第1章 液压传动基础讲义.pptVIP

液 压 传 动 第一章 概 述 二、 缺点： 5.液体静压力的2个重要特征： ⑴液体静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向，即静止液体只承受法向力不承受剪切力和拉力。 ⑵静止液体内任一点处所受静压力在各方向上相等（否则液体将运动）。 理想液体在直管中的流动 流量和平均流速 (三)伯努利方程 P7 (1)理想液体的伯努利方程 伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表现形式，理想液体作恒定流动时，具有压力能、势能和动能三种形式，三者之间可以互相转化，总和保持不变。 P为单位体积液体的压力能， 为单位体积液体相对于水 平参考面的势能（位能）， 为单位体积液体的动能。 (2)实际液体的伯努利方程 实际液体是有粘性的，流动时产生内摩擦力而消耗部分能量，同时管道局部形状和尺寸的骤然变化使液体产生扰动，也消耗能量。因此，实际液体流动有能量损失存在。 两截面间流动的液体单位重量的能量损失为hw。 流速不均匀引起的动能修正系数为a=1.01～1.1。 (四)液体流动状态 雷诺实验 1883年奥斯本?雷诺(Osborne Reynolds)所作的有名的实验。对流体的流动模式有了更完整的说明。雷诺实验装置，主要为一水平玻璃管，安置于一大水槽中，玻璃管一端成喇叭状，另一端设一排水阀(A)，打开阀(A)可控制水在玻璃管中的流速。水槽上方有一瓶染色墨汁，将阀(B)打开，墨汁可流至玻璃管入口处，以利观察玻璃管中流体的流动情形。当流速小时，染料自始至终均成一直线，而不向周围扩散，称为层流(laminar flow)。而当流速甚大时，管内染料则将整支管子染色，此乃因其向周围扩散之故，称为紊流(turbulent flow)。 蕾诺实验.exe 雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力与内摩擦力的比值。雷诺数较小时，液体的内摩擦力起主导作用，液体质点的运动受粘性约束而不会随意运动，液流状态为层流；雷诺数较大时，惯性力起主导作用，液体粘性不能约束质点运动，液流状态为紊流。 (五)液体流动时的压力损失 P8 实际液体有粘性，在流动时就有阻力，为了克服阻力，就要消耗能量，这样就有能量损失。在液压传动中，能量损失主要表现为压力损失。 压力损失分为两类：沿程压力损失和局部压力损失。 (1)沿程压力损失 液体在直径不变的直通道中流动时，因其内摩擦而产生的能量损失，称为沿程压力损失。 λ为沿程阻力系数，可以从图表查取。 (2)局部压力损失 液体流经管道的弯头、大小管的接头、突变截面、阀口和网孔等局部障碍时，因液流方向和速度大小发生突变，使液体质点间相互撞击而造成的能量损失，称为局部压力损失。 式中：ξ—局部阻力系数 ρ—液体密度 v—液体平均流速 系统总压力损失为所有沿程压力损失和局部压力损失之和。 液压系统中的压力损失绝大部分转换为了热能，造成系统油温升高、泄漏增大。 (六)液体流经小孔的流量 液压系统中，液体流经小孔或缝隙的现象是普遍存在的。例如，液压传动中常利用液体流经阀的小孔或缝隙来控制系统的流量和压力，液压元件的泄漏也属于缝隙流动，因此有必要研究液体流经小孔和缝隙的流量计算。 薄壁孔：通道长度和内径比l/d≤0.5时； 细长孔： l/d4时； 厚壁孔（短孔）：0.5＜l/d ≤4时。 薄壁小孔流.exe (1)薄壁孔 液体流经薄壁小孔的流量为 ——流量系数，实验确定 A ——小孔通流截面面积 Ρ ——液体密度 ——小孔前后压力差 (2)短孔 液体流经短孔流量计算同薄壁孔 流经薄壁小孔的流量不受粘度变化的影响，常用作流量控制阀的节流孔。 (3)细长孔 液体流经细长孔多为层流—内摩擦力作用突出 流经细长孔的流量会随液体粘度变化而变化。 密度 Density (Kg/m3) 可压缩性 Compressibility 液体的压缩系数 体积弹性模量 液压油的K值很大，所以几乎可认为不可压缩，但当混入空气，其可压缩性将显著增加，而影响液压系统的工作性能。 （一）液压油的物理性质 七、 液压油的物理性质与选用 P9 1.液体的粘性与粘度 液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生一种内摩擦力，把液体的这一特性称为液体的粘性。 (1)液体的粘性 牛顿液体内磨擦定律： 其中：μ 比例系数， 绝对粘度， 动力粘度。 液体粘性.swf 粘性表征了流体抵抗剪切变形的能力。处于相对静止状态的流体中不存在剪切变形，因而也不存在变形的抵抗，只有当运动流体流层间发生相对运动时，流体对剪切变形的抵抗，也就是粘性才表现