液压与气动技术教案
第1章 液压传动基础知识
教学目标：了解液压传动发展历程、用途、特点。
了解液压传动原理及液压传动系统的组成。
教学重点：液压传动的原理。
教学难点：液压传动系统中压力与流量、功率的计算。
教学方法：做实验 生活实例。
1.1 液压传动概述
1.2 液压传动原理
目的：了解液压传动优缺点。
掌握液压传动的原理。
重点：液压传动原理及传动系统组成。
难点：液压传动系统的组成。
方法：讲授
内容：
一， 液压传动的主要优点
1，操纵控制方便，可实现大范围的无极调速。
2，液压传动的各种元件可根据余姚方便、灵活地布置。
3，采用电液联合控制，可实现更高程度的自动控制过程。
二，液压传动的缺点
1，液体流动的阻力损失和泄漏较大。
2，液压原籍的制造精度高，价格较贵。
3，液体的泄漏及可压缩性，较难得到严格的传动比。
三，液压传动原理
液压传动是一个不同能量的转换过程，是以液体作为工作
介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过液体内部的压力
来传递动力。
四，液压传动系统的组成
1， 动力部分：将原动机的机械能转换为油液的压力能。
（液压泵、齿轮泵、柱塞泵）
2，执行部分：将压力能转换成为带动工作机构运动的机械能。
（液压缸、液压马达、）
3，控制部分：用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。
（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）
4，辅助部分：保证系统正常的工作的辅助元件。
（管路、接头、油箱、过滤器）
五，液压传动系统图的图形符号
1，图形符号只表示元件的只能。
2，图形符号内的油液流动方向用箭头表示。
3，图形符号均与原件的静止位置或中间零位置表示。
1.3液压传功系统中的压力与流量
1.4液压传动的功率计算
目的：了解液压传动系统的压力、流量的概念
了解液压泵的工作效率
重点：静压传递原理
难点：液体阻力和压力损失
方法：讲授
内容：
一， 压力的概念
油液的压力是由油液的自重和油液收到的外力（一般表现为助
力）作用所产生的
P=F/A
P ——油液的压力，单位为pa
F ——作用在油液表面上的外力，单位为N
A ——油液表面的承压面积，单位为㎡
额定压力：连续运转（工作）的最高工作压力
二，静压传递原理
1，静止油液中任意一点所受到的哥哥方向的压力都相等。
2，油液静压力的作用方向总是垂直指向承压表面。
3，密闭容器内静止油液中任意一点的压力如有变化，起压力的
变化值将传递给油液的各点，且其值不变
三，液助和压力损失
1，液助：由于油液具有粘性，在油液流动时，油液的分子间、
油液与管壁之间的摩擦和碰撞会产生助力。
2，压力损失分为沿程损失和局部损失
3, 压力损失对系统的影响 油液流动产生的压力损失，会造成
功率浪费，油液发热，黏度降低，进而使泄漏增加。
四，流量
1，流量：单位时间内流过管路或者液压缸某一截面的油液体积
q = v / t
2, 活塞的运动速度：是由于流入液压缸的油液迫使密封容积增
大做导致的结果。因此其运动速度与流入液压缸的流量有关
3，液流的连续性原理 油液的可压缩性极小，通常可视作理想
液体。理想液体在无分支管路中做稳定流动时通过每一截面
的流量相等。
五，泄漏和流量损失
在液压系统正常工作的情况下，从液压元件的密封间隙漏过少
量油液的现象称为泄漏。分 内泄漏和 外泄漏
六，液压传动的功率计算
功率等于力与速度的乘积。
P = F V
液压泵输出功率的计算公式为P （功率）= P（压力）q （流量）
第二章 液压泵
教学目标：掌握液压泵的工作原、应用和图形符号
了解液压泵的分类和特点
教学重点：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理
教学难点：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的结构特点
教学方法：模型讲解
内容：
一，液压泵的分类和特点
液压系统中为系统提供压力油的部件称为液压系统的能源部件
或动力部件
分类：1，齿轮泵 2，叶片泵 3，柱塞泵 4，螺杆泵
特点：1，具备密封容积
2，有配流装置
3，为保证液压泵正常吸油，油箱必须与大气相通。
二，齿轮泵
1， 外啮合齿轮泵的工作原理；泵体内装有一对外啮合齿轮，
之论两侧面靠端盖密封，泵体、两端盖和齿轮的各个齿间
组成密封容积，齿轮副的啮合线将密封容积分隔成互不相
通的吸油腔和压油腔。
2， 齿轮泵的优缺点及应用
优点：结构简单，尺寸小，重量轻制造方便，价格低，工
作可靠，自吸油能力强，对污染不敏感
缺点：磨损严重，泄漏大，工作压力提高受到限制，压力
脉冲和噪声大
应用：齿轮泵主要用于压力小于2.5MPa 的低压液压传动
系统中
三，叶片泵
1， 单作用叶片泵：由泵体、转子、定子、叶片、配油盘等组
成。靠离心力的作用使叶片紧靠在定子内壁，这样就形成
若干个密封容积。转子没回转一周，每个密封容积完成一
次吸油和压油，
