第二章流體力學

1、主講：主講：液壓與氣壓傳動液壓與氣壓傳動e-mail：xingshu-tel體靜力學液體靜力學液體動力學液體動力學液壓流體力學液壓流體力學 液壓流體力學是研究液體平衡和運動的力學規(guī)律的一門液壓流體力學是研究液體平衡和運動的力學規(guī)律的一門學科。學科。 液體靜力學液體靜力學 研究液體在靜止狀態(tài)下的力學規(guī)律及研究液體在靜止狀態(tài)下的力學規(guī)律及其應用其應用 液體動力學液體動力學 研究液體流動時流速和壓力的變化規(guī)研究液體流動時流速和壓力的變化規(guī)律律 管道中液流的特性管道中液流的特性 用于計算液體在管路中流動時用于計算液體在管路中流動時的壓力損失的壓力損失 孔口及縫隙的壓力流量特性

2、孔口及縫隙的壓力流量特性 是分析節(jié)流調(diào)速回路是分析節(jié)流調(diào)速回路性能和計算元件泄漏量的理論依據(jù)性能和計算元件泄漏量的理論依據(jù) 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象液體靜力學液體靜力學 靜壓力及其特性靜壓力及其特性 靜壓力基本方程式靜壓力基本方程式 帕斯卡原理帕斯卡原理 靜壓力對固體壁面的作用力靜壓力對固體壁面的作用力靜壓力及其特性靜壓力及其特性 液體的靜壓力液體的靜壓力 靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。力。p=limf/a （a0） 若在液體的面積若在液體的面積a a上所受的作用力上所受的作用力f f為均勻分布為均勻分布時，靜壓力可表示為時，靜

3、壓力可表示為 p = f / a 液體靜壓力在物理學上稱為壓強，工程實際應液體靜壓力在物理學上稱為壓強，工程實際應用中習慣稱為壓力。用中習慣稱為壓力。 液體靜壓力的特性液體靜壓力的特性 液體靜壓力垂直于承壓面，方向為該面內(nèi)法線液體靜壓力垂直于承壓面，方向為該面內(nèi)法線方向。方向。 液體內(nèi)任一點所受的靜壓力在各個方向上都相液體內(nèi)任一點所受的靜壓力在各個方向上都相等。等。靜壓力基本方程式靜壓力基本方程式 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：液面壓力壓力由兩部分組成：液面壓力p0，自重形成的壓力自重形成的壓

4、力gh。 液體內(nèi)的壓力與液體深度成正比液體內(nèi)的壓力與液體深度成正比。 離液面深度相同處各點的壓力相等，壓力相等的所有點組離液面深度相同處各點的壓力相等，壓力相等的所有點組成等壓面，重力作用下靜止液體的等壓面為水平面。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)點的總能量靜止液體中任一質(zhì)點的總能量 p/g+h 保持不變，即能量保持不變，即能量守恒。守恒。 壓力的表示法及單位壓力的表示法及單位絕對壓力絕對壓力 以絕對真空為基準進行度量以絕對真空為基準進行度量相對壓力或表壓力相對壓力或表壓力 以大氣壓為基準進行度量以大氣壓為基準進行度量真空度真空度 絕對壓力不足于大氣壓力的那部分

5、壓絕對壓力不足于大氣壓力的那部分壓力值力值 單位單位 帕帕 pa ( n / m2) 帕斯卡原理帕斯卡原理 圖示是應用帕斯卡原理的實例作圖示是應用帕斯卡原理的實例作用在大活塞上的負載用在大活塞上的負載f1形成液體形成液體壓力壓力p= f1/a1，為防止大活塞下為防止大活塞下降，在小活塞上應施加的力降，在小活塞上應施加的力 f2= pa2= f1a2/a1 液壓傳動可使力放大，可使力縮液壓傳動可使力放大，可使力縮小，也可以改變力的方向。小，也可以改變力的方向。 液體內(nèi)的壓力是由負載決定的液體內(nèi)的壓力是由負載決定的。在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體的壓力可以等值地傳遞到在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體的壓

