液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)

1、 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 第二章第二章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)液壓流體力學(xué)基礎(chǔ) 液壓傳動(dòng)以液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞能量和運(yùn)動(dòng)。因此，了解液體的主要物理性質(zhì)，掌握液體平衡和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等主要力學(xué)特性，對(duì)于正確理解液壓傳動(dòng)原理、液壓元件的工作原理，以及合理設(shè)計(jì)、調(diào)整、使用和維護(hù)液壓系統(tǒng)都是十分重要的。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 第二章第二章 液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)2.1 2.1 液壓油液壓油2.2 2.2 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)液體靜力學(xué)基礎(chǔ)2.4 2.4 液體系統(tǒng)的能量損失液體系統(tǒng)的能量損失2.3 2.3 液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.5 2.

2、5 液體流經(jīng)孔口及縫隙的流量液體流經(jīng)孔口及縫隙的流量2.6 2.6 空穴現(xiàn)象和液壓沖擊空穴現(xiàn)象和液壓沖擊 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.1 液體的物理性質(zhì) 液體是液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)，同時(shí)它還起到潤(rùn)滑、冷卻和防銹作用。液壓系統(tǒng)能否可靠、有效地進(jìn)行工作，在很大程度上取決于系統(tǒng)中所用的液壓油液的物理性質(zhì)。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.1 2.1 液壓油液壓油2.1.1 液壓油的性質(zhì)液壓油的性質(zhì)2.1.1.1 密度密度式中 m液體的質(zhì)量(kg)； V液體的體積(m3)。 常取15時(shí)的液壓油密度=900 kg/m3。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與

3、 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.1.1.2 可壓縮性可壓縮性 液體受壓力作用而發(fā)生體積減小的特性稱(chēng)為液體的可壓縮性。 液壓系統(tǒng)中應(yīng)盡量減少油液中的空氣含量。2.1.1.3 2.1.1.3 黏性黏性 dyduAFf粘性的概念粘性的概念流體流動(dòng)時(shí)，分子之間流體流動(dòng)時(shí)，分子之間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)。產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)。牛頓內(nèi)摩擦定律牛頓內(nèi)摩擦定律dydu速度梯度：在垂直速度方向上的速度變化率。速度梯度：在垂直速度方向上的速度變化率。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 由牛頓內(nèi)摩擦定律 則 式中 F相鄰液層間的內(nèi)摩擦力； A液層間的接觸面積； du液層間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度； dy液層間的距

4、離； 比例黏度，成為動(dòng)力黏度 速度梯度 )/()/(dyduAFdydudyduF 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2. 黏度黏度 是衡量流體黏性的指標(biāo)。（1）動(dòng)力黏度 （2）運(yùn)動(dòng)黏度（3）相對(duì)黏度 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) （1）動(dòng)力黏度 物理意義：當(dāng)速度梯度等于1時(shí)，流動(dòng)液體液層間單位面積上的內(nèi)摩擦力。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) （2 2）運(yùn)動(dòng)黏度）運(yùn)動(dòng)黏度： 動(dòng)力黏度與液體密度之比值 沒(méi)有明確的物理意義。沒(méi)有明確的物理意義。理論計(jì)算中常出現(xiàn)，故采用作為一個(gè)參數(shù)。 單位中只有長(zhǎng)度和時(shí)間量綱類(lèi)似運(yùn)動(dòng)學(xué)量，稱(chēng)運(yùn)動(dòng)粘度

5、。 常用于液壓油牌號(hào)標(biāo)注 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) （3 3）相對(duì)黏度）相對(duì)黏度0E 是按照一定的測(cè)量條件制定的。 因?yàn)?、不易直接測(cè)量，只用于理論計(jì)算，所以常用相對(duì)粘度。 我國(guó)采用恩氏粘度。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 3.影響的黏度因素影響的黏度因素 （1）壓力 ：當(dāng)壓力增加時(shí)，其黏度也有所增加。 壓力對(duì)黏度的影響較小，一般可以忽略不計(jì)。 （2）溫度：溫度升高時(shí)，黏度下降。 液壓油的黏度對(duì)溫度變化十分敏感。油液黏 度的變化直接影響液壓系統(tǒng)的性能和泄漏量。 這一特性稱(chēng)為液體的粘溫特性。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù)