特点：转子单向承受压油腔油压的作用，径向力不平衡，
2， 双所用叶片泵：转子和定子中心重合，且定子内表面呈近
似椭圆形，工作原理和单作用叶片泵相同，只是转子每回
转一周，每个密封容积完成两次吸油和压油，
特点：可用于高压系统。但由于转子和定子同轴，这种泵不能改
变流量，只能作定量泵用。
3， 优缺：叶片泵的优点是, 工作平稳，噪声小，工作压力较高，
寿命长。
4， 缺点：机构复杂，吸油特性不好，对油液污染较敏感。
5， 应用：一般用在中压（6.3MPa ）液压系统中。广泛应用于
精密机床、自动机床等
四，柱塞泵：
1， 工作原理：柱塞泵是利用柱塞在有柱塞孔的缸体内做往返
运动，是密封容积变换而是想吸油和压油的
2， 分来：径向柱塞泵、轴向柱塞泵
3， 优缺点：结构紧凑、外形尺寸小，密封良好，容积效率高，
流量易于调节，但是结构复杂，加工较高，对油液污染敏
感
4， 应用：柱塞泵一般用于高压、大流量及流量需要调节的液
压系统中
五，液压泵的选用
1， 液压泵的输油量
2， 液压泵的工作压力
3， 液压泵的类型
六，液压泵的使用
1， 液压泵启动前必须保证泵体内充满油液。
2， 液压泵的吸、压油口的过滤器应及时清洗。
3， 应避免在油温过高或者过低的情况下启动液压泵。
4， 液压泵的吸油管与系统的回油管之间的距离要尽量远。
5， 对于大功率的液压系统，应采用橡胶软管连接油箱和液压
泵的吸油口。
第三章 液压缸、液压马达及液压辅助元件
教学目标：熟悉液压缸、液压马达、液压辅助元件的工作原理
能对常见液压缸、液压马达、液压辅助元件进行拆装、
维护和常见故障的排除
教学重点：液压缸的工作方式、原理
教学难点：活塞推力的计算
教学方法：讲授
3.1液压缸、液压马达
目的：了解液压缸的工作方式
掌握活塞的推力计算
重点：活塞推力的计算
难点：差动液压缸的活塞推力的计算
方法：讲授
内容：
一， 液压缸、液压马达
液压执行元件是将液压能转变成机械能的能量转换，液压执行
元件有液压缸和液压马达，
区别：液压缸将液压能转变成往返运动的机械能
液压马达将液压能转变成连续回转的机械能
二，双活塞杆液压缸
当压力油从进出油口交替输入液压缸的左右腔时，压力油通过
活塞（或缸体）推动工作台作直线往复运动.
这种液压缸常用于要求往复运动速度和负载相同的场合。
双活塞杆液压缸的推力F 和速度v 分别为
F=PA
V=q/a=4qπ（DxD-dxd ）
三，单活塞杆液压缸
其活塞的一侧有伸出杆，因此两腔的有效工作面积不相等
单活塞杆液压缸的一些特点：
（1）活塞（或缸体）往复运动速度不相等。两腔有效作用面积
相差越大，速度差别就越大。
(2)活塞两个方向所获得的推力不相等。在慢速运动时，活塞获
得的推力大；快速运动时获得的推力小。
（3）差动连接。改变管路连接方法，使单活塞杆液压缸左右两
油腔同时输入压力油。
四， 柱塞式液压缸
所示为柱塞式液压缸，压力油进入缸筒时，柱塞带动运动
部件向外伸出，但反向退回时必须依靠其他外力或自重才能实
现，或将两个柱塞缸成对反向使用。
五， 增压器
当左腔输入压力为p1推动面积为A1的大活塞向右移动时，从面积为A2的小活塞右侧输出压力为p2，p2=p1A1/A2，由此输出压力得到了增高。
六，摆动液压马达、
当通入液压油时 主轴可以输出小于360度的往返暴动，常用于机床的送料装置‘间歇进给机构’回转夹具‘工业机器人手臂和 手腕的回转装置及工程机械的回转机构等的液压系统中 七，液压缸的密封、缓冲和排气
（1）液压缸的密封包括固定件的密封（如缸体与端盖的密封）
和运动件的密封（如活塞与缸体）‘活塞杆与端盖的密封。常用的密封方法有间隙密封和密封元件密封。
密封圈用耐油橡胶、尼龙等材料制成，其截面通常做成O 型、Y 型、V 型等。
O 型密封圈时是截面形状为圆形的密封元件。
Y 形密封圈截面呈Y 形，其结构简单，适用性很广，密封效果好。
V 形密封圈由形状不同的支撑环、密封环和压环成组组成。 Y 形和V 形密封圈在压力油作用下，其唇边张开，贴紧在密封表面。
（2） 液压缸的缓冲
缓冲的原理是当活塞将要到达行程终点，接近端盖时，增大回油阻力，以降低活塞的运动。而增大回油阻力，产生制动
作用，使活塞运动缓慢，从而实现缓冲。
3.2 液压辅助元件
目的：了解液压辅助元件的种类和作用
重点: 过滤器 和 压力计
难点：过滤器 压力计 加热器等的安装位置
方法：实物观察
内容
一，油箱
作用：是用来储油、散热、分离油液中的空气和沉淀油液中的杂
质
特点：油箱的有效容积（油面高度为油箱高度80%时的容积）
一般按液压泵的额定流量估算，在低压系统中取液压泵每
分钟排油量的2-4倍，中压系统为5-7倍，高压系统为6-12
倍。油箱正常工作尾端应在15-65度之间，在环境温度变
化较大的场合要安装热交换器。
二，过滤器
作用：液压系统中80%以上的故障和液压油的污染有关，保持油
液的清洁是液压系统可靠工作的关键。过滤器的功用是清除油液中的各种杂质，保持进入液压系统的油液清洁。
安装位置
1，安装在泵的吸油管道上
2，安装在泵的出口的输油管道上
3，安装在系统的回油管道上
4，安装在重要元件前
