第二章液壓傳動(dòng)的流體力學(xué)基礎(chǔ)

1、一、液體靜壓力及其特性一、液體靜壓力及其特性 液體靜力學(xué)研究靜止液體的力學(xué)規(guī)律和這些液體靜力學(xué)研究靜止液體的力學(xué)規(guī)律和這些規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。這里所說的靜力液體是指液體規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。這里所說的靜力液體是指液體處于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，因此液體不處于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，因此液體不顯示粘性，液體內(nèi)部無剪切應(yīng)力，只有法向應(yīng)力顯示粘性，液體內(nèi)部無剪切應(yīng)力，只有法向應(yīng)力即壓力。即壓力。二、液體靜壓力基本方程及其物理意義二、液體靜壓力基本方程及其物理意義三、壓力對(duì)固體壁面的總作用力三、壓力對(duì)固體壁面的總作用力1 1、靜壓力、靜壓力 靜壓力是指液體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其單位面靜壓力是指液體處于靜止?fàn)?/p>

2、態(tài)時(shí)，其單位面積上所收的法向作用力。靜壓力在液壓傳動(dòng)中簡積上所收的法向作用力。靜壓力在液壓傳動(dòng)中簡稱為壓力，而在物理學(xué)中則稱為壓強(qiáng)。稱為壓力，而在物理學(xué)中則稱為壓強(qiáng)。 可表示為：可表示為： P=F/AP=F/A一、液體靜壓力及其特性一、液體靜壓力及其特性 我國法定的壓力單位為牛頓我國法定的壓力單位為牛頓/ /米米2 2(N/m(N/m2 2) )，稱為，稱為帕斯卡，簡稱帕帕斯卡，簡稱帕(Pa)(Pa)。在液壓技術(shù)中，目前還采。在液壓技術(shù)中，目前還采用的壓力單位有巴用的壓力單位有巴(bar)(bar)和工程大氣壓、千克力每和工程大氣壓、千克力每平方米平方米(kgf(kgf/cm/cm ) )等。

3、等。液體靜壓力有兩個(gè)重要特性：液體靜壓力有兩個(gè)重要特性： （1 1）液體靜壓力的方向總是沿著作用面的法線方）液體靜壓力的方向總是沿著作用面的法線方向。這一特性可直接用液體的性質(zhì)來說明。液體向。這一特性可直接用液體的性質(zhì)來說明。液體只能保持一定的體積，不能保持固定的方向，不只能保持一定的體積，不能保持固定的方向，不能承受拉力和剪切力。所以只能承受法向壓力。能承受拉力和剪切力。所以只能承受法向壓力。 （2)2)靜止液體中任何一點(diǎn)所受到各個(gè)方向壓力都靜止液體中任何一點(diǎn)所受到各個(gè)方向壓力都相等。如果液體中某一點(diǎn)所受到的各個(gè)方向的壓相等。如果液體中某一點(diǎn)所受到的各個(gè)方向的壓力不相等，那么在不平衡力作用下

4、，液體就要流力不相等，那么在不平衡力作用下，液體就要流動(dòng)，這樣就破壞了液體靜止的條件，因此在靜止動(dòng)，這樣就破壞了液體靜止的條件，因此在靜止液體中作用于任一點(diǎn)的各個(gè)方向壓力必然相等。液體中作用于任一點(diǎn)的各個(gè)方向壓力必然相等。2 2、靜壓力特性、靜壓力特性二、液體靜壓力基本方程及其物理意義二、液體靜壓力基本方程及其物理意義 1、靜壓力基本方程、靜壓力基本方程 如圖所示容器中盛有液體，作用在液面上的壓如圖所示容器中盛有液體，作用在液面上的壓力為力為P P0 0，現(xiàn)在求離液面，現(xiàn)在求離液面h h深處深處A A點(diǎn)點(diǎn) 壓力，在液體內(nèi)取一個(gè)底面包含壓力，在液體內(nèi)取一個(gè)底面包含 A A點(diǎn)的小液柱，設(shè)其底部面積

5、為點(diǎn)的小液柱，設(shè)其底部面積為 A A，高為，高為h h。這個(gè)小液柱在重力這個(gè)小液柱在重力 及周圍液體的壓力作用下，處于及周圍液體的壓力作用下，處于 平衡狀態(tài)。則在垂直方向上的力平衡方程為平衡狀態(tài)。則在垂直方向上的力平衡方程為 P=pP=p0 0+gh=p+gh=p0 0+h +h 其中其中為液體的密度，為液體的密度， 為液體的重度。為液體的重度。上式即為靜壓力基本方程式，它說明了：上式即為靜壓力基本方程式，它說明了：（1 1）靜止液體中任意點(diǎn)的靜壓力是液體表面上的）靜止液體中任意點(diǎn)的靜壓力是液體表面上的壓力和液柱重力所產(chǎn)生的壓力之和。當(dāng)液面接觸壓力和液柱重力所產(chǎn)生的壓力之和。當(dāng)液面接觸大氣時(shí)，

