微型液壓傳動裝置

『壹』 隔膜泵原理是什麼

隔膜泵的原理是容積泵中較為特殊的一種形式。它是依靠一個隔膜片的來回鼓動而改變工作室容積來吸人和排出液體的。

隔膜泵主要由傳動部分和隔膜缸頭兩大部分組成。傳動部分是帶動隔膜片來回鼓動的驅動機構，它的傳動形式有機械隔膜計量泵、液壓傳動和氣壓傳動等。

其中應用較為廣泛的是液壓傳動。（下圖）為液壓傳動的隔膜泵，隔膜泵的工作部分主要由曲柄連桿機構、柱塞、液缸、隔膜、泵體、吸入閥和排出閥等組成。

其中由曲軸連桿、柱塞和液缸構成的驅動機構與往復柱塞泵十分相似。

隔膜泵的其他注意事項：

隔膜泵實際上就是栓塞泵，是藉助薄膜將被輸液體與活柱和泵缸隔開，從而保護活柱和泵缸。

隔膜左側與液體接觸的部分均由耐腐蝕材料製造或塗一層耐腐蝕物質;隔膜右側充滿水或油。

隔膜泵的流量特性是指介質流過閥門的相對流量與位移(閥門的相對開度)間的關系，理想流量特性主要有直線、等百分比(對數)、拋物線和快開等4種。

常用的理想流量特性只有直線、等百分比(對數)、快開三種。

『貳』 機械外骨骼的從漫畫到機器

在曼哈頓神奇漫畫公司總部，《鋼鐵俠》漫畫主編湯姆·布雷夫特對我簡短介紹了托尼·斯塔克：麻省理工學院畢業生、明星科學家/工程師、富有的繼承人、花花公子、酒鬼。後來，壞蛋綁架了斯塔克，脅迫他為他們製造一種致命武器。結果，他卻建造了一件金屬鎧甲。逃脫後，他幡然醒悟，改進鎧甲，自己也從一個自私的天才變成真正的超級英雄。
鐵人的速度超過噴氣飛機，可舉起1000噸重物，闖入重重設防的電腦。像是天方夜譚？當然，布雷夫特說，這才是幻想的魅力，「鐵人必須永遠走在現實之前，否則用漫畫標准他就成化石了。」
1963年，當這個角色最早出現時，軍隊也在構想自己的「鐵人」。同一年，美國陸軍武器研究者謝爾蓋·扎魯德尼發表了一份報告，描述他設計的可穿戴機器外衣，它將使穿著者獲得綠巨人式的力量，但是當時還不存在實現這個構想的技術。除了少數非軍事設計外，真正超能外衣的前景渺茫，直到2000年，Darpa開始為期7年投資7500萬美元的機械外骨骼研究計劃。那時，少數機械外骨骼支持者認為———包括美國陸軍上校傑克·奧布瑟克———技術終於追趕上構想。從1995年起，奧布瑟克就協助推進外骨骼研究。他說，隨著感應器日益變得更小，功能更全面，處理器速度加快，他和其他支持者有理由相信機械外骨骼有可能成為現實。
但是Darpa野心勃勃的目標誰看了都覺得不切實。它想要一種神奇的機器，它能讓士兵連續幾天拖著幾百磅重物奔跑，卻不覺疲憊；它能讓士兵靈活操作通常需要兩人駕馭的武器；能夠背著兩名負傷的戰友輕松撤離戰場。他們要求這套機械外衣能附帶裝甲，讓敵人炮火對它無可奈何。他們甚至希望它能幫助士兵跳得更高。總而言之，他們想要漫畫中的鐵人。
啟動計劃前，Darpa咨詢的一些顧問立刻指出他們的構想不切實際。初期負責Darpa鐵人計劃的康沃爾大學工程師伊夫拉辛·加西亞說，「我詢問的人之中，一半對它篤信不疑，另一半認為它根本就是浪費時間、金錢和資源。」那些潑冷水的人並沒有錯，他補充說，「這確實是一項艱巨挑戰。」機械外骨骼將需要一套輕盈的動力系統，能夠連續幾天提供電能；它還需要小巧強大的人工肌肉；一套復雜的動作控制系統。它還必須行動靈敏、反應迅速。
外骨骼必須成為士兵的機械影子，能夠讀懂他的一舉一動，及時地模仿他的每個動作，即使是毫秒的遲疑也會造成負擔，讓士兵感覺像行走在水中一樣費力。這套機械外衣的感應器必須能夠以每秒幾千次的速度讀懂施加在它全身的每個輕微動作，它的微處理器必須足夠強大，能把這些數據及時轉換成指令傳送給機械四肢，使它們與內部穿著者的行動協調一致。