6、 2.1.2 液壓傳動(dòng)用油的要求液壓傳動(dòng)用油的要求(1) 有適當(dāng)?shù)酿ざ群土己玫酿靥匦浴?(2) 質(zhì)地純凈，雜質(zhì)少。(3) 化學(xué)穩(wěn)定性好。 (4) 抗乳化性、抗泡沫性好。 (5) 閃點(diǎn)、燃點(diǎn)高，能防火、防爆。 (6) 凝固點(diǎn)低。 (7) 有良好的潤(rùn)滑性。 (8) 對(duì)人體無(wú)害，成本低。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.1.3 液壓油類(lèi)型液壓油類(lèi)型2.1.3.1 石油基液壓油石油基液壓油 L-HL液壓油(又名普通液壓油) L-HM液壓油(又名抗磨液壓油，M代表抗磨型) L-HG液壓油(又名液壓導(dǎo)軌油) L-HV液壓油(又名低溫液壓油、稠化液壓油、高黏度指數(shù)液壓油)其他專(zhuān)用

7、液壓油，如航空液壓油(紅油)2.1.3.2 難燃液壓液難燃液壓液分為合成型、油水乳化型和高水基型3大類(lèi) 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.1.4 2.1.4 液壓油選擇液壓油選擇 在選擇時(shí)要考慮以下幾個(gè)方面： (1) 液壓系統(tǒng)的工作條件，見(jiàn)表2-1。 (2) 液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境。 (3) 綜合經(jīng)濟(jì)分析。 正確而合理地選用液壓油，對(duì)液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種工作環(huán)境、正確而合理地選用液壓油，對(duì)液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種工作環(huán)境、延長(zhǎng)系統(tǒng)和元件的壽命、提高系統(tǒng)工作的可靠性等都有重延長(zhǎng)系統(tǒng)和元件的壽命、提高系統(tǒng)工作的可靠性等都有重要的影響。液壓傳動(dòng)中一般常采用礦物油，因植物油及動(dòng)要的影響。液壓傳

8、動(dòng)中一般常采用礦物油，因植物油及動(dòng)物油中含有酸性和堿性雜質(zhì)，腐蝕性大、化學(xué)穩(wěn)定性差。物油中含有酸性和堿性雜質(zhì)，腐蝕性大、化學(xué)穩(wěn)定性差。 液壓油的選擇，一般要經(jīng)歷以下步驟：液壓油的選擇，一般要經(jīng)歷以下步驟： (1) 定出所用油液的某些特性定出所用油液的某些特性(粘度、密度、蒸汽壓、空氣粘度、密度、蒸汽壓、空氣溶解率、體積模量、抗燃性、溫度界限、壓力界限、潤(rùn)滑溶解率、體積模量、抗燃性、溫度界限、壓力界限、潤(rùn)滑性、相容性、毒性等性、相容性、毒性等)的容許范圍。的容許范圍。 (2) 查看說(shuō)明書(shū)，找出符合或基本符合上述各項(xiàng)特性要求查看說(shuō)明書(shū)，找出符合或基本符合上述各項(xiàng)特性要求的油液。的油液。 (3) 進(jìn)

9、行綜合和權(quán)衡，調(diào)整各方面的要求和參數(shù)。進(jìn)行綜合和權(quán)衡，調(diào)整各方面的要求和參數(shù)。 (4) 征詢(xún)油液制造廠(chǎng)的最終意見(jiàn)。征詢(xún)油液制造廠(chǎng)的最終意見(jiàn)。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 首先根據(jù)工作條件首先根據(jù)工作條件 （v v、p p 、T T）和元件類(lèi)型選擇）和元件類(lèi)型選擇油液品種，然后根據(jù)粘度選擇牌號(hào)油液品種，然后根據(jù)粘度選擇牌號(hào) 慢速、高壓、高溫：慢速、高壓、高溫：大（以大（以q q） 通常通常 快速、低壓、低溫：快速、低壓、低溫：?。ㄒ孕。ㄒ訮 P）九、液壓油的使用 使用液壓油時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1) 對(duì)于長(zhǎng)期使用的液壓油，氧化、熱穩(wěn)定性是決定溫度界限的因素，因此，應(yīng)使

