毕业设计论文—液压传动技术的应用和发展

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1、东北林业大学毕业论文中华人民共和国教育部东北林业大学 毕 业 论 文 论文题目： 液压传动技术的应用和发展 学 生： 杨文龙 指导教师： 张东煜 副教授 学 院： 职业技术学院 专 业： 机电一体化2007级1班 2010年5月东北林业大学毕 业 论 文 任 务 书论文题目 液压传动技术的应用和发展 指导教师 张东煜 副教授 专 业 机电一体化2007级1班 学 生 杨文龙 2010年04月19日题目名称：液压传动技术的应用和发展任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）内容：查找、收集相关资料，了解液压传动技术的特点、发展现状及应用，在此基础上撰写论文。计划时间安排：20

2、10年4月19日4月25日 收集资料，拟定论文题目，撰写论文提纲。2010年4月26日5月6 日 撰写论文初稿。2010年5月 7日5月12日 修改论文，撰写论文第二稿。2010年5月13日5月18日 补充调查收集相关资料，进一步完善论文。2010年5月19日5月21日论文定稿水平要求：运用所学的理论知识解决现实问题，争取做到论点科学明确，论据准确充分，结构清晰合理、资料真实有效、语言通顺规范。其中： 参考文献篇数：15篇以上论 文 字 数： 8000字以上专业负责人意见签名：年 月 日液压传动技术的应用和发展摘 要文章介绍了液压传动发展概况及特点；介绍了三种典型的液压传动发展方向，即液压油传

3、动、液压机械无极传动、纯水液压传动，并对液压传动的优缺点做了简单介绍。纯水液压传动是液压传动发展的一个重要方向，因此本文对纯水液压传动的优势及主要面临的技术难题做了简单的阐述，并介绍了纯水液压传动技术在未来发展与应用。对于液压传动技术的应用前景以及未来的的发展趋势做出了一些介绍。 关键词： 液压传动；纯水液压传动；液压机械无极传动 Hydraulic Technology Application and DevelopmentAbstractArticle describes a hydraulic drive development and characteristics; describe

4、s three typical hydraulic transmission i.e. hydraulic oil transmission, hydraulic machinery for endless transmission, water hydraulics, and on the advantages and disadvantages do hydraulic transmission. Water hydraulic transmission was hydraulic transmission development direction, so this article on

5、 the advantages of water hydraulics and the main challenges faced by doing a simple illustration, and an introduction to the water-hydraulic drive technology in the development and application of the future. For hydraulic transmission technology, application development trends make some introduction

6、. Key words: hydraulic transmission；water hydraulics；hydraulic machinery for endless drive 目 录摘要Abstract绪论 11.1液压传动的定义及系统组成 11.2液压传动技术的发展概况 22 典型液压传动 3 2.1液压传动 3 2.1.1 液压传动的优点4 2.1.2 液压传动的缺点42.1.3 液压传动技术的应用概况52.2 液压机械无级传动52.3 纯水液压传动62.3.1纯水液压传动技术的国内外研究状况 72.3.2纯水液压传动技术的应用 83 液压传动在各行业的现状及发展 93.1国内液压传

7、动在各行业现状及发展 93.2液压传动在我国的应用前景 103.3液压技术发展趋势 114 结论 12参考文献致谢 东北林业大学毕业论文 液压传动技术的应用和发展1 绪论1.1液压传动的定义及系统组成 液压传动是以流体(液压油液)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统。液压传动系统一般由能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置组成1。 液压传动是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压传动进入了一个新的发展阶段。1.2液压传动技

8、术的发展概况 液体传动是用液体作为工作介质进行能量转换与传递的一种传动方式。按照其工作原理可分为液压传动与液力传动两种形式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力是利用液体动能来传递能量。 液压传动技术起源于1795年英国约瑟夫布拉曼的第一台水压机，1905年将工作介质由水改为油后，液压传动得到很大的发展。1906年开始应用于国防战备武器。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动被广泛应用，1920年以后，发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基

9、础。20世纪初康斯坦丁尼斯克(对能量波动传递所进行的理论及实际研究，1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快和精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服系统。20世纪60年代以后，由于原子能、空间技术、大型船舰及计算机技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，液压技术相应也得到了很大发展，渗透到国民经济的各个领域中。在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空、和机床工业中，液压技术得到普遍应用。近年来液压技术已广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震预测及各种电液伺服系统，使液压技术