解決這些問題，琢磨出如何將這一系統裝進一台兼具速度、靈敏、力量、耐力的機器，需要一個像托尼·斯塔克式的天才。但是，這個人並非武器設計者，而是一個以建造機械恐龍為職業的人。 史蒂夫·雅各布森的簡歷豐富多彩。過去35年裡，他的作品包括一隻80噸重的機器恐龍，貝拉吉奧賭場的噴泉。可是，他本人看上去更像一位和藹可親的教授而不是科學狂人。他高個子、寬肩、腰板筆直、灰白頭發。在介紹XOS前，他先領我去參觀他所謂的「恐怖隧道」。從外面看，很容易被人當做牙醫診所，但這個洞穴式的房間其實是薩科斯公司總部，也是猶他大學工程學院的研發部。他經常在這里教學。雖然曾經為不少出名挑剔的顧客造機器人———他暗示迪士尼公司和美國軍方一樣苛刻———在心裡雅各布森仍然是一個學術研究者。他把自己的頭腦叫做能一起玩耍的朋友，他似乎更關心問題的解決，而不是解決方案最終的應用。經過一個會打乒乓球的人形機器人後，他停留在一對會唱歌的機械犀鳥面前。它們是為當地一家酒店建造的。難度在於讓它們的動作栩栩如生，宛如真鳥。他說，「我們只接我們想做的活，因為它們能引起我們的興趣。」
他侃侃而談，話題從工程學轉到節能生物系統（用胡蘿卜為動力的人！）他的健談可能給人誤導。實際上，他是個喜歡保密的人，很少接受媒體采訪，甚至不願意泄露他的年齡。參觀的時候，他指著一個無人操作小型地面車輛（外骨骼腿部的一種新設計）興奮地講解起來。末了他叮囑我不要在文章中提到這東西。我想他的顧慮可能因為好多個項目由軍隊資助，另一方面，他也像個不願意透露太多秘密的魔術師。
薩科斯的研究項目———也包括假肢和納米馬達———似乎五花八門，毫無規律。但是，伊夫拉辛·加西亞說，正因為興趣廣博，使雅各布森成為接受外骨骼挑戰的最理想人選。他在軟體和機械工程方面都已證明自己的能力，更難得的是，他還能根據需要不斷發明新東西。「他能自己設計傳動裝置；能設計控制系統；能設計一台機器和它的所有零件。」加西亞說。這樣的全能天才絕對是設計XOS所需要的。
「設計像外骨骼一類東西時，」雅各布森說，「有25個亞系統，完成它們才能繼續下一步。雖然兩大主要設計目標是力量和耐力，但是，它還必須能幹75樣不同的事情。」在他設計的所有機器人中，XOS由於挑戰最大，問題最多，顯然是他最喜歡的作品，他視之為自己的「兒子」。「其他的都沒有如此宏偉的目標。其他的都不需要如此完備獨立的系統，不需要達到這樣的力量、速度、耐力和靈敏度。 2000年，薩科斯申請Darpa投資。雅各布森認為他找到了Darpa懸賞解決問題的答案。這個問題是如何讓操作者與機器人互動。為證實自己的直覺，雅各布森請公司攝影師喬恩·普萊斯和他的女兒一起幫他做個實驗。
這個實驗讓普萊斯扮演外骨骼，他的女兒扮演內部操作者。她背對父親，站到他腳上，她的腳趾壓在他的腳趾上。他們握著手幫助平衡。她開始朝前行走。普萊斯的任務就是和女兒保持同步，讓自己的腳始終保持在她腳下。幾分鍾後，他們的行動宛如一人。他女兒完全掌握決策———走多快，什麼時候轉彎———普萊斯只是一步一步地努力模仿她。
該演示向雅各布森證明，只需要幾個接觸點———比如腳和手———一台聰明的機器就能明白綁在它身上的操作者的動作意圖，並配合行動。理論雖然簡單，實踐卻相當困難。在完成XOS的過程中，雅各布森和他的小組重新設計了微型傳動裝置，改進了壓力感應器，發明了更高效的液壓閥門，甚至設計了機器人的鋁腳板。但是，被設計者叫做「掃清道路」的控制系統才是把所有零件整合一體的關鍵，是把他設計的又一個機器人提升到「超人外衣」的核心。曾親身試穿XOS的奧布瑟克完全贊同：「稍微負重，人體就很容易疲勞。」但是，XOS的控制系統讓人體負擔減輕到接近零。
