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第1章 液压传动基础 1.1 液压传动的基本概念 1.2 液压装置的组成 1.3 液压传动的优缺点 1.4 液压传动基本理论 1.5 液压油 思考题与习题 1.1 液压传动的基本概念 所谓液压传动， 是指利用高压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。图1-1(a)所示为一驱动机床工作台的液压传动系统，它由油箱1、滤油器2、液压泵3、 溢流阀4、换向阀5、节流阀6、换向阀7、液压缸8以及连接这些元件的油管、管接头等组成。 1.2 液压装置的组成 液压装置一般由液压泵、执行元件、控制元件和一些辅助元件组成。 (1) 液压泵。它由电动机带动，是将机械能转换成液体压力能的装置。 (2) 执行元件。液压系统最终目的是要推动负载运动， 一般执行元件可分为液压缸与液压马达（或摆动缸）两类；液压缸使负载作直线运动，液压马达（或摆动缸）使负载转动（或摆动）。 (3) 控制元件。 液压系统除了让负载运动以外， 还要完全控制负载的整个运动过程。 在液压系统中， 用压力阀来控制力量， 流量阀来控制速度， 方向阀来控制运动方向。  (4) 辅助元件。 除了以上几种元件外， 还有用来储存液压油的油箱， 为了增强液压系统的功能尚需有去除油内杂质的过滤器， 防止油温过高的冷却器及蓄能器等液压元件， 我们称这些元件为辅助元件。  1.3 液压传动的优缺点 液压传动有如下特点。 1. 优点 (1) 体积小，输出力大。  (2) 不会有过负载的危险。 (3) 输出力调整容易。 (4) 速度调整容易。 (5) 易于自动化。 2. 缺点 (1) 接管不良造成液压油外泄，它除了会污染工作场所外， 还有引起火灾的危险。  (2) 油温上升时，粘度降低；油温下降时，粘度升高。 油的粘度发生变化时，流量也会跟着改变，造成速度不稳定。  (3) 系统将马达的机械能转换成液体压力能， 再把液体压力能转换成机械能来做功，能量经两次转换损失较大，能源使用效率比传统机械的低。  (4) 液压系统大量使用各式控制阀、接头及管子，为了防止泄漏损耗，元件的加工精度要求较高。 1.4 液压传动基本理论 1.4.1 液体静压力 静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。 静压力在液压传动中简称压力, 在物理学中则称为压强。 静止液体中某点处微小面积ΔA上作用有法向力ΔF, 则该点的压力定义为  若法向作用力F均匀地作用在面积A上, 则压力可表示为 我国采用法定计量单位Pa来计量压力, 1 Pa=1 N/m2， 液压技术中习惯用MPa（N/mm2）,在企业中还习惯使用bar（kgf/cm2）作为压力单位，各单位关系为1MPa=10#+6 Pa＝10 bar。 液体静压力有如下两个重要特性: (1) 液体静压力垂直于承压面,其方向和该面的内法线方向一致。 这是由于液体质点间的内聚力很小, 不能受拉只能受压所致。  (2) 静止液体内任一点所受到的压力在各个方向上都相等。 如果某点受到的压力在某个方向上不相等, 那么液体就会流动,这就违背了液体静止的条件。 1.4.2 液体静压力的基本方程 现在我们想像在静止不动的液体中有如图1-2所示的一个高度为h, 底面积为ΔA的假想微小液柱。 表面上的压力为p0，求其在A点的压力。因这个小液柱在重力及周围液体的压力作用下处于平衡状态，现我们可把其在垂直方向上的力平衡关系表示为 ? pΔA=p0ΔA+ρghΔA 式中，ρghΔA为小液柱的重力，ρ为液体的密度。 上式化简后得 p=p0+ρgh (1-3) 式（1-3）为静压力的基本方程。 此式表明：  (1) 静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的压力p0和液体重力所产生的压力ρgh之和。  (2) 液体中的静压力随着深度h的增加而线性增加。  (3) 在连通器里，静止液体中只要深度h相同，其压力就相等。  【例1-1】 如图1-3所示，容器内盛有油液。已知油的密度ρ=900kg/m3，活塞上的作用力F=1000N，活塞的面积A=1×10-3m2，假设活塞的重量忽略不计。问活塞下方深度为h=0.5 m处的压力等于多少？ 解 活塞与液体接触面上的压力均匀分布， 有  ?  根据静压力的基本方程式（1-3），深度为h处的液体压力为  ? 从本例可以看出，液体在受外界压力作用的情况下， 液体自重所形成的那部分压力ρgh相对甚小， 在液压系统中常可忽略不计， 因而可近似认为整个液体内部的压力是