水力学基本原理导论“，

什么是液压机械?

液压机械是通过流体力学原理增加机械强度的设备和工具。以重型设备为例，液压油通过液压泵在高压下输送到设备中的执行器。液压泵由发动机或电动机驱动。通过操纵各种液压控制阀，控制液压油获得所需的压力或流量。液压元件由液压管连接。和气动系统一样，液压系统也是基于帕斯卡定律的。在封闭系统中，流体在任何一点上所受的任何压力都将以相同的压力传递到所有的边。液压系统使用不可压缩流体作为工作介质。液压机械设备由于其传动功率大，传动采用细管道和柔性软管，因此被广泛应用，因此其功率密度高，适用功率的执行机构宽而灵活，适当改变压力面积，增加力巨大。与齿轮和轴组成的机械系统相比，液压系统流经管道的流体阻力会造成一定的功率损失。

水力学基本概念:

液压装置是通过某些机械部件控制后，利用高压液压油进行工作的装置，其目的是控制负载的运动。在许多高压和大容量的机械中，液压通常是唯一的选择，这对于学习液压的人来说是必须的。

Pascal原理与液压传动:

液压系统最基本的理论是帕斯卡原理。在一个封闭的容器中，流体压力在每一点上都相等，并且方向垂直于表面。利用这个原理，a处的一个小力可以推动B处的一个重物。

液压装置的部件有哪些?

液压系统由油箱、液压泵、控制阀、驱动器和一些辅助部件组成。液压系统各部件的功能都是负责能量转换。其中，只有石油是例外。它不进行任何能量转换，而只是作为能量转换的介质。

1. 液压泵:
   液压泵由电机或发动机驱动。从能量的角度看，它的作用是把电动机或发动机产生的机械能转化为流体能。从机械角度看，泵只利用大气压差或势能差，液体从一端吸入，从另一端排出。
2. 执行机构:
   执行器的作用是将流体能量转化为机械能，推动负载运动。可分为液压缸和液压马达。液压缸使负载直线移动，液压马达使负载旋转。
3. 控制阀门:
   在液压系统中，用油的压力来控制驱动器的输出，用油的流量来控制驱动器的速度，用油的流向来控制驱动器的运动方向。因此，压力控制阀、流量控制阀、换向控制阀是液压系统中最基本和不可或缺的。
4. 坦克:
   液压系统使用的液压油必须回收再利用，所以一方面用油箱储存液压油，另一方面用马达和泵的安装座。
5. 液压配件:
   液压附件用于增强液压系统的功能，如过滤油中杂质的过滤器，防止油温过高的油冷却器，压力蓄能器，以及各种管道组件。
6. 压力的定义和使用单位:
   液压的定义与以空气压力为单位的定义相同，不同的是液压没有真空压力。

液压传动的优缺点:

液压系统能量转换的效率:根据能量不朽定律，可以有不同形式的相互转换，但每次转换都必须有损失，损失的能量会以热量的形式消散。液压系统的能量利用率必然不高，一般在50%以下，甚至更低，通常在30~40%左右。

液压系统的可操作性:液压系统作为系统的驱动装置，对于要求输出大、定位精度高的机械来说，液压的特殊特性是很重要的。液压系统的能源效率较差，但工业使用越来越多。

液压的优点:

• 体积小，产量大:液压压力一般在70kg /cm2左右，也可高达500kg /cm2。
• 没有过载的危险:在液压系统中安装了一个泄压阀。当压力超过设定压力时，阀门开启，液压油通过泄压阀流入油箱。
• 输出调节容易:液压装置的输出调节简单，如果可以轻松实现压力控制阀的设定压力。
• 调速方便:液压系统调速简单，只要调节压力控制阀的设定流量，就可以轻松实现，并且可以实现无级调速。
• 移动平稳，容易反转:由于液体的高度不可压缩性，液压油不允许流入或流出驱动器，负载的速度会立即停止。而且负载运动时产生的惯性会被液压油吸收，所以根本不需要安装任何制动装置。而且由于液体驱动器的机构简单，惯性小，所以运动平稳，换向容易。
• 易于自动化:液压设备配有电磁阀、电气元件、传感器、可编程控制器和微处理器，可组装成各种自动化机器。
• 耐久性高:液压设备的大部分部件几乎都浸泡在液压油中，而且大多数液压油中含有防锈剂，其防锈性和耐磨性好，设备的耐久性高。

液压系统的缺点:

