1、液壓第02章液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)液壓油液的性質(zhì)密度：一般認(rèn)為液壓油的密度為900kg/m3可壓縮性：對(duì)于一般液壓系統(tǒng)，可認(rèn)為油液是不 可壓縮的 。粘性：液體流動(dòng)時(shí)分子之間產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力 ，用動(dòng)力粘度，運(yùn)動(dòng)粘度，相對(duì)粘度來(lái)度量。2動(dòng)力粘度：表征液體粘性的內(nèi)摩擦系數(shù) =( F/A )/( du/dy )運(yùn)動(dòng)粘度：=/,沒(méi)有明確的物理意義,但是工程實(shí)際中常用的物理量。相對(duì)粘度又稱(chēng)條件粘度，我國(guó)采用恩氏粘度（E）。粘度隨著溫度升高而顯著下降（粘溫特性）。粘度隨壓力升高而變大（粘壓特性）。34對(duì)液壓油液的要求(1) 粘溫特性好；(2) 有良好的潤(rùn)滑性；(3) 成分要純凈；(4) 有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；(5

2、) 抗泡沫性和抗乳化性好；(6) 材料相容性好；(7) 無(wú)毒，價(jià)格便宜5液壓油液分類(lèi)礦物性液壓油：按照ISO規(guī)定，采用40時(shí)油液的運(yùn)動(dòng)粘度（mm2/s)作為油液粘度牌號(hào)，共分為10、15、22、32、46、68、100、150等8個(gè)等級(jí)。難燃液壓液：乳化液高水基液壓液海水或淡水6液壓油液的選用選用液壓油液首先考慮的是粘度選擇時(shí)要注意：液壓系統(tǒng)的工作壓力:壓力高，要選擇粘度較大的液壓油液。環(huán)境溫度:溫度高，選用粘度較大的液壓油液。運(yùn)動(dòng)速度:速度高，選用粘度較低的液壓油液。液壓泵的類(lèi)型:各類(lèi)泵適用的粘度范圍見(jiàn)書(shū)中表14。7液壓流體力學(xué)液壓流體力學(xué)是研究液體平衡和運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律的一門(mén)學(xué)科。液體靜力學(xué)

3、: 研究液體在靜止?fàn)顟B(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用液體動(dòng)力學(xué): 研究液體流動(dòng)時(shí)流速和壓力的變化規(guī)律管道中液流的特性: 用于計(jì)算液體在管路中流動(dòng)時(shí)的壓力損失孔口及縫隙的壓力流量特性: 是分析節(jié)流調(diào)速回路性能和計(jì)算元件泄漏量的理論依據(jù)液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象8液體靜力學(xué)靜壓力及其特性靜壓力基本方程式帕斯卡原理靜壓力對(duì)固體壁面的作用力9靜壓力及其特性液體的靜壓力靜止液體在單位面積上所受的法向力稱(chēng)為靜壓力。 p=limF/A （A0）若在液體的面積A上所受的作用力F為均勻分布時(shí)，靜壓力可表示為 p = F / A 液體靜壓力在物理學(xué)上稱(chēng)為壓強(qiáng)，工程實(shí)際應(yīng)用中習(xí)慣稱(chēng)為壓力。液體靜壓力的特性 液體靜壓力垂直于承壓面，方

4、向?yàn)樵撁鎯?nèi)法線方向。液體內(nèi)任一點(diǎn)所受的靜壓力在各個(gè)方向上都相等。10靜壓力基本方程式靜壓力基本方程式 p=p0+gh 重力作用下靜止液體壓力分布特征：壓力由兩部分組成：液面壓力p0，自重形成的壓力gh。液體內(nèi)的壓力與液體深度成正比。離液面深度相同處各點(diǎn)的壓力相等，壓力相等的所有點(diǎn)組成等壓面，重力作用下靜止液體的等壓面為水平面。靜止液體中任一質(zhì)點(diǎn)的總能量p/g+h 保持不變，即能量守恒。11壓力的表示法及單位絕對(duì)壓力:以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)進(jìn)行度量相對(duì)壓力或表壓力:以大氣壓為基準(zhǔn)進(jìn)行度量真空度:絕對(duì)壓力不足于大氣壓力的那部分壓力值.單位:帕 Pa ( N / m2)12 帕斯卡原理在密閉容器內(nèi)，施加于

5、靜止液體的壓力可以等值地傳遞到液體各點(diǎn)，這就是帕斯卡原理。也稱(chēng)為靜壓傳遞原理。F2= pA2= F1A2/A1由此可得:液壓傳動(dòng)可使力放大，可使力縮小，也可以改變力的方向。液體內(nèi)的壓力是由負(fù)載決定的。13靜壓力對(duì)固體壁面的作用力 液體和固體壁面接觸時(shí)，固體壁面將受到液體靜壓力的作用當(dāng)固體壁面為平面時(shí)，液體壓力在該平面的總作用力 F = p A ，方向垂直于該平面。當(dāng)固體壁面為曲面時(shí)，液體壓力在曲面某方向上的總作用力 F = p Ax ， Ax 為曲面在該方向的投影面積。14液體動(dòng)力學(xué)流量連續(xù)性方程伯努利方程動(dòng)量方程15液體動(dòng)力學(xué)基本概念理想液體恒定流動(dòng)通流截面流量平均流速16流量連續(xù)性方程1v

