液壓與氣動PPT

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1、液壓與氣動技術(shù)主講：王鳳良（27211）煙臺南山學(xué)院第二章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)液壓油液體靜力學(xué)液體動力學(xué)管道中液體的壓力損失孔口及縫隙的流量—壓力特性液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象2.1液壓油液壓傳動所用液壓油一般為礦物油，它不僅是液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)，還起潤滑、冷卻和防銹作用。其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。有良好的潤滑性；成分要純凈；有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；抗泡沫性和抗乳化性好；粘溫特性好；材料相容性好；無毒，價格便宜2.1.1液壓油的物理性質(zhì)一、液體的密度二、液體的粘性三、液體的可壓縮性四、其它性質(zhì)液體的粘溫特性2

2、.1.2對液壓油的要求和選用一、對液壓油的要求合適的粘度和良好的粘溫特性；潤滑性能好；有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；抗泡沫性和抗乳化性好；粘溫特性好；材料相容性好；閃點要高，凝固點要低。2.1.2對液壓油的要求和選用二、液壓油的選用工作壓力環(huán)境溫度工作部件的運動速度液壓泵的類型經(jīng)濟(jì)性考慮因素：2.1.2對液壓油的要求和選用二、液壓油的選用種類2.1.2對液壓油的要求和選用幾種液壓油的牌號和技術(shù)性能指標(biāo)2.2液體靜力學(xué)2.2.1液體靜壓力及其特性2.2.2液體靜力學(xué)基本方程2.2.3壓力的表示方法及單位2.2.4靜壓傳

3、遞原理2.2.5液體對固體壁面的作用力2.2.1液體靜壓力及其特性2.2.2液體靜力學(xué)基本方程2.2.3壓力的表示方法及單位2.2.4靜壓傳遞原理作用在大活塞上的負(fù)載F1形成液體壓力p=F1/A1為防止大活塞下降，在小活塞上應(yīng)施加的力為：F2=pA2=F1A2/A1由此可得液壓傳動可使力放大，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。2.2.4靜壓傳遞原理2.3流體動力學(xué)2.3.1基本概念2.3.1基本概念2.3.2連續(xù)性方程2.3.3伯努利方程2.4管道中液體的壓力損失由于流動液體具有粘

4、性，以及流動時突然轉(zhuǎn)彎或通過閥口會產(chǎn)生撞擊和旋渦，因此液體流動時必然會產(chǎn)生阻力。為了克服阻力，流動液體會損耗一部分能量，這種能量損失可用液體的壓力損失來表示。壓力損失由沿程壓力損失和局部壓力損失兩部分組成。2.4.1液體的流動狀態(tài)雷諾雷諾實驗雷諾實驗雷諾實驗2.4.2沿程壓力損失液體在等直徑管中流動時因摩擦而產(chǎn)生的損失，稱為沿程壓力損失。因液體的流動狀態(tài)不同沿程壓力損失的計算有所區(qū)別。2.4.2沿程壓力損失一、流速分布規(guī)律二、圓管層流的流量2.4.2沿程壓力損失三、圓管沿程壓力損失因為q＝vπd2/4，μ＝

5、ρν，Re=dv/ν，代入并整理得λ稱為沿程阻力系數(shù)。λ的理論值為64/Re，水在作層流流動時的實際阻力系數(shù)和理論值是很接近的。液壓油在金屬圓管中作層流流動時，常取λ＝75/Re，在橡膠管中λ＝80/Re。2.4.2沿程壓力損失四、圓管紊流的壓力損失紊流流動現(xiàn)象很復(fù)雜的，因此紊流狀態(tài)下液體流動的壓力損失仍用上式來計算，式中的λ值不僅與雷諾數(shù)Re有關(guān)，而且與管壁表面粗糙度有關(guān)。2.4.3局部壓力損失液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、閥口等處時，液體流速的大小和方向發(fā)生變化，會產(chǎn)生漩渦并發(fā)生紊動現(xiàn)象，由此造成的壓力損失

6、稱為局部壓力損失。v為液體的平均流速，一般情況下均指局部阻力后部的流速。數(shù)據(jù)是在若實際通過流量與其額定流量qn不一樣可按下式計算，即2.4.4管道系統(tǒng)的總壓力損失整個液壓系統(tǒng)的總壓力損失應(yīng)為所有沿程壓力損失和所有的局部壓力損失之和。在液壓元件特別是液壓控制閥中，對液流壓力、流量及方向的控制通常是通過特定的孔口來實現(xiàn)的，它們對液流形成阻力，使其產(chǎn)生壓力降，其作用類似電阻，稱其為液阻?！翱卓诹鲃印敝饕榻B孔口的流量公式及液阻特性。2.5孔口及縫隙的流量—壓力特性2.5.1小孔流量—壓力特性孔口流量壓力公式薄壁小

7、孔細(xì)長孔液流經(jīng)過細(xì)長孔的流量與液體粘度成反比。流過細(xì)長孔流量受液體溫度影響較大。一、通過平板縫隙的流量2.5.2環(huán)形縫隙流量—壓力特性1、固定平行平板間隙流動（壓差流動）2、兩平行平板有相對運動時的間隙流動二、環(huán)形縫隙的流量壓力特性2.5.2環(huán)形縫隙流量—壓力特性1、同心環(huán)形間隙在壓差作用下的流動2.5.2環(huán)形縫隙流量—壓力特性2.偏心環(huán)形間隙在壓差作用下的流動2.6液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象一、液壓沖擊——因某些原因液體壓力在一瞬間會突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。瞬間壓力沖擊不僅引起振動和噪

8、聲，而且會損壞密封裝置、管道、元件，造成設(shè)備事故。液壓沖擊的類型:1.管道閥門突然關(guān)閉時的液壓沖擊;2.運動部件制動時產(chǎn)生的液壓沖擊.二、在液壓系統(tǒng)中，如果某點處的壓力低于液壓優(yōu)液所在溫度下的空氣分離壓時，原先溶解在液體中的空氣就會分離出來，使液體中迅速出現(xiàn)大量氣泡，叫氣穴現(xiàn)象。2.6液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象2.6液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象減少氣穴現(xiàn)象的措施1、減小閥孔前后的壓力降，一般使壓力比p1/p2＜3.5。2、盡量降低