10、的应用提高到一个崭新的高度。目前，液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声和高度集成话等方向发展；同时，减小元件的重量和体积，提高元件寿命，研制新的传动介质以及液压传动系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化设计、微机控制等工作，也日益取得显著成果。第二次世界大战后，液压传动在全世界范围内蓬勃发展。液压传动系统具有结构轻巧，紧凑，惯性小;传动比大、运行平稳;方便灵活地布置传动机构;易于实现无级调速和自动化;易于实现自动控制及远距离操纵;便于标准化，通用化，系列化等优点，已广泛应用于工业生产的各个领域，据统计95%以上的工程机械中都采用了液压技术2。但液压传动系统（特别是大型液压系统）也存在

11、一些缺点，主要有容易泄漏(特别是在夏天)、传动效率低、液压系统对油液污染十分敏感，油温及粘度的变化也能使液压系统的工作性能发生很大的变化，容易发生故障。同时，由于液压系统结构复杂，液压元件精度较高，其内部状态又难以观测，所以给液压系统的运行状态监测和日常维护保养带来很大的难度。因此如何有效地对液压系统运行状态进在线检测，如何提取系统的特征信号，及时发现故障，排除隐患，是一项十分重要及紧迫的系统工程。 液压传动技术是实现现代传动与控制的关键技术之一，在工程和农业机械、机床工业、汽车制造、冶金、航天航空等工业领域，得到了广泛的应用与普及。2 典型液压传动发展2.1液压传动1）在液压传动中，最常用的

12、工作的介质是液压油。液压系统能否按设计要求可靠有效的工作，在很大程度上取决于系统中所用的液压油。作为液压传动介质的液压油主要有以下功能：（1）传动：把油泵产生的压力能传递给执行元件。（2）润滑：对泵、阀、执行元件等运动部件进行润滑。（3）密封：保持油泵所产生的压力。（4）冷却：吸收并带出液压装置所产生的热量。（5）防锈：防止液压系统中所用的各种金属部件锈蚀。（6）传递信号：传递信号元件或控制元件发出的信号。（7）吸收冲击：吸收液压回路中差力产生的压力冲击。2）液压油的要求：在液压传动中，液压油既是传动介质，有兼作润滑油，因此，它比一般润滑油要求更高。对液压油的要求为：(1) 要有适宜的粘度和良

13、好的粘温特性。(2) 具有良好的润滑性。(3) 具有良好的安定性和氧化安定性。(4) 具有较好的相容性。(5) 质量要纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。(6) 要具有良好的抗泡沫性，抗乳性要好，腐蚀要小，防锈性好。(7) 闪点要求高。(8) 对人体无害，成本低3。3）液压油分类随着液压技术的发展，液压油的使用条件日益复杂，液压油的种类也日益繁多。目前我国各种液压设备所采用的液压油，按抗燃性可分矿物油型和不燃或难燃油型。不燃或难燃液压油系可分为水基液压液和合成液压液两种。现在液压油的发展已石油基液压油使用比较普遍，因为它制造容易，价格低廉。但难燃液压油有好的抗燃性，又符合节省能源

14、与控制污染的要求，因此受到各国的普遍重视；是一种具有很大潜力的液压油。现在各国都在努力开发难燃油的特点，使它普遍应用在各领域中。4）液压油的发展趋势随着液压技术的发展，对液压油的性能要求越来越高。液压油质量的提高单凭复合剂的复配技术很难完全满足要求，需使用加氢精制基础油、合成油等性能优良组分油来配合无灰抗磨剂应具有优异的抗磨性能，良好的水解安定性和热稳定性，为研制高质量无灰抗磨液压油奠定坚实的基础。新型的液态抗氧剂或抗氧助剂产品是抗氧剂的研制方向。复合剂水平的高低是当今润滑技术的标志。各种添加剂因分子结构不同、作用机理不同，在不同的添加剂配方体系中的表现不尽相同，所以应将相关添加剂进行仔细平衡

15、，得出相关的规律性，才能制备出具有竞争力的液压油复合剂。工业机械构件越来越复杂(液压系统、齿轮传动系统、轴承等同属一套机械装备)，使得同一系统采用的油品品种过多，不利于进行设备保养和再用油的管理，所以未来液压油的发展趋势应该是开展新型无灰抗磨剂液压油的研究工作并同时开发通用性强的油品，以满足复杂系统用油的要求。2.1.1 液压传动的优点 各种工作机械中，如机械传动、电气传动、液体传动及气压传动等基本的传动形式，还有综合几种基本传动方式的联合传动形式。液压传动与机械传动、电气传动、气压传动相比有以下优点： (1)能够方便地实现无级调速，调速范围大。在液压传动中，执行元件可以在工作时进行无级调速，