5，设置单独过滤系统
三，加热器和冷却器
油液在液压系统中具有密封、润滑和传递动力等多重作用，
为保证液压系统正常工作应将油液温度控制在一定的范围，一般系统工作时油液的温度应控制在3.-60度为宜，最低不时不能低于15度
1，油温过高：油液年度下降使润滑部位的油膜破坏，油液泄漏增加，密封材料提前老化，气蚀现象加剧等
2，油温过低：油液黏度增大，会造成设备启动困难，压力损失加大并使振动加剧等严重后果。
四，压力计
压力计用于观察液压系统中各工作点的油液压力，一遍操作人
员把系统的压力调整到要求的功过压力。
五，储能器
用途：1，提高执行元件的运动速度。
2，作为应急能源
3，吸收压力脉动
4，实现停泵保压
第四章 液压控制阀及液压基本回路
教学目标：了解液压的基本回路，
掌握液压控制阀的结构、工作原理和图形符号 教学重点：方向控制阀方向控制回路
压力控制阀与压力控制回路
教学难点：压力控制阀与压力控制回路
教学方法：做实验
4.1 4.2 方向控制阀和方向控制回路
目的：能根据方向控制回路和压力控制回路图形正确的连接实
物
重点：方向控制回路
难点：压力控制回路
方法：一体化教学
内容：
一，概述
在液压传动系统中，用来对液流的方向、压力和流量进行控制和调节的液压元件称为控制阀。控制阀通过对液流的方向、
（1） 方向控制阀（包括单向阀、换向阀等）。
（2） 压力控制阀（包括溢流阀、减压阀、顺序阀等）。
（3） 流量控制阀（包括节流阀、调速阀等）。
二，单向阀
1. 普通单向阀
2液控单向阀
油液只能从P1流向P2:；当控制油口PK 处通压力油时，活塞受油压作用右移，将阀芯向右顶开。
图形符号表示的含义为：
（1） 用方框表示阀芯的工作位置，方框数就是“位”数。
（2） 箭头表示两油口想通，但不表示油液的流向，“⊥”或“T ”
表示此油口不通。
（3） 在一个方框内，箭头和“⊥”符号与方框的交点数为油口的
通路数，即“通”数。
（4） P 表示进油口，T 表示与油箱连通的回油口，A 和B 表示连
接其他同坐油路的油口。
（5） 三位阀的中位及二位阀侧面画有弹簧的那一方格为常态位。
在液压原理图中，换向阀的图形符号与油路的连接一般应画在常态位上。
（6） 一个换向阀完整的图形符号还应表示出操纵方式、复位方式
和定位方式等。
三，换向阀的操纵方式
（1）图4-4a 所示为二位二通激动换向阀结构示意图。
（2）图4-5a 所示为二位三通电磁换向阀结构示意图。
图4-6a 所示为三位四通电磁换向阀结构示意图。
（3）液动换向阀，图4-7a 所示为三位四通电磁换向阀结构示意
图。
（4） 电液动换向阀 电液动换向阀由电磁换向阀（又称先导阀）
与液动换向阀（又称主阀）组合而成，电磁换向阀用来控制压力油的流动方向，从而控制液动换向阀的阀芯位置，实现以较小电磁铁来控制较大的液流。
四，实验课题：方向控制阀的装拆
1，目的要求
通过对方向控制阀的拆装练习，进一步熟悉方向控制阀的结构和工作原理，熟悉换向阀的控制方式，会对换向阀进行通、断检测。
2，工具器材
3，实验步骤
1方向控制法的拆卸
（1） 单向阀拆卸顺序 先拆卸螺钉，取出弹簧，分离阀芯的阀体。
观察阀芯的结构和阀体上得油口尺寸。
（2） 液控单向阀拆卸顺序 先拆掉控制端的螺钉，取出控制活塞
和顶杆，再卸下阀芯端螺钉，取出弹簧，分离阀芯和阀体，观察阀芯与活塞的结构和尺寸。
（3） 换向阀拆卸顺序 先拆卸提供外部力的控制部分，取下卡
簧，取出弹簧，分离阀芯和阀体。观察阀芯的结构和阀体上的油口尺寸及油口数量，观察阀芯在阀体内的工作位置。
2. 方向控制阀的装配
装配前要清洗各零件，将阀芯与阀体等配合表面涂润滑油，然后按拆卸时反向顺序装配。
3. 方向控制阀通、断的检测
启动空气压缩机，将换向阀接上软管接头，在没有给阀芯施加外力的情况下向换向阀中通入压缩空气，观察进气口与出气口的关系，然后对换向阀的阀芯两端分别施力，并通入压缩空气，再次观察进气口与出气口的关系。
通过液压闭锁回路的连接，掌握换向回路的组成和工作原理，逐步掌握液压回路的分析、连接与调试方法。
五，拓展实验
1，目的要求
进一步熟悉液压回路的连接方法，拓展闭锁回路的知识。 2，实验回路图（图4-11）
3，回路分析
本回路利用两个液控单向阀对液压缸进行不锁其工作原理为：当换向阀左位工作时，压力油经左液控单向阀进入液压缸的左腔，同时将右液控单向阀打开，使液压缸右腔油液经换向阀回油箱，活塞右移。
六，同实验课题：换向回路的连接
1，质量评价标准
（1）单向阀的常见故障、原因排除方法
4.3压力控制阀与压力控制回路
目的：了解压力控制阀的结构特点
掌握压力控制回路的正确接法
重点：压力控制回路
难点：压力控制阀的结构特点
方法：一体化教学
内容：
一，压力控制阀与压力控制回路
压力控制阀时用来控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其他元件动作的元件。按其功能和用提不同分位溢流阀、减压阀。顺序阀和压力继电器。
1. 溢流阀
（1） 溢流阀的工作原理和图形符号 常用的溢流阀油直动式
和先导式两种。