6、力可以等值地傳遞到液體各點，這就是帕斯卡原理。也稱為靜壓傳遞原理。液體各點，這就是帕斯卡原理。也稱為靜壓傳遞原理。靜壓力對固體壁面的作用力靜壓力對固體壁面的作用力液體和固體壁面接觸時，固體壁面將受到液體液體和固體壁面接觸時，固體壁面將受到液體靜壓力的作用靜壓力的作用 當固體壁面為平面時，液體壓力在該平面的當固體壁面為平面時，液體壓力在該平面的總作用力總作用力f=pa，方向垂直于該平面。，方向垂直于該平面。 當固體壁面為曲面時，液體壓力在曲面某方當固體壁面為曲面時，液體壓力在曲面某方向上的總作用力向上的總作用力f=pax，ax為曲面在該方向為曲面在該方向的投影面積。的投影面積。液體動力學液體動力

7、學 主要是研究液體流動時流速和壓力的變化主要是研究液體流動時流速和壓力的變化規(guī)律。流動液體的連續(xù)性方程、伯努利方程、規(guī)律。流動液體的連續(xù)性方程、伯努利方程、動量方程是描述流動液體力學規(guī)律的三個基本動量方程是描述流動液體力學規(guī)律的三個基本方程式。前兩個方程反映了液體的壓力、流速方程式。前兩個方程反映了液體的壓力、流速與流量之間的關系，動量方程用來解決流動液與流量之間的關系，動量方程用來解決流動液體與固體壁面間的作用力問題。體與固體壁面間的作用力問題。 基本概念基本概念 流量連續(xù)性方程流量連續(xù)性方程 伯努利方程伯努利方程 動量方程動量方程液體動力學基本概念液體動力學基本概念 理想液體理想液體 假設

8、的既無粘性又不假設的既無粘性又不可壓縮的流體稱為理想流體。可壓縮的流體稱為理想流體。 恒定流動恒定流動 液體流動時，液體中液體流動時，液體中任一點處的壓力、速度和密度都任一點處的壓力、速度和密度都不隨時間而變化的流動，亦稱為不隨時間而變化的流動，亦稱為定常流動或非時變流動。定常流動或非時變流動。通流截面通流截面 垂直于流動方向的截面，也稱為過流截面。垂直于流動方向的截面，也稱為過流截面。流量流量 單位時間內(nèi)流過某一通流截面的液體體積，流量以單位時間內(nèi)流過某一通流截面的液體體積，流量以q表表示，單位為示，單位為m3/s 或或 l/min。平均流速平均流速 實際流體流動時，速度的分布規(guī)律很復雜。假

9、設實際流體流動時，速度的分布規(guī)律很復雜。假設通流截面上各點的流速均勻分布，平均流速為通流截面上各點的流速均勻分布，平均流速為v =q/a。流量連續(xù)性方程流量連續(xù)性方程質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律 液體在管內(nèi)作恒定流動，液體在管內(nèi)作恒定流動，任取任取1 1、2 2兩個通流截面，根據(jù)兩個通流截面，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在單位時間內(nèi)質(zhì)量守恒定律，在單位時間內(nèi)流過兩個截面的液體流量相等，流過兩個截面的液體流量相等，即：即： 1v1 a1 = 2v2 a2 不考不考慮液體的壓縮性則得慮液體的壓縮性則得 q = v a = 常量常量 流量連續(xù)性方程說明了恒定流動中流過各截面的不可壓縮流體流量連續(xù)性方程說明了恒定流

10、動中流過各截面的不可壓縮流體的流量是不變的。因而流速與通流截面的面積成反比。的流量是不變的。因而流速與通流截面的面積成反比。伯努利方程伯努利方程 實際流體的伯努利方程實際流體的伯努利方程 p1/g + z1+1v12/ 2g = p2 /g+ z2+2 v22/ 2g + hw 實際流體存在粘性，流動時存在能量損失，實際流體存在粘性，流動時存在能量損失，hw 為單位質(zhì)量液為單位質(zhì)量液體在兩截面之間流動的能量損失。體在兩截面之間流動的能量損失。 用平均流速替代實際流速，用平均流速替代實際流速，為動能修正系數(shù)。為動能修正系數(shù)。能量守恒定律能量守恒定律理想流體的伯努利方程理想流體的伯努利方程 p1

