第五章 液压传动技术基础 5 .1 概述 传动的类型很多,有机械传动、电气传动、气压传动、液体传动和复合传动等。用液体作为工作介质进行能量传递的被称为液体传动,液体传动按其工作原理的不同又可分为容积式液体传动和动力式液体传动两类,前者是以液体的压力能进行工作;后者除压力能外还以液体的动能进行工作,因此一般将前者称为液压传动,后者称为液力传动。所以,我们将用液体作为工作介质,并且以其压力能进行能量传递的方式称之为液压传动。 液压传动相对于机械传动来说,是一门新兴的技术,人类使用水利机械和液压技术虽然已有很长的历史,但液压技术作为一种可以传递动力和进行控制的传动方式在机械领域中得到真正应用并取得飞速发展是在二十世纪,特别是在二次世界大战前后至今的数十年里。由于液压传动具有许多突出的优点,因而目前已广泛应用在工农业机械、机床、交通运输、船舶、飞机、导弹、医疗、军事、矿山和建筑等各个领域,应用前景十分广泛。液压传动与其它类型的传动相比具有很多重要特点,概括起来具有以下优缺点: 1 、单位功率的重量轻。统计表明,轴向柱塞泵每千瓦的重量只有1 .5 —2 牛顿,而直流电动机则高达 1 5 —2 0 牛顿。这个比较说明,轴向柱塞泵的重量只是同功率下直流电动机重量的1 0 -2 0 % 至于尺寸更是相差悬殊,前者只约为后者的1 2 -1 3 %。这是由于电机的磁场电力强度只能达到 0 .4 —0 .6 兆帕,而轴向柱塞泵的高达 3 2 兆帕之故,因此对于很多机械设备,如船舶、飞机等尺寸小、重量轻、功率大就显得尤其重要。 2 、快速性好。实验表明,电动机转动部件的惯量大到其输出扭矩的5 0 %左右,而液压马达则不大于 5 %,所以,加速中等功率的电动机需要一到几秒,而液压马达则只需要 0 .1秒。因此,液压传动允许高速启动、制动和反转,对于旋转运动的液压马达可以多达 8 次/秒,对于直线往复运动的液压缸可以多达 7 —1 7 次/秒。 3 、能实现无级调速。调速范围大,可高达 1 0 0 0 倍。最低稳定角速度小,柱塞式液压马达一般可以低到 0 .1 弧度/秒。启动机械效率高,内曲线马达可以高达 9 8 %。电动传动虽然能实现无级调速,但范围调速较小,角速度过低则不稳定,且本身不易实现实现大功率直线运动。因此,采用液压传动形式可以直接利用恒速的直流电机驱动,而且不需要解决困难的调速问题,简化了控制系统,也有助于交流电源的使用。 4 、...