液壓傳動是基於封閉式油液系統形成的液體壓力來進行工作的，其工作原理是帕斯卡原理。液壓系統組成包括動力元件、執行元件、控制元件和輔助元件。
一、液壓動力元件
液壓動力元件起著向系統提供動力源的作用，是系統不可缺少的核心元件。液壓系統是以液壓泵作為系統提供一定的流量和壓力的動力元件，液壓泵將原動機（電動機或內燃機）輸出的機械能轉換為工作液體的壓力能，是一種能量轉換裝置。
1.液壓泵
液壓泵都是依靠密封容積變化的原理來進行工作的，故一般稱為容積式液壓泵，圖6-10所示為單柱塞液壓泵工作原理圖，圖中柱塞2裝在缸體3中形成一個密封容積a，柱塞在彈簧4的作用下始終壓緊在偏心輪1上。原動機驅動偏心輪1旋轉使柱塞2作往復運動，使密封容積a的大小發生週期性的交替變化。當a由小變大時就形成部分真空，使油箱中油液在大氣壓作用下，經吸油管頂開單向閥6進入油箱a而實現吸油；反之，當a由大變小時，a腔中吸滿的油液將頂開單向閥5流入系統而實現壓油。這樣液壓泵就將原動機輸人的機械能轉換成液體的壓力能，原動機驅動偏心輪不斷旋轉，液壓泵就不斷地吸油和壓油。
容積式液壓泵中的油腔處於吸油時稱為吸油腔，處於壓油時稱為壓油腔。吸油腔的壓力決定於吸油高度和吸油管路的阻力，吸油高度過高或吸油管路阻力太大，會使吸油腔真空度過高而影響液壓泵的自吸能力，壓油腔的壓力則取決於外負載和排油管路的壓力損失，從理論上講排油壓力與液壓泵的流量無關。
容積式液壓泵排油的理論流量取決於液壓泵的有關幾何尺寸和轉速，而與排油壓力無關。但排油壓力會影響泵的內洩露和油液的壓縮量，從而影響泵的實際輸出流量，所以液壓泵的實際輸出流量隨排油壓力的升高而降低。
液壓泵按其在單位時間內所能輸出的油液的體積是否可調節而分為定量泵和變量泵兩類，按結構形式可分為齒輪式、葉片式和柱塞式三大類。
2.齒輪泵
齒輪泵是液壓系統中廣泛採用的一種液壓泵，它一般做成定量泵，按結構不同，齒輪泵分為外齧合齒輪泵和內齧合齒輪泵，而以外齧合齒輪泵應用最廣。
如圖6-11所示，齒輪泵是分離三片式結構，三片是指泵蓋4，8和泵體7，泵體7內裝有一對齒數相同、寬度和泵體接近而又互相齧合的齒輪6，這對齒輪與兩端蓋和泵體形成一密封腔，並由齒輪的齒頂和齧合線把密封腔劃分為兩部分，即吸油腔和壓油腔。兩齒輪分別用鍵固定在由滾針軸承支承的主動軸12和從動軸15上，主動軸由電動機帶動旋轉。
當泵的主動齒輪按圖示箭頭方向旋轉時，齒輪泵右側（吸油腔）齒輪脫開齧合，齒輪的輪齒退出齒間，使密封容積增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大氣壓的作用下，經吸油管路、吸油腔進入齒間。隨著齒輪的旋轉，吸入齒間的油液被帶到另一側，進入壓油腔。這時輪齒進入齧合，使密封容積逐漸減小，齒輪間部分的油液被擠出，形成了齒輪泵的壓油過程。齒輪齧合時齒向接觸線把吸油腔和壓油腔分開，起配油作用。當齒輪泵的主動齒輪由電動機帶動不斷旋轉時，輪齒脫開齧合的一側，由於密封容積變大而不斷從油箱中吸油，輪齒進入齧合的一側，由於密封容積減小則不斷地排油，這就是齒輪泵的工作原理。泵的前後蓋和泵體由兩個定位銷17定位，用6只螺釘固緊。
3.柱塞泵
由於柱塞泵壓力高，結構緊湊，效率高，流量調節方便，故用在需要高壓、大流量、大功率的系統中和流量需要調節的場合。柱塞泵按柱塞的排列和運動方向不同，可分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩大類。
1）徑向柱塞泵
徑向柱塞泵的工作原理如圖6-12所示，柱塞1徑向排列裝在缸體2中，缸體由原動機帶動連同柱塞1一起旋轉，所以缸體2一般稱為轉子，柱塞1在離心力（或在低壓油））的作用下抵緊定子4的內壁，當轉子按圖示方向迴轉時，由於定子和轉子之間有偏心距e，柱塞繞經上半周時向外伸出，柱塞底部的容積逐漸增大，形成部分真空，因此便經過襯套3（襯套3是壓緊在轉子內，並和轉子一起迴轉）上的油孔從配油孔5和吸油口b吸油;當柱塞轉到下半周時，定子內壁將柱塞向裡推，柱塞底部的容積逐漸減小，向配油軸的壓油口c壓油，當轉子迴轉一週時，每個柱塞底部的密封容積完成一次吸壓油，轉子連續運轉，即完成壓吸油工作。配油軸固定不動，油液從配油軸上半部的兩個孔a流人，從下半部兩個油孔d壓出，為了進行配油，配油軸在和襯套3接觸的一段加工出上下兩個缺口，形成吸油口b和壓油口c，留下的部分形成封油區。封油區的寬度應能封住襯套上的吸壓油孔，以防吸油口和壓油口相連通，但尺寸也不能大得太多，以免產生困油現象。