6、大氣時(shí)，p p0 0為大氣壓力為大氣壓力p pa a，故有，故有 p=pp=pa a+ +h h 。（2 2）同一容器同一液體中的靜壓力隨深度的增加）同一容器同一液體中的靜壓力隨深度的增加線性地增加。線性地增加。（3 3）連通器內(nèi)，同一液體中深度相同的各點(diǎn)壓力）連通器內(nèi)，同一液體中深度相同的各點(diǎn)壓力都相等。都相等。 如圖所示為盛有液體的密閉容器，液面壓力如圖所示為盛有液體的密閉容器，液面壓力為為p p0 0。選擇一基準(zhǔn)水平面。選擇一基準(zhǔn)水平面(0(0 x x) )，根據(jù)靜壓力基本方，根據(jù)靜壓力基本方程式可確定距液面深度為程式可確定距液面深度為h h處處A A點(diǎn)的壓力點(diǎn)的壓力p p， 即即 p=

7、pp=p0 0+h=p+h=p0 0+(z+(z0 0-z) -z) 整理后得整理后得 P/+z=pP/+z=p0 0/+z/+z0 0= =常數(shù)常數(shù)式中式中z z實(shí)質(zhì)上表示了實(shí)質(zhì)上表示了A A點(diǎn)單位重量點(diǎn)單位重量 液體得位能。單位重量液體的位液體得位能。單位重量液體的位 能為能為mgzmgz/mg=z,z/mg=z,z又稱為位置水頭。又稱為位置水頭。2、靜壓力基本方程式的物理意義、靜壓力基本方程式的物理意義 如果在與如果在與A A點(diǎn)等高的容器上，接一根上端封閉點(diǎn)等高的容器上，接一根上端封閉并抽去空氣的玻璃管，可以看到在靜壓力作用下，并抽去空氣的玻璃管，可以看到在靜壓力作用下，液體將沿玻璃管上

8、升液體將沿玻璃管上升h hp p, ,根據(jù)上式對(duì)根據(jù)上式對(duì)A A點(diǎn)有：點(diǎn)有： 靜壓力基本方程式說明：靜止液體中單位重靜壓力基本方程式說明：靜止液體中單位重量液體的壓力能和位能可以相互轉(zhuǎn)換，但各點(diǎn)的量液體的壓力能和位能可以相互轉(zhuǎn)換，但各點(diǎn)的總能量保持不變，即總能量保持不變，即能量守恒能量守恒。p/+z=z+hp/+z=z+hp p，故，故 p/=hp/=hp p 這說明了這說明了A A處液體質(zhì)點(diǎn)由于受到靜壓力作用而處液體質(zhì)點(diǎn)由于受到靜壓力作用而具有具有mghmghp p的勢(shì)能，單位重量液體具有的勢(shì)能為的勢(shì)能，單位重量液體具有的勢(shì)能為h hp p。因?yàn)橐驗(yàn)閔 hp p=p/=p/，故，故p/p/為

9、為A A點(diǎn)單位重量液體的壓力能。點(diǎn)單位重量液體的壓力能。 以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫榛鶞?zhǔn)所表示的壓力，稱為以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫榛鶞?zhǔn)所表示的壓力，稱為相對(duì)壓力相對(duì)壓力。相對(duì)壓力也稱表壓力。相對(duì)壓力也稱表壓力。3、絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力和真空度、絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力和真空度 壓力有兩種表示方法：以絕對(duì)零壓力作為基壓力有兩種表示方法：以絕對(duì)零壓力作為基準(zhǔn)所表示的壓力，稱為準(zhǔn)所表示的壓力，稱為絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力。 相對(duì)壓力為負(fù)數(shù)時(shí)，工程上稱為相對(duì)壓力為負(fù)數(shù)時(shí)，工程上稱為真空度真空度。真。真空度的大小以此負(fù)數(shù)的絕對(duì)值表示。空度的大小以此負(fù)數(shù)的絕對(duì)值表示。顯然顯然 絕對(duì)壓力大氣壓力相對(duì)壓力（表壓力）絕對(duì)壓力大氣壓力相對(duì)壓力（表

10、壓力） 相對(duì)壓力（表壓力）絕對(duì)壓力大氣壓力相對(duì)壓力（表壓力）絕對(duì)壓力大氣壓力 真空度大氣壓力絕對(duì)壓力真空度大氣壓力絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力與真空度的相互關(guān)系絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力與真空度的相互關(guān)系如圖所示：如圖所示：絕 對(duì) 壓 力表 壓 力 （ 相 對(duì) 壓 力 ）真 空 度絕 對(duì) 壓 力大 氣 壓 力絕 對(duì) 真 空絕 對(duì) 壓 力 、 相 對(duì) 壓 力 與 真 空 度 間 的 相 互 關(guān) 系 由靜壓力基本方程式由靜壓力基本方程式 p=pp=p0 0+ +h h 可知，液體中可知，液體中任何一點(diǎn)的壓力都包含有液面壓力任何一點(diǎn)的壓力都包含有液面壓力p p0 0，或者說液體，或者說液體表面的壓力表面的壓力

11、p p0 0等值的傳遞到液體內(nèi)所有的地方。等值的傳遞到液體內(nèi)所有的地方。這稱為帕斯卡原理或靜壓傳遞原理這稱為帕斯卡原理或靜壓傳遞原理。4、壓力傳遞、壓力傳遞 通常在液壓系統(tǒng)的壓力管路和壓力容器中，通常在液壓系統(tǒng)的壓力管路和壓力容器中，由外力所產(chǎn)生的壓力由外力所產(chǎn)生的壓力p p0 0要比液體自重所產(chǎn)生的壓力要比液體自重所產(chǎn)生的壓力hh大許多倍。即對(duì)于液壓傳動(dòng)來說，一般不考慮大許多倍。即對(duì)于液壓傳動(dòng)來說，一般不考慮液體位置高度對(duì)于壓力的影響，可以認(rèn)為靜止液液體位置高度對(duì)于壓力的影響，可以認(rèn)為靜止液體內(nèi)各處的壓力都是相等的。體內(nèi)各處的壓力都是相等的。帕斯卡原理應(yīng)用實(shí)例帕斯卡原理應(yīng)用實(shí)例帕 斯 卡 原