16、调速范围大，可达100:1200:1。 (2)运动传递平稳、均匀。液压传动中的工作介质为液体，他是无间隙传动且具有吸振的能力，使液压传动工作平稳、均匀。 (3)功率重量比大，且传递单位功率的重量轻，体积小，结构紧凑，反应速度快。 (4)易获得很大的力或力矩。液压传动系统的工作压力可达40MPa，甚至更高。 (5)自动润滑，元件和系统使用寿命长。液压油具有润滑作用，液压元件相对运动的表面之间有液压油因而能自行润滑，所以使用寿命长。 (6)易于实现自动化和过载保护，工作可靠。 (7)液压元件实现了通用化、标准化、系列化，便于设计、制造与使用。 (8)很容易实现直线运动 液压传动有如此多的优点，因此

17、在很多机械中应用很广，他的这些优点是其他传动形式无法比拟的，所以在未来有广阔的发展前景。但液压传动也有自己固有的缺点，也要我们去了解与改进1。2.1.2 液压传动的缺点 随着液压传动技术的发展液压传动的缺点也日益突出主要表现在以下几方面： (1)液压传动不能实现严格的定比传动，这是由于液压油的可压缩性和泄露造成的，因此，液压传动系统不宜用在需要定比传动的场合。 (2)工作性能易受温度变化的影响，这是因为液压油的特性易受到温度变化的影响，因此，液压传动系统不宜用在需要定比传动的场合。 (3)由于液体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低，从原理分析可知，节流调速系统的效率不高于38.5%。 (4

18、)为了减少液压系统泄漏，液压元件在制造精度上一般要求较高，因此，液压传动系统造价高，而且液压元件对油液的污染比较敏感。 (5)液压系统中的各种元件和工作液体都在封闭的油路内工作，故障原因一般比较难找，因此使用维护要求较高。 相对上面优点来说他的一些缺点有的现已大为改善，如泄漏问题等，伴随着液压传动科学技术的发展他的这些缺点会得到克服的，液压传动技术将会有广阔的应用前景。2.1.3 液压传动技术的应用概况 正因为液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装

19、置等；矿山机械中的液压钻机、采煤机、提升机、液压支架等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构、大洋采矿等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架收放装置和方向舵控制装置等67。 液压传动与控制是现代机械工程的基础技术，由于其在功率重量比、无级调速、自动控制、过载保护等方面的独特技术优势，使其成为国民经济中各行业、各类机械装备实现传动与控制的重要技术手段。2.2 液压机械无级传动 液压机械无级传动

20、系统为液压元件和机械元件并联而成，因此液压机械无级传动也称双功率流传动。液压机械双流传动系统的液压路功率流由一组变排量液压元件组成，即可以是“变量泵一定量马达”也可以是“定量泵一变量马达”还可以由“变量泵一变量马达”组合而成。该变速器由分流机构、液压功率流、机械功率流和汇流机构UPI部分构成。这UPI部分的特性参数、机械传动比、液压相对排量比等，构成参数组，每一特性参数组对应一个传动工况，这个传动工况称为段。如果传动系包含多个这样的参数组，就称其为多段液压机械传动。液压机械无级变速传动就是将不同的工作区段的液压机械传动有机的结合在一起，并使相临的工作转速首尾相连，构成液压机械无级变速器。液压机

21、械无级变速器具有纯液压和液压机械，液压机械段又可以分为液压机械低档段和液压机械高档。多段液压机械无级变速器就是指液压机械段为两段以上的情形。液压机械连续无级传动系统的工作原理如图2-1所示。 液压机械无级传动综合了液压传动(液压泵和马达机组，用来控制变速)能够无级变速和机械传动(机械变速机构或多自由度行星排)效率高的优点。液压机械连续无级传动系统的分流机构将发动机的输入功率分为两路向下传递，一路为液压功率流，一路为机械功率流;汇流机构安装在输出端，将液压功率、机械功率汇流输出；机械功率流和液压功率流汇流时，一定的机械功率流为液压功率流提供一定的基础转速，液压功率流转速的变化，使基础转速在一定范

22、围内变化，形成该范围内的无级变速。液压部分传递的功率是随变排量液压元件和定排量液压元件的排量比的变化连续可调的，机械部分传递的功率是阶跃式变化的。 图21液压机械无级传动系统工作原理 液压机械无级传动系统是在液压马达往返连续无级变速的每一程，各与机械分路行程减小的适当传动比值相匹配，由正行程和反行程的两种行星排汇流输出，得到逐段连续提高的扩大范围的无级变速。所谓连续，不但指逐段输出转速之间基本连续，并且阶段转换不切断动力，和摩擦组件基本无滑摩地结合和分离。通常，由零速开始向正负两方向无级变速的第一段，可以是纯液压的单流工况。然后，从相连续的第二段开始，才进入液压机械分流的工况45。最近，日本小