10、液壓油長(zhǎng)期處在低于它開(kāi)始氧化的溫度下工作。 (2) 貯存、搬運(yùn)及加注過(guò)程中，應(yīng)防止油液被污染。 (3) 對(duì)油液定期抽樣檢驗(yàn)，并建立定期換油制度。 (4) 油箱中油液的貯存量應(yīng)充分，以利于系統(tǒng)的散熱。 (5) 保持系統(tǒng)的密封，一旦有泄漏，就應(yīng)立即排除 在實(shí)際使用高水基液的液壓系統(tǒng)中，還必須注意下述幾點(diǎn)： (1) 由于粘度低、泄漏大，系統(tǒng)的最高壓力不要超過(guò)7MPa。 (2) 要防止氣蝕現(xiàn)象，可用高置油箱以增大泵進(jìn)油口處壓力，泵的轉(zhuǎn)速不要超過(guò)1200r/min。 (3) 系統(tǒng)浸漬不到油液的部位，金屬的氣相銹蝕較為嚴(yán)重，因此應(yīng)使系統(tǒng)盡量地充滿(mǎn)油液。 (4) 由于油液的pH值高，容易發(fā)生由金屬電位差引起

11、的腐蝕，因此應(yīng)避免使用鎂合金、鋅、鎘之類(lèi)金屬。 (5) 定期檢查油液的pH值、濃度、霉菌生長(zhǎng)情況，并對(duì)其進(jìn)行控制。 (6) 濾網(wǎng)的通流能力須4倍于泵的流量，而不是常規(guī)的1.5倍。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.1.5 液壓油的污染與控制液壓油的污染與控制污染的來(lái)源污染的來(lái)源 已被污染的新油；殘留污染；侵入污染；內(nèi)部生成污染。污染的危害污染的危害 污染的控制污染的控制 減少外來(lái)的污染；濾除系統(tǒng)產(chǎn)生的 雜質(zhì)；控制液壓油的工作溫度； 定期檢查更換液壓油液。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.2 2.2 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)液體靜力學(xué)基礎(chǔ)主要是討論液體靜止

12、時(shí)的平衡規(guī)律以及這些規(guī)律的應(yīng)用。主要是討論液體靜止時(shí)的平衡規(guī)律以及這些規(guī)律的應(yīng)用。 所謂靜止液體，是指液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如果盛裝液體的容器本身處在運(yùn)動(dòng)之中，則液體處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.2.1 2.2.1 液體靜壓力及其特性液體靜壓力及其特性壓力的定義壓力的定義 液體在單位面積上所受的法向力 稱(chēng) 為壓力，用p表示。 壓力的單位壓力的單位 在SI單位中壓力的單位為帕斯卡，簡(jiǎn)稱(chēng)帕，符號(hào)為Pa， 1Pa=1N/m2。1MPa=106 Pa。液體靜壓力的重要特性液體靜壓力的重要特性靜止液體中的壓力稱(chēng)為靜壓力，液體靜壓力有兩個(gè)基本特性(1)

13、 液體靜壓力沿法線(xiàn)方向，垂直于承壓面。(2) 靜止液體內(nèi)，任一點(diǎn)的壓力，在各個(gè)方向上都相等.由上述性質(zhì)可知：靜止液體總是處于受壓狀態(tài)，并且其內(nèi)部的任何質(zhì)點(diǎn)都是受平衡壓力作用的。四、 靜壓力基本方程 方程推導(dǎo)方程推導(dǎo)方程分析方程分析取研究對(duì)象：微元柱取研究對(duì)象：微元柱(1) 靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)的壓力由兩部分組成：一部分是液面上的壓力靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)的壓力由兩部分組成：一部分是液面上的壓力p0，另一部分是該點(diǎn)以上液體重力所形成的壓力。另一部分是該點(diǎn)以上液體重力所形成的壓力。 (2) 靜止液體內(nèi)的壓力隨液體深度呈線(xiàn)性規(guī)律遞增。靜止液體內(nèi)的壓力隨液體深度呈線(xiàn)性規(guī)律遞增。(3) 同一液體中，離液面深度相等