正是這個控制系統使演示操作員詹姆森能連續50次舉起200磅杠鈴，心率卻不加快。當他從架子上拉下杠鈴時，手上的感應器立刻檢測到扭矩的變化。假如沒有外骨骼幫助，感應器將顯示，他每隻手試圖拉下100磅重量。但是，雅各布森解釋說，該系統的目標是讓這些感應器感受的壓力接近於零，如此才能讓XOS發揮作用。
那些手上的感應器以每秒幾百次甚至幾千次的速度把測量到的數據傳給中央處理器。這一系統把數據輸入一系列計算外骨骼手臂、腿和背部方位和運動的公式。最終認識到詹姆森想要把手放下，計算出要模仿他的動作，每個關節內的每條人工肌肉需要如何運動。詹姆森從未感到一點兒負擔，因為在他真正用力前，系統已經指揮機械手臂代為拿下杠鈴。在舉動練習後，他卸下XOS，毫無喘氣跡象。我問他感覺如何。「很好，」他說著聳了聳肩。
詹姆森演示的XOS大約是第4版。雅各布森帶我參觀一個房間，裡面，前3套機械外衣原型像木偶一樣掛在架子上。讓我立刻聯想到鐵人的「裝甲廳」———斯塔克保管他的鐵甲衣的房間。第一件機械衣建造於2002年，沒有動力。薩科斯小組建造它的目的，是證明外骨骼能像人體一樣自如行動。雅各布森把一名工程師綁在衣服內，讓他嘗試各種復雜動作，比如踢球、跑步、爬進汽車駕駛室。通過這一系列實驗，他們證實在恰當的地方採用了恰當關節。
讓這些關節以恰當的速度和力量開合則比較困難。2003年，薩科斯開始用水壓驅動傳動器做人工肌肉。這一方法並非他首創。事實上，另一位外骨骼研究者認為，XOS對水壓裝置的依賴最終將導致它的失敗。這位不願透露姓名的工程師沒有親眼見過XOS，只是在YouTube上見過一個新聞短片。他說，水壓裝置太耗電。他認為，電傳動器比較好，因為它們消耗能量與行動相符。但是，雅各布森不耐煩地反駁了這種批評。「你喜歡你的汽車剎車嗎？你是否希望你乘坐的飛機著陸系統正常工作？它們都是水壓的。」之後他又補充說，他已經解決了能量浪費問題。但是他不願解釋細節，只是說薩科斯重新設計了控制液體流動的閥門，使之只在需要的情況下才啟動，所以在機械衣運動的情況下才消耗能量。
雖然在舉重項目上令人刮目相看，XOS並沒有達到Darpa的全部目標。它不能使你騰空灌籃，不能幫你跑得更快，還不能把你變成赫拉克勒斯（大力神）。但是，奧布瑟克說，Darpa當初的目標之一就是看它開列的願望清單上是否有一項能夠實現。在3個參加該項目的團隊中（薩科斯、奧克里奇國家實驗室和加州大學伯克萊分校），XOS於2005年脫穎而出，最接近五角大樓構想的，成為美軍批准進入下一階段研究的全身外骨骼。薩科斯已經獲得陸軍1000萬美元經費，覆蓋兩年研究。
詹姆森再次穿上XOS，演示放鬆鍛煉。我看著這套150磅重的機器外衣像影子一樣模仿他的每個動作，而它們之間只有6個關節互相接觸，想像到秒在每個感應器和中央處理器之間流動的海量數據，眼前的情景精彩程度不亞於《鋼鐵俠》影片中的特效。我幾乎忍不住設想詹姆森飛身沖破房頂。但是，這不可能發生。要沖出洞穴，首先得切斷連接XOS的電線。 外骨骼研究者的世界狹小、秘密、不乏明爭暗鬥。雖然，可能並不了解對手裝置的工作原理，仍然會不失時機地冷嘲熱諷。最常見的攻擊方法是，「你問他打算怎麼提供動力。」XOS和美國實驗室中其他兩套比較領先的外骨骼試圖從不同的角度攻克這個難題。雅各布森決定，首先建造一套相當能乾的衣服，然後再鑽研如何給它提供4至24小時動力（Darpa提出的最低動力要求）。在我所見的所有演示中，詹姆森和XOS都連接著一個水力泵，通過它從外部電源獲得電能。這套衣服可以用電池驅動，但是每次只能工作40分鍾。另外兩位外骨骼研究者———麻省理工學院的休·赫耳教授和加州大學伯克萊分校的哈馬甬·卡茲魯尼———已經開始解決動力問題。