23、松公司开发了液压机械变速器，在世界上首次用于装载机、推土机等工程机械上。它充分发挥了液压机械传动的优点，传动效率高且高效区广，具有自动变速换挡功能。其中，D155AX-3变速器应用于推土机上，WA380-3变速器应用于装载机上。在国外，七十年代通用电气公司研制的HMPT-500液压机械传动综合变速箱，它具有无级变速兼转向的功能，成功的应用于M2步兵战车上，以及M3侦察车和多管火箭发射车，取得了较大的成功。另外，前面提到的日本的小松公司开发的在世界上首次用于装载机、推土机等工程机械上的液压机械变速器，根据小松报告，液压机械传动于液力机械传动相比，土作业量最大可增加29%，燃料经济性最大可增加24

24、%。再者，德国大众公司将液压机械传动应用到了轿车上，研制了成功了Audi100汽车液压机械连续无级变速箱，其机械结构主要是由固定轴齿轮变速机构构成的，无级变速的各段，速度比具有等比级差的特点，而且它没有纯液压段，无零速输出，只有四个相衔接的液压机械段。这样需要用离合器滑摩起步，具有较大的起步力矩，这对车辆的起步是有利的。从此，液压机械无机传动进入了全新的发展时期。2.3 纯水液压传动水液压传动技术是直接以天然淡水或海水代替矿物质作为液压传动系统工作介质的一门“新技术”。所谓“新技术”是相对目前广泛应用的以矿物质作为工作介质的液压传动技术而言的，由于水具有清洁、无污染、安全、廉价、取之方便、再利

25、用率高、处理简单等优点，用其取代矿物油不仅能够解决未来因石油枯竭带来的能源危机，而且能够解决因矿物油泄漏和排放带来的污染问题，是一种非常理想的“绿色工作介质”。目前，虽然以矿物型液压油作为液压传动介质，但存在着严重的环境污染和易燃烧问题，这也是世界各国现代经济发展和人类生存环境所不允许的8。而水本身所固有的清洁性和阻燃性正好满足了现代社会对工业工程提出的安全、环境友好的要求。这也是最近20 年来纯水液压传动技术持续发展的根本动力9。纯水液压传动以纯水（不含任何添加剂的天然水，含海水和淡水）为工作介质。而纯水的物理化学性质与液压油有着相当大的差别，所以纯水液压传动与油压传动相比既有优势又有技术难

26、题10。1） 纯水液压传动的优势 (1) 纯水价格低廉、来源广泛、不用运输仓储。水的价格仅为液压油的1/5000。而且随地可取，特别是大、特大型的液压系统，可以节省大量的矿物油，经济效益更是可观。 (2) 阻燃性与安全性好、温升小。液压传动在冶金、热加工及采矿业使用，极易燃烧引起火灾，导致人身设备事故。但是水不会燃烧，故消除了火灾危险，安全性好；另外水的比热与导热系数分别为液压油的约两倍和四倍，故纯水液压系统的温升较低，一般不需加设热交换器，简化了系统结构11。 (3) 纯水的压缩系数小，压缩损失比矿物型液压油降低25%左右，可补偿一部分由于泄露增加而造成的容积损失。 (4) 使用纯水的液压系

27、统维修方便，维护成本低。在水下时，可以不用回油管、水箱，系统大为简化。 (5) 可避免或减少产品污染。产品污染是许多生产行业格外关注的事情，泄漏的油液和水基液会使纺织制品、木质胶合板受到玷污，也会使纸张变色、药品变质和食品变味。污染还会使某些产品根本不能出售，只好销毁。但如果纯水渗进产品中，害处要相对小得多或者没有害处。2） 纯水液压传动面临的主要技术难题 (1) 泄露与磨损 纯水的粘度通常是油的 1/40-1/50,甚至更低。因此，一方面极易引起纯水液压元件及系统的内、外泄漏，导致系统容积效率的降低；另一方面纯水的润滑性很差，在纯水液压元件的耦合摩擦副中形成液压膜就比较困难从而导致干摩擦及卡

28、死。为此,必须采用一些特殊材料、结构和较高的加工精度等技术手段，所以纯水液压元件制造成本要高于同等性能的油压元件的制造成本1213。 (2) 材料腐蚀与老化 由于水的锈蚀性和导电性很强,能引起钢、铁、铜等常用金属材料的电化学腐蚀及非金属材料的老化。例如常温下新鲜、流动的纯水对碳素钢锈蚀速度可达1.27mm/年,从而降低了纯水液压元件的寿命。为此,总是优先考虑采用不锈钢、有色金属合金和工程塑料等抗腐蚀性强的材料来制造纯水液压传动的元、辅件。 (3) 液压冲击、振动和噪声 与液压油相比,水的密度大、压缩性小、声速高。所以,纯水液压传动系统中阀门突然启闭等使水的流动状态发生变化时,极易引起较油压传动