1) 直动式溢流阀。直动式溢流阀时依靠系统中的压力油直接
作用在阀芯上而与弹簧力相平衡，以控制阀芯的起闭动作
的溢流阀。
2) 先导式溢流阀。先导式溢流阀时利用作用在主阀芯两端的
压力差与弹簧力相平衡的原理来进行压力控制的，由先导
阀与主阀两部分组成，先导阀调压，主阀溢流。
（2） 溢流阀的作用及调压回路 溢流阀时液压系统中非常重
要的压力控制阀，其主要作用有
1） 稳压溢流作用。如图4-14a 所示
2） 安全保护作用。如图
3） 作卸荷阀用。 如图
4） 作远程调压用。如图
5） 作多级调压用。如图
6） 座背压阀用。 如图
2. 减压阀
(1) 减压阀的工作原理和图形符号 减压阀的工作原理是利用油液流经缝隙时产生压力降，使出油口压力低于进油口压力，并使出油口压力保持稳定的压力控制阀，有直动式和先导式两种，一般采用先导式。
(2) 减压阀的应用及减压回路 减压阀在液压系统中的作用主要是降低和稳定某一支路的压力迷惑限制工作部件的作用力以及减少压力波动，改善系统性能。
3. 顺序阀
（1） 顺序阀工作原理和图形符号 顺序阀时利用油路中压力
的变化来控制阀口的启闭，以实现执行元件依此顺序动
作的液压元件
4. 压力继电器
（1） 压力继电器的工作原理与职能符号 压力继电器时根据
液压系统的压力变化，将压力信号转换为电信号的转换
元件。
（2） 压力几点起的应用：压力继电器可用于实现执行元件的
顺序动作、设备的安全保护、系统保压、泵的启停或卸
荷。
二，实验课题; 顺序动作回路连接与调试
1，目的要求
通过压力继电器控制的顺序动作回路的连接，掌握压力控制
回路的组成和工作原理，逐步掌握压力回路的分析
2，回路图
3，回路分析
4，实验步骤
（1）根据过给回路图，找出相应的液压元件
（2）固定液压元件，对照回路图进行连接
（3）检查无误后起动液压泵，观察回路运行情况
（4）调节溢流阀、压力继电器的压力，观察回路的运行情况
（5）分析并说明各控制元件在回路中的作用
（6）对遇到的问题进行分析并解决
（7）完成实验并经老师检查评价后，管壁电源，拆下管线，
放回原位
4.4 4.5流量控制阀与速度控回路和顺序动作回路
目的：掌握压力控制回路的原理和作用
重点：速度控制回路
难点; 顺序动作回路
方法：一体化教学
内容：
一，流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口的同流面积（节流口的阻力）或通过长度来控制流量，从而控制执行元件运动速度的控制阀。常用的流量控制阀有
1. 节流阀
油液流经小孔、狭缝或毛细管时会产生较大的液阻，而且通流面积越小，油液受到的液阻越大，通过阀口的流量就越小。所以改变节流口的通流面积，使液阻发生变化，就可以调节流量的大小。
所以节流阀只适用于负载和温度变化不大，或速度稳定性要求不高的液压系统。
2. 调速阀
调速阀由一个定差减压阀和一个可调节流阀串联组合而成。节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀用来自动保持节流阀前、后的压力差不变，从而使通过节流阀的流量不受负载变化
的影响。
调速阀适用于速度稳定性要求较高的液压系统中。
二，速度控制回路
1. 调速回路
（1） 节流调速回路 截留调速回路由定量泵、流量控制阀、溢流
阀和执行元件等组成。
1）进、回油路节流调速回路。图4-27a 所示为进油路节流调速，节流阀串接在执行元件的进油路上; 图4-27b 所示为回油路节流调速，节流阀串接在执行元件的回油路上。
两种回路的共同点是：定量泵的出口压力均由溢流阀来调定，泵输出的多余流量均通过溢流阀流回油箱，功率损失越大，且负载的变化会引起执行元件运动的不稳定，因此一般适用于小功率液压系统。
两种回路的不同点是：当承受负值负载（负载的方向与活塞
的运动方向相同）时，进油路节流调速由于回油腔压力很低（接近与零），起动时会使执行元件失控造成前冲现象：而回油路节流调速由于节流阀使液压缸回油腔形成一定的背压，不会产生前冲现象。
2） 旁油路节流调速回路。图4-27c 所示为旁油路节流调速回路，节流阀设置在与执行元件并联的旁油路上，节流阀调节了液压泵溢回油箱的流量，从而间接控制进入执行元件的流量，达到调速作用。这种调速方式由于存在负载特性较差，
功率损失较大、起动不平稳等缺点，仅用于高速、重载，对速度平稳性要求不高的场合。
（2） 容积调速回路为采用变量泵的容积调速回路，系统工作时，
变量液压泵输出的压力油全部进入液压缸，驱动活塞运动。只要调节变量泵的输出流量（对于单作用叶片泵和径向柱塞泵，调节转子与定子之间的偏心距；
（3） 容积节流调速回路为限压式变量叶片泵与调速阀组合而成的
容积节流调速回路。
2. 快速运动回路
为采用差动连接的快速运动回路，实现工进，差动连接被切断。这种回路结构简单、经济性好，但快速换接不够平稳。
3. 速度换接回路
（1）快慢速换接回路 图4-23所示为采用行程阀的快慢速换接回路，在图示状态下，液压缸快进；当运动部件上的挡块压下行程阀时，行程阀关闭，液压缸右腔的油液必须通过节流阀才能流回油箱，液压缸
由快进转换为慢速工进。
