活动情景
液压千斤顶是汽车用辅助工具，它的正常工作是车辆在使用和维修中的一个便利条件。通过对液压千斤顶工作过程的观察，了解液压传动系统的组成。
任务要求
（1）了解液压千斤顶的基本组成。
（2）观察液压千斤顶各零件的运动变化。
（3）通过观察液压千斤顶的工作过程，了解液压传动系统的基本组成。
图4－1 千斤顶起顶车辆
图4－2 三角垫木前后塞住车轮
技能训练
1．所需器材
车辆、液压千斤顶、安全支架、三角垫木。
2．操作步骤
（1）将液压千斤顶放置在需起顶的车辆下面比较平整坚硬的地方，如图4－1所示。
注意
千斤顶必须保持直立状态，同时用三角垫木前后塞住车辆，才能做到安全起顶车辆，否则严禁起顶，如图4－2所示。
（2）旋转千斤顶手柄，关闭放油阀，提压千斤顶手柄，使千斤顶起顶平面缓慢接近被起顶的车辆底部，继续提压千斤顶手柄，车辆达到需要的高度后，立即在车架下面放上安全支架，然后缓慢拧松千斤顶手柄，使车辆平稳地坐落在安全支架上，如图4－3所示。
图4－3 车架下面放上安全支架
注意
拧松千斤顶放油阀时必须缓慢，必须避免拧松过快而发生不安全事故。
基本活动
1．液压千斤顶的种类
常用的液压千斤顶有直立式、卧式和分体式3种，如图4－4所示。
图4－4 千斤顶的种类
2．液压千斤顶的组成和工作过程演示
（1）液压千斤顶一般由手柄、大活塞、大液压缸、小活塞、小液压缸、单向阀、放油阀、顶帽、内油路和油箱等组成，如图4－5所示。
（2）观察液压千斤顶的工作过程和各零件的运动情况
。
提示
（1）液压传动是以液体为工作介质，依靠密封容积的变化传递运动，通过液体内部的压力传递动力的。
（2）液压传动系统本质上是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，随后又将液压能转换为机械能而做功。
图4－5 液压千斤顶结构示意图
高级技术
1．液压传动概述
1）液压传动系统的组成
液压传动系统主要由以下5个部分组成，见表4－1。
表4－1 液压传动系统的组成
2）液压传动系统的图形与符号
（1）结构式示意图与特点。结构式示意图如图4－6所示，是一种具有直观性强、易于理解，但绘制困难等特点的图形，尤其是系统中元件较多时更难绘制。
图4－6 液压千斤顶结构式示意图
（2）职能符号式原理图与特点。为简化液压系统图的绘制，每一个元件都用一种符号来表示，这种表示元件的符号称为职能符号；将表示各种不同功能的职能符号用管路连接起来，所绘制出来的液压系统原理图称为职能符号式原理图，如图4－7所示。
我国已制定了液压系统职能图形符号的国家标准GB／T786．1—1993《液压系统图形符号》。
小贴士
图4－7 液压千斤顶工作原理图
3）液压传动的特点
（1）优点。
①在运行过程中能进行无级调速，调速范围大且方便。
②功率密度大（即单位体积所具有的功率大），结构紧凑，重量轻。
③工作平稳、反应快，能迅速换向和变速，动作快速性好。
④易实现过载保护，能自行润滑，使用寿命较长。
⑤易实现自动化控制，调节简单，操纵方便，特别是与电气控制结合时。
⑥元件易实现系列化、标准化、通用化，设计、生产与应用方便。
（2）缺点。
①速比不如机械传动准确，传动效率较低。
②对油温变化敏感，不宜在高温和低温场合工作。
③对元件的制造和安装的精度要求较高，调整和维护要求较高。
④出现故障时，诊断比较困难。
2．液压传动的基本概念
1）流量
流量是指单位时间内流过某一截面的液体体积，用Q表示，即
式中：Q为流量，单位为m3／s（立方米／秒）；V为流过管道或液压缸的液体体积，单位为m3（立方米）；t为时间，单位为s（秒）。
（1）额定流量。按试验标准规定，连续运转所必须保证的流量称为额定流量。额定流量是液压元件的基本参数之一。
（2）流速。流速是指液体质点在单位时间内流过的距离。由于液体具有黏性，液体在管道或液压缸中流动时，在同一截面上各点的速度不可能完全相同，一般都以平均流速来计算。即
式中：V为液体的平均流速，单位为m／s（米／秒）；Q为流入液压缸或管道的流量，单位为m3／s（立方米／秒）；A为活塞有效作用面积或管道通流面积，单位为m2（平方米）。
活塞（或液压缸）的运动是由进入的油液促使工作容积增大而产生的运动，液压缸中液体的流速即为平均流速，活塞（或液压缸）随油液流动而移动，因此活塞的运动速度与液压缸中油液平均流速相同。
2）力学概念
图4－8 油液压力的形成
（1）压力。油液充满密闭的液压缸左腔，如图4－8（a）所示，当活塞受到右侧外力F作用时，液压缸左腔内的油液受活塞的作用而处于被挤压状态；同时，油液也对活塞有一个反作用力Fφ，而使活塞处于平衡状态，如图4－8（b）所示。即作用在活塞上有两个力，一个是外力F，另一个是油液对活塞的反作用力Fφ，两个力大小相等，方向相反。如果活塞的有效作用面积为A，油液作用在活塞单位面积上的力则为Fφ／A，活塞作用在油液单位面积上的力为F／A。我们习惯上把垂直压向单位面积上的力称为压力，用P表示，即
式中：P为油液的压力，单位为Pa（帕斯卡）；F为作用在油液表面上的外力，单位为N（牛顿）；A为活塞有效作用面积，单位为m2（平方米）。
（2）额定压力。按试验标准规定连续运转的最高压力称为额定压力。一般在系统铭牌上所标注的都是额定压力，它是液压元件的主要参数之一。
（3）压力传递原理。密封容器中的静止油液受到压力作用时，这个压力将通过油液传到连通器的任意点上，而且其压力值处处相等，这称为静压力传递原理，又称帕斯卡原理。静压力传递原理是液压传动基本原理之一。
小贴士
液体流动时还有动压力，但液压传递中动压力很小，可以忽略不计，所以在液体流动时，主要考虑静压力。
拓展训练
（1）请学生在汽车中找出液压控制的装置或系统，如液压制动系统、转向助力系统。
（2）请学生在汽车中找出一些常用的液压系统元件，如制动总泵、离合器工作缸等。
任务归纳
（1）通过用液压千斤顶起顶车辆，了解液压系统的基本组成和特点。
（2）通过用液压千斤顶起顶车辆，了解液压系统原理图的绘制方法和职能符号的作用，能够识读简单的液压系统工作原理图。
（3）观察对液压千斤顶的工作过程演示，掌握液压传动的基本概念和压力传递原理。
思考练习
（1）液压千斤顶的基本构造和工作过程是怎样的？
（2）什么是额定流量、流速、压力和额定压力，相互间有什么关系？什么是静压力传递原理？
（3）液压传动系统由哪些部分组成？有什么特点？
（4）什么是液压传动系统图形、液压系统的元件如何用职能符号表示？
表4－2 任务测评表
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