14、的各點(diǎn)壓力相等。由壓力相等的點(diǎn)組成同一液體中，離液面深度相等的各點(diǎn)壓力相等。由壓力相等的點(diǎn)組成的面稱(chēng)為等壓面。在重力場(chǎng)中，靜止液體中的等壓面是一個(gè)水平面。的面稱(chēng)為等壓面。在重力場(chǎng)中，靜止液體中的等壓面是一個(gè)水平面。AghApAp0ghpp0液體靜力學(xué)基本方程液體靜力學(xué)基本方程z z方程推導(dǎo)方程推導(dǎo)特征特征 取研究對(duì)象：微元柱體取研究對(duì)象：微元柱體受力分析受力分析z z 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 靜止液體內(nèi)任意點(diǎn)處的壓力由液面上的外壓力靜止液體內(nèi)任意點(diǎn)處的壓力由液面上的外壓力p0和液體自重對(duì)該點(diǎn)的壓力和液體自重對(duì)該點(diǎn)的壓力gh組成。如圖組成。如圖2-3所示。所示。 液

15、液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.2.3 壓力的傳遞壓力的傳遞 在密閉容器內(nèi)施加于靜止液體任一點(diǎn)的壓力將以等值傳到液體各點(diǎn)。這就是靜壓傳遞原理(或稱(chēng)帕斯卡原理)。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.2.4 絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力、真空度絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力、真空度絕對(duì)壓力是以絕對(duì)真空作為基準(zhǔn)所表示的壓力； 相對(duì)壓力是以大氣壓力作為基準(zhǔn)所表示的壓力。 絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力= =相對(duì)壓力相對(duì)壓力+ +大氣壓大氣壓力力 2.2.5 液體靜壓力對(duì)固體壁面的作用力液體靜壓力對(duì)固體壁面的作用力 在進(jìn)行液壓傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算時(shí)，常常需要計(jì)算液體靜壓力作用在平面上和曲面上

16、產(chǎn)生的液壓作用力。例如油缸活塞所受的液壓作用力，閥的閥芯所受的液壓作用力等。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) （1）當(dāng)固體壁面為一平面時(shí)： （2）當(dāng)固體壁面為一曲面時(shí)： 本節(jié)討論液體流動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、能量轉(zhuǎn)換和流動(dòng)液體對(duì)固體壁面的作用力等問(wèn)題，具體介紹三個(gè)基本方程連續(xù)性方程、能量方程和動(dòng)量方程。2.3 2.3 流動(dòng)液體力學(xué)基礎(chǔ)流動(dòng)液體力學(xué)基礎(chǔ) 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.3.1 基本概念基本概念理想液體理想液體：既無(wú)黏性又不可壓縮的液體恒定流動(dòng)恒定流動(dòng)：液體流動(dòng)時(shí)，液體中任何一點(diǎn)的壓 力、速度和密度都不隨時(shí)間而變化。通流截面通流截面：液體在管

17、道中流動(dòng)時(shí)，垂直于流動(dòng)方向的截面。流量流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)通流截面的液體體積。vAq 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 當(dāng)忽略液體的可壓縮性時(shí)當(dāng)忽略液體的可壓縮性時(shí)連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的一種表達(dá)形式連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的一種表達(dá)形式 由于通流截面是任意選取的由于通流截面是任意選取的2.3.2 2.3.2 連續(xù)性方程連續(xù)性方程四、連續(xù)方程在液壓傳動(dòng)中的應(yīng)用 當(dāng)當(dāng)v1不可調(diào)節(jié)時(shí)，那么調(diào)節(jié)不可調(diào)節(jié)時(shí)，那么調(diào)節(jié)q3也能使也能使v2產(chǎn)生相產(chǎn)生相應(yīng)的變化。應(yīng)的變化。在液壓技術(shù)中，在液壓技術(shù)中，v1或或q3都能夠做到在一定范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)都能夠做到在一定范圍

18、內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，因此調(diào)節(jié)，因此v2也能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，這是液壓傳動(dòng)能被普也能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，這是液壓傳動(dòng)能被普遍應(yīng)用的原因之一。遍應(yīng)用的原因之一。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.3.3 伯努利方程伯努利方程（能量守恒定律在流動(dòng)液體中的表現(xiàn)形式）2.3.3.1 理想液體的伯努利方程理想液體的伯努利方程 理想液體在管道中流動(dòng)時(shí)，具有理想液體在管道中流動(dòng)時(shí)，具有3種種能量：液壓力能、動(dòng)能、位能。按照能量：液壓力能、動(dòng)能、位能。按照能量守恒定律，在各個(gè)截面處的總能能量守恒定律，在各個(gè)截面處的總能量是相等的。量是相等的。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.