29、更大的液压冲击、振动和噪声,对系统的工作性能、使用寿命及人身健康造成有害影响。为此,通常要在纯水液压系统中加装吸收和消除压力冲击、振动和噪声的蓄能器或消声器。 (4) 气蚀 尽管通常水中的气体含量比液压油中低,但由于水的饱和蒸汽压比液压油高很多,故水中极易分离和产生出气泡,并在高压区凝结和溃灭,从而产生异常高温和冲击压力,引起系统元、辅件流动表面材料疲劳和破坏、系统工作性能下降的气蚀现象。为此,一般通过采取限制系统温度以降低介质中的气体溶解度、提高液压泵的吸人压力等措施来减小或消除气蚀现象。 (5) 设计理论 由于水的理化特性的特殊性,所以传统油压元件、系统的设计理论与方法不完全适用于水压系统

30、,还有待通过深入细致的理论及实验研究,建立一整套适用于纯水液压传动的设计理论和方法1415。2.3.1纯水液压传动技术的国内外研究状况 自1967年美国的威格士(Vickers)公司的J.P.Ryan发表了第一篇有关高压海水泵工程材料研究的报告以来，国外的科研机构和企业已开发研制出一系列的海(淡)水泵及阀，至今已基本上达到了1421 MPa的中高压水平；美国已研制出系列海水液压传动水下作业工具系统交付海军水下工程队使用；英国于1988年研制成功14MPa的海水柱塞泵10MPa的海水住塞马达；日本的川崎工业技术研究所已研制成功68.5MPa的超高压海水柱塞泵；德国豪亨科(Hauhinco)公司已

31、研制成功21 MPa的淡水柱塞泵以及陶瓷阀芯的水压滑阀；丹麦的丹福氏(Danfoss)公司与丹麦理工大学合作成功地研制出Nessie系列轴向柱塞泵；芬兰的坦佩雷(Tampere)工业大学液压及自动化研究所与海特(Hytar)公司合作开发了轴向柱塞海水泵和马达。国外的纯水液压传动技术现已进入包括海洋开发、水下作业、原子能动力工厂、钢铁工业、食品、医药等诸多领域中，创造了很大的经济效益16。 国内的纯水液压传动技术研究工作起步要比国外迟一些。浙江大学流体传动及控制国家重点实验室已建成国内第一台纯水液压元件综合性能试验台，用于测试纯水泵、阀的性能及寿命，并着手将纯水液压传动技术应用于消防及其它工业领

32、域。1990年华中理上大学在国内率先进行纯水液压传动技术研究，1996年研制并成功应用于国内第一台舰艇用海水轴向柱塞泵和海水液压泵性能实验台。华中理工大学现已研制出工作压力为3.5MPa的轴向柱塞式海水泵，并研制出海水泵性能试验台，又研制出14MPa的溢流阀及节流阀；中国地质大学在水射流冲击器及水压元件上也有一定的研究。目前，浙江大学也开始了纯水液压传动技术研究。2.3.2纯水液压传动技术的应用 对于纯水液压传动所具有的独特优越性，已成为液压技术的一个重要方向，并可以在很多工业领域推广使用目前，纯水液压传动技术应用的领域主要有: (1)由于水无污染，与环境及产品相容性好，在汽车工业、食品加工、

33、产品包装、医药、化学工业等工业部门可以大量推广应用，其前景十分广阔 (2)水下作业工具、水下工作机器及水下机械手山于直接从海洋吸、排水，不用水箱和回水管，系统结构简单，工作效率高纯水液压传动用于水下机械作业手，可使机械手的响应频率及位置控制精度大大提高。 (3)用于凿岩及采矿山于水的弹性模量高，采用冲击式水缸比汽缸或汕缸能产生史大的冲击能量，使作业效率大大提高也可用于冶金、热轧、煤炭等对防火、防爆有很高要求的工业部门。 (4)深潜救生设备纯水液压泵的流量不随压力升高而变化，始终保持恒定用水压泵代替离心泵势，而准分子激光在微细加工、高精密方而具有优势Nd YAG激光雕刻技术用于柔印机网纹辊的生产

