液压与气压传动 第1章 液压传动基础

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1、第一篇液压传动第1章液压传动基础液压传动的工作原理及组成1.1液压传动的特点1.2液压油1.3液压传动基本理论1.41.1液压传动的工作原理及组成液压传动是用液体作为工作介质，在密封的回路里，利用液体的压力能进行能量传递的传动方式。1.1.1液压传动的工作原理图1.1液压千斤顶工作原理图1—杠杆；2—小液压缸；3—小活塞；4、7—单向阀；5—吸油管；6、10—管道；8—大活塞；9—大液压缸；11—截止阀；12—油箱1.1.2液压传动系统的组成图1.2机床工作台液压传动系统1—油箱；2—过滤器；3—液

2、压泵；4—溢流阀；5—节流阀；6—换向阀；7—液压缸；8—工作台1.1.3液压传动系统的图形符号1.2液压传动的特点1.2.1液压传动的优点1.2.2液压传动的缺点1.3液压油液压油既是液压系统中传递功率的介质，又是液压元件的冷却、防锈和润滑剂。1.3.1液压油的主要性质1．密度密度是单位体积液压油的质量：(kg/m3)2．黏性液体在外力作用下流动或有流动趋势时，分子间的内聚力会阻碍分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的黏性。图1.3液体粘性示意图内摩擦力表达式：黏性的大小用黏度表示

3、。黏度可分为绝对黏度和相对黏度，绝对黏度包括动力黏度和运动黏度。（1）动力黏度液体单位面积上的内摩擦力的表达式：（N·s/m2）动力黏度是液体在单位速度梯度下流动时，接触液层间单位面积上的内摩擦力。（2）运动黏度力黏度与液体密度的比值叫运动黏度，用表示。（m2/s）3．黏温特性和黏压特性黏度随着压力的变化而变化的特性叫黏压特性。黏度随着温度的变化而变化的特性叫黏温特性。4．可压缩性液体的可压缩性是指液体受压力作用而发生体积缩小的性质。液体在单位压力变化下的体积相对变化量，称为液体的压缩系数k

4、，即。液体压缩系数k的倒数K，称为液体的体积模量，即。图1.4典型液压油的粘温特性曲线①—矿油型通用液压油；②—矿油型高黏度指数液压油；③—水包油乳化液；④—水-乙二醇液；⑤—磷酸酯液5．其他性质1.3.2液压油的种类表1.1液压油的主要类型及其特性和用途1.3.3液压油的使用1．液压油的选择原则（1）液压泵的类型。（2）液压系统的工作压力。（3）运动速度。（4）环境条件（包括温度、室内、露天、水下等）。（5）防污染的要求。（6）技术经济性（包括价格、使用寿命、维护保养的难易程度等）。2．品种和

5、黏度的选用3．使用（1）对长期使用的液压油，应使其长期处于低于它开始氧化的温度下工作。（2）在储存、搬运及加注过程中，应防止油液被污染。（3）对油液定期抽样检验，并建立定期换油制度。（4）油箱的储油量应充分，以利于液压系统的散热。（5）保持液压系统的密封良好，一旦有泄漏就应立即排除。4．液压油的污染及其控制1.4液压传动基本理论1.4.1液体静力学基础1．压力及其表示液体单位面积上所受的法向力，物理学中称压强，液压传动中习惯称压力。通常以p表示：液体的静压力具有以下两个重要特性。（1）液体静压力的方

6、向总是作用在内法线方向上。液体在静止状态下不呈现粘性，内部不存在切向剪应力而只有法向应力，垂直并指向于承压表面。（2）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。如果有一方向压力不等，液体就会流动。2．液体静压力基本方程p=p0gh由液体静压力基本方程可知，重力作用下的静止液体的压力分布特征如下。（1）静止液体中任一点处的压力由两部分组成：液面压力p0和液体自重所形成的压力gh。（2）静止液体内压力沿液体深度呈线性规律分布。（3）离液面深度相同处各点的压力均相等，压力相等的点组成的面叫等压

7、面。3．静压传递原理4．液体对壁面的作用力1.4.2液体动力学基础1．基本概念（1）理想液体和稳定流动（2）通流截面、流量和平均流速2．液体流动的连续性方程3．伯努利方程4．动量方程1.4.3液流的压力损失1．液体的流态和雷诺数2．液流的压力损失1.4.4小孔和缝隙的流量1．小孔的流量2．缝隙的流量1.4.5气穴现象和液压冲击1．空穴现象2．液压冲击