汽车液压与气压传动 齐晓杰 第二章：液体流体力学基础新.ppt

39-* 二、液体流过缝隙的流量 在液压装置的各零件之间，特别是有相对运动的各零件之间，一般都存在缝隙（或称间隙）。油液流过缝隙就会产生泄漏，这就是缝隙流量。由于缝隙通道狭窄，液流受壁面的影响较大，故缝隙液流的流态均为层流。 缝隙流动有两种状况：一种是由缝隙两端的压力差造成的流动，称为压差流动；另一种是形成缝隙的两壁面作相对运动所造成的流动，称剪切流动。这两种流动经常会同时存在。 39-* 1.液体流过平行平板缝隙的流量 液体流经平板缝隙流速计算的通式为： 39-* （1）液体流过固定平行平板缝隙的流量 由压差引起的流动 p1p2，Δp=p1－p2 ，将边界条件y= 0 ，u= 0；y=h ， u= 0 分别代入通式，求出常数C1、C2 ，得 流量和压力损失的计算公式： 39-* （2）液体流过相对运动的平行平板缝隙的流量 剪切流动： （3）既有压差流动，又有剪切流动： 39-* （1）流过同心圆环缝隙的流量 2.液体流过圆环缝隙的流量 39-* （2）流过偏心圆环缝隙的流量 当e = 0时，它就是同心圆环缝隙的流量公式； 当e =1时，即在最大偏心情况下，其压差流量为同心圆环缝隙压差流量的2.5倍。 2.液体流过圆环缝隙的流量 39-* （3）圆环平面缝隙的流量 39-* 第五节 液压冲击和空穴现象 在液压传动系统中，液压冲击和空穴现象会给系统的正常工作带来不利影响，因此需要了解这些现象产生的原因，并采取措施加以防治。 一、液压冲击 二、空穴现象 39-* 一、液压冲击 在液压系统中，由于某种原因，系统的压力在某一瞬间会突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。 液流速度突变引起的液压冲击 39-* 1.液压冲击产生的原因 产生液压冲击的实质是以速度v运动的液体瞬间停下来，由速度决定的动能变成了以压力体现的挤压能。 液流速度突变引起的液压冲击和运动部件制动引起的液压冲击 39-* 2.危害 当系统产生液压冲击时，瞬时压力峰值有时要比正常工作压力大很多倍。 1）引起机械振动，产生噪声，使管接头松动； 2）有时还会引起某些液压元件的误动作，降低系统的工作性能。 3）严重时会造成油管、密封装置及液压元件的损坏； 4）产生空穴、气蚀现象。 39-* 3.冲击压力 假设系统的正常工作压力为p，产生液压冲击时的最大压力，即压力冲击波第一波的峰值压力为 （1）管道阀门关闭时的液压冲击 阀门关闭情况 液压冲击的压力升高值Δp 瞬时全部关闭液流（t≤tc）（v1=0） Δp=ρcv 瞬时部分关闭液流（t≤tc）（v1≠0） Δp=ρc（v-v1） 逐渐全部关闭液流（t＞tc）（v1=0） Δp=ρcvtc/t 逐渐部分关闭液流（t＞tc）（v1≠0） Δp=ρc（v-v1） tc/t 39-* 3.冲击压力 （2）运动部件制动时的液压冲击 运动部件制动引起的液压冲击 39-* 4.减小液压冲击的措施 主要措施有： 1）延长换向阀换向时间。实践证明，运动部件制动换向时间若能大于0.2s，冲击就会大为减轻。 2）在液压元件结构上采取一些措施，如在液压缸中设置节流缓冲装置，以减小流速的突然变化。 3）在易产生液压冲击的地方，设置溢流阀或蓄能器。 4）尽量缩短管路长度，减少管路弯曲，采用橡胶软管。 39-* 二、空穴现象 在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，导致液体中出现大量气泡的现象，称为空穴现象。 空穴多发生在阀口和液压泵的进口处。由于阀口的通道狭窄，液流的速度增大，压力则大幅度下降，以致产生空穴。当泵的安装高度过大，吸油管直径太小，吸油阻力太大，或泵的转速过高，造成进口处真空度过大时，亦会产生空穴。 39-* 空穴现象的危害： 1) 形成无数微小范围内的液压冲击，这将引起噪声、振动等有害现象。 2) 零件的损害，另外，由于析出空气中有游离氧，对零件具有很强的氧化作用，引起零件的腐蚀。这些称之为气蚀作用。 3 )空穴现象使液体中带有一定量的气泡，从而引起流量的不连续及压力的波动。严重时甚至断流，使液压系统不能正常工作。 39-* 减少空穴和气蚀危害的措施 1）减小孔口或缝隙前后的压力降。一般希望孔口或缝隙前后的压力比值 p1/p2 3.5。 2 ）降低泵的吸油高度，适当加大吸油管直径，限制吸油管的流速，尽量减小吸油管路中的压力损失(如及时清洗过滤器或更换滤芯等)。对于自吸能力差的泵要安装辅助泵供油。 3）管路要有良好的密封