34、，有力地推动雕刻产品性能的提高，也带动了激光雕刻技术的进步。随着这方面技术的不断完善，预期今后将取得更多的成果从目前世界激光雕刻技术的发展现状看，二氧化碳激光雕刻、YAG激光雕刻和准分子激光雕刻都在某些方而体现了它们各自的优点，也存在着某些不足。三种加工方式协调工作，扩大产品品种，提高雕刻产品的性能，不失为当前激光雕刻加工陶瓷网纹辊的最佳选择。因此激光雕刻设备供应商供应成套设备时既包括了二氧化碳激光器，也包括了YAG激光器，而高精度的雕刻应使用准分子激光器。准分子激光雕刻加工是高精密加工的主要研究方向1718。3 液压传动在各行业的现状及发展3.1 液压传动在国内各行业的现状及发展 解放前，我

35、国经济落后，液压工业完全是空白。解放后，我国经济获得迅速发展，液压工业也和其它工业一样，发展很快。20世纪50年代就开始生产各种通用液压元件。当前，我国已生产出许多新型和自行设计的系列产品，如插装式锥阀、电液比例阀、电液比例阀、电液伺服阀、电液脉冲马达以及其它新型液压元件等。但由于过去基础薄弱，所生产的液压元件，在品种与质量等方面和国外先进水平相比，还存在一定差距，我国液压技术也将获得进一步发展，它在各个行业技术的发展也会得到很大的发展潜力。相对来说我国液压工业从二十世纪五十年代开始制造叶片泵和阀门开端的，经过几十年的发展，己成了门类齐全、有一定生产能力和技术水平、初具规模的生产科研体系。日前

36、，全国约有300家企业，10个附属于国家科研院所的液压研究室，国家液压元件质量监督检测中心在全国各地有近10个分中心，全国有10所大学设有液压气动专业，在浙江大学设有流体传动及控制的国家重点实验室。然而与世界工业发达国家相比，我国目前的液压工业还处在一个较低的水准上。据统计，世界液压产品产值总额为184.74亿美元，其中美国为65. 84亿美元名列第一，德国为24.O1亿美元名列第一，我国为3.15亿美元位居第八。从年生产人均产值来说，日本为19.7万美元，德国为10.68万美元，美国约10.6万美元，而我国不到0.34万美元。有资料表明，世界先进国家液压工业产值占机械工业产值的2%-4%，而

37、我国仅占约0.8%，这充分说明我国液压技术使用率低，与发达国家相比还有差距，需努力扩大其应用领域19。3.2 液压传动在我国的应用前景我国液压传动技术从60年代开始发展较快，但其发展速度远远落后于发达的国家,主要由于工艺制造水平跟不上，新产品研制开发和发达国家不差上下，但制造比较困难。因此我国发展趋势应向高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向用计算机控制的机电一体化方向发展。主要发展方向可规划到以下几方面： (1) 向机电一体化，微处理机，数字控制，各种传感器，总线连接等技术的应用扩大，电子器件向标准化提高了元件和系统的可靠性。 (2) 重

38、视环保，发展零泄漏液压系统和低噪声元件。螺纹插装阀得到广泛应用，油泵噪声显著降低。 (3) 水液压传动应得到广泛重视，日本、美国丹麦等国家己有产品出售。可迅速生物降解的流体得到应用，如菜油基和合成脂基的传动用介质等，以减少环境污染。 (4) 液压系统油的污染是影响系统工作可靠性的大敌。除重视颗粒污染外，对水、空气污染也开始重视。 同时我国液压传动也应向元件小型化、液压系统集成化、机电液（气）一体化是液压与气动技术的发展趋势；液压传动与液压系统的CAD/CAT与计算机实时控制是当前的发展方向。液压传动与控制技术应用在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶、航天航空等国民经济的诸

39、多行业，是自动化技术不可缺少的手段是现在应用的趋势。因此我国在液压传动技术方面的应用有广阔的前景，需要我们大家共同努力。3.3 液压技术的发展趋势 液压技术是一种包括传动、控制在内的自动化技术，随着科技的迅猛发展和高新技术的采用，如自动控制技术、微电了技术、计算机技术、传感器技术、摩擦磨损技术、可靠性技术及新工艺新材料的发展，大大促进了液压技术的提高。综合各方面资料，可以从如下几方面看其发展前景20。 (1) 可靠性和性能稳定性日渐提高 可靠性和性能稳定性是涉及面最广的综合指标，它包括元、器、辅、附件的可靠性、系统的可靠性设计、制造以及可靠性维护二大方面。随着诸如工程塑料、复合材料、高强度轻合