11、/g + z1 + v12 / 2g = p2 /g + z2 + v22 / 2g 在管內(nèi)作穩(wěn)定流動的理想流體具有壓力能，勢能和動能三在管內(nèi)作穩(wěn)定流動的理想流體具有壓力能，勢能和動能三種形式的能量，它們可以互相轉(zhuǎn)換，但其總和不變，即能種形式的能量，它們可以互相轉(zhuǎn)換，但其總和不變，即能量守恒。量守恒。伯努利方程應用舉例伯努利方程應用舉例 如圖示簡易熱水器，左端接冷水管，右端接淋浴蓮蓬頭。已如圖示簡易熱水器，左端接冷水管，右端接淋浴蓮蓬頭。已知知 a1=a2/4和和a1、h值，問冷水管內(nèi)流量達到多少時才能抽吸值，問冷水管內(nèi)流量達到多少時才能抽吸熱水？熱水？解：沿冷水流動方向列解：沿冷水流動方向列

12、a1、a2截面的伯努截面的伯努利方程利方程 p1/g + v12/2g = p2/g + v22/2g補充輔助方程補充輔助方程 p1 = pagh p2=pa v1a1=v2a2代入得代入得 h+v12/2g = (v1/4)2/2g v1 = (32gh/15)1/2 q = v1a1= (32gh/15)1/2 a1動量方程動量方程 用來計算流動液體作用在限制其流動的固體壁面上的總作用力。用來計算流動液體作用在限制其流動的固體壁面上的總作用力。 f = （m u）/t = q（u2 - u1） 作用在液體控制體積上的外力總和等于單位時間內(nèi)流出控制表面與流入控作用在液體控制體積上的外力總和等

13、于單位時間內(nèi)流出控制表面與流入控制表面的液體的動量之差。制表面的液體的動量之差。 應用動量方程注意：應用動量方程注意：f f、u u是矢量；流動液體作用在固體壁面上的力與作用是矢量；流動液體作用在固體壁面上的力與作用在液體上的力大小相等、方向相反。在液體上的力大小相等、方向相反。 例：求液流通過滑閥時，對閥芯的軸向作用力的大小例：求液流通過滑閥時，對閥芯的軸向作用力的大小。 f = q（v2 cos2 - v1cos1） 液流有一個力圖使閥口關閉的力，液流有一個力圖使閥口關閉的力，這個力稱為液動力。這個力稱為液動力。 f =-f =qv1cos動量定理動量定理管道流動管道流動孔口流動孔口流動

14、縫隙流動縫隙流動管道流動管道流動由于流動液體具有粘性，以及流動時突然轉(zhuǎn)彎或通過閥由于流動液體具有粘性，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?？跁a(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。壓力損失即是伯努利損失可用液體的壓力損失來表示。壓力損失即是伯努利方程中的方程中的hw項。項。沿程壓力損失、局部壓力損失沿程壓力損失、局部壓力損失液流在管道中流動時的壓力損失和液流運動狀態(tài)有關液流在管道中流動時的壓力損失和液流運動狀態(tài)有關。 流態(tài)

15、、雷諾數(shù)流態(tài)、雷諾數(shù) 沿程壓力損失沿程壓力損失 局部壓力損失局部壓力損失流態(tài)，雷諾數(shù)流態(tài)，雷諾數(shù) 雷諾實驗裝置雷諾實驗裝置 通過實驗發(fā)現(xiàn)液體在管道中流動時存在兩種流動狀態(tài)。通過實驗發(fā)現(xiàn)液體在管道中流動時存在兩種流動狀態(tài)。 層流層流粘性力起主導作用粘性力起主導作用 紊流紊流慣性力起主導作用慣性力起主導作用 液體的流動狀態(tài)用雷諾數(shù)來判斷。液體的流動狀態(tài)用雷諾數(shù)來判斷。 雷諾數(shù)雷諾數(shù)re = v d / ， v 為管內(nèi)的平均流速為管內(nèi)的平均流速 d 為管道內(nèi)徑為管道內(nèi)徑 為液體的運動粘度為液體的運動粘度 雷諾數(shù)為無量綱數(shù)。如果液流的雷諾數(shù)相同，它的流動狀態(tài)雷諾數(shù)為無量綱數(shù)。如果液流的雷諾數(shù)相同，它的

16、流動狀態(tài)亦相同。亦相同。 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)，稱為臨界雷諾數(shù)，記為態(tài)的依據(jù)，稱為臨界雷諾數(shù)，記為recr。當當rerecr，為層流；當為層流；當rerecr，為紊流為紊流。沿程壓力損失沿程壓力損失 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。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。 層流時的沿程壓力損失層流時的沿程壓力損失 ： 通流截面上的流速在半徑方向按拋物線規(guī)律分布通流截面上

