液压与气压传动复习资料很好.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑液压与气压传动复习资料很好 液压与气压传动复习材料 第一章流体力学根基 第一节： 工作介质 一、液体的粘性 （一）粘性的物理本质 液体在外力作用下滚动时,由于液体分子间的内聚力和液体分子与壁面间的附着力,导致液体分子间相对运动而产生的内摩擦力,这种特性称为粘性，或滚动液体流层之间产生内部摩擦阻力的性质 内摩擦力表达式: Ff = μAdu/dy 牛顿液体内摩擦定律: 液层间的内摩擦力与液层接触面积及液层之间的速度成正比du/dy变化时,μ值不变的液体液压油均可看作牛顿液体 静止液体不呈现粘性 1、动力粘度μ：μ=τ·dy/du （N·s/m2） 物理意义：液体在单位速度梯度下滚动时，接触液层间单位面积上内摩擦力 2、运动粘度ν：动力粘度与液体密度之比值 公式： ν= μ/ρ （m2/s）单位：m2/s 单位中只有长度和时间的量纲，类似运动学的量 三、液体的可压缩性 1、液体的体积压缩系数（液体的压缩率） 定义：体积为V的液体，当压力增大△p时，体积减小△V,那么液体在单位压力变化下体积的相对变化量 公式: κ = - 1/△p×△V/V0 物理意义：单位压力所引起液体体积的变化 2、液体的体积弹性模数 定义:液体压缩系数的倒数 公式： K = 1/κ= - △p V /△V 物理意义：表示单位体积相对变化量所需要的压力增量，也即液体抗争压缩才能的大小。

一般认为油液不成压缩（因压缩性很小），计算时取：K =（0.7～1.4）× 103 MPa若分析动态特性或p变化很大的高压系统，那么务必考虑 1、 粘度和压力的关系 ： ∵ p↑，Ff↑，μ↑ ∴μ随p↑而↑，压力较小时疏忽，50MPa以上影响趋于显著 2、 粘度和温度的关系 ： ∵ 温度↑， Ff ↓，μ↓ ∴ 粘度随温度变化的关系叫粘温特性，粘度随温度的变化较小，即粘温特性较好，常用粘度指数VI来度量，VI 高，说明粘—温特性好 2、选择液压油粘度 慢速、高压、高温：μ大（以↓△q） 快速、低压、低温：μ小（以 ↓△p） 其次节 液体静力学 静止液体： 指液体内部质点之间没有相对运动，以至于液体整体完全可以象刚体一样做各种运动 液体的压力：液体单位面积上所受的法向力，物理学中称压强，液压传动中习惯称为压力 静止液体特性：（1）垂直并指向于承压外观（2）各向压力相等 1、 液体静力学根本方程式p?p0??gh?p0??g(z0?z) 物理意义：静止液体内任何一点具有压力能和位能两种形式，且其总和保持不变，即能量守恒，但两种能量形式之间可以相互转换 十足压力：以十足零压为基准所测测压两基准 ；相对压力：以大气压力为基准所测 关系：十足压力 = 大气压力 + 相对压力 或 相对压力（表压）= 十足压力 - 大气压力 1 / 18 液压与气压传动复习材料 注 液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力；真空度 = 大气压力 - 十足压力 1、帕斯卡原理（静压传递原理） 在密闭容器内，液体外观的压力可等值传递到液体内部全体各点p = F / A 。