40、金等新材料的应用，新工艺新结构的出现，元、器件性能的可靠性得以大大增加。系统可靠性设计理论的成熟与普及，使合理地进行元器件的选择匹配有了理论依据。此外，过滤技术的完善和精度的提高(过滤器精度可达1- 3um，而典型现代液压元件的动态间隙为0. 5- 3um)，除了能彻底清除固体杂质外，还能分离油中的气体和水分。在线实时油污检测器和电子报警逻辑系统的应用，使得液压系统的维护从过去的简单拆修发展到机动维护，对于可见的诸因素进行全面分析，最大限度地提前消除诱发故障的潜在因素。 (2) 增强对环境的适应性，拓宽应用领域 液压传动虽然具有很多优点，但由于存在着发热、噪声、工作介质污染等不尽如人意的地方，

41、使其应用受到某种程度上的制约，面对环保意识越来越强的未来，应采取相应措施逐步解决和改善以上问题。比如，对于泵电机全封闭式动力组合，通过采用降噪、隔噪结构，并用专门材料做外壳，就可将噪音降至60db以下。又如，选择环保介质，水基介质和新型的“电流变”液体作为介质，都将优化系统性能控制污染、扩大其应用场合。此外，能耗控制技术也越来越受到重视，因为这不仅意味着节约能源、降低损耗，而目能消除发热温升这个诱发液压系统故障的根本潜因，提高系统的工作可靠性和性能稳定性，更重要的是它可使冷却系统的必要性不断缩小。通过采用集成化回路和铸造流道以减少竹道损失，减少非安全需要的溢流量，减少系统的节流损失等，以达到控

42、制系统的能耗。高压、高速是液压技术的发展方向之一，随着压力的提高，能耗控制将更加重要，涉及到液压技术的进一步发展前景，已成为国际关注的焦点之一，相关的理论与实践也日趋成熟。 (3) 电液技术的加速融合 微电了技术的快速发展，为液压技术的进步注入了新的活力。液压器件是机电一体化的重要接口器件，充分考虑到液压技术的特点，而开发研制出的集液压、电子、传感技术于一体的新产品及其组成系统，兼备了电气和液压技术的双重优势。如低耗高速(10ms以下响应时间在2ms以内)电磁铁及数字式电液器件，可作为直接接口的电液转换器。内藏位移传感器的液压缸可用在高精度闭环控制时，实现工况监视和传感功能的场合。液电技术的融

43、合己远超出一般电控的结合含义，两者相辅相成合而为一，成为一个不可分的整体。它使得液压技术的发展越出自身传统的科学领域，向着包括传动腔制脸测在内的综合自动化技术方向发展。 (4) 高度集成化 为提高液压技术的应用水平和加速拓展其应用领域并最大限度的方便用户，发展集成式多功能元器件己成为必然的趋势。集成化发展分为二个层次:首先是单功能元件的组合向多功能元件的发展，如用于工程机械闭式泵马达系统的一种多功能阀，能完成单向补油、高压溢流、旁路和压力释放。其次是集成器件子系统化。再者，是开发智能型一体化器件，它可以实现功率的合理分配，修正，人为控制信号，使元器件或系统自动保持最佳工作状态。如此一来，组成系

44、统时技术含量高的部分工作就逐渐向生产厂家转移，这样就可最大限度地方便用户，普及其应用。 (5) 计算机技术的应用 现代设计包含着多方面知识的获取、综合运用和合理取舍过程，需要进行反复计算，对方案定量择优比较。所有这些依靠计算机辅助设计显然更容易实现。液压CAD技术的发展，使人工设计变为自动化和半自动化的方式。高技术高知识含量的软件商品化，可以使设计质量对使用者素质的依赖关系降至最小，从而迅速提高设计者水平，加快设计速度，促进液压产品的更新换代。目前，国外在柱塞泵和配流盘，以及齿轮泵体二维有限元分析、设计等方面已取得良好效果。CAD的应用将为液压产品的设计带来全新的变化，下一步较长远的目标是利用

45、CAD技术开发液压产品从概念设计、外观设计、性能设计、可靠性设计直到零部件设计的全过程。此外，随着CAM的引入，将加速技术装备的柔性化进程。数控机床、加工中心、柔性加工单元(FMC)、柔性制造系统(FM S)将全面替代旧装备，配以自动传送工具和立体仓库，就可使液压元器件的生产朝着自动化车间模式迈进2122。 总之，液压技术具有十分广泛的应用面，它作为一种重要的工业自动化基础件，已与微电子技术、传感技术紧密结合，形成并发展成为包括传动、控制、检测、校验在内的综合自动化技术，其内涵较之传统的液压技术更加丰富而完整。 4 结论本文简单的介绍了液压传动技术的定义。它是以流体(液压油液)为工作介质进行能