赫耳正試圖建造一台腳力驅動的機器，盡可能節省能源———啟動時只需2瓦特，相當於便攜收音機的耗能———但卻能支持穿戴者所背負80磅重量的80%.設計由於會影響穿著者的步態，穿上後消耗能量比沒有穿時略多。但是，赫耳相信，在不久的未來，他能夠改進機械結構，讓機器最終幫助節省而不是消耗穿著者的體力。最終，他設想這套裝置被用於娛樂，周末時，人們穿著它去爬山，奔跑一天也不覺得累。如果說赫耳的設想還比較遙遠，卡茲魯尼則向我暗示，在解決動力方面，他已經走到一半。
卡茲魯尼說他的「人載重器」（HULC）下肢外骨骼可以連續工作20小時。它使穿著者能背負100磅重物，但卻少消耗15%的氧氣。
卡茲魯尼的裝置還不能對外演示。他只肯透露該系統的原理類似混合動力汽車。混合動力車轉化剎車產生的能量用於給電池充電。HULC利用步行者換腳時地面傳回的能量。行走這一動作本身就足以產生源源不斷的動能。他已獲得國家標准和技術學院提供的200萬美元經費，用於改進系統。最終，HULC將幫助有行動障礙的人恢復行走。「這不是一台戰爭機器，」他說，「我們的機器可能替代輪椅。」
XOS最有力的競爭者也是一台醫療設備，但是位於太平洋彼岸的日本。2004年日本機器人專家山海嘉之創建了一個叫Cyberdyne的公司（和電影《終結者》中導致機器人革命的公司同名），推銷他的全身機械外骨骼HAL-5.它沒有採用XOS式的壓力感應器，而是把感應器附著到穿著者身上，接收他（她）的肌肉信號，以確定他的行動意圖。這套機械外衣的控制系統能夠學習、模仿穿著者的自然姿態。這意味著，至少需要30分鍾時間，兩者才能協調一致———不能指望一穿上就行動自如。但是，HAL-5的主要用途是康復治療輔助工具和護士的助手，所以半個小時的培訓時間不構成問題。穿上這套電池驅動的大力服後，護士們能輕松抱起粗壯的病人，彷彿抱小孩一樣輕松。山海嘉之已開始將HAL-5出租給顧客。 在《鋼鐵俠》漫畫中，超級英雄被打倒，躺在敵人老巢的地板上，頭盔內的顯示器向他通報糟糕消息———電快用完了。但是仍然還有希望。他把手指插進混凝土地板，找到一條電線，迅速完成充電。
不幸的是，在現實世界，外骨骼充電要麻煩得多。因此，戰場上的第一個XOS甚至可能是連接電纜的。奧布瑟克設想，這個原始版本更可能是一名工兵而非戰士。連接上軍艦或軍車上的電源後，XOS可幫助一名士兵迅速從裝載重武器的直升飛機上卸貨，或者修復履帶斷裂的坦克。雖然美國陸軍希望在2009年前，在戰場上實驗有線版的XOS，雅各布森和同事們仍在緊張研製自帶電力版。
今年夏天，薩科斯將和一家引擎設計公司合作，開發一台能夠連續幾小時給XOS供電的發動機。此外，雅各布森不願透露更多。他更願意談論另一個更有意思的挑戰———與其建造強大發動機，不如減少XOS的能源胃口。
雅各布森給我演示了一台新的節省能量的機械腿，它模仿人腿驅動方式設計。行走時，我們的髖部產生了最大部分能量，當腿超前邁時，膝蓋和其部位的小肌肉完全放鬆，確保我們的腳落到地面理想的位置。這種自由擺動技巧相當節省能量。卡茲魯尼和赫耳已經把它設計進各自的下肢外骨骼中。雅各布森正將它設計進未來版本的XOS.「下一步，」他說，也許在幾年後，「將實現用1至3馬力實現行走的目標。」此時只需要一個便攜電池組就能提供持久動力。
雅各布森把今天的版本看成一個基礎模型，最終它將改造成各種版本，執行不同任務，無論是在醫院里還是戰場上。未來的模型甚至可能完全自動。「你走出去，告訴它，『你自己走去那幢大樓吧，因為我懶得走』。」
後來，走過薩科斯公司大廳時，我看見平板電視上正放映用動畫片描繪的未來XOS.在一個片段中，穿著XOS的士兵肩扛導彈，飛身跳過高牆，甚至能做優雅的後空翻。雖然包裹在機械骨骼中，他們看上去像橄欖球側衛一樣靈活。他們看上去像鐵人。