12、 理 應(yīng) 用 實(shí) 例 圖中是運(yùn)用帕斯卡原理尋找推力和負(fù)載間關(guān)圖中是運(yùn)用帕斯卡原理尋找推力和負(fù)載間關(guān)系的實(shí)例。圖中垂直、水平液壓缸截面積為系的實(shí)例。圖中垂直、水平液壓缸截面積為A1、A2；活塞上負(fù)載為；活塞上負(fù)載為F1、F2。兩缸互相連通，構(gòu)成。兩缸互相連通，構(gòu)成一個(gè)密閉容器，則按帕斯卡原理，缸內(nèi)壓力到處一個(gè)密閉容器，則按帕斯卡原理，缸內(nèi)壓力到處相等，相等，p1=p2，于是，于是F2F1 . A2/A1，如果垂直液，如果垂直液缸活塞上沒負(fù)載，則在略缸活塞上沒負(fù)載，則在略去活塞重量及其它阻力去活塞重量及其它阻力時(shí)，不論怎樣推動(dòng)水平時(shí)，不論怎樣推動(dòng)水平液壓缸活塞，不能在液液壓缸活塞，不能在液體中形成

13、壓力。體中形成壓力。三、壓力對(duì)固體壁面的總作用力三、壓力對(duì)固體壁面的總作用力1 1、壓力作用在平面上的總作用力、壓力作用在平面上的總作用力 當(dāng)承受壓力作用的面是平面時(shí)，作用在該面上當(dāng)承受壓力作用的面是平面時(shí)，作用在該面上的壓力的方向是互相平行的。故總作用力的壓力的方向是互相平行的。故總作用力F F等于油等于油液壓力液壓力p p與承壓面積與承壓面積A A的乘積。即的乘積。即 F=pF=p. .A A 。對(duì)于圖中所示的液壓缸，油液壓力作用在活塞上對(duì)于圖中所示的液壓缸，油液壓力作用在活塞上的總作用力為：的總作用力為： F=pF=p. .A=pA=p. . D D2 2/4/4式中式中 p p油液的壓

14、力；油液的壓力； D D活塞的直徑?；钊闹睆?。2 2、油液壓力作用在曲面上的總作用力、油液壓力作用在曲面上的總作用力 當(dāng)承受壓力作用的表面是曲面時(shí)，作用在曲當(dāng)承受壓力作用的表面是曲面時(shí)，作用在曲面上的所有壓力的方向均垂直于曲面（如圖所面上的所有壓力的方向均垂直于曲面（如圖所示），圖中將曲面分成若干微小面積示），圖中將曲面分成若干微小面積dAdA，將作用，將作用力力dFdF分解為分解為x x、y y兩個(gè)方向上的分力，兩個(gè)方向上的分力，即即 F Fx xp p. .dAsindAsin = =p p. .A Ax x F FY Y= p= p. .dAcosdAcos =p=p. .A Ay y

15、 式中，式中，A Ax x、A Ay y分別是曲面在分別是曲面在x x和和y y方向上的投影面積。方向上的投影面積。所以總作用力所以總作用力 F=(FF=(Fx x2 2+F+Fy y2 2) )1/21/2結(jié)束結(jié)束 液體動(dòng)力學(xué)研究液體在外力作用下運(yùn)動(dòng)規(guī)律，液體動(dòng)力學(xué)研究液體在外力作用下運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即研究作用在液體上的力與液體運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。即研究作用在液體上的力與液體運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。由于液體具有粘性，流動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生摩擦力，因此由于液體具有粘性，流動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生摩擦力，因此研究液體流動(dòng)問題時(shí)必須考慮粘性的影響。研究液體流動(dòng)問題時(shí)必須考慮粘性的影響。一、幾個(gè)基本概念一、幾個(gè)基本概念二、液體流動(dòng)的連續(xù)性方

16、程二、液體流動(dòng)的連續(xù)性方程四四、液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程、液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程三、伯努利方程三、伯努利方程1、穩(wěn)定流動(dòng)和非穩(wěn)定流動(dòng)、穩(wěn)定流動(dòng)和非穩(wěn)定流動(dòng)一、幾個(gè)基本概念一、幾個(gè)基本概念 液體流動(dòng)時(shí)，若液體中任何一點(diǎn)的壓力，流速液體流動(dòng)時(shí)，若液體中任何一點(diǎn)的壓力，流速和密度都不隨時(shí)間變化，這種流動(dòng)稱為和密度都不隨時(shí)間變化，這種流動(dòng)稱為穩(wěn)定流動(dòng)穩(wěn)定流動(dòng)。反之，壓力，流速隨時(shí)間而變化的流動(dòng)稱為非反之，壓力，流速隨時(shí)間而變化的流動(dòng)稱為非穩(wěn)定穩(wěn)定流動(dòng)。流動(dòng)。如圖所示，從水箱中放水，如圖所示，從水箱中放水， 如果水箱上方有一補(bǔ)充水源，使如果水箱上方有一補(bǔ)充水源，使 水位水位H H保持不變，則水箱下部出