6、1 A1 = 2v2 A2 不考慮液體的壓縮性則得 q = v A = 常量17伯努利方程 理想流體的伯努利方程 p1 /g + Z1 + v12 / 2g = p2 /g + Z2 + v22 / 2g實(shí)際流體的伯努利方程 p1/g + Z1+1v12/ 2g = p2 /g+ Z2+2 v22/ 2g + hw18動(dòng)量方程動(dòng)量方程是動(dòng)量定理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用，用來(lái)計(jì)算流動(dòng)液體作用在限制其流動(dòng)的固體壁面上的總作用力。F = （m u）/t = q（u2 - u1）19管道流動(dòng)壓力損失: 沿程壓力損失 局部壓力損失通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)液體在管道中流動(dòng)時(shí)存在兩種流動(dòng)狀態(tài)。層流粘性力起主導(dǎo)作用紊流慣性

7、力起主導(dǎo)作用液體的流動(dòng)狀態(tài)用雷諾數(shù)來(lái)判斷20雷諾數(shù)Re = v d / 一般以液體由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯睦字Z數(shù)作為判斷液體流態(tài)的依據(jù)，稱(chēng)為臨界雷諾數(shù)，記為Recr。 當(dāng)ReRecr，為層流；當(dāng)ReRecr，為紊流。21孔口流動(dòng)薄壁小孔:當(dāng)長(zhǎng)徑比 l / d 時(shí)稱(chēng)為薄壁小孔，一般孔口邊緣都做成刃口形式經(jīng)整理得到流經(jīng)薄壁小孔流量 q = CdAo（2p /）1/2 A0小孔截面積；Cd流量系數(shù)，Cd=CvCc Cv稱(chēng)為速度系數(shù) ；Cc稱(chēng)為截面收縮系數(shù)。流量系數(shù)Cd的大小一般由實(shí)驗(yàn)確定，在液流完全收縮的情況下，當(dāng)Re10 5時(shí)，可以認(rèn)為是不變的常數(shù)，計(jì)算時(shí)按Cd=0.600.61 選取22滑閥閥口滑閥閥

8、口可視為薄壁小孔，流經(jīng)閥口的流量為 qCdDxv(2p/)1/2錐閥閥口 錐閥閥口與薄壁小孔類(lèi)似，流經(jīng)閥口的流量為 qCddmxvsin(2p/)1/2 23短孔和細(xì)長(zhǎng)孔當(dāng)長(zhǎng)徑比 l / d 4 時(shí)，稱(chēng)為短孔。流經(jīng)短孔的流量 q = CdA0(2p/)1/2Cd 應(yīng)按曲線查得，雷諾數(shù)較大時(shí)，Cd基本穩(wěn)定在 左右。短管常用作固定節(jié)流器。當(dāng)長(zhǎng)徑比 l / d 4 時(shí)，稱(chēng)為細(xì)長(zhǎng)孔。流經(jīng)細(xì)長(zhǎng)孔的流量:q =（d 4 / 128l ）p液流經(jīng)過(guò)細(xì)長(zhǎng)孔的流量和孔前后壓差成正比，和液體粘度成反比。24縫隙流動(dòng)平板縫隙通過(guò)平板縫隙的流量 q = b h 3p / 12l u ob h / 225環(huán)形縫隙通過(guò)同

9、心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式： q = （d h 3 / 12l ）p d h uo / 2 當(dāng)圓柱體移動(dòng)方向和壓差方向相同時(shí)取正號(hào)，方向相反時(shí)取負(fù)號(hào)。26圓錐環(huán)形縫隙的流量及液壓卡緊現(xiàn)象27液壓沖擊因某些原因液體壓力在一瞬間會(huì)突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值 ，這種現(xiàn)象稱(chēng)為液壓沖擊。瞬間壓力沖擊不僅引起振動(dòng)和噪聲，而且會(huì)損壞密封裝置、管道、元件，造成設(shè)備事故。28減少液壓沖擊的措施：延長(zhǎng)閥門(mén)關(guān)閉和運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)換向的時(shí)間。限制管道流速及運(yùn)動(dòng)部件的速度。適當(dāng)增大管徑，以減小沖擊波的傳播速度。盡量縮短管道長(zhǎng)度，減小壓力波的傳播時(shí)間。用橡膠軟管或設(shè)置蓄能器吸收沖擊的能量。29氣穴現(xiàn)象液壓系統(tǒng)中，某點(diǎn)壓力低于液壓油液所在溫度下的空氣分離壓時(shí)，原先溶于液體中的空氣會(huì)分離出來(lái)，使液體產(chǎn)生大量的氣泡，這種現(xiàn)象稱(chēng)為氣穴現(xiàn)象。當(dāng)壓力進(jìn)一步減小低于液體的飽和蒸汽壓時(shí)，液體將迅速汽化，產(chǎn)生大量