把操纵机构放在最方便的地方，这是用机械传动很难实现的，而液压传动则没有困难。 http://www.paper51.com 8） 易于防止过载事故 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
在液压传动中可以方便地用压力阀来控制系统的压力，从而防止过载，避免事故的发生，而且可以通过装在系统中的压力表来了解各处的工作情况和负载大小，而在机械传动中各处的负载大小就不易观察。 http://www.paper51.com
9） 自动润滑、元件寿命长 copyright paper51.com
液压传动中使用的介质大多为矿物油，它对液压部件产生润滑作用，因此液压元件有自动润滑作用，其寿命较长。 http://www.paper51.com 10）易于实现标准化、系列化 内容来自www.paper51.com
各种液压系统都是由液压元件构成，因此对液压元件实现标准化、系列化，可大大提高生产效率，降低成本，提高生产质量。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com |