液压与气动技术教案
第1章 液压传动基础知识
教学目标：了解液压传动发展历程、用途、特点。
了解液压传动原理及液压传动系统的组成。
教学重点：液压传动的原理。
教学难点：液压传动系统中压力与流量、功率的计算。
教学方法：做实验 生活实例。
1.1 液压传动概述
1.2 液压传动原理
目的：了解液压传动优缺点。
掌握液压传动的原理。
重点：液压传动原理及传动系统组成。
难点：液压传动系统的组成。
方法：讲授
内容：
一， 液压传动的主要优点
1，操纵控制方便，可实现大范围的无极调速。
2，液压传动的各种元件可根据余姚方便、灵活地布置。
3，采用电液联合控制，可实现更高程度的自动控制过程。
二，液压传动的缺点
1，液体流动的阻力损失和泄漏较大。
2，液压原籍的制造精度高，价格较贵。
3，液体的泄漏及可压缩性，较难得到严格的传动比。
三，液压传动原理
液压传动是一个不同能量的转换过程，是以液体作为工作
介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过液体内部的压力
来传递动力。
四，液压传动系统的组成
1， 动力部分：将原动机的机械能转换为油液的压力能。
（液压泵、齿轮泵、柱塞泵）
2，执行部分：将压力能转换成为带动工作机构运动的机械能。
（液压缸、液压马达、）
3，控制部分：用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。
（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）
4，辅助部分：保证系统正常的工作的辅助元件。
（管路、接头、油箱、过滤器）
五，液压传动系统图的图形符号
1，图形符号只表示元件的只能。
2，图形符号内的油液流动方向用箭头表示。
3，图形符号均与原件的静止位置或中间零位置表示。
1.3液压传功系统中的压力与流量
1.4液压传动的功率计算
目的：了解液压传动系统的压力、流量的概念
了解液压泵的工作效率
重点：静压传递原理
难点：液体阻力和压力损失
方法：讲授
内容：
一， 压力的概念
油液的压力是由油液的自重和油液收到的外力（一般表现为助
力）作用所产生的
P=F/A
P ——油液的压力，单位为pa
F ——作用在油液表面上的外力，单位为N
A ——油液表面的承压面积，单位为㎡
额定压力：连续运转（工作）的最高工作压力
二，静压传递原理
1，静止油液中任意一点所受到的哥哥方向的压力都相等。
2，油液静压力的作用方向总是垂直指向承压表面。
3，密闭容器内静止油液中任意一点的压力如有变化，起压力的
变化值将传递给油液的各点，且其值不变
三，液助和压力损失
1，液助：由于油液具有粘性，在油液流动时，油液的分子间、
油液与管壁之间的摩擦和碰撞会产生助力。
2，压力损失分为沿程损失和局部损失
3, 压力损失对系统的影响 油液流动产生的压力损失，会造成
功率浪费，油液发热，黏度降低，进而使泄漏增加。
四，流量
1，流量：单位时间内流过管路或者液压缸某一截面的油液体积
q = v / t
2, 活塞的运动速度：是由于流入液压缸的油液迫使密封容积增
大做导致的结果。因此其运动速度与流入液压缸的流量有关
3，液流的连续性原理 油液的可压缩性极小，通常可视作理想
液体。理想液体在无分支管路中做稳定流动时通过每一截面
的流量相等。
五，泄漏和流量损失
在液压系统正常工作的情况下，从液压元件的密封间隙漏过少
量油液的现象称为泄漏。分 内泄漏和 外泄漏
六，液压传动的功率计算
功率等于力与速度的乘积。
P = F V
液压泵输出功率的计算公式为P （功率）= P（压力）q （流量）
第二章 液压泵
教学目标：掌握液压泵的工作原、应用和图形符号
了解液压泵的分类和特点
教学重点：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理
教学难点：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的结构特点
教学方法：模型讲解
内容：
一，液压泵的分类和特点
液压系统中为系统提供压力油的部件称为液压系统的能源部件
或动力部件
分类：1，齿轮泵 2，叶片泵 3，柱塞泵 4，螺杆泵
特点：1，具备密封容积
2，有配流装置
3，为保证液压泵正常吸油，油箱必须与大气相通。
二，齿轮泵
1， 外啮合齿轮泵的工作原理；泵体内装有一对外啮合齿轮，
之论两侧面靠端盖密封，泵体、两端盖和齿轮的各个齿间
组成密封容积，齿轮副的啮合线将密封容积分隔成互不相
通的吸油腔和压油腔。
2， 齿轮泵的优缺点及应用
优点：结构简单，尺寸小，重量轻制造方便，价格低，工
作可靠，自吸油能力强，对污染不敏感
缺点：磨损严重，泄漏大，工作压力提高受到限制，压力
脉冲和噪声大
应用：齿轮泵主要用于压力小于2.5MPa 的低压液压传动
系统中
三，叶片泵
1， 单作用叶片泵：由泵体、转子、定子、叶片、配油盘等组
成。靠离心力的作用使叶片紧靠在定子内壁，这样就形成
若干个密封容积。转子没回转一周，每个密封容积完成一
次吸油和压油，