液压系统的工作压力取决于负载，并且随着负载的变化而变化 第三节 流体动力学 （一）根本概念： 1、梦想液体：既无粘性又不成压缩的液体 定常滚动（稳定滚动、恒定滚动）：滚动液体中任一点的p、u和ρ都不随时间而变化的滚动 一维滚动：液体整个作线形滚动 2、流线--流场中的曲线；流管--由任一封闭曲线上的流线所组成的外观；流束--流管内的流线群 3、通流截面：流束中与流线正交的截面，垂直于液体滚动方向的截面 A 流量：单位时间内流过某通流截面的液体的体积 q 平均流速：通流截面上各点流速平匀分布（假想） υ ∵ q = V / t = Al / t = Au液压缸的运动速度取决于进入液液压缸的流量，并且随着流量的变化而变化 （二）连续性方程--质量守恒定律在流体力学中的应用 1、连续性原理 ：梦想液体在管道中恒定滚动时，根据质量守恒定律，液体在管道内既不能增多，也不能裁减，因此在单位时间内流入液体的质量应恒等于流出液体的质量 2、连续性方程 ：ρ1υ1A1=ρ2υ2A2=q=常数 结论：液体在管道中滚动时，流过各个断面的流量是相等的，因而流速和过流断面成反比。

（三）伯努利方程--能量守恒定律在流体力学中的应用 1，能量守恒定律：梦想液体在管道中稳定滚动时，根据能量守恒定律，同一管道内任一截面上的总能量理应相等 2p1u12p2u22、梦想液体伯努利方程 ?z1???z2??g2g?g2g 物理意义：在密闭管道内作恒定滚动的梦想液体具有三种形式的能量，即压力能、位能和动能在滚动过程 中，三种能量可以彼此转化，但各个过流断面上三种能量之和恒为定值 3、实际液体伯努利方程 ∵ 实际液体具有粘性 ∴ 液体滚动时会产生内摩擦力，从而损耗能量，故应考虑能量损失hw，并考虑动能修正系数α，那么： 2p1a1?12p2a2?2?z1???z2??hw ?g2g?g2g 应用伯努利方程时务必留神的问题： （1） 断面1、2需顺流向选取（否那么hw为负值），且应选在缓变的过流断面上 （2） 断面中心在基准面以上时，z 取正值；反之取负值通常选取特殊位置水平面作为基准面 4，动量定理：作用在物体上的外力等于物体单位时间内的动量变化量 即 ∑F =dI/dt=d（mv）/dt 考虑动量修正问题，那么有： ∴ ∑F =ρq(β2v2-β1v1) X向动量方程 ∑Fx = ρqv(β22x-β1v1x) X向稳态液动力 F'x = -∑Fx = ρqv(β1v1x-β2v2x) 结论： 作用在滑阀阀芯上的稳态液动力总是力图使阀口关闭 第四节 液体滚动时的压力损失 ∵ 实际液体具有粘性 ∴滚动中必有阻力，为抑制阻力，须消耗能量，造成能量损失（即压力损失） 分类：沿程压力损失、局部局部损失 （一） 液体的滚动状态 2 / 18 液压与气压传动复习材料 层流：液体的滚动是分层的，层与层之间互不干扰；湍流：液体的滚动不分层，做混杂紊乱滚动 判断层流和图湍流：采用雷诺数 圆形管道雷诺数：Re = vd/ 过流断面水力直径：dH = 4A/x x--湿周；水力直径大，液流阻力小，通流才能大。

Re Recr为湍流 雷诺数物理意义：液流的惯性力对粘性力的无因次之比 （二） 沿程压力损失（粘性损失） 定义：液体沿等径直管滚动时，由于液体的粘性摩擦和质点的相互扰动作用而产生的压力损失 产生理由 ：外摩擦--液体与管壁间；内摩擦--因粘性，液体分子间摩擦 1、层流时的沿程压力损失（p41，p42） 1）通流截面上的流速分布规律(p41) 结论：液体在圆管中作层流运动时，速度对称于圆管中心线并按抛物线规律分布 2)通过管道的流量 RR?p?2?R4?d42q?dq?2?(R?r)rdr??p???p? 004?l8?l128?l q1?R4R2d2???2?p???p???p?3）管道内的平均流速 A?R8?l8?l32?l 4）沿程压力损失: △pλ=△p = 32μlυ/d2 结论： 液流沿圆管作层流运动时，其沿程压力损失与管长、流速、粘度成正比，而与管径的平方成反比 ??理论值64 / Re；实际值75/Re 2、湍流时的沿程压力损失 对于光滑管，当3000 4 ； 短孔：0.5 Tm ηvm=qmt/qm ηmm=Tm/Tmt ηm=ηvm*ηm 三、齿轮泵 齿轮泵分类： 按啮合形式可分为：外啮合、内啮合 1、外啮合齿轮泵的突出问题及解决方法(p72) 2、泄漏主要来自：（1） 径向泄漏 （2） 齿侧泄漏 （3） 端面泄漏（占主要） 3、径向不平衡作用力（看书P72） 径向力的结果：加速轴承磨损，降低轴承寿命，还可能使齿轮轴弯曲，导致齿顶与泵体摩擦加剧，使泵不能正常工作。

