叶片式流体传动装置工作原理

1. 液压传动工作原理

以液体作为工作介质，并以其压力势能进行能量传递的方式，即为液压传动。力按照帕斯卡定律（静压传递定律）进行传递。

密封容器内的静止液体，当边界上的压力p0发生变化时，例如增加Δp，则容器内任意一点的压力将增加同一数值Δp，也就是说，在密封容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传到液体各点。这就是帕斯卡原理或静压传递原理。

图8-1 液压传动工作原理

根据帕斯卡原理和静压力的特性（在液压传动系统中，静止液体内部各点的压力处处相等），液压传动不仅可以进行力的传递，而且还能将力放大和改变力的方向。图8-1所示为应用帕斯卡原理推导压力与负载关系的实例。图中垂直液压缸（负载缸）的截面积为A₁，水平液压缸截面积为A₂，两个活塞上的外作用力分别为F₁、F₂，则缸内压力分别为p1＝F₁/A₁、p2＝F₂/A₂。由于两缸充满液体且互相连接，根据帕斯卡原理，有p1＝p₂。因此有：

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上式表明，只要A₁/A₂足够大，用很小的力F₁就可产生很大的力F₂。液压千斤顶和水压机就是按此原理制成的。

如果垂直液压缸的活塞上没有负载，即F₁＝0，则当略去活塞质量及其他阻力时，不论怎样推动水平液压缸的活塞也不能在液体中形成压力。这说明液压系统中的压力是由外界负载决定的，这是液压传动的一个基本概念。

速度或转速按照“容积变化相等”的原则进行传递（也叫容积式传动）。

设图8-1中的小活塞的移动速度为v₂，面积为A₂，则Δt时间内由于小活塞移动所排挤的空间即为排出的液体体积

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Δt时间内由于大活塞移动所让出的空间容积即为进入其内的液体体积

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式中：v₁为大活塞的移动速度；A₁为大活塞的面积；忽略液体的泄漏损失，

有

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所以

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或

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考虑到流体力学中把单位时间内流过的流体体积叫做流量，则流量

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则前式变为

所以

由此可以得出如下结论：

（1）活塞移动的速度正比于进入其内的流量，而与负载无关。这是液压传动的一个基本概念。活塞移动速度可以通过改变流量Q的方法进行调节。

（2）活塞移动的速度反比于活塞的面积，也就是可以通过调整活塞的面积来控制活塞移动的速度。如可以通过改变活塞杆的粗细来控制双向液压缸的往返速度比等。

2. 简述液力传动的工作原理

以液体为工作复介质，利用液体动制能来传递能量的流体传动。叶轮将动力机（内燃机、电动机、涡轮机等）输入的转速、力矩加以转换，经输出轴带动机器的工作部分。液体与装在输入轴、输出轴、壳体上的各叶轮相互作用，产生动量矩的变化，从而达到传递能量的目的。液力传动与靠液体压力能来传递能量的液压传动在原理、结构和性能上都有很大差别。液力传动的输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系，构件间不直接接触，是一种非刚性传动。液力传动的优点是：能吸收冲击和振动，过载保护性好，甚至在输出轴卡住时动力机仍能运转而不受损伤，带载荷起动容易，能实现自动变速和无级调速等。因此它能提高整个传动装置的动力性能。

3. 叶片式气动马达的工作原理

下面最主要介绍一下叶片式气动马达：
气动马达是将压缩空气的压力能转换成旋转的机械能的装置，在气压传动中使用最广泛的是叶片式和活塞式气动马达，本节以叶片式气动马达为倒简单介绍气动马达的工作原理和它的主要技术性能。如图12—lO所示的为双向旋转叶片式气马达的工作原理图。当压缩空气从进气口A进入气室后立即喷向叶片1作用在叶片的外伸部分，产生转矩带动转子2作逆时针转动，输出旋转的机械能，废气从排气口C排出，残余气体经B排出(二次排气)若进、排气口互换．则转子反转，输出相反方向的机械能。转子转动的离心力和叶片底部的气压力、弹簧力(图中未画出)使得叶片紧密地抵在定子3的内壁上，以保证密封，提高容积效率。
图12-10 双向旋转叶片式气动马达
1-叶片 2-转子 3-定子
图12—11是在一定工作压力下作出的叶片式气马达的特性曲线。由图可知，气动马达具有软特性的特点。当外加转矩丁等于零时，即为空转，此时速度达到最大值nmax气动马达输出的功率等于零；当外加转矩等于气动马达的最大转矩Tmax时，马达停止转动，此时功率也等于零；当外加转矩等于最大转矩的一半时，马达的转速也为最大转速的1/2，此时马达的输出功率P最大，以Pmax表示
图12-11 气动马达特性曲线
叶片式气动马达主要用于风动工具、高速旋转机械及矿山机械等。