特点：转子单向承受压油腔油压的作用，径向力不平衡，
2， 双所用叶片泵：转子和定子中心重合，且定子内表面呈近
似椭圆形，工作原理和单作用叶片泵相同，只是转子每回
转一周，每个密封容积完成两次吸油和压油，
特点：可用于高压系统。但由于转子和定子同轴，这种泵不能改
变流量，只能作定量泵用。
3， 优缺：叶片泵的优点是, 工作平稳，噪声小，工作压力较高，
寿命长。
4， 缺点：机构复杂，吸油特性不好，对油液污染较敏感。
5， 应用：一般用在中压（6.3MPa ）液压系统中。广泛应用于
精密机床、自动机床等
四，柱塞泵：
1， 工作原理：柱塞泵是利用柱塞在有柱塞孔的缸体内做往返
运动，是密封容积变换而是想吸油和压油的
2， 分来：径向柱塞泵、轴向柱塞泵
3， 优缺点：结构紧凑、外形尺寸小，密封良好，容积效率高，
流量易于调节，但是结构复杂，加工较高，对油液污染敏
感
4， 应用：柱塞泵一般用于高压、大流量及流量需要调节的液
压系统中
五，液压泵的选用
1， 液压泵的输油量
2， 液压泵的工作压力
3， 液压泵的类型
六，液压泵的使用
1， 液压泵启动前必须保证泵体内充满油液。
2， 液压泵的吸、压油口的过滤器应及时清洗。
3， 应避免在油温过高或者过低的情况下启动液压泵。
4， 液压泵的吸油管与系统的回油管之间的距离要尽量远。
5， 对于大功率的液压系统，应采用橡胶软管连接油箱和液压
泵的吸油口。
第三章 液压缸、液压马达及液压辅助元件
教学目标：熟悉液压缸、液压马达、液压辅助元件的工作原理
能对常见液压缸、液压马达、液压辅助元件进行拆装、
维护和常见故障的排除
教学重点：液压缸的工作方式、原理
教学难点：活塞推力的计算
教学方法：讲授
3.1液压缸、液压马达
目的：了解液压缸的工作方式
掌握活塞的推力计算
重点：活塞推力的计算
难点：差动液压缸的活塞推力的计算
方法：讲授
内容：
一， 液压缸、液压马达
液压执行元件是将液压能转变成机械能的能量转换，液压执行
元件有液压缸和液压马达，
区别：液压缸将液压能转变成往返运动的机械能
液压马达将液压能转变成连续回转的机械能
二，双活塞杆液压缸
当压力油从进出油口交替输入液压缸的左右腔时，压力油通过
活塞（或缸体）推动工作台作直线往复运动.
这种液压缸常用于要求往复运动速度和负载相同的场合。
双活塞杆液压缸的推力F 和速度v 分别为
F=PA
V=q/a=4qπ（DxD-dxd ）
三，单活塞杆液压缸
其活塞的一侧有伸出杆，因此两腔的有效工作面积不相等
单活塞杆液压缸的一些特点：
（1）活塞（或缸体）往复运动速度不相等。两腔有效作用面积
相差越大，速度差别就越大。
(2)活塞两个方向所获得的推力不相等。在慢速运动时，活塞获
得的推力大；快速运动时获得的推力小。
（3）差动连接。改变管路连接方法，使单活塞杆液压缸左右两
油腔同时输入压力油。
四， 柱塞式液压缸
所示为柱塞式液压缸，压力油进入缸筒时，柱塞带动运动
部件向外伸出，但反向退回时必须依靠其他外力或自重才能实
现，或将两个柱塞缸成对反向使用。
五， 增压器
当左腔输入压力为p1推动面积为A1的大活塞向右移动时，从面积为A2的小活塞右侧输出压力为p2，p2=p1A1/A2，由此输出压力得到了增高。
六，摆动液压马达、
当通入液压油时 主轴可以输出小于360度的往返暴动，常用于机床的送料装置‘间歇进给机构’回转夹具‘工业机器人手臂和 手腕的回转装置及工程机械的回转机构等的液压系统中 七，液压缸的密封、缓冲和排气
（1）液压缸的密封包括固定件的密封（如缸体与端盖的密封）
和运动件的密封（如活塞与缸体）‘活塞杆与端盖的密封。常用的密封方法有间隙密封和密封元件密封。
密封圈用耐油橡胶、尼龙等材料制成，其截面通常做成O 型、Y 型、V 型等。
O 型密封圈时是截面形状为圆形的密封元件。
Y 形密封圈截面呈Y 形，其结构简单，适用性很广，密封效果好。
V 形密封圈由形状不同的支撑环、密封环和压环成组组成。 Y 形和V 形密封圈在压力油作用下，其唇边张开，贴紧在密封表面。
（2） 液压缸的缓冲
缓冲的原理是当活塞将要到达行程终点，接近端盖时，增大回油阻力，以降低活塞的运动。而增大回油阻力，产生制动
作用，使活塞运动缓慢，从而实现缓冲。
3.2 液压辅助元件
目的：了解液压辅助元件的种类和作用
重点: 过滤器 和 压力计
难点：过滤器 压力计 加热器等的安装位置
方法：实物观察
内容
一，油箱
作用：是用来储油、散热、分离油液中的空气和沉淀油液中的杂
质
特点：油箱的有效容积（油面高度为油箱高度80%时的容积）
一般按液压泵的额定流量估算，在低压系统中取液压泵每
分钟排油量的2-4倍，中压系统为5-7倍，高压系统为6-12
倍。油箱正常工作尾端应在15-65度之间，在环境温度变
化较大的场合要安装热交换器。
二，过滤器
作用：液压系统中80%以上的故障和液压油的污染有关，保持油
液的清洁是液压系统可靠工作的关键。过滤器的功用是清除油液中的各种杂质，保持进入液压系统的油液清洁。
安装位置
1，安装在泵的吸油管道上
2，安装在泵的出口的输油管道上
3，安装在系统的回油管道上
4，安装在重要元件前
