液压机通过使用不可压缩流体（通常是油）来倍增初始的较小力，从而产生巨大的力。泵将这个初始力施加到流体上，产生压力。由于这种压力在封闭系统中均匀分布，它作用在一个大得多的活塞上，从而产生显著放大的输出力，能够对材料进行成形、压碎或模塑。
核心原理不仅仅是压力，而是力的倍增。通过在小面积上施加小力，液压机利用流体的均匀压力在较大面积上产生巨大的力，这遵循一个基本的物理定律。
核心原理：帕斯卡定律
液压机的整个运作是17世纪布莱兹·帕斯卡发现的一个原理的直接应用。
不可压缩流体
液压系统依赖于一种不易压缩的流体，通常是专用油。这是传递能量的介质。
当你对这种流体施加压力时，它的体积不会缩小；相反，它会传递你施加的压力。
均匀的压力分布
帕斯卡定律指出，在密闭、不可压缩流体中任何一点的压力变化，都会均匀地传递到流体的每个部分和容器壁上。
想象一下挤压一个密封的水瓶。压力在水瓶内部的每个地方都能感受到，而不仅仅是你手所在的位置。这就是该原理的作用。
如何实现力的倍增
液压机的精妙之处在于其简单的设计，它利用帕斯卡定律来创造机械优势。
双活塞系统
一个基本的液压机由两个相连的圆筒组成，每个圆筒都有自己的活塞。一个圆筒直径较小（输入或“主”活塞），另一个圆筒直径非常大（输出或“冲压”活塞）。
施加初始力
一个相对较小的力施加到小的输入活塞上。这个力除以活塞的面积，在液压流体中产生压力（压力 = 力 / 面积）。
例如，在1平方英寸的活塞上施加10磅的力，会在流体中产生每平方英寸10磅（PSI）的压力。
产生输出力
这个压力在流体中均匀传递，推动大输出活塞的底部。
如果大活塞的面积是100平方英寸，那么10 PSI的压力现在会产生1,000磅的巨大输出力（10 PSI * 100平方英寸）。一个小的输入力被放大了100倍。
了解权衡取舍
这种巨大的力倍增并非没有代价。设计引入了固有的局限性，理解这些局限性至关重要。
距离的权衡
能量是守恒的。虽然输出力被倍增，但大活塞移动的距离却按比例减小。
要使100平方英寸的活塞向上移动一英寸，你必须推动1平方英寸的活塞总共100英寸的距离。你用距离换取了力。
速度和循环时间
这种距离上的权衡意味着液压机通常比机械式液压机慢。泵需要时间来移动大量流体以实现主冲压件的完全行程。
系统复杂性
液压系统需要泵、高压软管、储液罐和坚固的密封件才能运行。泄漏是持续的维护问题，液压流体必须保持清洁以防止部件损坏。
为您的目标做出正确选择
理解这一原理有助于决定何时液压机是工业任务的最佳工具。
- 如果您的主要重点是巨大、可控的力： 液压机在锻造、模塑和压碎等应用中是无与伦比的，这些应用中原始动力是主要要求。
- 如果您的主要重点是高速、重复冲压： 机械冲压机通常是更好的选择，因为它没有相同的距离换力权衡，并且可以实现更快的循环时间。
- 如果您的主要重点是形成独特或复杂的形状： 液压系统提供的对压力和速度的精确控制，实现了其他类型冲压机难以达到的精细程度。
通过掌握流体压力和表面积之间的关系，液压机使我们能够以精确的计算重塑最坚固的材料。
总结表：
| 关键部件 | 功能 |
|---|---|
| 不可压缩流体 | 在整个系统中均匀传递压力。 |
| 小输入活塞 | 施加初始力，在流体中产生高压。 |
| 大输出活塞 | 将流体压力转化为巨大的输出力。 |
| 帕斯卡定律 | 实现均匀压力分布以倍增力的原理。 |
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