17、的流速在半徑方向按拋物線規(guī)律分布 。 通過管道的流量通過管道的流量 q =(d 4/128l )p 管道內(nèi)的平均流速管道內(nèi)的平均流速 v = (d 2/32l )p 沿程壓力損失沿程壓力損失 p =(64/re)( l /d ) v 2 /2 =(l /d )v 2 /2 為沿程阻力系數(shù)，實際計算時對金屬管取為沿程阻力系數(shù)，實際計算時對金屬管取= 75 / re。 紊流時的沿程壓力損失紊流時的沿程壓力損失 ： p =(l /d)v 2 /2 除了與雷諾數(shù)有關外，還與管道的粗糙度有關。除了與雷諾數(shù)有關外，還與管道的粗糙度有關。= f（re，/ d ），），為管壁的絕對粗糙度，為管壁的絕對粗糙度，

18、/d 為相對粗糙度。為相對粗糙度。局部壓力損失局部壓力損失 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稱為局部壓力損失。此造成的壓力損失稱為局部壓力損失。 p= v 2 / 2為局部阻力系數(shù)，具體數(shù)值可查有關手冊。為局部阻力系數(shù)，具體數(shù)值可查有關手冊。 液流流過各種閥的局部壓力損失可由閥在額定壓力下的液流流過各種閥的局部壓力損失可由閥在額定壓力下的壓力損失壓力損失ps來換算：來換算： p= ps（q / qs ）2 整個液壓系統(tǒng)的

19、總壓力損失應為所有沿程壓力損失和所整個液壓系統(tǒng)的總壓力損失應為所有沿程壓力損失和所有的局部壓力損失之和。有的局部壓力損失之和。 p = p + p孔口流動孔口流動 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，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。使其產(chǎn)生壓力降，其作用類似電阻，稱其為液阻?！翱卓诹鲃涌卓诹鲃印敝饕榻B孔口的流量公式及液阻特性。主要介紹孔口的流量公式及液阻特性。 薄壁小孔薄壁小孔 當長徑比當長徑比 l /

20、 d 0.5 時稱為薄壁小孔，時稱為薄壁小孔，一般孔口邊緣都做成刃口形式。一般孔口邊緣都做成刃口形式。 當液流經(jīng)過管道由小孔流出時，由于液體慣性作用，使通當液流經(jīng)過管道由小孔流出時，由于液體慣性作用，使通過小孔后的液流形成一個收縮斷面，然后再擴散，這一收過小孔后的液流形成一個收縮斷面，然后再擴散，這一收縮和擴散過程產(chǎn)生很大的能量損失?？s和擴散過程產(chǎn)生很大的能量損失。 對孔前、孔后通道斷對孔前、孔后通道斷面面11、22列伯努利方程，其中的壓力損失包括突然收列伯努利方程，其中的壓力損失包括突然收縮和突然擴大兩項損失?？s和突然擴大兩項損失。 薄壁小孔液流薄壁小孔液流 流經(jīng)薄壁小孔流量流經(jīng)薄壁小孔流量

21、 q = cdao(2p /)1/2 a0小孔截面積；小孔截面積； cd流量系數(shù)，流量系數(shù)，cd=cvcc cv稱為速度系數(shù)稱為速度系數(shù) ；cc稱為截面收縮系數(shù)。流量系稱為截面收縮系數(shù)。流量系數(shù)數(shù)cd的大小一般由實驗確定，在液流完全收縮的的大小一般由實驗確定，在液流完全收縮的情況下，當情況下，當re10 5時，可以認為是不變的常數(shù)，時，可以認為是不變的常數(shù)，計算時按計算時按cd=0.600.61 選取選取 薄壁小孔因沿程阻力損失小，薄壁小孔因沿程阻力損失小，q 對油溫變化不敏感，對油溫變化不敏感，因此多被用作調(diào)節(jié)流量的節(jié)流器。因此多被用作調(diào)節(jié)流量的節(jié)流器。 滑閥閥口滑閥閥口 滑閥閥口可視為薄壁