『叄』 液壓泵，馬達的發展趨勢

近年來,隨著液壓技術不斷向高壓、大功率方向發展及人們對環境保護的日益重視,要求液壓執行元件具有雜訊低、污染小、運轉平穩等特點向二十一世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破，應當主要靠現有技術的改進和擴展，不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求。綜合國內外專家的意見，液壓馬達主要的應用趨勢將集中在以下幾個方面：

1、減少能耗,充分利用能量

液壓技術在將機械能轉換成壓力能及反轉換方面，已取得很大進展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統的容積損失和機械損失上。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉換過程的效率得到顯著提高。為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個問題：

①減少元件和系統的內部壓力損失，以減少功率損失。主要表現在改進元件內部流道的壓力損失,採用集成化迴路和鑄造流道,可減少管道損失,同時還可減少漏油損失。

②減少或消除系統的節流損失，盡量減少非安全需要的溢流量，避免採用節流系統來調節流量和壓力。

③採用靜壓技術，新型密封材料，減少磨擦損失。

④發展小型化、輕量化、復合化、廣泛發展3通徑、4通徑電磁閥以及低功率電磁閥。

⑤改善液壓系統性能，採用負荷感測系統，二次調節系統和採用蓄能器迴路。

⑥為及時維護液壓馬達，防止污染對馬達壽命和可靠性造成影響，必須發展新的污染檢測方法，對污染進行在線測量，要及時調整，不允許滯後，以免由於處理不及時而造成損失。

內容選自產業研究報告網發布的《2012-2016年中國液壓馬達行業深度調研與發展前景預測研究報告》

2、主動維護

液壓馬達維護已從過去簡單的故障拆修，發展到故障預測，即發現故障苗頭時，預先進行維修，清除故障隱患，避免設備惡性事故的發展。要實現主動維護技術必須要加強液壓馬達故障診斷方法的研究，當前，憑有經驗的維修技術人員的感宮和經驗，通過看、聽、觸、測等判斷找故障已不適於現代工業向大型化、連續化和現代化方向發展，必須使液壓馬達故障診斷現代化，加強專家系統的研究，要總結專家的知識,建立完整的、具有學習功能的專家知識庫，並利用計算機根據輸入的現象和知識庫中知識，用推理機中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高維修方案和預防措施。要進一步引發液壓馬達故障診斷專家系統通用工具軟體，對於不同的液壓馬達只需修改和增減少量的規則。另外，還應開發液壓系統自補償系統，包括自調整、自潤滑、自校正，在故障發生之前，進市補償，這是液壓行業努力的方向。

3、機電一體化

電子技術和液壓傳動技術相結合，使傳統的液壓傳協與控制技術增加了活力，擴大了應用領域。實現機電一體化可以提高工作可靠性，實現液壓馬達柔性化、智能化，改變液壓馬達效率低，漏油、維修性差等缺點，充分發揮液壓傳動出力大、貫性小、響應快等優點,其主要發展動向如下：