2）軸向柱塞泵
軸向柱塞泵是將多個柱塞配置在一個共同缸體的圓周上，並使柱塞中心線和缸體中心線平行的一種泵。軸向柱塞泵有兩種形式，直軸式（斜盤式）和斜軸式（擺缸式），如圖6-13所示為直軸式軸向柱塞泵的工作原理，這種泵主體由缸體1、配油盤2、柱塞3和斜盤4組成。柱塞沿圓周均勻分佈在缸體內。斜盤軸線與缸體軸線傾斜一角度，柱塞靠機械裝置或在低壓油作用下壓緊在斜盤上（圖中為彈簧），配油盤2和斜盤4固定不轉，當原動機通過傳動軸使缸體轉動時，由於斜盤的作用，迫使柱塞在缸體內作往復運動，並通過配油盤的配油窗口進行吸油和壓油。如圖6-13所示的迴轉方向，當缸體轉角在π～2m範圍內，柱塞向外伸出，柱塞底部缸孔的密封工作容積增大，通過配油盤的吸油窗口吸油；在0～x範圍內，柱塞被斜盤推入缸體，使缸孔容積減小，通過配油盤的壓油窗口壓油。缸體每轉一週，每個柱塞各完成吸、壓油一次，如改變斜盤傾角，就能改變柱塞行程的長度，即改變液壓泵的排量，改變斜盤傾角方向，就能改變吸油和壓油的方向，即成為雙向變量泵。
二、液壓執行元件
液壓馬達是把液體的壓力能轉換為機械能的裝置，從原理上講，液壓泵可以作液壓馬達用，液壓馬達也可作液壓泵用。但事實上同類型的液壓泵和液壓馬達雖然在結構上相似，但由於兩者的工作情況不同，使得兩者在結構上也有某些差異。
（1）液壓馬達一般需要正反轉，所以在內部結構上應具有對稱性，而液壓泵一般是單方向旋轉的，沒有這一要求。
（2）為了減小吸油阻力，減小徑向力，一般液壓泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液壓馬達低壓腔的壓力稍高於大氣壓力，所以沒有上述要求。
（3）液壓馬達要求能在很寬的轉速範圍內正常工作，因此，應採用液動軸承或靜壓軸承。因為當馬達速度很低時，若採用動壓軸承，就不易形成潤滑滑膜。
（4）葉片泵依靠葉片跟轉子一起高速旋轉而產生的離心力使葉片始終貼緊定子的內表面，起封油作用，形成工作容積。若將其當馬達用，必須在液壓馬達的葉片根部裝上彈簧，以保證葉片始終貼緊定子內表面，以便馬達能正常啟動。
（5）液壓泵在結構上需保證具有自吸能力，而液壓馬達就沒有這一要求。
（6）液壓馬達必須具有較大的啟動扭矩。所謂啟動扭矩，就是馬達由靜止狀態啟動時，馬達軸上所能輸出的扭矩，該扭矩通常大於在同一工作壓差時處於運行狀態下的扭矩，所以，為了使啟動扭矩儘可能接近工作狀態下的扭矩，要求馬達扭矩的脈動小，內部摩擦小。
由於液壓馬達與液壓泵具有上述不同的特點，使得很多類型的液壓馬達和液壓泵不能互逆使用。
液壓馬達按其額定轉速分為高速液壓馬達和低速液壓馬達兩大類，額定轉速高於500r/min 的屬於高速液壓馬達，額定轉速低於500r/min的屬於低速液壓馬達。
高速液壓馬達的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。它們的主要特點是轉速較高、轉動慣量小，便於啟動和制動，調速和換向的靈敏度高。通常高速液壓馬達的輸出轉矩不大（僅幾十牛·米到幾百牛·米），所以又稱為高速小轉矩液壓馬達。
高速液壓馬達的基本型式是徑向柱塞式，例如單作用曲軸連桿式、液壓平衡式和多作用內曲線式等。此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結構型式。低速液壓馬達的主要特點是排量大、體積大、轉速低（有時可達每分鐘幾轉甚至零點幾轉），因此可直接與工作機構連接，不需要減速裝置，使傳動機構大為簡化，通常低速液壓馬達輸出轉矩較大（可達幾千牛頓·米到幾萬牛頓·米），所以又稱為低速大轉矩液壓馬達。
常用液壓馬達的結構與同類型的液壓泵很相似，液壓馬達也可按其結構類型來分，可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其他型式。這裡不再詳細敘述。
三、液壓控制閥