5，设置单独过滤系统
三，加热器和冷却器
油液在液压系统中具有密封、润滑和传递动力等多重作用，
为保证液压系统正常工作应将油液温度控制在一定的范围，一般系统工作时油液的温度应控制在3.-60度为宜，最低不时不能低于15度
1，油温过高：油液年度下降使润滑部位的油膜破坏，油液泄漏增加，密封材料提前老化，气蚀现象加剧等
2，油温过低：油液黏度增大，会造成设备启动困难，压力损失加大并使振动加剧等严重后果。
四，压力计
压力计用于观察液压系统中各工作点的油液压力，一遍操作人
员把系统的压力调整到要求的功过压力。
五，储能器
用途：1，提高执行元件的运动速度。
2，作为应急能源
3，吸收压力脉动
4，实现停泵保压
第四章 液压控制阀及液压基本回路
教学目标：了解液压的基本回路，
掌握液压控制阀的结构、工作原理和图形符号 教学重点：方向控制阀方向控制回路
压力控制阀与压力控制回路
教学难点：压力控制阀与压力控制回路
教学方法：做实验
4.1 4.2 方向控制阀和方向控制回路
目的：能根据方向控制回路和压力控制回路图形正确的连接实
物
重点：方向控制回路
难点：压力控制回路
方法：一体化教学
内容：
一，概述
在液压传动系统中，用来对液流的方向、压力和流量进行控制和调节的液压元件称为控制阀。控制阀通过对液流的方向、
（1） 方向控制阀（包括单向阀、换向阀等）。
（2） 压力控制阀（包括溢流阀、减压阀、顺序阀等）。
（3） 流量控制阀（包括节流阀、调速阀等）。
二，单向阀
1. 普通单向阀
2液控单向阀
油液只能从P1流向P2:；当控制油口PK 处通压力油时，活塞受油压作用右移，将阀芯向右顶开。
图形符号表示的含义为：
（1） 用方框表示阀芯的工作位置，方框数就是“位”数。
（2） 箭头表示两油口想通，但不表示油液的流向，“⊥”或“T ”
表示此油口不通。
（3） 在一个方框内，箭头和“⊥”符号与方框的交点数为油口的
通路数，即“通”数。
（4） P 表示进油口，T 表示与油箱连通的回油口，A 和B 表示连
接其他同坐油路的油口。
（5） 三位阀的中位及二位阀侧面画有弹簧的那一方格为常态位。
在液压原理图中，换向阀的图形符号与油路的连接一般应画在常态位上。
（6） 一个换向阀完整的图形符号还应表示出操纵方式、复位方式
和定位方式等。
三，换向阀的操纵方式
（1）图4-4a 所示为二位二通激动换向阀结构示意图。
（2）图4-5a 所示为二位三通电磁换向阀结构示意图。
图4-6a 所示为三位四通电磁换向阀结构示意图。
（3）液动换向阀，图4-7a 所示为三位四通电磁换向阀结构示意
图。
（4） 电液动换向阀 电液动换向阀由电磁换向阀（又称先导阀）
与液动换向阀（又称主阀）组合而成，电磁换向阀用来控制压力油的流动方向，从而控制液动换向阀的阀芯位置，实现以较小电磁铁来控制较大的液流。
四，实验课题：方向控制阀的装拆
1，目的要求
通过对方向控制阀的拆装练习，进一步熟悉方向控制阀的结构和工作原理，熟悉换向阀的控制方式，会对换向阀进行通、断检测。
2，工具器材
3，实验步骤
1方向控制法的拆卸
（1） 单向阀拆卸顺序 先拆卸螺钉，取出弹簧，分离阀芯的阀体。
观察阀芯的结构和阀体上得油口尺寸。
（2） 液控单向阀拆卸顺序 先拆掉控制端的螺钉，取出控制活塞
和顶杆，再卸下阀芯端螺钉，取出弹簧，分离阀芯和阀体，观察阀芯与活塞的结构和尺寸。
（3） 换向阀拆卸顺序 先拆卸提供外部力的控制部分，取下卡
簧，取出弹簧，分离阀芯和阀体。观察阀芯的结构和阀体上的油口尺寸及油口数量，观察阀芯在阀体内的工作位置。
2. 方向控制阀的装配
装配前要清洗各零件，将阀芯与阀体等配合表面涂润滑油，然后按拆卸时反向顺序装配。
3. 方向控制阀通、断的检测
启动空气压缩机，将换向阀接上软管接头，在没有给阀芯施加外力的情况下向换向阀中通入压缩空气，观察进气口与出气口的关系，然后对换向阀的阀芯两端分别施力，并通入压缩空气，再次观察进气口与出气口的关系。
通过液压闭锁回路的连接，掌握换向回路的组成和工作原理，逐步掌握液压回路的分析、连接与调试方法。
五，拓展实验
1，目的要求
进一步熟悉液压回路的连接方法，拓展闭锁回路的知识。 2，实验回路图（图4-11）
3，回路分析
本回路利用两个液控单向阀对液压缸进行不锁其工作原理为：当换向阀左位工作时，压力油经左液控单向阀进入液压缸的左腔，同时将右液控单向阀打开，使液压缸右腔油液经换向阀回油箱，活塞右移。
六，同实验课题：换向回路的连接
1，质量评价标准
（1）单向阀的常见故障、原因排除方法
4.3压力控制阀与压力控制回路
目的：了解压力控制阀的结构特点
掌握压力控制回路的正确接法
重点：压力控制回路
难点：压力控制阀的结构特点
方法：一体化教学
内容：
一，压力控制阀与压力控制回路
压力控制阀时用来控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其他元件动作的元件。按其功能和用提不同分位溢流阀、减压阀。顺序阀和压力继电器。
1. 溢流阀
（1） 溢流阀的工作原理和图形符号 常用的溢流阀油直动式
和先导式两种。