4. 简述液压传动的工作原理

工作原理：

电动机带动液压泵从油箱吸油，液压泵把电动机的机械能转换为液体的压力能。液压介质通过管道经节流阀和换向和阀进入液压缸左腔，推动活塞带动工作台右移，液压缸右腔排出的液压介质经换向阀流回油箱。

换向阀换向之后液压介质进入液压缸右腔，使活塞左移，推动工作台反向移动。改变节流阀的开口可调节液压缸的运动速度。液压系统的压力可通过溢流阀调节。在绘制液压系统图时，为了简化起见都采用规定的符号代表液压元件，这种符号称为职能符号。

任何一个液压传动系统都是由几个基本回路组成的，每一基本回路都具有一定的控制功能。几个基本回路组合在一起，可按一定要求对执行元件的运动方向、工作压力和运动速度进行控制。根据控制功能不同，基本回路分为压力控制回路、速度控制回路和方向控制回路。

(4)叶片式流体传动装置工作原理扩展阅读：

应用：

液压传动主要应用如下：

(1)一般工业用液压系统塑料加工机械（注塑机）、压力机械（锻压机）、重型机械（废钢压块机）、机床（全自动六角车床、平面磨床）等；

(2)行走机械用液压系统工程机械（挖掘机）、起重机械（汽车吊）、建筑机械（打桩机）、农业机械（联合收割机）、汽车（转向器、减振器）等；

(3)钢铁工业用液压系统 冶金机械（轧钢机）、提升装置（升降机）、轧辊调整装置等；

(4)土木工程用液压系统 防洪闸门及堤坝装置（浪潮防护挡板）、河床升降装置、桥梁操纵机构和矿山机械(凿岩机)等；

(5)发电厂用液压系统涡轮机（调速装置）等；

(6)特殊技术用液压系统 巨型天线控制装置、测量浮标、飞机起落架的收放装置及方向舵控制装置、升降旋转舞台等；

(7)船舶用液压系统 甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；

(8)军事工业用液压系统火炮操纵装置、舰船减摇装置、飞行器仿真等。

参考资料：网络-液压传动

5. 液压系统的工作原理：

液压传动原理：以油液作为工作介质，通过油液内部的压力来传递动力。

1、动力部分－将原内动机的机械能容转换为油液的压力能（势能）。例如：各种液压泵。
2、执行部分－将液压泵输入的油液压力能转换为带动工作机构的机械能。例如：各种

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。例如：各种压力控制阀、

流量控制阀。

4、辅助部分－将前面三部分连接在一起，组成一个系统，起贮油、过滤、测量和密封

等作用。例如：软硬管路、接头、油箱、滤油器、蓄能器、密封件和显示仪表等。

6. 传动机构的工作原理

传动机构是把动力从机器的一部分传递到另一部分，使机器或机器部件运动或专运转的构件或机构属称为传动机构。
功用
（1）改变动力机输出转矩，以满足工作机的要求；
（2）把动力机输出的运动转变为工作机所需的形式，如将旋转运动改变为直线运动，或反之；
（3）将一个动力机的机械能传送到数个工作机上，或将数个动力机的机械能传送到一个工作机上；
（4）其他特殊作用，如有利于机器的控制、装配、安装、维护和安全等而设置传动装置。
根据工作原理的不同，传动方式可分为：
机械传动
是指利用机械方式传递动力和运动的传动。分为两类：一是靠机件间的摩擦力传递动力与摩擦传动，二是靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动。
流体传动
是指利用流体作为工质的一种传动。依靠液体的静压力传递能量的称为液压传动。依靠叶轮与液体之间的流体动力作用传递能量的称为液力传动。利用气体的压力传递能量的称为气压传动。
电气传动
是指用电动机把电能转换成机械能，去带动各种类型的生产机械、交通车辆以及生活中需要运动的传动，也称电力拖动。
复合传动
是指利用两种或两种以上的传动方式的机构或结构。

7. 什么叫流体传动

流体传动一般称为液力传动，其原理是靠液体的流动的动能来传递力的方式，虽然和液压传动相近，但其原理却不同，