(1)電液伺服比例技術的應用將不斷擴大。液壓系統將由過去的電氣液壓on-oE系統和開環比例控制系統轉向閉環比例伺服系統,為適應上述發展,壓力、流量、位置、溫度、速度、加速度等感測器應實現標准化。計算機介面也應實現統一和兼容。

(2)發展和計算機直接介面的功耗為5mA以下電磁閥，以及用於脈寬調制系統的高頻電磁閥(小於3mS)等。

(3)液壓系統的流量、壓力、溫度、油的污染等數值將實現自動測量和診斷,由於計算機的價格降低,監控系統,包括集中監控和自動調節系統將得到發展。

(4)計算機模擬標准化，特別對高精度、「高級」系統更有此要求。

(5)由電子直接控制元件將得到廣泛採用，如電子直接控制液壓泵，採用通用化控制機構也是今後需要探討的問題，液壓產品機電一體化現狀及發展。

液壓行業：液壓元件將向高性能、高質量、高可靠性、系統成套方向發展；向低能耗、低雜訊、振動、無泄漏以及污染控制、應用水基介質等適應環保要求方向發展；開發高集成化高功率密度、智能化、機電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極採用新工藝、新材料和電子、感測等高新技術。液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發展，開發水介質調速型液力偶合器和向汽車應用領域發展，開發液力減速器，提高產品可靠性和平均無故障工作時間；液力變矩器要開發大功率的產品，提高零部件的製造工藝技術，提高可靠性，推廣計算機輔助技術，開發液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術；液粘調速離合器應提高產品質量，形成批量，向大功率和高轉速方向發展。

氣動行業：產品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發展，執行元件向種類多、結構緊湊、定位精度高方向發展；氣動元件與電子技術相結合，向智能化方向發展；元件性能向高速、高頻、高響應、高壽命、耐高溫、耐高壓方向發展，普遍採用無油潤滑，應用新工藝、新技術、新材料。
參考http://www.chinairr.org/view/V06/201301/05-118172.html

『肆』 傳動系統的類型

汽車傳動系可按能量傳遞方式的不同，劃分為機械傳動、液力傳動、液壓傳動、電傳動等。汽車傳動系按照結構和傳動介質分，其型式有機械式、液力機械式、靜液式（容積液壓式）、電力式等。
機械式傳動系
機械式傳動系結構簡單、工作可靠，在各類汽車上得到廣泛的應用。其基本組成情況和工作原理：發動機的動力經離合器、變速器、萬向節、傳動軸、主減速器、差速器、半軸傳給後面的驅動輪。並與發動機配合，保證汽車在不同條件下能正常行駛。為了適應汽車行駛的不同要求，傳動系應具有減速增扭、變速、使汽車倒退、中斷動力傳遞、使兩側驅動輪差速旋轉等具體作用。
液力傳動系
液力傳動系組合運用液力和機械來傳遞動力。在汽車上，液力傳動一般指液傳動，即以液體為傳動介質，利用液體在主動元件和從動元件之間循環流動過程中動能的變化來傳遞動力。
動液傳動裝置有液力偶合器和液力變矩器兩種。液力偶合器只能傳遞扭矩，而不能改變扭矩的大小，可以代替離合器的部分功能，即保證汽車平穩起步和加速，但不能保證在換檔時變速器中的齒輪不受沖擊。液力變矩器則除了具有液力偶合器的全部功能外，還能實現無級變速，故應用得比液力偶合器廣泛得多。但是，液力變矩器的輸出扭矩與輸入扭矩的比值范圍還不足以滿足使用要求，故一般在其後再串聯一個有級式機械變速器而組成液力機械變速器以取代機械式傳動系中的離合器和變速器。
液力機械式傳動系能根據道路阻力的變化自動地在若干個車速范圍內分別實現無級變速，而且其中的有級式機械變速器還可以實現自動或半自動操縱，因而可使駕駛員的操作大為簡化。但是由於其結構較復雜，造價較高，機械效率較低等缺點，除了高級轎車和部分重型汽車以外，一般轎車和貨車很少採用。
靜液式傳動系
靜液式傳動系又稱容積式液壓傳動系。主要由油泵、液壓馬達和控制裝置等組成。發動機的機械能通過油泵轉換成液壓能，然後由液壓馬達再又轉換為機械能。在圖示方案中，只用一個水磨石馬達將動力傳給驅動橋主減速器，再經差速器、半軸傳給驅動輪。另一方案是每一個驅動輪上都裝一個水磨石馬達。採用後一方案時，主減速器、差速器、和半軸等機械傳動件都可取消靜壓式傳動系由於機械效率低、造價高、使用壽命和可靠性不夠理想，故只在某些軍用車輛上開始採用。
電力式傳動系
電力式傳動系主要由發動機驅動的發電機、整流器、逆變裝置（將直流電再轉變為頻率可變的交流電的裝置）、和電動輪（內部裝有牽引電動機和輪達減速器的驅動輪）等組成。電力式傳動系的性能與靜液式傳動系相近，但電機質量比油泵和液壓馬達大得多，故只限於在超重型汽車上應用。[2]