• 管道不良会造成液压油泄漏，不仅会污染工作场所，还会引起火灾隐患。
• 液压油的粘度受温度的影响很大。当油温升高时，粘度降低，当油温降低时，粘度升高。粘度的变化会影响流量，使驱动器的速度不稳定。
• 液压系统将发动机或电机输出的机械能转换为流体能。通过阀门进行一些调整后，流体能量由驱动器转化为机械能来驱动负载。由于能量转换多次，损失很大。它的能源效率比传统机械低。
• 能量转换过程中损失的能量会以热量的形式消散，热量会通过液压油传递到设备，导致系统发热异常。
• 为了减少油液流动时的粘性摩擦损失，必须限制油液的流速，使其稳定流动，从而影响液压设备的工作效率。
• 液压系统使用许多不同的控制阀、接头和管道。为了防止漏损，对零件的加工精度要求高，还需要专业的管道技术。

什么是液压回路?

液压回路是一个连接输送液体的各种部件的系统。这种系统的目的是控制通过该系统的流体流量或控制流体压力。液压机械设备使用液压回路来移动重物。从单个元件描述流体系统的方法是受到电路分析的启发。当电子元件独立线性时，电路更容易分析。同样，当考虑相互独立的线性元素时，液压回路理论更容易分析。

液压回路的组成部分包括无源(被动)设备，如管道或传输线，和动力(主动)设备，如动力包或泵。液压回路理论特别适用于具有长而小的管道和独立泵的系统，如化工过程中的流动系统或微型装置。

液压回路有哪些类型?

• 开式中回路使用泵提供连续的液体流，通过控制阀的开式中通道返回到罐中。换句话说，如果控制阀在空挡位置，它提供了一个打开的返回通道到油箱，而不用在高压下抽油。一旦控制阀被启动(改变阀门位置)，它将引导油进入/流出执行器和油箱。因为泵的输出是恒定的，油的压力会随着遇到的阻力的大小而上升或下降。如果压力升高过高，油会通过溢流阀回流到油箱中。多个控制阀可集成成系列。这种类型的电路可使用加药泵，操作成本低。
• 闭合电路是一种为控制阀提供足够压力的电路，无论任何阀门是否工作。液压泵的流量是可变的，在没有人操作阀门之前，泵的流量是小的。由于阀门改变阀门位置，阀门的阀芯不必打开到油箱的中间回油通道。多个阀门可以并联，系统压力等于所有阀门的压力。
• 开环:在开环系统中，泵的吸入口和电机的回油口都与液压油箱相连，也是开/闭回路。中通电路使用一个泵来提供连续的液体流动。流体通过控制阀的中间通道流回罐内。此时，控制阀处于空挡位置，提供一个打开的回流通道，回流到罐内，防止流体被泵入高压。此外，一旦控制阀被操作，它将流体导向执行器和油藏。由于泵的输出是恒定的，油的压力会随着遇到的阻力而增加。如果压力升高过高，油就会通过溢流阀返回油箱。几个控制阀可以串联在一起。这种类型的电路可使用加药泵，操作成本低。
• 闭环:在闭环系统中，电机的返回口与泵的吸入口直接相连。为了保持低压侧的压力，电路有一个充电泵，向低压侧提供过滤过的冷油。闭环电路通常用于车辆静压传动。闭环的优点是根本没有换向阀，所以响应速度快，回路可以在更高的压力下工作。泵的旋转角度可提供正、负液体流动方向。缺点是，由于流体流动的交换有限，冷却可能是一个问题，而且泵也很难用于其他液压功能。在大功率闭环系统的电路中，为了增加冷却和过滤的油量，必须安装补油阀，使换油量大于泵和电机的基本泄漏量。补充阀通常集成在电机的机壳内，以冷却电机本身机壳内的循环油。由于车辆的电机速度可以达到4000-5000转/分，甚至在全速时更高，因此电机外壳内部循环和滚珠轴承的损失可能是显著的。泄漏，就像额外的电荷，将由电荷泵提供。 If it is set to be used in high-pressure and high motor speed drives, a large displacement charge pump is important. When driving at high speed for a long time, if a hydrostatic transmission is used, high oil temperature is usually the main problem. High oil temperatures will drastically reduce the life of the transmission. To suppress oil temperature, transportation equipment must reduce system pressure and motor displacement must be limited to the minimum reasonable value. Closed-loop systems are also used in mobile equipment to replace mechanical and hydraulic transmissions. The advantage is that the gear ratio is infinitely variable, and the transmission ratio can be controlled more flexibly according to the load and operating conditions.