22、小孔，流經(jīng)閥口的滑閥閥口可視為薄壁小孔，流經(jīng)閥口的流量為流量為 qcddxv(2p/)1/2 式中式中 cd流量系數(shù)，根據(jù)雷諾數(shù)查流量系數(shù)，根據(jù)雷諾數(shù)查圖圖120 d滑閥閥芯臺肩直徑滑閥閥芯臺肩直徑 xv閥口開度，閥口開度， xv24mmn 錐閥閥口錐閥閥口n 錐閥閥口與薄壁小孔類似，流經(jīng)閥口的流量為錐閥閥口與薄壁小孔類似，流經(jīng)閥口的流量為 qcddmxvsin(2p/)1/2n 式中式中cd流量系數(shù)，根據(jù)雷諾數(shù)查圖流量系數(shù)，根據(jù)雷諾數(shù)查圖122 dm閥座孔直徑閥座孔直徑 xv閥芯抬起高度閥芯抬起高度 閥芯半錐角閥芯半錐角 短孔和細長孔短孔和細長孔 長徑比長徑比0.5l / d4時，稱為短孔時

23、，稱為短孔 流經(jīng)短孔的流量流經(jīng)短孔的流量 q = cda0(2p/)1/2 cd 應按曲線查得，雷諾數(shù)較大時，應按曲線查得，雷諾數(shù)較大時，cd基本穩(wěn)定在基本穩(wěn)定在0.8 左右。短管常用作固定節(jié)流器。左右。短管常用作固定節(jié)流器。 當長徑比當長徑比l/d4時，稱為細長孔時，稱為細長孔 流經(jīng)細長孔的流量流經(jīng)細長孔的流量q =(d 4 / 128l )p ，液流經(jīng)過液流經(jīng)過細長孔的流量和孔前后壓差成正比，和液體粘度細長孔的流量和孔前后壓差成正比，和液體粘度成反比。成反比。 流量受液體溫度影響較大。流量受液體溫度影響較大。 液阻液阻 定義孔口前后壓力降與穩(wěn)態(tài)流量的比值為液阻，定義孔口前后壓力降與穩(wěn)態(tài)流量

24、的比值為液阻，即在穩(wěn)態(tài)下，它與流量變化所需要的壓差變化成即在穩(wěn)態(tài)下，它與流量變化所需要的壓差變化成正比。正比。 r=d(p)/dq=p1-m/klam 液阻的特性：液阻的特性： r與通流面積與通流面積a成反比成反比，a=0，r為無限大；為無限大；a足夠大時，足夠大時，r0。 p一一定，調(diào)節(jié)定，調(diào)節(jié)a，可以改變，可以改變r，從而調(diào)節(jié)流經(jīng)孔口的流，從而調(diào)節(jié)流經(jīng)孔口的流量。量。 a一定，改變一定，改變q， p 隨之改變，這種液阻的阻力特性用隨之改變，這種液阻的阻力特性用于壓力控制閥的內(nèi)部控制。于壓力控制閥的內(nèi)部控制。 多個孔口串聯(lián)或并聯(lián)，總液阻類似電阻的計算。多個孔口串聯(lián)或并聯(lián)，總液阻類似電阻的計算

25、?？p隙流動縫隙流動通過平板縫隙的流量通過平板縫隙的流量 q = b h 3p / 12l u ob h / 2在壓差作用下，流量在壓差作用下，流量q 與與 縫隙值縫隙值h 的三次方的三次方成正比，這說明液壓元件內(nèi)縫隙的大小對泄漏成正比，這說明液壓元件內(nèi)縫隙的大小對泄漏量的影響非常大。量的影響非常大。 平板縫隙平板縫隙 兩平行平板縫隙間充滿液體兩平行平板縫隙間充滿液體時，壓差作用會使液體產(chǎn)生時，壓差作用會使液體產(chǎn)生流動（壓差流動）；兩平板流動（壓差流動）；兩平板相對運動也會使液體產(chǎn)生流相對運動也會使液體產(chǎn)生流動（剪切流動）動（剪切流動）。環(huán)形縫隙環(huán)形縫隙 通過同心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式：通過同心

26、圓柱環(huán)形縫隙的流量公式： q = （d h 3 / 12l ）p d h uo / 2 當圓柱體移動方向和壓差方向相同時取正號，當圓柱體移動方向和壓差方向相同時取正號，方向相反時取負號。方向相反時取負號。 相對運動的圓柱體與孔之間相對運動的圓柱體與孔之間的間隙為圓柱環(huán)形間隙。根據(jù)兩的間隙為圓柱環(huán)形間隙。根據(jù)兩者是否同心又分為同心圓柱環(huán)形者是否同心又分為同心圓柱環(huán)形間隙和偏心環(huán)形間隙。通過其間間隙和偏心環(huán)形間隙。通過其間的流量也包括壓差流動流量和剪的流量也包括壓差流動流量和剪切流動流量。設圓柱體直徑為切流動流量。設圓柱體直徑為d，縫隙值為縫隙值為h，縫隙長度為，縫隙長度為 l 。 設內(nèi)外圓的偏心