17、水保持不變，則水箱下部出水 口流出的液體中各點(diǎn)的壓力和速口流出的液體中各點(diǎn)的壓力和速 度均不隨時(shí)間變化，故為穩(wěn)定流度均不隨時(shí)間變化，故為穩(wěn)定流 動(dòng)。反之則為非穩(wěn)定流動(dòng)。動(dòng)。反之則為非穩(wěn)定流動(dòng)。概念概念： 為了便于導(dǎo)出基本方程，常假定液體既無為了便于導(dǎo)出基本方程，常假定液體既無粘性油不可壓縮，這樣的液體稱為粘性油不可壓縮，這樣的液體稱為理想液體理想液體。 實(shí)際液體實(shí)際液體則既有粘性又可壓縮。則既有粘性又可壓縮。2、理想液體與實(shí)際液體、理想液體與實(shí)際液體3、通流截面、流量和平均流量通流截面、流量和平均流量 垂直于液體流動(dòng)方向的截面稱為垂直于液體流動(dòng)方向的截面稱為通流截面通流截面 ，也叫也叫過流斷面

18、。過流斷面。 單位時(shí)間單位時(shí)間t t內(nèi)流過某通流截面的液體體積內(nèi)流過某通流截面的液體體積V V稱稱為為流量流量Q Q，即：，即： Q=V/t=vQ=V/t=vA (A-A (A-通流截面面積，通流截面面積，v v平均流速）平均流速） 可看出，可看出，平均流量平均流量為流量與通流面積之比。實(shí)為流量與通流面積之比。實(shí)際上由于液體具有粘性，液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，際上由于液體具有粘性，液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，通流截面上各點(diǎn)的流速是不相等的。管道中心處通流截面上各點(diǎn)的流速是不相等的。管道中心處流速最大；越靠近管壁流速越??；管壁處的流速流速最大；越靠近管壁流速越?。还鼙谔幍牧魉贋榱?。為方便起見，以后所指流速均為

19、平均流速。為零。為方便起見，以后所指流速均為平均流速。 當(dāng)液體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，根據(jù)質(zhì)量守當(dāng)液體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，管內(nèi)液體的質(zhì)量不會(huì)增多也不會(huì)減少，恒定律，管內(nèi)液體的質(zhì)量不會(huì)增多也不會(huì)減少，所以在單位時(shí)間內(nèi)流過每一截面的液體質(zhì)量必然所以在單位時(shí)間內(nèi)流過每一截面的液體質(zhì)量必然相等。如圖所示，管道的兩個(gè)通流面積分別為相等。如圖所示，管道的兩個(gè)通流面積分別為A A1 1、A A2 2，液體流速分別為，液體流速分別為v v1 1、v v2 2，液體的密度為，液體的密度為， 則則 vv1 1A A1 1=v=v2 2A A2 2= =常量常量即即: : v v1 1A A1 1

20、=v=v2 2A A2 2=Q=Q常量常量或或 v v1 1/v/v2 2=A=A2 2/A/A 二、液體流動(dòng)的連續(xù)性方程二、液體流動(dòng)的連續(xù)性方程 上式稱為連續(xù)性方程，它說明在同一管路中上式稱為連續(xù)性方程，它說明在同一管路中無論通流面積怎么變化，只要沒有泄漏，液體通無論通流面積怎么變化，只要沒有泄漏，液體通過任意截面的流量是相等的；同時(shí)還說明了在同過任意截面的流量是相等的；同時(shí)還說明了在同一管路中通流面積大的地方液體流速小。通流面一管路中通流面積大的地方液體流速小。通流面積小的地方則液體流速大；此外，當(dāng)通流面積一積小的地方則液體流速大；此外，當(dāng)通流面積一定時(shí)，通過的液體流量越大，其流速也越大。

21、定時(shí)，通過的液體流量越大，其流速也越大。 Q Q Q2 Q1 Q2 Q1 對(duì)于圖示的分支油路，顯然流進(jìn)的流量應(yīng)等對(duì)于圖示的分支油路，顯然流進(jìn)的流量應(yīng)等于流出的流量，故有于流出的流量，故有Q=QQ=Q1 1+Q+Q2 2。 理想液體沒有粘性，它在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)沒理想液體沒有粘性，它在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)沒有能量損失。根據(jù)能量守恒定律，同一管道每一有能量損失。根據(jù)能量守恒定律，同一管道每一截面上的總能量都是相等的。在圖中任意取兩個(gè)截面上的總能量都是相等的。在圖中任意取兩個(gè)截面截面A1 1和和A2 2，它們距離基準(zhǔn)水平面的坐標(biāo)位置分，它們距離基準(zhǔn)水平面的坐標(biāo)位置分別為別為Z1 1和和Z2 2，流速分別

22、為，流速分別為v1 1、v2 2， 壓力分別為壓力分別為p1 1和和p2 2，根據(jù)能量守，根據(jù)能量守 恒定律有：恒定律有： P P1 1/r+z/r+z1 1+v+v1 12 2/2g=P/2g=P2 2/r+z/r+z2 2+v+v2 22 2/2g /2g 可改寫成可改寫成 P/r+z+vP/r+z+v2 2/2g=/2g=常量常量三、伯努利方程三、伯努利方程1、理想液體的伯努力方程理想液體的伯努力方程以上兩式即為理想液體的伯努利方程，式中每一以上兩式即為理想液體的伯努利方程，式中每一項(xiàng)的量綱都是長度單位，分別稱為水頭、位置水項(xiàng)的量綱都是長度單位，分別稱為水頭、位置水頭和速度水頭。頭和速度

