1.2 液压传动的工作原理和组成
本节主要是通过对简单液压系统的分析，为深入了解液压传动基本概念、液压传动系统组成、工作原理和特点打下基础。
1.2.1 液压千斤顶
液压千斤顶的工作原理如图1-1所示，当向上抬起杠杆时，与杠杆铰接的小活塞向上运动，缸1下腔容积增大，形成局部真空，阀2关闭，油箱4的油液在大气压作用下顶开阀3进入缸1。当向下压杠杆时，缸1下腔容积减小，油液受挤压，压力升高，关闭阀3、顶开阀2，油液经油管进入缸6的下腔，不断扳动杠杆，油液不断进入缸6下腔，推动大活塞上移顶起重物。因此阀3称为吸油单向阀，阀2称为排油单向阀。杠杆停止动作，缸6下腔油液压力会使阀2关闭，从而使大活塞连同重物一起自锁不动。当重物被举升时，截止阀5关闭，当需要放下重物时，打开此阀，缸6下腔油液将在重力作用下排回油箱。
缸1在杠杆的作用下，将机械能转换为油液的压力能，缸6又将油液的压力能转换为机械能以举升重物，从而实现了能量-力和运动的传递。其中，力的传递遵循帕斯卡原理，即“在密闭容器内，施加于不加压缩静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点”；运动（速度和位移）的传递遵循密闭工作容积变化相等的原则。
由此得出，液压传动的两个特征：系统工作压力取决于外负载，负载越大，产生的压力也越高；活塞的运动速度取决于单位时间内输入的流量（流体体积）。流体的压力p和流量Q是液压系统中两个最基本的性能参数。
图1-1 液压千斤顶工作原理图
1—小液压缸 2—排油单向阀 3—吸油单向阀 4—油箱 5—截止阀 6—大液压缸
1.2.2 磨床工作台液压系统
图1-2为一台用半结构式图形绘出的磨床工作台的液压传动系统工作原理图。这个系统可使工作机构做直线往复运动和调节工作机构的运动速度，通过它可以进一步了解液压传动系统的工作原理。
在图1-2a中，液压泵4由电动机驱动旋转，从油箱1中吸油。油液经过滤器2进入液压泵，当它从液压泵输出进入压力管10后，通过开停（换向）阀9、节流阀13、换向阀15进入液压缸18的左腔，推动活塞17和工作台19向右移动。这时，液压缸右腔的油液经换向阀15和回油管14排回油箱。
若将换向阀手柄16转换成如图1-2b所示的状态，则压力管10中的油液将经过开停（换向）阀9、节流阀13和换向阀15进入液压缸18的右腔，推动活塞17和工作台19向左移动，并使液压缸左腔的油液经换向阀15和回油管14排回油箱。
工作台的移动速度是由节流阀13来调节的。当节流阀口开大时，进入液压缸18的油液增多，工作台19的移动速度增大；当节流阀口关小时，进入液压缸18的油液减少，工作台19的移动速度减小。
为了克服移动工作台19所受到的各种阻力，液压缸18必须产生一个足够大的推力，这个推力是由液压缸18中的油液压力产生的。要克服的阻力越大，液压缸18中的油压就越高；反之压力就越低，液压泵4输出的多余油液经溢流阀7和回油管3排回油箱，这只有在压力支管8中的油液对溢流阀钢球6的作用力等于或略大于溢流阀中弹簧5的预紧力时，油液才能顶开溢流阀中的钢球6流回油箱1。所以，在图示液压系统中，液压泵4出口处的油液压力是由溢流阀7决定的，它和液压缸18中的压力不一样。
如果将换向阀手柄16转换成图1-2c所示的状态，压力管中的油液将经溢流阀7和回油管3排回油箱1，不进入液压缸18，工作台19停止运动，而系统保持溢流阀7调定的压力。
如果将开停阀手柄11转换成图1-2d所示的状态，压力管中的油液将经开停（换向）阀和回油管12排回油箱，不进入液压缸18，工作台19就停止运动，而液压泵4输出的油液直接流回油箱1，使液压系统卸荷。
图1-2 液压传动系统工作原理图
1—油箱 2—过滤器 3、12、14—回油管 4—液压泵 5—弹簧 6—钢球 7—溢流阀 8—压力支管 9—开停（换向）阀 10—压力管 11—开停阀手柄 13—节流阀 15—换向阀 16—换向阀手柄 17—活塞 18—液压缸 19—工作台
图1-3 用液压传动图形符号绘制的液压传动系统工作原理图
1—油箱 2—过滤器 3—液压泵 4—溢流阀 5—开停（换向）阀 6—节流阀 7—换向阀 8—液压缸
图1-2是液压传动系统图的结构原理图，它直观性强，容易理解，但绘制比较麻烦，系统中元件数量多时更是如此。图1-3是用液压传动图形符号绘制的同一个液压传动系统的工作原理图。使用这些图形符号可使液压系统图简单明了，便于绘制。一般都采用国家标准规定的图形符号绘制液压系统图。有些液压元件的职能当无法用这些符号表达时，仍可采用它的示意形式。在系统图中元件位置规定以元件的静止位置和零位置表示，且职能图形只表示元件的功能、操作（控制）方法及连接系统的通路，不表示元件的具体结构和参数，也不表示连接口的实际位置和元件的安装位置。在用图形符号绘图时，除非特别说明，图中所示状态均表示元件的静止位置或零位置，并且除特别注明的符号或有方向性的元件符号外，其他符号在图中可根据具体情况水平或垂直绘制。当有些元件无法用图形符号表达或在国家标准中未列入时，可根据标准中规定的符号绘制规则和所给出的符号进行派生。当无法用标准直接引用或派生时，或有必要特别说明系统中某一元件的结构和工作原理时，可采用局部结构简图或采用它们的结构或半结构示意图来表示。
1.2.3 液压传动系统的组成
不论复杂或简单，一个完整的液压系统主要由5个部分组成。
1）能源装置：主要指各种液压泵。它供给液压系统压力油，将电动机或发动机输出的机械能转变为油液的压力能，用压力油推动整个液压系统工作。
2）控制调节装置：如方向操纵阀、压力阀、节流阀等，通过它们来调节液流的压力、方向和流量，以满足作业的各种要求和维持系统正常工作。
3）执行元件：执行元件包括液压缸或液压马达，通过它又使液体的压力能转换成执行机构的机械能。
4）辅助装置：油箱、过滤器、压力表、加热器、冷却器、油管、密封元件及其接头等。
5）工作介质：用它进行能量和信号的传递。液压系统以各种液压油作为工作介质。