46、量传递和控制的一种传动形式，并且对液压传动的发展起源做了简单的描述。对液压传动的三种典型的传动发展方向做了详细的阐述，分别是液压油的传动、液压机械无级传动、以及未来最具发展潜力的纯水液压传动。对于液压传动的特点做了简单的描述，由于它具有功率重量比、无级调速、自动控制、过载保护等方面的独特技术优势，使其成为国民经济中各行业的重要技术。并对纯水液压传动的优势及主要问题做了简单的描述，同时对纯水液压传动的应用及研究状况也简单的说明了一下。介绍了液压传动在各行业的发展现状，对国内的现状进行了分析，指出我国的液压传动技术还很落后，并指出我国的液压传动的发展前景，应向高压、高速、高效率、大流量、大功率、微

47、型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向用计算机控制的机电一体化方向发展。同时也提出了液压技术的未来发展趋势，从计算机技术的应用、 电液技术的加速融合、增强对环境的适应性、拓宽应用领域、可靠性和性能稳定性日渐提高、高度集成化的几方面指明了未来的发展趋势。 今天，在我们展望我国液压技术发展趋势，了解当前经济发展同时，不难发现液压传动技术已成为我国工业机械研究发展的主要技术，这将给我们带来重大机遇与挑战。面对我国液压技术与国外相比差距大，因此我国这方面有很大的发展前景。液压技术创新与改进速度大大增加，使我国的各行业有了突破性的发展。液压技术的发展必将给我国的工业经济带来美好的前途。1

48、3参考文献参考文献按顺序编码制组织，即各篇文献按正文部分标注的序号依次列出。1黄安贻，懂起顺 液压传动 西南交通大学出版社 20052孔珑编.可压缩流体动力学.水利水电出版社，19913胡海清 陈爱民 液压与气压传动 北京理工大学出版社 2006.84丛振刚液压机械综合无级传动控制系统研究北京理工大学工学硕士论文，20015胡纪滨.高效液压机械连续无级传动理论分析和实验研究.北京理工大学硕士学位论文，19956谢锡纯，李晓豁矿山机械与设备M徐州：中国矿业大学出版社，20007夏海南.液压机械传动在工程机械上的应用.工程机械,2000,(3),17-198简曲中国大洋采矿技术发展述评J采矿技术，

49、2001,(6):5-719张磊等实用液压技术300 题M北京:机械工业出版社，199810陈远玲等 纯水液压传动技术及具在煤矿采掘机耐中的应用 浙江大学论文 200111王文斌，石治平.国外机械工业要览M北京:机械工出版社，200112土占林.近代液压控制.北京:机械工业出版社，199713肖龙、陆立颖等.液压传动技术.北京:冶金工业出版社，199914田科十年来液压技术应用的发展J液压与气动，1988 年第1 期15白生强工程机械液压传动系统维修探讨J山西建筑第29 卷第12 期，2003 年9 月16张利平现代液压传动技术的新方向纯水液压传动J工程机械，2001 年01 期17王益群，曹

50、栋璞，郎静纯水液压传动及其展望J机床与液压，2003 年01 期18赵恩刚，黄太祥等纯水液压传动技术的现状与应用展望J流体传动与控制，2006 05 期19许贤良液压技术回顾和展望J煤矿机械，2002,(6):7-9120钱祥生.张金，计算机辅助设计 J.气动与密封，1995, (2)21稽光国.液压系统故障诊断与排除 J.液压与气动，1990, ( 2. 3. 4)22雷天觉.，新编液压工程手册M.北京:机械工业出版社，1998.致谢 本论文在导师张东煜副教授悉心地直接指导下完成。从课题的选择、研究论文的撰写都得到了师老师精心指导和帮助。张老师渊博的知识、严谨的学风、丰富的经验以及独到的见解

51、，使我受益匪浅、受益终身，在此表示衷心的感谢。 在课题的研究过程中，也得到了李树森等很多教授，老师的关怀和同学们所给的很大帮助。在此一并向他们表示衷心的感谢。 最后感谢评审，评议委员会的各位专家、教授，感谢你们在百忙之中给予审查和意见。东北林业大学毕业论文评审意见表毕业论文题目液压传动技术的应用和发展学生姓名杨文龙专业班级机电一体化一班指导教师评语:建议成绩：指导教师（签字）： 年 月 日东北林业大学毕业论文评审意见表毕业论文题目液压传动技术的应用和发展学生姓名杨文龙专业班级机电一体化一班评阅人评语:建议成绩：评阅人（姓名、职称）: 年 月 日东北林业大学毕业论文评审意见表毕业论文题目液压传动技术的应用和发展学生姓名杨文龙专业班级机电一体化一班评阅人评语:建议成绩：评阅人（姓名、职称）: 年 月 日答辩委员会意见: 答辩委员会(教师姓名、职称)：毕业论文成绩：