液压与气压传动 教学课件 作者 杨柳青 液压与气压传动第二章.ppt

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1、电子教案杨柳青主编液压与气压传动YEYAYUQIYACHUANDONG第二章液压流体力学基础本章应知本章应会1液压油的物理性质2液体静力学和动力学的基本规律3液体流动时的能量损失及对系统的影响4液压冲击和气穴现象及对液压系统的影响1液压油的正确选用2液体静力学和动力学的计算3管路压力损失和小孔缝隙流量的计算4分析液压冲击和气穴的产生原因及排除冲击和气穴故障的方法第一节二液压流体力学基础液压油一、液压油的物理性质1.液体的密度2.液体的可压缩性液体受压力作用而发生体积减小的性质称为液体的可压缩性。在液压油中应尽量减少气体的混入和其他易挥发性物质的含量，以减少对液压系统工作性能的不

2、良影响。3.液体的粘性与粘度(1)液体的粘性液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生一种内摩擦力，把液体的这一特性称为液体的粘性。第一节二液压流体力学基础液压油牛顿液体内摩擦定律:(2)液体的粘度表示粘性大小程度的物理量，称为粘度。1)动力粘度。单位为Pa·s(N·s/m2)第一节二液压流体力学基础液压油2)运动粘度。单位是m2/s。3)相对粘度。恩氏粘度°E(中国、德国、前苏联)、通用赛氏秒SSU(美国、英国)、商用雷氏秒R1S(英国、美国)和巴氏度°B(法国)。恩氏粘度与运动粘度间的换算关系为第一节二液压流体力学基础液压油二、液压油的品种及选择1.液压油的使用要求

3、2.液压油的品种3.液压油的选择1)工作压力2)运动速度3)环境温度4)液压泵的类型第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程一、液体的静力学基础1.液体的压力2.静止液体压力的分布及静力学基本方程小液柱的力学平衡方程为第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程即图2-4静止液体内压力分布规律a)压力分布b)假想液柱第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程当液面上只受大气压Pa作用时，则液体内任一点处的压力为对静止液体，如液面压力为p0，液面与基准水平面的距离为h0；液体内任一点的压力为p，与基准水平面的距离为h，则由静压力基本方程可得常量公式的物理意义为静止液体中任一质点的总能量保持

4、不变，即能量守恒。3.压力的表示方法及单位第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程图2-5绝对压力、相对压力和真空度第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程各种压力单位之间的换算关系如下：1Pa(帕)=1N／m21at(工程大气压)=1kgf/cm2=9.8×104N／m21mH2O(米水柱)=9.8×103N／m21mmHg(毫米汞柱)=1.33×102N／m24.帕斯卡原理在密闭容器内，施加于静止液体的压力可以等值地传递到液体各点。这就是帕斯卡原理，也称为静压传递原理。第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程在小活塞上应施加的力为图2-7帕斯卡原理的应用实例第二节第章二液压流体

5、力学基础液压传动基本方程5.液体对固体壁面的作用力当固体壁面为一平面时当固体壁面为一曲面时二、液体动力学(一)液体动力学的基本概念1.理想液体和恒定流动(1)理想液体与实际液体(2)恒定流动和非恒定流动第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程2.过流断面、流量和平均流速流过微小断面的流量为流过整个通流截面A的流量为第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程图2-9理想液体在直管中的流动图2-10流量和平均流速第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程对于实际液体的流动，假设通流截面上各点的流速均匀分布，液体以此均布流速v流过通流截面的流量等于以实际流速流过的流量，即由此得出通流截面上的

6、平均流速为3.流态和雷诺数英国物理学家雷诺发现了液体在管道中流动时存在两种流动状态，即层流和湍流。第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程图2-11雷诺实验装置对于非圆截面的管道第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程(二)流量连续性方程根据质量守恒定律，在单位时间内流过两个截面的液体质量相等,即若不考虑液体的压缩性，则有，得或写为常量这就是液流的流量连续性方程。第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程图2-12液流流量连续性方程推导图(三)伯努利方程1.理想液体伯努利方程第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程图2-14伯努利方程推导第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方

7、程根据能量守恒定律有常量常量常量第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程因两个截面是任意取的，因此可改写为常量常量常量第二节第章二液压流体力学基础液压传动基本方程理想液体的伯努利方程的物理意义为：在管内作稳定流动的理想流体具有压力能、位能和动能三种形式的能量，在任一截面上这三种能量可以互相转换，但其总和不变，即能量守恒。2.实际液体伯努利方程单位体积实际液体的伯努利方程为p1+ρgh1+ρα1