液压传动的工作原理和特点

液压传动的工作原理及特征与气压传动的基本工作原理是相似的。现以如图1.1所示的液压千斤顶为例来阐述液压传动的工作原理。

如图1.1所示，当向上抬起杠杆时，手动液压泵的小活塞向上运动，小液压缸1下腔容积增大形成局部真空，排油单向阀2关闭，油箱4的油液在大气压作用下经吸油管顶开吸油单向阀3进入小液压缸下腔。当向下压杠杆时，小液压缸1下腔容积减小，油液受挤压，压力升高，关闭吸油单向阀3，顶开排油单向阀2，油液经排油管进入大液压缸6的下腔，推动大活塞上移顶起重物。如此不断地上下扳动杠杆，则不断有油液进入大液压缸6下腔，使重物逐渐举升。如杠杆停止动作，大液压缸下腔油液压力将使排油单向阀2关闭，大活塞连同重物一起被自锁不动，停止在举升位置。如打开截止阀5，大液压缸6下腔通油箱，大活塞将在自重作用下向下移动，迅速回复到原始位置。

图1.1　液压千斤顶工作原理图

1—小液压缸；2—排油单向阀；3—吸油单向阀；4—油箱；5—截止阀；6—大液压缸

液压千斤顶的工作原理

由液压千斤顶的工作原理可知，小液压缸1与单向阀2，3一起完成吸油与排油，将杠杆的机械能转换为油液的压力能输出，称为（手动）液压泵。大液压缸6将油液的压力能转为机械能输出，抬起重物，称为（举升）液压缸。在这里，大、小液压缸组成了最简单的液压传动系统，实现了力和运动的传递。

1）力的传递

设液压缸活塞面积为A2，作用在活塞上的负载力为F2。该力在液压缸中所产生的液体压力为

根据帕斯卡原理，在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传递到液体各点，液压泵的排油压力p1应等于液压缸中的液体压力，即

液压泵的排油压力又称系统压力。(www.xing528.com)

为了克服负载力使液压缸活塞运动，作用在液压泵活塞上的作用力F1应为

式中　A1——液压泵活塞面积。

在A1，A2一定时，负载力F2越大，系统中的压力p也越高，所需的作用力F1也越大，即系统压力与外负载密切相关。这是液压与气压传动工作原理的第一个特征：液压与气压传动中工作压力取决于外负载，与施加的力大小无关。

2）运动的传递

如果不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体及管路的变形，液压泵排出的液体体积必然等于进入液压缸的液体体积。设液压泵活塞位移为s1，液压缸活塞位移为s2，则

式（1.2）两边同时除以运动时间t，得

式中　v1，v2——液压泵活塞和液压缸活塞的平均运动速度；

　　　q1，q2——液压泵输出的平均流量和液压缸输入的平均流量。

由此可知，液压与气压传动是靠密闭工作容积变化相等的原则实现运动（速度和位移）传递的。调节进入液压缸的流量q，即可调节活塞的运动速度v，这是液压与气压传动工作原理的第二个特征：活塞的运动速度只取决于输入流量的大小，而与外负载无关。

由上述讨论还可知，与外负载力相对应的流体参数是流体压力，与运动速度相对应的流体参数是流体流量。因此，压力和流量是液压与气压传动中两个最基本的参数。