23、水頭。 伯努利方程的物理意義為：在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)伯努利方程的物理意義為：在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)的理想液體具有的理想液體具有壓力能、位能和動(dòng)能壓力能、位能和動(dòng)能三種形式的三種形式的能量。在任意截面上這三種能量都可以相互轉(zhuǎn)換，能量。在任意截面上這三種能量都可以相互轉(zhuǎn)換，但其總和保持不變但其總和保持不變。而靜壓力基本方程則是伯努而靜壓力基本方程則是伯努利方程（在速度為零時(shí)）的特例。利方程（在速度為零時(shí)）的特例。 實(shí)際液體具有粘性，當(dāng)它在管中流動(dòng)時(shí)，為實(shí)際液體具有粘性，當(dāng)它在管中流動(dòng)時(shí)，為克服內(nèi)摩擦阻力需要消耗一部分能量，所以實(shí)際克服內(nèi)摩擦阻力需要消耗一部分能量，所以實(shí)際液體的伯努利方程為：液體的伯努利方程

24、為： P P1 1/r+Z/r+Z1 1+V+V1 12 2/2g=P/2g=P2 2/r+Z/r+Z2 2+V+V2 22 2/2g+h/2g+hw w ( ( 注：注：h hw w以水頭高度表示的能量損失。以水頭高度表示的能量損失。) ) 當(dāng)管道水平放置時(shí)，由于當(dāng)管道水平放置時(shí)，由于z z1 1=z=z2 2，方程可簡化為：方程可簡化為：P P1 1/r+V/r+V1 12 2/2g=P/2g=P2 2/r+V/r+V2 22 2/2g+h/2g+hw w 當(dāng)管道為等徑直管且水平放置時(shí)，方程可簡化為：當(dāng)管道為等徑直管且水平放置時(shí)，方程可簡化為： P P1 1/r= P/r= P2 2/r+

25、h/r+hw w2、實(shí)際液體的泊努利方程、實(shí)際液體的泊努利方程3.伯努利方程應(yīng)用舉例伯努利方程應(yīng)用舉例(1)(1) 計(jì)算泵吸油腔的真空度或泵允許的最大吸油計(jì)算泵吸油腔的真空度或泵允許的最大吸油高度高度如圖所示，設(shè)泵的吸油口比油箱液高如圖所示，設(shè)泵的吸油口比油箱液高h(yuǎn) h，取油箱液面，取油箱液面I II I和泵進(jìn)口處截面和泵進(jìn)口處截面II-IIII-II列伯努利方程，并取截面列伯努利方程，并取截面I II I為基準(zhǔn)水平面。泵吸油口真空度為：為基準(zhǔn)水平面。泵吸油口真空度為：P P1 1/ /+v+v1 12 2/2g=/2g=P P2 2/ /+h+vh+v2 22 2/2g+h/2g+hw wP

26、 P1 1為油箱液面壓力為油箱液面壓力，P P2 2為泵吸油口的為泵吸油口的絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力泵從油管吸油 一般油箱液面與大氣相通，故一般油箱液面與大氣相通，故p p1 1為大氣為大氣壓力，即壓力，即p p1 1=p=pa a；v v2 2為泵吸油口的流速，一般為泵吸油口的流速，一般可取吸油管流速；可取吸油管流速；v v1 1為油箱液面流速，由于為油箱液面流速，由于v v1 1vv2 2，故，故v v1 1可忽略不計(jì)；可忽略不計(jì)；p p2 2為泵吸油口的絕為泵吸油口的絕對(duì)壓力，對(duì)壓力，h hw w為能量損失。據(jù)此，上式可簡化為能量損失。據(jù)此，上式可簡化成成 P Pa a/ /=P P2 2/ /

27、+h+vh+v2 22 2/2g+h/2g+hw w 泵吸油口真空度為泵吸油口真空度為 P Pa a-P-P2 2= =h+Ph+P2 2/2+/2+h hw w= =h+vh+v2 2/2+P/2+P 由上式可知，在泵的進(jìn)油口處有一定真空度，由上式可知，在泵的進(jìn)油口處有一定真空度，所謂吸油，實(shí)質(zhì)上是在油箱液面的大氣壓力作用所謂吸油，實(shí)質(zhì)上是在油箱液面的大氣壓力作用下把油壓入泵內(nèi)的過程。由上式還可看出，泵吸下把油壓入泵內(nèi)的過程。由上式還可看出，泵吸油口的真空度由三部分組成油口的真空度由三部分組成：（1）產(chǎn)生一定流速所需的壓力；）產(chǎn)生一定流速所需的壓力；（2）把油液提升到高度）把油液提升到高度h

