其次章液壓傳動的根本學(xué)問概述§2-1液體的質(zhì)量、重力和密度G=mg 或m=G/g ρ=m/V液體的粘性液體在外力作用下流淌時，液體分子間的內(nèi)聚力會阻礙其分子的相對運動，即具有肯定的內(nèi)摩擦力，這種性質(zhì)稱為液體的粘性。1、粘度的定義FAddyddyμ——比例系數(shù)即動力粘度上式稱為牛頓液體內(nèi)摩擦定律2、粘度的表示方法⑴動力粘度μ du/dy物理意義：單位速度梯度下，流淌液層間單位面積上的內(nèi)摩擦力單位：N·S/㎡或Pa·S⑵運動粘度υ

單位：㎡/S21㎡/S=104斯〔st〕=106厘斯〔cst〕40℃的運動粘度〔cst〕⑶相對粘度〔條件粘度〕恩氏粘度t ——20℃水 φ2.8㎜小孔Et7.31E

1t26.31E

——油 200ml(cst)mm2/S⑷調(diào)合油的粘度aEbEC(EE)E

2 1 2100°EE a+b=100 a、bc——與a、b1 22-1系數(shù)ca(%)102030405060708090b(%)908070605040302010c6.713.117.922.125.527.928.225173、粘度與壓力的關(guān)系 p

(10.003p)4、粘度與溫度的關(guān)系t0e(tt)0(1t)三、液體的可壓縮性液體受壓力變化而發(fā)生體積變化的性質(zhì)。壓縮率： 1VP V體積彈性模量 1 VP VPA VFKV

(lAA

k=〔1.4～1.9〕×109Pak′=0.7×109Pa 等效體積彈性模量液壓彈性剛度F pA A2hk l l V Kh四、對液壓油的要求和選用1、要求：⑴粘溫性好⑵潤滑性好⑶化學(xué)穩(wěn)定性好⑷質(zhì)地純潔，抗泡沫性好⑸閃點要高，凝固點要低-10℃～15℃——130℃～150℃2、選用⑴類型⑵粘度3、污染的掌握⑴在液壓元件進(jìn)展清洗⑵過濾，加強(qiáng)密封⑶定期更快液壓油五、液壓油的類型石油型乳化型合成型：磷酸脂液，水一乙二醇液§2-2一、液體的壓力1、液體的靜壓力及其特性液體內(nèi)某點處單位面積上所受的法向力稱為壓力。FNplimNA0 A特點：⑴垂直⑵§2-3液體動力學(xué)方程一、根本概念123dq=udA q=∫udA=vA v=q/AA速度大小取決于流量。二、連續(xù)性方程ρ udAdt=ρ udAdt udA=udA11 1 22 2 1 1 2 2∫udA=∫

udA

q=q 或Av=AvA11

A22 2

1 2 1 1 2 2過不同截面的流量是不變的。三、伯努利方程1、想液體微小流速的伯努利方程外力所作的功W=p

dAds-pdAds=pdAu

dt-pdAu dt=dqdt(p-p)1 1 1 2 2

1 1

2 2 2 1 2液體機(jī)械能的變化ΔE=ρgdqdth+1/2ρdqdtu2-ρgdqdth

-1/2ρdqdtu2ΔE=W

2 p u 2

1 1p u2 11 h 22 hg 2g 1 g 2g 2動能和位能，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化，但在管道內(nèi)任一處，這三種能量的總和是肯定的。222p v2 111

2v hhp2g 2g 1 g 2g 2 wp2層流α=2 紊流α=1四、動量方程作用在物體上的力的大小等于物體在力所作用方向上動量變化率F

q(v

v)dtF q(v

22 11v )x 22x 11x層流β=1.33 紊流1Fq(vcosvcos90)qv

cos22 11 22Fqvcos22§2-4管道內(nèi)壓力損失的計算一、液體的流淌狀態(tài)層流；液流分層，層與層之間互不干擾紊流：液流不分層，液體質(zhì)點的運動處于紊亂壯態(tài)。雷諾數(shù)：Rvde

R 臨界雷諾數(shù)ec非圓管路

4vRRe

RAR水力半徑 濕周長度物理意義：雷諾數(shù)是液體的慣性力對粘性力的無因次比。當(dāng)雷諾數(shù)較大時，慣性力起主導(dǎo)作用，液體處于紊流狀態(tài)；當(dāng)雷諾數(shù)較小時，粘性力起主導(dǎo)作用，液體處于層流狀態(tài)。二、沿程壓力損失1(pp1

dudr

p) pp1212du rdr 1212

d22 l 16 lpp d21212

( r2)4 l 4umax

pd216l2d2p p d2

d4qudA 1 2( r2)2rdr p4 l 4 128 lA 03q 1 4 d2 1v p p A 2 128l 32l 244

maxp

32lv

v2

v2 d264Re

dv d 2 d 2沿程阻力系數(shù)層流時 金屬管 75Re

橡膠管 80Re紊流時 0.3164R1e 4三、局部壓力損失失——局部壓力損失。p v2 2

局部阻力系數(shù)q液流流過各種標(biāo)準(zhǔn)液壓元件的局部損失qp( )2pq nnp 額定壓力損失n

q 額定流量n四、管路中的總壓力損失p

p p 系統(tǒng)壓力 pP

pp§2-5液體流經(jīng)小孔和縫隙的流量計算l0.5薄壁孔dl 4瘦長孔d一、液體流過小孔的流量1p v p v 1 g

112g

h 21

2 2g

h h2 wh h1 2

v v1 2

1 2h h hw w1 w2 v2h e 孔徑突然變小 h 變大w1 2gh

v2v e

W2v2v eW2 a 2g 2g112112p2pe v1111vqA v CA

CCA

C A22pAC e 截面收縮系數(shù) CAc A T

q TCCc v

22p2p假設(shè)D 7 完全收縮 Cd

0.61~0.62D 7 不完全收縮 Cd 流量與溫度無關(guān)。

0.7~0.82q d4 pv 128l歸納 q CApmv Tm 指數(shù) 薄壁孔m0.5 瘦長孔m1 短孔m0.5~1二、液體流經(jīng)縫隙的流量計算1pdy(d)d(pdp)dyd0d dp

dy ddu

d2u

1dpdy 1 dp

du 2 d假設(shè)為壓差流淌，則：

CyC1 2dp py0 u

yh u0y(hy)p2l

d lq hubdyv

y(hy)pbdy2l0 0bh3p12l2q dh3pv 12l3rdh3dqv12lphh0

ecosh0

(1cos)e—h

—相對偏心率rh3 0

dh3q 0 p1COS3d 0 p(11.52)V 12L 12l0§2-6液壓沖擊和空穴現(xiàn)象一、液壓沖擊力峰值。這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。1⑴閥門突然關(guān)閉⑵運動部件突然制動