液壓流體力學知識ppt課件-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 （ 1） 在某溫度下 ， 取被測液體 200cm179。與其密度 ρ 的比值稱為運動粘度 ， 用 υ 表示 ， 即 υ =μ /ρ 單位：㎡ /S ， mm178。的單位： 帕 在工程上常用該粘度表示油液的粘度大小 。 從工程角度看液體幾乎不能抵抗拉力和切力的作用 ， 即使在一個微小的拉力和切力作用 ，液體都不能保持其原來的平衡狀態 ， 產生變形 ， 這種性質稱為 液體的流動性 。 其物理意義是 ： 溫度每升高 1度時，所發生的 體積 v的相對變化值。 單位體積內所含液體質量的多少。 乳化油 ——油包水乳化液、水包油乳化液。 液壓油的類型： 乳化型 液壓油 合成型 液壓油 礦物型 液壓油 常用液壓油 的類型有 礦物油（石油型） ——包括有 （ 1）機械油； （ 2）普通液壓油（其中加入抗氧劑，防銹劑，抗泡劑等添加劑）； （ 3）專用液壓油（航空液壓油，炮用液壓油，艦用液壓油等）； （ 4）汽機油； （ 5）柴油機油等。 一般機械油和液壓油的密度 =850～ 900kg/m179。表示 。 液體具有一定的體積 而無一定的形狀 ， 因此很容易改變其形狀 。 但較難接測量 。 動力粘度 181。 （ 2）運動粘度 運動粘度 （ kinematic viscosity) 在同一溫度下液體的動力粘度 181。 以被測液體的粘度相對于水的粘度的相比較的相對值。 c、 100176。 （ 見下圖液壓油的粘溫特性曲線 ） 液壓油的粘溫特性曲線 — 由于礦物油的組成 、 煉制方法等不同 ， 各種礦物油的粘度與溫度的關系也不一樣 ， 有時用粘度指數 （ V 當壓力在 32MPa以下時 ， 可不考慮壓力對粘度的影響 。 （ 1） 凝固點 當溫度降低到一定程度時 ， 油液失去了流動性 ，此時的溫度稱為液體的凝固點 。 (2)熱穩定性 當溫度升高時 ， 油液的化學反應加快 ， 油分子裂化并產生瀝青 、 焦油等樹狀的物質 。 ⒈ 防止氧化劑 能抑制氧化生酸 ， 又能在金屬表面形成防蝕保護層 ， 以避免酸性物質直接接處金屬 。 （ 一 ） 對液壓傳動用油的基本要求 ① 合適的黏度和良好的粘溫特性； ② 潤滑性能好； ③ 對密封材料的相容性； ④ 對氧化、乳化和剪切都有良好的穩定性，長期工作不易變質； ⑤ 抗泡沫性好、腐蝕性小； ⑥ 清潔度高，質地純潔，雜質少； ⑦ 燃點高、凝固點低； ⑧ 對人無害，成本低。 污染 對系統 造成的主要危害： ① 固體顆粒和膠狀生成物堵塞過濾器液壓泵運轉困難 ， 產生噪聲；堵塞元件的小孔或縫隙 ，使元件動作失靈； ② 微小固體顆粒會加速零件磨損 ， 磨傷密封元件 ， 使系統出現泄漏； ③ 水分和空氣的混入 ， 降低液壓油的潤滑能力 ，并使其氧化變質 ， 產生氣蝕 ， 加劇元件的損壞；使液壓系統出現振動 、 爬行等現象 。 一、靜止液體的壓力及特性 （一）靜壓力 （用 p表示） 定義： 液體處于相對靜止時，單位面積上所受力的大小稱靜壓力，簡稱壓力。 真空度： 如果液體中某點的壓力小于大氣壓力， 習慣稱“這一點具有真空”。 液體元件銘牌上標示的額度壓力和最大壓力等是指的是相對壓力（即表壓力 —通過儀表顯示出的壓力）。 因此，液壓系統中的壓力，是油液在系統中受到“前阻后推”的作用形成的。 23節 流動液體的性質 液壓系統工作時，將以一定的速度進行。 流量用 Q表示 ， Q=V/t=sl/t=vs 。 三、液體的伯努利定律（能量方程 ） 液體的伯努利定律（即能量方程） 液壓系統是利用有壓力的液體來傳遞能量的。 常數?????? 2221211222hgvgphgvgp??gp?gv22）或 Zh (理想液體伯努利方程的物理意義： 在密閉的管道內穩定流動的理想液體具有的壓力能、動能、勢能，它們之間可以相互轉化，但不管怎樣轉化，液體在管道中的任何一處的三種能量之和是一定的（即常數）。 公式推導： 動量變化： （ 1） 所以在時間間隔 dt內，控制容積中液體動量的變化應等于 BB`段液體與 AA`段液體動量之差（ m m2分別為 AA`、 BB`控制液體的質量）。 局部壓力損失： 液體流經的截面形狀、大小突然發生變化的管道區段或彎曲部分時所產生的壓力損失，稱局部壓力損失。 