28、所需的壓力；所需的壓力；（3）吸油管內(nèi)壓力損失。）吸油管內(nèi)壓力損失。 泵吸油口的真空度不能太大，即泵吸油口處泵吸油口的真空度不能太大，即泵吸油口處的絕對(duì)壓力不能太低。當(dāng)壓力低于大氣壓一定數(shù)的絕對(duì)壓力不能太低。當(dāng)壓力低于大氣壓一定數(shù)值時(shí)，溶解于油中的空氣便分離出來形成氣泡值時(shí)，溶解于油中的空氣便分離出來形成氣泡,這這種現(xiàn)象稱為種現(xiàn)象稱為氣穴氣穴。這時(shí)的絕對(duì)壓力稱為空氣分離。這時(shí)的絕對(duì)壓力稱為空氣分離壓壓pa a。氣泡被帶進(jìn)泵內(nèi)，在泵的壓油區(qū)遇到負(fù)載。氣泡被帶進(jìn)泵內(nèi)，在泵的壓油區(qū)遇到負(fù)載壓力，氣泡便破裂，在其破裂處，壓力和溫度急壓力，氣泡便破裂，在其破裂處，壓力和溫度急劇升高，引起強(qiáng)烈的沖擊和噪聲

29、。而且氣泡破裂劇升高，引起強(qiáng)烈的沖擊和噪聲。而且氣泡破裂時(shí)所產(chǎn)生的高壓高溫還會(huì)腐蝕機(jī)件，縮短泵的壽時(shí)所產(chǎn)生的高壓高溫還會(huì)腐蝕機(jī)件，縮短泵的壽命，這一現(xiàn)象稱為命，這一現(xiàn)象稱為氣蝕氣蝕。為避免產(chǎn)生氣蝕，必須。為避免產(chǎn)生氣蝕，必須限制真空度，其方法除了加大油管直徑等外，一限制真空度，其方法除了加大油管直徑等外，一般要限制泵的吸油高度般要限制泵的吸油高度h,允許的最大吸油高度計(jì)允許的最大吸油高度計(jì)算式為算式為: h（Pa a-Pg g)/-v-v2 22 2/2g-/2g- p/p/（2 2）計(jì)算泵的出口壓力）計(jì)算泵的出口壓力 如圖所示，泵驅(qū)動(dòng)液如圖所示，泵驅(qū)動(dòng)液壓缸克服負(fù)載而運(yùn)動(dòng)。設(shè)壓缸克服負(fù)載而運(yùn)

30、動(dòng)。設(shè)液壓缸中心距泵出口處的液壓缸中心距泵出口處的高度為高度為h，則可根據(jù)伯努，則可根據(jù)伯努利方程來確定泵的出口壓利方程來確定泵的出口壓力。選取力。選取I-I，II-II截面截面列伯努利方程以截面列伯努利方程以截面I I為基準(zhǔn)面。則有為基準(zhǔn)面。則有 P P1 1/ /+v+v1 12 2/2g=P/2g=P2 2/ /+v+v2 22 2/ /2g)+h+h2g)+h+hw w泵 出 口 壓 力 計(jì) 算因此泵的出口壓力為因此泵的出口壓力為 P P1 1=P=PL L+(v+(v1 12 2/2-v/2-v2 22 2/2)+/2)+h+Ph+P 在液壓傳動(dòng)中，油管中油液的流速一般不超在液壓傳動(dòng)

31、中，油管中油液的流速一般不超過過6m/s6m/s，而液壓缸中油液的流速更要低得多。因，而液壓缸中油液的流速更要低得多。因此計(jì)算出速度水頭產(chǎn)生的壓力和此計(jì)算出速度水頭產(chǎn)生的壓力和h h的值比缸的工的值比缸的工作壓力低得多，故在管道中，這兩項(xiàng)可忽略不計(jì)。作壓力低得多，故在管道中，這兩項(xiàng)可忽略不計(jì)。這時(shí)上式可簡化為這時(shí)上式可簡化為 P P1 1=P=PL L+ +P P 通過以上兩例分析，可將應(yīng)用伯努利通過以上兩例分析，可將應(yīng)用伯努利方程解決實(shí)際問題的一般方法歸納如方程解決實(shí)際問題的一般方法歸納如下：下：1.選取適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)水平面；選取適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)水平面；2.選取兩個(gè)計(jì)算截面；一個(gè)設(shè)在已知參數(shù)的斷選取兩

32、個(gè)計(jì)算截面；一個(gè)設(shè)在已知參數(shù)的斷面上，另一個(gè)設(shè)在所求參數(shù)的斷面上；面上，另一個(gè)設(shè)在所求參數(shù)的斷面上；3.按照液體流動(dòng)方向列出伯努利方程；按照液體流動(dòng)方向列出伯努利方程；4.若未知數(shù)的數(shù)量多于方程數(shù)，則必須列出其若未知數(shù)的數(shù)量多于方程數(shù)，則必須列出其他輔助方程，聯(lián)立求解。他輔助方程，聯(lián)立求解。四四、液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程、液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程1.動(dòng)量方程動(dòng)量方程在管流中，任意取出被通流截面在管流中，任意取出被通流截面1、2，截面上的，截面上的流速為流速為v1、v2。該段液體在。該段液體在t時(shí)刻的動(dòng)量為（時(shí)刻的動(dòng)量為（mv)，于是有：于是有： F （mv)/t)/tQ(Q(v2 v1）上式即