4、改善措施：1） 缩小压油口，以减小压力油作用面积2） 扩大泵体内高压区径向间隙3） 开压力平衡槽，但泄漏量增大，容积效率减小 困油现象 ：（定义p72好好看看） 消释困油的方法：在泵盖（或轴承座）上开卸荷槽为彻底消释困油 5、内啮合齿轮泵：渐开线齿形内啮合齿轮泵和摆线齿轮泵 四、叶片泵 1、叶片泵 ：作用非卸荷式——变量泵 双作用卸荷式 ——定量泵 单作用叶片泵双作用叶片泵的工作原理（p76-77） 限压式变量叶片泵的工作原理和特性(p78) 三、柱塞泵 按柱塞排列方式 :直轴式、斜轴式轴向柱塞泵、径向柱塞泵 柱塞泵共有三对摩擦副：1、柱塞与缸体2、滑履与斜盘3、缸体与配油盘 五、液压缸及液压马达 液压缸:实现直线往复运动的执行元件 液压马达：把液压泵供应的液压能转换为机械能而对负载作功 液压缸按其布局可分为：活塞式、柱塞式和伸缩缸 1、活塞式液压缸分类：双杆活塞液压缸 、单杆活塞液压缸 2、柱塞式液压缸（p109-110）定义：在缸体内做相对往复运动的组件是柱塞的液压缸 液压缸的布局 典型布局：缸体组件（缸筒和缸盖）、活塞组件（活塞和活塞杆）、密封件、连接件、缓冲装置、排气装置等。

注：当两个液压马达串联时其转矩T等于单个液压马达的转矩；当两个液压马达并联时其转矩T等于单个液压马达的转矩的2倍 计算题p106页2-4，2-5，p134页3-7,8,9(参考上面的表2-1，留心独立完成) 第四章 液压操纵元件 1、按用途分 ：１）方向操纵阀 ２）压力操纵阀 ３）流量操纵阀 ４）开关（定值） 2、按操纵方式分 ：１）比例阀 ２）伺服阀 ３）数字阀 3、按布局形式分：１）滑阀 ２）锥阀 ３）球阀 ４）转阀 5）射流管阀 4、按安装连接形式分：１）管式连接 ２）板式连接 ３）叠加式连接 ４）插装式连接 工作性能：有压力、流量、压力损失、开启压力、允许背压、最小稳定流量等 5、按操纵方式分： 1）手动阀 2）机动阀 3）液动阀 4）电动阀 5）电、液动阀 5 / 18 液压与气压传动复习材料 一、方向操纵阀 功用：用以操纵油液的滚动方向或液流的通断 分类：单向阀、换向阀 一、单向阀 1、单向阀的分类 （普遍单向阀、液控单向阀） 2、普遍单向阀（逆止阀或止回阀） 单向阀功用：只允许油液正向滚动，不许反流。

工作原理： 液流从进油口流入时， P1 → P2 液流从出油口流入时， P1 P2不通 开启压力：0.04～0.1MPa 做背压阀：pk=0.2 ～ 0.6 MPa 单向阀的作用：1）安装在泵的出口，防止系统压力对泵的冲击 2）防止系统油液经泵倒流回油箱 3）分隔油路，防。