绪论 一、液压与气压传动的研究对象 液压与气压传动是研究以有压流体（压力油或压缩空气）为能源介质，来实现各种机 械的传动和自动控制的学科。液压传动与气压传动实现传动和控制的方法是基本相同的，它 们都是利用各种控制元件组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成能完成一定 控制功能的传动系统来进行能量的传递、转换与控制。因此，要研究液压与气压传动及其控 制技术，就首先要了解传动介质的基本物理性能及其静力学、运动学和动力学特性；要了解 组成系统的各类液压与气动元件的结构、工作原理、工作性能以及由这些元件所组成的各种 控制回路的性能和特点，并在此基础上进行液压与气压传动控制系统的设计。 液压传动所用的工作介质为液压油或其他合成液体，气压传动所用的工作介质为空气。 由于这两种流体的性质不同，所以液压传动和气压传动又各有其特点。液压传动传递动力 大，运动平稳。但由于液体黏性大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜做远距离传动和控 制；而气压传动由于空气的可压缩性大，且工作压力低（通常在1.0MP以下)，所以传递 动力不大，运动也不如液压传动平稳。但空气黏性小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵 敏，因而气压传动能用于远距离的传动和控制。 二、液压与气压传动的工作原理 液压与气压传动的基本工作原理是相似的。现以图0-1所示的液压千斤顶来简述液压传 动的工作原理。由图0-1a可知，大缸体9和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄1、小缸体 2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端 油腔容积增大，形成局部真空，这时单向阀4打开，通过吸油管5从油箱12中吸油；用力 压下手柄，小活塞下移，小缸体下腔压力升高，单向阀4关闭，单向阀7打开，小缸体下腔 的油液经管道6和单向阀7输入大缸体9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。再次 提起手柄吸油时，举升缸下腔的压力油将力图倒流人手动泵内，但此时单向阀7自动关闭， 使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液 压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如果打开截止阀11，举升缸下腔的油液通过管道10、 截止阀11流回油箱，大活塞在重物和自重作用下向下移动，回到原始位置。 图0-1b所示为液压千斤顶的简化模型，据此可分析两活塞之间的力比例关系、运动关 系和功率关系。 1.力比例关系 当大活塞上有重物负载W时，大活塞下腔的油液就将产生一定的压力P,p=W/A2,根