33、為上式即為液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程。 等式左邊為作用于控制體積上的全部等式左邊為作用于控制體積上的全部 外力之和，等式右邊為液體的動(dòng)量變外力之和，等式右邊為液體的動(dòng)量變 化率。上式表明：作用在液體控制體化率。上式表明：作用在液體控制體 積上的外力總和等于單位時(shí)間內(nèi)流出積上的外力總和等于單位時(shí)間內(nèi)流出 與流入控制表面的液體動(dòng)量之差。與流入控制表面的液體動(dòng)量之差。 2.動(dòng)量方程的應(yīng)用動(dòng)量方程的應(yīng)用（1 1）計(jì)算液體對(duì)彎管的作用力）計(jì)算液體對(duì)彎管的作用力 如圖所示彎管，取斷面如圖所示彎管，取斷面11和和22間的液體間的液體為控制體積。在控制表面上液體所受的總壓力為：為控制體積

34、。在控制表面上液體所受的總壓力為：P1=p1A, P2=p2A則在則在x方向上有作用分力方向上有作用分力Fx：Fx=P1-P2cos Qv(1-cos )在在y方向上有作用分力方向上有作用分力Fy:Fy=Qvsin +P2sin 所以彎管對(duì)液體的作用力為所以彎管對(duì)液體的作用力為：F=-（Fx2+Fy2)1/2液體對(duì)彎管的作用力與此大小相等，方向相反。液體對(duì)彎管的作用力與此大小相等，方向相反。液體對(duì)彎管的作用力(2)(2)求液流作用在滑閥閥芯上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力求液流作用在滑閥閥芯上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力兩圖中分別為液流流經(jīng)滑閥閥腔的兩種流動(dòng)情況兩圖中分別為液流流經(jīng)滑閥閥腔的兩種流動(dòng)情況作 用 在 滑 閥 上

35、的 穩(wěn) 態(tài) 液 動(dòng) 力 （）先列出圖先列出圖(a)的控制體積在閥芯軸線方向上的動(dòng)量的控制體積在閥芯軸線方向上的動(dòng)量方程求得閥芯作用于液體的力為：方程求得閥芯作用于液體的力為： F=Qv2cos90。Qv1cos =-Qv1cos A圖圖油液作用在閥芯上的力油液作用在閥芯上的力稱作穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力稱作穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力，其大小，其大小為：為： F=- F=Qv1cos ，F(xiàn)的方向與的方向與v1cos 一致。閥一致。閥芯上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力力圖使滑芯上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力力圖使滑閥閥口關(guān)閉。閥閥口關(guān)閉。作 用 在 滑 閥 上 的 穩(wěn) 態(tài) 液 動(dòng) 力 （）B圖圖對(duì)對(duì)b圖列出軸向動(dòng)量方程，閥芯作用于液體的力為：圖列出軸向動(dòng)量方程

36、，閥芯作用于液體的力為： F=Qv1cos -Qv2cos90。=Qv1cos 作用于閥芯的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力作用于閥芯的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力F=-F=- Qv2cos ,F與與v2cos 方向相反，方向相反，F(xiàn)力也是力圖使閥口關(guān)閉。力也是力圖使閥口關(guān)閉。 一般情況下，液流通過閥口作用于滑閥的穩(wěn)態(tài)一般情況下，液流通過閥口作用于滑閥的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力，在方向上總是力圖使閥口關(guān)閉，其大小液動(dòng)力，在方向上總是力圖使閥口關(guān)閉，其大小為：為： F=Qvcos 式中式中 v滑閥閥口處液流的流速；滑閥閥口處液流的流速； v與閥芯軸線的夾角，稱為射流角。與閥芯軸線的夾角，稱為射流角。結(jié)束結(jié)束 實(shí)際液體具有粘性，在液體流動(dòng)時(shí)就有力，為

37、實(shí)際液體具有粘性，在液體流動(dòng)時(shí)就有力，為了克服阻力，就必然要消耗能量，這樣就有能量了克服阻力，就必然要消耗能量，這樣就有能量損失。能量損失主要表現(xiàn)為壓力損失，這就是實(shí)損失。能量損失主要表現(xiàn)為壓力損失，這就是實(shí)際液體伯努利方程中最后一項(xiàng)的意義。際液體伯努利方程中最后一項(xiàng)的意義。 壓力損失過大，將使功率消耗增加，油液發(fā)熱，壓力損失過大，將使功率消耗增加，油液發(fā)熱，泄漏增加，效率降低，液壓系統(tǒng)性能變壞。因此泄漏增加，效率降低，液壓系統(tǒng)性能變壞。因此在液壓技術(shù)中正確估算壓力損失的大小，從而找在液壓技術(shù)中正確估算壓力損失的大小，從而找到減少壓力損失的途徑。到減少壓力損失的途徑。 液壓系統(tǒng)中的壓力損失分為

38、兩類：液壓系統(tǒng)中的壓力損失分為兩類：一是油液流經(jīng)直管時(shí)的壓力損失，稱為一是油液流經(jīng)直管時(shí)的壓力損失，稱為沿程壓力沿程壓力損失損失。這類壓力損失是由液體流動(dòng)時(shí)的內(nèi)摩擦力。這類壓力損失是由液體流動(dòng)時(shí)的內(nèi)摩擦力引起的。引起的。二是油液流經(jīng)局部障礙時(shí)，由于液流的方向和速二是油液流經(jīng)局部障礙時(shí)，由于液流的方向和速度突然變換，在局部區(qū)域形成漩渦，引起液體質(zhì)度突然變換，在局部區(qū)域形成漩渦，引起液體質(zhì)點(diǎn)相互撞擊和劇烈摩擦因而產(chǎn)生的壓力損失，這點(diǎn)相互撞擊和劇烈摩擦因而產(chǎn)生的壓力損失，這種損失稱為種損失稱為局部壓力損失。局部壓力損失。 沿程壓力損失的大小與液體流動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，沿程壓力損失的大小與液體流動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，因

