液压与气动技术是现代工业中广泛应用的两大传动与控制技术，它们以流体(液体或气体)为工作介质，通过压力能传递动力，具有功率密度高、响应速度快、易于实现自动化等优势。以下将从基本原理、系统组成和典型应用三个方面展开介绍。
一、基本原理
1. 液压技术基于帕斯卡原理，密闭液体能够将压力大小不变地向各个方向传递。通过改变活塞面积即可实现力的放大，例如10N作用在1cm²活塞上可产生10MPa压力，推动100cm²活塞产生1000N的输出力。
2. 气动技术遵循波义耳-马略特定律，利用压缩空气的可膨胀特性。标准大气压下空气被压缩至0.7MPa时，体积缩小约7倍，储存的能量可在释放时驱动执行机构运动。
二、系统组成
典型液压系统包含：
- 动力元件：齿轮泵/柱塞泵(提供4-40MPa压力)
- 控制元件：溢流阀、换向阀、流量阀
- 执行元件：液压缸(行程精度±0.1mm)、液压马达
- 辅助装置：油箱、过滤器、冷却器
气动系统主要构成：
- 空气处理单元：过滤器(精度5-40μm)、减压阀、油雾器
- 执行机构：气缸(工作压力0.4-1MPa)、气动马达
- 控制元件：电磁阀(响应时间<10ms)、快速排气阀
- 气源装置：空压机(输出压力通常0.7-1.25MPa)
三、典型应用对比
液压系统适用于：
• 工程机械(挖掘机举升力可达300kN)
• 机床进给(定位精度0.01mm)
• 冶金设备(轧制力超过10000吨)
气动系统常见于：
✓ 自动化生产线(节拍时间<1s)
✓ 包装机械(动作频率>60次/分钟)
✓ 电子装配(洁净度ISO 14644-1 Class 5)
维护要点：
液压系统需定期更换液压油(建议2000-4000小时)，监测油液污染度(NAS 1638 7级);气动系统要注意排水(每日排放储气罐积水)，保持压缩空气露点温度低于环境温度10℃。
随着电液比例技术、智能气动元件的发展，现代流体传动系统正朝着高精度(液压定位±1μm)、节能(变频驱动节能30%以上)和网络化(支持PROFIBUS-DP通讯)方向演进。初学者可通过FluidSIM等仿真软件进行回路设计练习，建议从基本压力控制回路入手，逐步掌握速度调节、同步控制等进阶技术。