27、量為設內(nèi)外圓的偏心量為 e，流經(jīng)偏心圓柱環(huán)形縫，流經(jīng)偏心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式：隙的流量公式： q = （d ho3 / 12l ）p（1 + 1.5 2）式中式中 ho為內(nèi)外圓同心時半徑方向的縫隙值為內(nèi)外圓同心時半徑方向的縫隙值 為為相對偏心率，相對偏心率， e / ho 當偏心量當偏心量e=ho，即，即1 時時（最大偏心狀態(tài)），其通過的（最大偏心狀態(tài)），其通過的流量是同心環(huán)形間隙流量的流量是同心環(huán)形間隙流量的2.5 倍。倍。 因此在液因此在液壓元件中應盡量使配合零件同壓元件中應盡量使配合零件同心。心。圓錐環(huán)形縫隙的流量及液壓卡緊現(xiàn)象圓錐環(huán)形縫隙的流量及液壓卡緊現(xiàn)象 當柱塞或柱塞孔，閥芯或閥

28、當柱塞或柱塞孔，閥芯或閥體孔帶有一定錐度時，兩相體孔帶有一定錐度時，兩相對運動零件之間的間隙為圓對運動零件之間的間隙為圓錐環(huán)形間隙，間隙大小沿軸錐環(huán)形間隙，間隙大小沿軸線方向變化。線方向變化。 閥芯大端為高壓，液流由大閥芯大端為高壓，液流由大端流向小端，稱為倒錐，閥端流向小端，稱為倒錐，閥芯小端為高壓，液流由小端芯小端為高壓，液流由小端流向大端，稱為順錐。流向大端，稱為順錐。n 閥芯存在錐度不僅影響流經(jīng)間隙的流量，而且影響縫隙中的閥芯存在錐度不僅影響流經(jīng)間隙的流量，而且影響縫隙中的壓力分布。壓力分布。n 如果閥芯在閥體孔內(nèi)出現(xiàn)偏心，作用在閥芯一側的壓力將大如果閥芯在閥體孔內(nèi)出現(xiàn)偏心，作用在閥芯

29、一側的壓力將大于另一側的壓力，使閥芯受到一個液壓側向力的作用。于另一側的壓力，使閥芯受到一個液壓側向力的作用。液壓卡緊現(xiàn)象液壓卡緊現(xiàn)象倒錐的液壓側向力使偏心距加大，當液壓側向倒錐的液壓側向力使偏心距加大，當液壓側向力足夠大時，閥芯將緊貼孔的壁面，產(chǎn)生所謂力足夠大時，閥芯將緊貼孔的壁面，產(chǎn)生所謂液壓卡緊現(xiàn)象；而順錐的液壓側向力則力圖使液壓卡緊現(xiàn)象；而順錐的液壓側向力則力圖使偏心距減小，不會出現(xiàn)液壓卡緊現(xiàn)象。偏心距減小，不會出現(xiàn)液壓卡緊現(xiàn)象。為減少液壓側向力，一般在閥芯或柱塞的圓柱為減少液壓側向力，一般在閥芯或柱塞的圓柱面開徑向均壓槽，使槽內(nèi)液體壓力在圓周方向面開徑向均壓槽，使槽內(nèi)液體壓力在圓周方向處處相等，槽深和寬為處處相等，槽深和寬為0.31.0mm。液壓沖擊液壓沖擊 液壓沖擊液壓沖擊因某些原因液體壓力在一瞬間因某些原因液體壓力在一瞬間會突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值會突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值 ，這種現(xiàn)，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。瞬間壓力沖擊不僅引起振象稱為液壓沖擊。瞬間壓力沖擊不僅引起振動和噪聲，而且會損壞密封裝置、管道、元動和噪聲，而且會損壞密封裝置、管道、元件，造成設備事故。件，造成設備事故。 液壓沖擊的類型液壓沖擊的類型 管道閥門突然關閉時的液壓沖擊管道閥門突然關閉時的液壓沖擊運動部件制動時產(chǎn)生的液壓沖擊運動部件制動時產(chǎn)生的液壓沖擊 減少液