液压传动基本理论选读.ppt

一、小孔流量 1. 细长孔的流量 细长孔： 薄壁孔： Q与?p成正比，一般为层流，由于流量Q受油温、孔长及孔径影响较大，流量不稳定，细长孔常作阻尼器。 一、小孔流量 2. 薄壁孔流量 一、小孔流量 2. 薄壁孔流量 Q与成正比，由于沿程摩擦阻力很小，油温引起的粘度变化对流量影响很小，常用作节流器。 二、间隙流量 1. 压差流量 上下平板均固定不动，bh, lh，压差?p＝p1－p2，在平面间液体中取一微元体dx、dy 、 dz，作用在上的压力p，p＋dp，单位摩擦力?，?＋d?。 该微元体的瞬时受力平衡式为 二、间隙流量 二、间隙流量 由牛顿内摩擦定律： 二、间隙流量 将z＝0和z＝h时u＝0代入得 二、间隙流量 沿x方向压力是线性变化的 二、间隙流量 2. 剪切作用下的流动 （?p＝0） 二、流经管长缝隙 3. 在压差和剪切联合作用下 三、同心圆环间隙流动 四、偏心圆环间隙流动 在最大偏心时， Q偏＝2.5Q同心 在结构中开压力平衡槽，使其柱塞等结构保持在中间位置。 §3-5 液压冲击和空穴现象 一、液压冲击 二、空穴现象（气穴） 一、液压冲击 1. 定义:在液压系统管道中的液体突然变速或快速 换向时引起液体压力急剧增高的现象。 2. 原因:液体流速的大小或方向突然变化（突然关 闭、开启阀门以及快速换向等）。 3. 后果:产生振动、噪声，使连接螺钉松动，破坏 元件密 封，严重的压力冲击使管道破裂， 元件被破坏。 4. 冲击压力 一、液压冲击 4. 冲击压力 1）冲击现象描述 2）冲击压力计算 根据动量方程 如果流速v0不是降到零，而是降到v1，则上式变为: 3）非完全冲击情况下的冲击压力 3）非完全冲击情况下的冲击压力 关闭阀门时间 时称为完全冲击，t?T时为非完全冲击。 非完全冲击时按经验公式: 二、空穴现象(气穴 ) 1. 定义:由于压力降到某一值，而有气泡产生的现象称之为 气穴现象。 2. 原因:局部压力降低（漩涡、涡流）。 3. 后果:减少流量，引起流量、压力波动，使容积效率降低。 破坏连续性和动态性能，产生振动、噪声、冲击， 使材料气蚀，使元件寿命缩短。 4. 防止空穴现象的措施: 1）保持油液的压力高于空气分离压（如加大管径，减少损失）； 2）管路密封要好，防止空气渗入； 3）节流口前后的压力差要小，一般控制 * 一、液体的流动状态 1. 层流与紊流 1）层流：流动稳定，液体分层，各层无横向运动，没有明显的 流速脉动（即粘性力起主导作用）。 2）紊流：流动不稳定，液体不分层，有横向运动（惯性力起主 导作用）。 2. 雷诺数Re（层、紊流的判断准则，无因次） ——水力直径； A——通流面积； x——湿周，通流面积上液体与通道壁相接触的周界 长。 3. 临界雷诺数 Rec——一般由实验确定， 对金属光滑管Rec——2300 Re Rec——层流 Re Rec——紊流 Re的物理意义： 流动时惯性力与粘性力的比值。Re小，说明流动以粘性力为主，流动为层流；Re大，说明流动以惯性力为主，流动状态为紊流。 圆管 圆环管 二、沿程损失 ?PL 1. 原因:由于粘性及固体壁对液体的阻滞作用，在固体壁的法线方向形成速度梯度，使流层产生摩擦，再加上流体质点紊动而形成（粘性——摩擦——发热＋紊动）。 2. 计算公式 3. ?的确定 3. ?的确定 1）查图法 2）用图表计算 3）公式计算 3. ?的确定 3. ?的确定 三、局部损失 1. 原因 主要是漩涡造成的。 如在突然扩大时，由于流线不能折转，虽然流道突然扩大了，但由于惯性的作用，主流只能逐渐扩大，从而在突然扩大处形成漩涡区。该区的液体不参与主流运动，只能不断打旋，形成液体摩擦和液体碰撞现象，该区的能量损失等于液体质点失去的动能，相当于非弹性碰撞损失，所以漩涡损失又叫撞击损失。 三、局部损失 2. 计算 1）取控制体积如图：恰好包含所求点作用力影响的全部液体，并且流入流出界面