19、3.3.2 實(shí)際液體流束的伯努利方程實(shí)際液體流束的伯努利方程hw單位重量液體因液體黏性引起的能量損失； 1，2動(dòng)能修正系數(shù)，一般在紊流時(shí)=1，層流時(shí)=2 。 實(shí)際液體都具有黏性，這必然要消耗能量。另外，實(shí)際液體的黏性使流束 的通流截面上各點(diǎn)的真實(shí)流速并不相同，精確計(jì)算時(shí)必須引進(jìn)動(dòng)能修正系數(shù)。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 12)(qdvqdvmvd2.3.4 動(dòng)量方程動(dòng)量方程 液體作用在固體壁面上的力，用動(dòng)量定律來(lái)求解比較方便。動(dòng)量定理認(rèn)為：作用在物體上的合力大小應(yīng)等于物體在力作用方向上的動(dòng)量變化率，即12)(qvqvdtmvdFdtmvdF)( 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng)

20、 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 7. 液壓泵的流量為q=32L/min，吸油管通道d=20mm，液壓泵吸油口距離液面高度h=500mm，液壓泵的運(yùn)動(dòng)粘度20106 m2/s，密度900kg/m3，不計(jì)壓力損失，求液壓泵吸油口的真空度。解: 吸油管的平均速度為 此時(shí)液體在吸油管中的運(yùn)動(dòng)為層流狀態(tài)。選取自由液面和靠近吸油口的截面列伯努利方程，以截面為基準(zhǔn)面，因此Z1=0，10（截面大，油箱下降速度相對(duì)于管道流動(dòng)速度要小得多），p1=pa（液面受大氣壓力的作用），即得如下伯努利方程smdqAqv/7 .1442MPavghpphzgvgpzgp057.022222122221為所以泵吸油口的真空度因

21、 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.4 液壓系統(tǒng)的能量損失液壓系統(tǒng)的能量損失2.4.1 壓力損失壓力損失在液壓傳動(dòng)中，壓力損失分為：沿程損失和局部損失。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 沿程損失沿程損失：是由液體流動(dòng)時(shí)的內(nèi)、外摩擦力所引起的。局部損失局部損失：油液流經(jīng)局部障礙(如彎管、接頭、管道截面突然擴(kuò)大或收縮)時(shí)，由于液流的方向和速度的突然變化，在局部形成旋渦，引起油液質(zhì)點(diǎn)間以及質(zhì)點(diǎn)與固體壁面間相互碰撞和劇烈摩擦而產(chǎn)生的壓力損失。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.4.2 流量損失流量損失液壓泵輸出流量的近似計(jì)算式為 ：

22、2.5 孔口和間隙的流量壓力特性 在液壓元件中，普遍存在液體流經(jīng)孔口或間隙的現(xiàn)象。液流通道上其通流截面有突然收縮處的流動(dòng)稱(chēng)為節(jié)流，節(jié)流是液壓技術(shù)中控制流量和壓力的一種基本方法。能使流動(dòng)成為節(jié)流的裝置，稱(chēng)為節(jié)流裝置。例如，液壓閥的孔口是常用的節(jié)流裝置，通常利用液體流經(jīng)液壓閥的孔口來(lái)控制壓力或調(diào)節(jié)流量；而液體在液壓元件的配合間隙中的流動(dòng)，造成泄漏而影響效率。因此，研究液體流經(jīng)各種孔口和間隙的規(guī)律，了解影響它們的因素，對(duì)于理解液壓元件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能是很重要的問(wèn)題 三、滑閥閥口的流量壓力特性 上圖為滑閥閥口的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)閥芯相對(duì)閥體有相對(duì)上圖為滑閥閥口的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)閥芯相對(duì)閥體有相對(duì)移

