第一篇液压传动技术分析.ppt

四、管路系统中的总压力损失和压力效率 管路系统的压力损失和压力效率 :整个管路系统的总压力损失是系统中所有直管的沿程压力损失和所有局部压力损失之和 使用条件:管路系统中两相邻局部压力损失之间距离足够大（相连管径的10-20倍） 系统动力元件所供的工作压力: 管路系统的压力效率 第五节 孔口和缝隙流动 一、孔口液流特性 在液压与气压传动中常用通过改变阀口通流截面积或通过通流通道的长短来控制流量的节流装置来实现流量控制。这种节流装置的通流截面一般为不同形式的小孔。 通过薄壁小孔(孔的通流长度l与孔径d之比l/d≤0.5 )的流动 通过细长小孔(小孔的长径比l/d4)的流动 1、通过薄壁小孔的流动 图2-15 液体在薄壁小孔中的流动 当小孔的通流长度l与孔径d之比l／d0.5时称之为薄壁小孔，如图2-15示，液体流经薄壁小孔时，因D》d，通流截面1-1的流速较低，流过小孔时液体质点突然加速，在惯性力作用下，通过小孔后的液流形成一个收缩截面2-2，对圆形小孔，此收缩截面离孔口的距离约为d／2：然后再扩散，这一过程，造成能量损失，并使油液发热，收缩截面面积A0和孔口截面积A的比值称为收缩系数。即 如果D/d 7时，称为完全收缩；其伯努利方程为： 因为Dd，v1v2，忽略v1，有： 所以通过薄壁小孔的流量为： 称为小孔流量系数 结论：通过薄壁小孔的流量与液体粘度无关，因而流量受液体温度影响较小.但流量与孔口前后压差的关系是非线性的 完全收缩时Cd=0.61-0.62，不完全收缩时Cd=0.7-0.8 2、通过细长小孔的流动 如果l/d4,称为细长孔，一般为层流状态，由前面公式可直接得出： 是细长小孔的通流截面积 液体流经细长小孔的流量将随液体温度的变化而变化。 但细长小孔的流量与孔前后的压差关系是线性的 统一的经过小孔的流量公式 式中 A:孔的通流截面积，Δp:孔前后压差， m:由孔结构形式决定的指数,0.5≤m≤1 k:由孔口形式有关的系数 当孔为薄壁小孔时，m=0.5, 为细长小孔时m=1， 二、通过间隙的流动 内泄漏 外泄漏 泄漏原因 泄漏的影响 间隙流动一般假设为层流 （一）平行平板的间隙流动 假设： 1、液体不可压缩 2、质量力不计 3、黏度为常数 x dx 1、固定平行平板间隙流动（压差流动）边界条件：y=0,u=0;y=h,u=0.代入后得： ２、平行平板有相对运动间隙流动（１）两平行平板有相对运动速度ｖ，无压差边界条件：y=0,u=0;y=h,u=v.dp/dx=0 则积分常数为：C1=v/h;C2=0; （２）两平行平板既有相对运动，同时存在压差的流动，是以上两种情况的叠加 结论：缝隙小，泄漏少；但功率损耗大． （二）、圆柱环形间隙流动１、同心环形间隙在压差作用下流动 展开成平行平板流动情况： 2、偏心环在压差作用下的流动 o o1 A B 3、内外圆柱表面有相对运动且又存在压差的流动 关正负的规定：当长圆柱相对短圆柱表面运动方向与压差流动方向一致时，取+；反之取-。 （三）、流经平行圆盘间隙径向流动的流量 间隙为h，油由中心流入，在压差作用下向四周放射流出。静压支撑。 平板流动 （四）、圆锥环状间隙流动 将环形间隙展开后成为一个扇形平面，相当于平行圆盘的一个部分。 半锥角为α的扇形中心角为 平行圆盘的中心角为2π，扇形中心角为2 πsin α,用πsin α代替圆盘流量公式中的π，得 例： 己知液压缸中活塞直径d＝100mm，长l＝100mm，活塞与液压缸同心时的间隙为h=0.1mm,Δp=2MPa,油液的动力粘度为μ＝0.1Pa·s。求：①同心时的泄漏量：②完全偏心时的泄漏量；③当活塞以6m／min速度与压力差同向运动且液压位完全偏心时的泄漏量。 解 (1)同心时泄漏量 第六节 空穴现象 在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象，称之为空穴现象。空穴现象使液压装置产生噪声和振动，使金属表面受到腐蚀。 一、油液的空气分离压和饱和蒸汽压 一般油液中含有一定的空气，油液能溶解的空气的量与绝对压力成正比，在大气压下正常溶解于油液中的空气，当压力低于大气压时，就成为过饱和状态，在一定的温度下，如压力降低到某一值时，过饱和的空气将从油液中分离出来形成气泡，这一压力值称为该温度下的空气分离压。 当液压油在某温度下的压力低于某一数值时，油液本身迅速汽化，产生大量蒸气