资源描述：
《间隙泄漏量的分析计算.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、设计·计算间隙泄漏量的分析计算周志鸿，闫建辉，刘连华（北京科技大学土木与环境工程学院，北京!+++,$）!#$$摘要：分析了液压元件间隙泄漏量常用公式!##"在实际应用中所存在!%"%的问题，提出了一个包含流体粘性效应与惯性效应的较为全面的泄漏量计算公式，这个公式实用于密封长度%从无穷大到零的情况，具有较好的通用性。关键词：间隙流动；惯性效应；粘性效应；泄漏量中图分类号：-.!$!"$&/文献标识码：0下式：!常用公式使用的局限性!#$$!#（!&!"($%）#"（%）"间隙流动又称缝隙流动，在液压技术!%"%中，常指油缸与活塞（柱塞），滑阀阀芯与阀式中$——内外圆柱
2、面的偏心率体等具有间隙配合的内外圆柱面之间的环’$#状缝隙流动。$!"!同心圆环缝隙的压差流动’——内外圆柱的偏心量常用的间隙流量计算公式为：!"$圆环缝隙的剪切流量!#$$如果内外圆柱之间有相对运动，则缝隙!"##"（!）!%"%剪切流动的流量公式为：式中!"——压差流动的泄漏量!#$!(#)#——圆柱面直径，一般取###!%!式中)——内外圆柱相对运动速度##（#!&#%）%!")压差流动与剪切流动同时作用时的流#!——外圆柱面直径量#%——内孔直径如果同时具有压差流动与剪切流动，则$——间隙高度流量公式为：!!#$$!#$$#（#’#）#&’&!#!&!#（!&
3、!"($%）#"*)!%%!"(%!%"%%"——流体动力粘度（$）%——间隙密封长度当#"与)的方向相同时取正号，相反#"——缝隙两端的压力降时取负号。!"%偏心圆环缝隙的压差流动在通常情况下，压差流动是起主要作用公式（!）被称为同心圆环的缝隙的压差的，而剪切流动是次要的，因此，公式（!）是流量公式，如果内外圆不同，则公式（!）变为主要的、基本的公式。我们称之为常用公式。$#凿岩机械气动工具，!""!（#）!"#常用公式在使用中出现的问题当流量"一定时，压差#%只与动力粘在进行液压凿岩机与液压锤的设计计算度"成正比关系，式（/）反映了间隙流动的与数值仿真计算时，人们
4、经常使用公式（$）%!&，粘性效应。也有使用公式（!）或公式（’）的%’&，但是无论’"’间隙流动进口起始段的惯性效应使用哪一个公式，都存在着以下问题：在缝隙流动的起始段，设有微小圆环体!#$$（!）当密封长度!很小时，"(#%积!#0(0)内的流体从**加速到*时，微小!’"!质量的动能增量为：的值很大，当!))!，流量"趋于无穷大，这与实际物理现象绝对不符。而液压元件实际工0+($!#0(0)（*’1**’）’况是密封长度!在*+!,-.之间反复变化。因此，上述公式在实际工况中无法通用，人们设**(*则0+($!#0(0)*’’!只好将!取为平均值，即!(!,-.
5、或强制使单位时间内的动能变化为：’!不小于某一数值，这样可使计算勉强进行0,(0+($!#0(*$0-’下去，但带来的后果自然是仿真计算的失将上式两边积分，得到惯性流动的总功真。率为：（’）常用公式（!）流量比实际大，当密封$长度!较小时，则计算的流量更大于实际的,($!#!*$0(（#）’.流量%$&。根据图!所示的受力分析，列出微小圆’间隙流量的影响因素环体积!#0(0)的力平衡方程为：%!#0(1（%20%）!#0(/（%/0%）!#0)0’"!粘性效应%!#0)(*将公式（!）变形得：10%0(/0%0)1*!’"!#%&’($"（/）0%0%!#$(0(0)
6、图!间隙流动力平衡方程示意图凿岩机械气动工具，!""!（#）$%因为缝隙流动一般都是层流，得剪切力&!$0+1#"!!!"，代入上式得：*间隙流动的通用计算公式"""!#$"$*/$已知流量求压力降#""#""%间隙流动总压力降可写为：积分得：!!$"#"$%&"%’#$!#$02%#$&$%#$&##""%$#"*)+$/#$/##$!/%（）%（）%,(**)#%,(#%,(根据边界条件："!&时!!&"!(时!!&$#"*-2$/##$!/%（）（2）%,(**)#%,(""$得到!!’（()"）#""%*/#已知压差求流量"$#$实际上，人们更多的是根据间隙上
7、、下设!’得到："%*游的压差求间隙泄漏量，将式（2）写为：#$#$#"*-2$/#!!’（(")"）（(）/%（）’#$!&#"*%,(**)#%,(将式（(）代入式（)）得：这是一个一元二次方程，它的根很容易$(#$求得：+!%,!）*（(")"#）*""（#-#"*$#"*#-2#$$#"*(（）%#$’$#$"%,(*)（%,(）#%,(*!%,）***#+)(）""/!（!（(")*(".*(")"##"*--2$*)（%,(）#$#$,!%,）*(（##"*$+&#*)（%,(）$#!-2$%,(*$%,(*#$%,(*#$*!（）#$#