『伍』 液壓傳動的應用

「液壓與氣動傳動」是機械類及其自動化專業的 技術基礎課程 。通常來講，一般的機械設備是由動力裝置，傳動裝置，工作執行裝置和控制操縱裝置組成。傳動裝置有機械傳動，電力傳動，液壓傳動，氣壓傳動和它們的組合等形式。液壓傳動是與機械傳動，電力和氣壓傳動等相並列的一種傳動形式，是機械設備設計、使用和維護所必須掌握的技術和知識。讓學生掌握液壓與氣壓傳動的基礎知識，掌握各種液壓和氣動元件的工作原理、特點、應用和選用方法，熟悉各類液壓與氣動基本迴路的功用、組成和應用場合，了解國內外先進技術成果在機械設備中的應用。
液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動 ， 是根據 17 世紀帕斯卡 提 出的液體靜壓力傳 動 原 理 而發展起來的一門新興技術 ， 是工農業生產中廣為應用的一門技術。如今，流體傳動技術水平的高低已成為一個國家工業發展水平的 重要 標志。
1795 年英國約瑟夫·布拉曼 (Joseph Braman,1749 -- 1814) ，在倫敦用水作為工作介質 , 以水壓機的形式將其應用於工業上 , 誕生了世界上第一台水壓機。 1905 年將工作 介質水改為油 , 又進一步得到改善。
第一次世界大戰 (1914 -- 1918) 後液壓傳動廣泛應用 , 特別是 1920 年以後 , 發展更為 迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的 20 年間 , 才開始進入正規的工業生產階段。 1925 年維克斯 (F.Vikers) 發明了壓力平衡式葉片泵 , 為近代液壓元件工業或液壓傳動 的逐步建立奠定了基礎。 20 世紀初康斯坦丁·尼斯克 (G · Constantimsco) 對能量波動 傳遞所進行的理論及實際研究 ;1910 年對液力傳動 ( 液力聯軸節、液力變矩器等 ) 方面的貢獻，使這兩方面領域得到了發展。
第二次世界大戰 (1941 -- 1945) 期間 , 在美國機床中有 30% 應用了液壓傳動。 應該指出 , 日本液壓傳動的發展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前後 , 日本迅速發展液壓傳動 ,1956 年成立了 「 液壓工業會 」 。近 20~30 年間，日本液壓傳動發展之快，屆世界領先地位。
液壓傳動有許多突出的優點，因此它的應用非常廣泛，如一般工。業用的塑料加工機械、壓力機械、機床等；行走機械中的工程機械、建築機械、農業機械、汽車等；鋼鐵工業用的冶金機械、提升裝置、軋輥調整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等；發電廠渦輪機調速裝置、核發電廠等國；船舶用的甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉舞台等；軍事工業用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器模擬、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。
氣壓傳動的應用歷史悠久。從 18 世紀的產業革命開始 , 氣壓傳動逐漸被應用於各類行業中 。 如礦山用的風鑽 , 火車的剎車裝置等。而氣壓傳動應用於一般工業中的自動化、省力化則是近些年的事情。目前世界各國都把氣壓傳動作為一種低成本的工業自動化手段。國內外自 20 世紀 60 年代以來 , 氣壓傳動發展十分迅速 , 目前氣壓傳動元件的發展速度已超過了液壓元件 , 氣壓傳動已成為一個獨立的專門技術領域。
氣壓傳動技術應用也相當普遍，許多機器設備中裝有氣壓傳動系統，在工業各領域，如機械、電子、鋼鐵、運輸車輛及製造、橡膠、紡織、化工、食品、包裝、印刷和煙草領域等，氣壓傳動技術已成為基本組成部分。在尖端技術領域如核工業和宇航中，氣壓傳動技術也占據著重要的地位。
目前 , 它們分別在實現高壓、高速、大功率、高效率、低雜訊、長壽命、高度集成化、小型化與輕量化、一體化和執行件柔性化等方面取得了很大的進展。同時 , 由於與微電子技術密切配合 , 能在盡可能小的空間內傳遞盡可能大的功率並加以准確的控制 , 從而更使得它們在各行各業中發揮出了巨大作用。
應該特別提及的是 , 近年來 , 世界科學技術不斷迅速發展 , 各部門對液壓傳動提出 了更高的要求。液壓傳動與電子技術配合在一起 , 廣泛應用於智能機器人、海洋開發、宇宙航行、地震予測及各種電液伺服系統 , 使液壓傳動的應用提高到一個嶄新的高度。目前，液壓傳動發展的動向 , 概括有以下幾點 :
1. 節約能源 , 發展低能耗元件 , 提高元件效率 ;
2. 發展新型液壓介質和相應元件 , 如發展高水基液壓介質和元件 , 新型石油基液壓介質 ;
3. 注意環境保護 , 降低液壓元件雜訊 ;
4. 重視液壓油的污染控制 ;
5. 進一步發展電氣－液壓控制，提高控制性能和操作性能 ;
6. 重視發展密封技術，防止漏油 ;
7. 其它方面，如元件微型化、復合化和系統集成化的趨勢仍在繼續發展，對液壓系統元件的可靠性設計、邏輯設計，與電子技術高度結合，對故障的早期診斷、預測以及防止失效的早期警報等都越來越受到重視。