雷諾實驗 （動畫 23雷諾試驗 .swf） 通過雷諾實驗證明 :同一種液體在同一種管道中流動時，由于流速的不同形成完全不同的兩種流動狀態，故流速是決定液體流動狀態的一個重要因素。 由紊流轉變為層流時的 臨界雷諾數。 A過水斷面面積。 一般在 ，考慮一些因素 阻力系數取 。如果實際通過的流量不是 Q額 ，壓力損失的計算公式是： 式中： Q—通過閥的實際流量。 一般在兩局部之間直管的長度： L（ 10~20） d0 。 167。 取兩個過水斷面 1 22，以中心軸為基準（如圖） 。 S2小孔的過水斷面。隨著油溫的變化，液體的粘度將發生變化，流經細長小孔的流量將發生變化。在穩定運動的情況下，作用在液體薄層上的作用力應相互平衡，即： 作用在薄層兩側油液壓力產生的作用力 ： F=F1F2= p12yb p22yb 作用在薄層上下由內摩擦力產生的作用力 F180。 由 v180。 ，引起液壓沖擊。 當油液在系統中流動時，如果系統中某一處的壓力低于空氣從油液中分離出來的壓（即空氣分離壓力），原來溶解與油液中的空氣便迅速分離出來形成氣泡。 （三）危害 當液壓系統出現氣穴現象時，大量的氣泡破壞了液流的連續性，造成流量和壓力脈動，氣泡隨液流進入高壓區時又急劇破滅，以致引起局部液壓沖擊，發出噪聲并引起振動。增加零件的機械強度，提高零件表面加工粗糙度。 （ 3）閥口過小、局部阻力過大時將產生尖叫。 （ 4）發生爬行現象時引起的。 （四）減小或防止氣穴現象的措施 從氣穴現象發生的原因來看，主要是系統局部壓力低于空氣分離造成的。 （ 1）通道面積窄小。 ，盡量縮短管道長度。 26節 液壓沖擊、氣穴現象等 液壓系統工作時，由于各種原因產生振動、沖擊、噪聲、爬行、溫升、液壓沖擊及氣穴等現象，會給液壓系統的正常工作帶來不利的影響甚至引起液壓元件的損壞，在使用時應注意防止這些現象的產生。 （二）油液在具有相對運動的平面縫隙中流動 這樣的縫隙是由一個運動平面，一個固定平面組成的。 二、油液在縫隙中的流動 液壓元件中常見的縫隙有兩種： 兩縫隙之間有 固定式 的，有 相對運動式 的。 這是薄壁小孔的特點。 v178。 因此，弄清液體在縫隙與小孔中流動時的流量和壓力的變化規律，對于液體傳動系統的分析、計算具有很重要的意義。同時液體在管道中的流速不應過高，一般要求為： 液壓泵吸油管路根據直徑大小流速在 v~； 壓油管路： v3~5m/s ； 回油管路： v3m/s ； 溢流閥： v15m/s ； 安全閥： v30m/s ； 分析特點：在液壓系統中，絕大部分壓力損失將轉變為熱能，造成系統溫度升高，泄漏增大，以致影響系統的工作性能。在計算時，系統中總的壓力損失等于 加上 總的局部 壓力損失之和 總的沿程 壓力損失之和。 在這些地方液體的流動方向和流速發生改變，并形成了旋渦，液體質點互相撞擊，這是產生局部損失的主要原因。 推動液體運動的力的大小 P1 為： P1=（ p1 p2 ） πr178。 ?vd?Re若 Re值大， 維持液體質點作紊亂運動的慣性力對液體質點的運動起主導作用，液體處于紊流狀態 若 Re值小， 說明粘滯性內摩擦力對液體質點的運動起主導作用，控制質點不作紊亂運動，液體處于層流狀態。 以后使用的臨界雷諾數既是下臨界雷諾數。 （二） 紊流 液體分子除沿平行與管道軸線方向流動外還有其他方向不規則運動，出現雜亂的流動狀態。 24節 流動液體的壓力損失 一、液體壓力損失的原因及分類 （一）壓力損失產生的原因 液體流動時具有粘性，因此當它進行工作（流動）時，會消耗一部分能量，這種能量損耗 稱壓力損失。 是研究液體運動時動量的變化與作用在液體上的外力之間的關系。 B截面：過水斷面 SB，壓力 pB，流速 vB，基準 高 hB （或標號為 2）。 平均流速示意圖 →→→ 計算時都用平均值。 ：穩定流動 恒定流動示意 （動畫 22恒定流動 .swf） 液體流動時，液體中任一點的 壓力、速度、密度都不隨時間變化而變化的一種流動狀態。 計算方法： 首先應明確要計算的哪一方向上的力，建立坐標。 其表現方式，通過油壓千斤頂的工作過程得知： 小缸活塞面積 A1，施加的外力為 F1； 大缸活塞面積 A2，用來舉升重物 W。 ρ gh –為相對壓力。 二、壓力的表示方法及單位 表示方法 壓力的表示方法 絕對壓力 相對壓力 絕對壓力： 相對壓力： 以絕對真空度為基準度量的壓力。 （ 三 ） 污染的控制措施 （ 1） 力