液壓閥是用來控制液壓系統中油液的流動方向或調節其壓力和流量的，因此它可分為方向閥、壓力閥和流量閥三大類。一個形狀相同的閥，可以因為作用機制的不同，而具有不同的功能。壓力閥和流量閥利用通流截面的節流作用控制著系統的壓力和流量，而方向閥則利用通流通道的更換控制著油液的流動方向。這就是說，儘管液壓閥存在著各種不同的類型，它們之間還是有一些共同之處的。
（1）在結構上，所有的閥都有閥體、閥芯（轉閥或滑閥）和驅使閥芯動作的元、部件（如彈簧、電磁鐵）組成。
（2）在工作原理上，所有閥的開口大小、閥進、出口間壓差以及流過閥的流量之間的關係都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數各不相同而已。
液壓閥可按不同的特徵進行分類，見表6-1。
四、輔助裝置
液壓系統中的輔助裝置，如蓄能器、濾油器、油箱、熱交換器、管件等，對系統的動態性能、工作穩定性、工作壽命、噪聲和溫升等都有直接影響，必須予以重視。其中油箱需根據系統要求自行設計，其他輔助裝置則做成標準件，供設計時選用。
（1）蓄能器。蓄能器的功用主要是儲存油液多餘的壓力能，並在需要時釋放出來。
①在短時間內供應大量壓力油液，在系統不需大量油液時，可以把液壓泵輸出的多餘壓力油液儲存在蓄能器內，到需要時再由蓄能器快速釋放給系統；
②維持系統壓力，在液壓泵停止向系統提供油液的情況下，蓄能器能把儲存的壓力油液供給系統，補償系統洩漏或充當應急能源，使系統在一段時間內維持系統壓力，避免停電或系統發生故障時油源突然中斷所造成的機件損壞；
③減小液壓衝擊或壓力脈動，蓄能器能吸收，大大減小其幅值。
（2）濾油器。濾油器的功用是過濾混在液壓油液中的雜質，降低進入系統中油液的汙染度，保證系統正常地工作。
（3）油箱。油箱的功用主要是儲存油液，此外還起著散發油液中的熱量（在周圍環境溫度較低的情況下則是保持油液中熱量）、釋出混在油液中的氣體、沉澱油液中的汙物等作用。
（4）熱交換器。液壓系統的工作溫度一般希望保持在30～50℃的範圍之內，最高不超過65℃，最低不低於15℃。液壓系統如果依靠自然冷卻仍不能使油溫控制在上述範圍內時，就須安裝冷卻器;反之，如環境溫度太低無法使液壓泵啟動或正常運轉時，就須安裝加熱器。
（5）油管。液壓系統中使用的油管種類很多，有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等，須按照安裝位置、工作環境和工作壓力來正確選用。
（6）接頭。管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式連接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各項條件。管接頭的種類很多，其規格品種可查閱有關手冊。
（7）密封裝置。密封是解決液壓系統洩漏問題最重要、最有效的手段。液壓系統如果密封不良，可能出現不被允許的外洩漏，外漏的油液將會汙染環境;還可能使空氣進入吸油腔，影響液壓泵的工作性能和液壓執行元件運動的平穩性（爬行）。洩漏嚴重時，系統容積效率過低，甚至工作壓力達不到要求值。若密封過度，雖可防止洩漏，但會造成密封部分的劇烈磨損，縮短密封件的使用壽命，增大液壓元件內的運動摩擦阻力，降低系統的機械效率。因此，合理地選用和設計密封裝置在液壓系統的設計中十分重要。
五、液壓基本回路
（1）速度調節迴路。
①速度控制迴路。速度控制迴路是液壓系統的速度調節和變換問題，常用的速度控制迴路有調速回路、快速回路、速度換接回路等。
②容積調速回路。容積調速回路是通過改變回路中液壓泵或液壓馬達的排量來實現調速的。其主要優點是功率損失小（沒有溢流損失和節流損失）且其工作壓力隨負載變化，所以效率高、油的溫度低，適用於高速、大功率系統。按油路循環方式不同，容積調速回路有開式迴路和閉式迴路兩種.
③調速回路的比較和選用。各種速度調節方式的比較見表6-2。
（2）壓力控制迴路。
壓力控制迴路是用壓力閥來控制和調節液壓系統主油路或某一支路的壓力，以滿足執行元件速度換接回路所需的力或力矩的要求。利用壓力控制迴路可實現對系統進行調壓（穩壓）、減壓、增壓、卸荷、保壓與平衡等各種控制。