液壓傳動的優缺點及應用

1 液壓傳動的特點
優點：獨特之處--力大無窮（P=32MP 以上）

缺點： 不宜遠距離傳遞
1） 泄漏嚴重〈 不宜保證嚴格的傳動比
污染地面
2） 對T變化敏感
3） 難於檢查故障

2 氣壓傳動的特點
取之不盡，用之不竭，且無污染，低成本，綜合自動化，但功率較小。

【開始演示】圖略。

3 液壓與氣壓傳動的應用和發展

發展應用：

1) 液壓傳動從17世紀帕斯卡提出靜壓傳遞原理、1795年世界上第一台水壓機誕生，已有200多年的歷史, 但由於沒有成熟的 液壓傳動技術和液壓元件，且工藝製造水平低下發展緩慢，幾乎停滯 氣壓傳動早在公元前，埃及人就開始採用風箱產生壓縮空氣助燃。從18世紀的產業革命開始逐漸應用於各類行業中。
2）上世紀30年代，由於工藝製造水平提高，開始生產液壓元件，並首先應用於機床。
3）上世紀50、60、70年代，工藝水平很大提高，液壓與氣壓傳動技術也迅速發展，國民經濟各個領域，從藍天到水下，從軍用到民用，從重工業到輕工業，到處都有液壓與氣壓傳動術，且其水平高低已成為一個國家工業發展水平的標志。
如：火炮跟蹤、飛機和導彈的動、炮塔穩定、海底石油探測平台固定、煤礦礦井支承、 礦山用的風鑽、火車的剎車裝置、液壓裝載、起重、挖掘、軋鋼機組、數控機床、多工位組合機床、全自動液壓車床、液壓機械手等等。
我國液壓與氣壓傳動技術從60年代開始發展較快，但其發展速度遠遠落後於同期發展的日本,主要由於工藝製造水平跟不上，新產品研製開發和發達國家不差上下，但製造比較困難，希望在坐各位能用自己所學為液壓與氣壓傳動技術作出貢獻。
發展趨勢： 向高壓、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低雜訊、低能耗、經久耐用、高度集成化方向發展，向用計算機控制的機電一體化方向發展。

總之： 流體技術+電氣控制，
好比老虎插上翅膀，
而今同計算機控制相結合，
又將進入一個嶄新的歷史階段。