23、動(dòng)時(shí)，閥芯臺(tái)肩控制邊與閥體沉割槽槽口邊的距離移動(dòng)時(shí)，閥芯臺(tái)肩控制邊與閥體沉割槽槽口邊的距離xv稱(chēng)為閥的開(kāi)口量或開(kāi)度。當(dāng)稱(chēng)為閥的開(kāi)口量或開(kāi)度。當(dāng)xv0時(shí)，閥口處于關(guān)閉狀態(tài)，時(shí)，閥口處于關(guān)閉狀態(tài)，液體不能經(jīng)閥口流出或流入。液體不能經(jīng)閥口流出或流入。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.5 液體流經(jīng)孔口及縫隙的流量液體流經(jīng)孔口及縫隙的流量2.5.1 液體流經(jīng)小孔的流量計(jì)算液體流經(jīng)小孔的流量計(jì)算L/d0.5時(shí)為薄壁小孔時(shí)為薄壁小孔L/d4時(shí)為細(xì)長(zhǎng)小孔時(shí)為細(xì)長(zhǎng)小孔0.5L/d4時(shí)為短孔時(shí)為短孔通過(guò)薄壁小孔的流量 ：短孔的流量：計(jì)算與薄壁小孔的流量公式相同細(xì)長(zhǎng)小孔的流量： 一、 孔口

24、的流量壓力特性 薄壁孔 由于流線(xiàn)不能轉(zhuǎn)折，液體在上游由于流線(xiàn)不能轉(zhuǎn)折，液體在上游1/21/2d d處開(kāi)始突然收縮，沖向小孔處開(kāi)始突然收縮，沖向小孔d d，并在下游并在下游1/21/2d d處形成收縮瓶頸，然后處形成收縮瓶頸，然后突然擴(kuò)大。突然擴(kuò)大。紊流流動(dòng)紊流流動(dòng) 壓力能在突然收縮處轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，壓力能在突然收縮處轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，因?yàn)樾什豢赡転橐驗(yàn)樾什豢赡転? 1，產(chǎn)生局部損失。，產(chǎn)生局部損失。突然擴(kuò)大后，動(dòng)能不可能完全轉(zhuǎn)換為突然擴(kuò)大后，動(dòng)能不可能完全轉(zhuǎn)換為壓力能。壓力能。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.5.2 液體流經(jīng)縫隙的流量計(jì)算液體流經(jīng)縫隙的流量計(jì)算平行平板的間

25、隙流動(dòng)：平行平板的間隙流動(dòng)： 液體流經(jīng)環(huán)形縫隙的流量：液體流經(jīng)環(huán)形縫隙的流量： （同）（同）（偏）（偏） 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 在液壓系統(tǒng)中，各零件間的配合間隙大多數(shù)為圓環(huán)形間隙，如滑閥與閥套之間、活塞與缸筒之間等等。在理想情況下為同心環(huán)形間隙，但實(shí)際上，一般多為偏心環(huán)形間隙。2.6 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象 在液壓系統(tǒng)中，液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象影響系統(tǒng)的工作性能和液壓元件的使用壽命，因此必須了解它們的物理本質(zhì)、產(chǎn)生的原因及其危害，在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)采取措施減小它們的危害或防止它們的發(fā)生。 液液 壓壓 傳傳 動(dòng)動(dòng) 與與 氣氣 動(dòng)動(dòng) 技技 術(shù)術(shù) 2.6 空穴現(xiàn)象和液壓沖擊空穴現(xiàn)象和液壓沖擊2.6.1 液壓沖擊液壓沖擊 液壓沖擊產(chǎn)生的原因液壓沖擊產(chǎn)生的原因液壓沖擊的危害液壓沖擊的危害減小液壓沖擊的措施減小液壓沖擊的措施2.6.2 空穴現(xiàn)象空穴現(xiàn)象空穴現(xiàn)象產(chǎn)生的原因空穴現(xiàn)象產(chǎn)生的原因空穴現(xiàn)象的危害空穴現(xiàn)象的危害減小空穴現(xiàn)象的措施減小空穴現(xiàn)象的措施一、液壓沖擊的物理本質(zhì) 如圖所示，有一液面恒定并能保持液面壓力不變的容器，則A