1) 直动式溢流阀。直动式溢流阀时依靠系统中的压力油直接
作用在阀芯上而与弹簧力相平衡，以控制阀芯的起闭动作
的溢流阀。
2) 先导式溢流阀。先导式溢流阀时利用作用在主阀芯两端的
压力差与弹簧力相平衡的原理来进行压力控制的，由先导
阀与主阀两部分组成，先导阀调压，主阀溢流。
（2） 溢流阀的作用及调压回路 溢流阀时液压系统中非常重
要的压力控制阀，其主要作用有
1） 稳压溢流作用。如图4-14a 所示
2） 安全保护作用。如图
3） 作卸荷阀用。 如图
4） 作远程调压用。如图
5） 作多级调压用。如图
6） 座背压阀用。 如图
2. 减压阀
(1) 减压阀的工作原理和图形符号 减压阀的工作原理是利用油液流经缝隙时产生压力降，使出油口压力低于进油口压力，并使出油口压力保持稳定的压力控制阀，有直动式和先导式两种，一般采用先导式。
(2) 减压阀的应用及减压回路 减压阀在液压系统中的作用主要是降低和稳定某一支路的压力迷惑限制工作部件的作用力以及减少压力波动，改善系统性能。
3. 顺序阀
（1） 顺序阀工作原理和图形符号 顺序阀时利用油路中压力
的变化来控制阀口的启闭，以实现执行元件依此顺序动
作的液压元件
4. 压力继电器
（1） 压力继电器的工作原理与职能符号 压力继电器时根据
液压系统的压力变化，将压力信号转换为电信号的转换
元件。
（2） 压力几点起的应用：压力继电器可用于实现执行元件的
顺序动作、设备的安全保护、系统保压、泵的启停或卸
荷。
二，实验课题; 顺序动作回路连接与调试
1，目的要求
通过压力继电器控制的顺序动作回路的连接，掌握压力控制
回路的组成和工作原理，逐步掌握压力回路的分析
2，回路图
3，回路分析
4，实验步骤
（1）根据过给回路图，找出相应的液压元件
（2）固定液压元件，对照回路图进行连接
（3）检查无误后起动液压泵，观察回路运行情况
（4）调节溢流阀、压力继电器的压力，观察回路的运行情况
（5）分析并说明各控制元件在回路中的作用
（6）对遇到的问题进行分析并解决
（7）完成实验并经老师检查评价后，管壁电源，拆下管线，
放回原位
4.4 4.5流量控制阀与速度控回路和顺序动作回路
目的：掌握压力控制回路的原理和作用
重点：速度控制回路
难点; 顺序动作回路
方法：一体化教学
内容：
一，流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口的同流面积（节流口的阻力）或通过长度来控制流量，从而控制执行元件运动速度的控制阀。常用的流量控制阀有
1. 节流阀
油液流经小孔、狭缝或毛细管时会产生较大的液阻，而且通流面积越小，油液受到的液阻越大，通过阀口的流量就越小。所以改变节流口的通流面积，使液阻发生变化，就可以调节流量的大小。
所以节流阀只适用于负载和温度变化不大，或速度稳定性要求不高的液压系统。
2. 调速阀
调速阀由一个定差减压阀和一个可调节流阀串联组合而成。节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀用来自动保持节流阀前、后的压力差不变，从而使通过节流阀的流量不受负载变化
的影响。
调速阀适用于速度稳定性要求较高的液压系统中。
二，速度控制回路
1. 调速回路
（1） 节流调速回路 截留调速回路由定量泵、流量控制阀、溢流
阀和执行元件等组成。
1）进、回油路节流调速回路。图4-27a 所示为进油路节流调速，节流阀串接在执行元件的进油路上; 图4-27b 所示为回油路节流调速，节流阀串接在执行元件的回油路上。
两种回路的共同点是：定量泵的出口压力均由溢流阀来调定，泵输出的多余流量均通过溢流阀流回油箱，功率损失越大，且负载的变化会引起执行元件运动的不稳定，因此一般适用于小功率液压系统。
两种回路的不同点是：当承受负值负载（负载的方向与活塞
的运动方向相同）时，进油路节流调速由于回油腔压力很低（接近与零），起动时会使执行元件失控造成前冲现象：而回油路节流调速由于节流阀使液压缸回油腔形成一定的背压，不会产生前冲现象。
2） 旁油路节流调速回路。图4-27c 所示为旁油路节流调速回路，节流阀设置在与执行元件并联的旁油路上，节流阀调节了液压泵溢回油箱的流量，从而间接控制进入执行元件的流量，达到调速作用。这种调速方式由于存在负载特性较差，
功率损失较大、起动不平稳等缺点，仅用于高速、重载，对速度平稳性要求不高的场合。
（2） 容积调速回路为采用变量泵的容积调速回路，系统工作时，
变量液压泵输出的压力油全部进入液压缸，驱动活塞运动。只要调节变量泵的输出流量（对于单作用叶片泵和径向柱塞泵，调节转子与定子之间的偏心距；
（3） 容积节流调速回路为限压式变量叶片泵与调速阀组合而成的
容积节流调速回路。
2. 快速运动回路
为采用差动连接的快速运动回路，实现工进，差动连接被切断。这种回路结构简单、经济性好，但快速换接不够平稳。
3. 速度换接回路
（1）快慢速换接回路 图4-23所示为采用行程阀的快慢速换接回路，在图示状态下，液压缸快进；当运动部件上的挡块压下行程阀时，行程阀关闭，液压缸右腔的油液必须通过节流阀才能流回油箱，液压缸
由快进转换为慢速工进。