39、此下面將首先介紹液體的兩種流態(tài)和判別準(zhǔn)則。因此下面將首先介紹液體的兩種流態(tài)和判別準(zhǔn)則。 層流：層流：液體中質(zhì)點(diǎn)沿管道作直線運(yùn)動(dòng)而沒有橫液體中質(zhì)點(diǎn)沿管道作直線運(yùn)動(dòng)而沒有橫向運(yùn)動(dòng)，既液體作分層流動(dòng)，各層間的流體互不向運(yùn)動(dòng)，既液體作分層流動(dòng)，各層間的流體互不混雜。如圖所示。混雜。如圖所示。 紊流紊流: : 液體中質(zhì)點(diǎn)除沿管道軸線運(yùn)動(dòng)外，還有橫液體中質(zhì)點(diǎn)除沿管道軸線運(yùn)動(dòng)外，還有橫向運(yùn)動(dòng)，呈現(xiàn)紊亂混雜狀態(tài)。向運(yùn)動(dòng)，呈現(xiàn)紊亂混雜狀態(tài)。雷諾系數(shù)雷諾系數(shù) R RC C=V=V. .D/D/ 油液在直管中流動(dòng)的沿程壓力損失可用達(dá)西油液在直管中流動(dòng)的沿程壓力損失可用達(dá)西公式表示：公式表示： PP=(l/d)(v=

40、(l/d)(v2 2/2) /2) 式中式中 沿程阻力系數(shù)；沿程阻力系數(shù)；l l直管長度；直管長度； d d 管道直徑；管道直徑； v v油液的平均流速；油液的平均流速； 油液密度。油液密度。 公式說明了壓力損失公式說明了壓力損失PP與管道長度及流速與管道長度及流速v v的平的平方成正比，而與管子的內(nèi)徑成反比。至于油液的方成正比，而與管子的內(nèi)徑成反比。至于油液的粘度，管壁粗糙度和流動(dòng)狀態(tài)等都包含在粘度，管壁粗糙度和流動(dòng)狀態(tài)等都包含在內(nèi)。內(nèi)。1. .層流時(shí)沿程阻力系數(shù)層流時(shí)沿程阻力系數(shù) 的確定的確定設(shè)液體在一直徑為設(shè)液體在一直徑為d的圓管中作層流運(yùn)動(dòng)，在液流的圓管中作層流運(yùn)動(dòng)，在液流中取微小圓柱

41、體，直徑為中取微小圓柱體，直徑為2r，長為，長為l。作用在這小。作用在這小圓柱體上的兩端壓力（圓柱體上的兩端壓力（p1,p2)和和圓柱兩側(cè)的剪切應(yīng)力圓柱兩側(cè)的剪切應(yīng)力(粘性力粘性力 )可求得管中流速分布的表達(dá)式為可求得管中流速分布的表達(dá)式為U=(p1-p2)/4 l(d2/4-r2)在管中心處，流速最大，其值為在管中心處，流速最大，其值為Umax=(p1-p2)/16 l.d2 v u圓 管 中 液 體 作 層 流 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 的 速 度 分 布 規(guī) 律（1 1）液流在直管中流動(dòng)時(shí)的速度分布規(guī)律）液流在直管中流動(dòng)時(shí)的速度分布規(guī)律（2 2）圓管中的流量）圓管中的流量 在單位時(shí)間內(nèi)液體流經(jīng)直管的流

42、量在單位時(shí)間內(nèi)液體流經(jīng)直管的流量Q就是該拋就是該拋物線體的體積，其值可由積分求得。物線體的體積，其值可由積分求得。Q= 0d/2u.2 r.dr= (p1-p2)/2 l. 0d/2(d2/4- r2)rdr= d4(p1-p2)/128 l= d4 p/128 l式中式中 d管道內(nèi)徑；管道內(nèi)徑； l直管長度；直管長度； 油液的動(dòng)力粘度；油液的動(dòng)力粘度； p壓力損失或壓力降。壓力損失或壓力降。平均流速平均流速v=Q/A=( d4/128 l). p/( d2/4)=32 l. p（3 3）沿程阻力系數(shù)）沿程阻力系數(shù) 層流時(shí)沿程阻力系數(shù)層流時(shí)沿程阻力系數(shù) 的理論值為：的理論值為： =64/Re水

43、的實(shí)際阻力系數(shù)和理論值很接近。水的實(shí)際阻力系數(shù)和理論值很接近。液壓油在金屬管中流動(dòng)時(shí)，常?。阂簤河驮诮饘俟苤辛鲃?dòng)時(shí)，常?。?=75/Re在橡皮管中流動(dòng)時(shí)，取在橡皮管中流動(dòng)時(shí)，取 =80/Re 在這里應(yīng)注意，層流的壓力損失在這里應(yīng)注意，層流的壓力損失 p與流速與流速v的的一次方程成正比，因?yàn)樵谝淮畏匠坛烧?，因?yàn)樵?的分母中包含有的分母中包含有v的因的因子。子。2.紊流時(shí)沿程阻力系數(shù)紊流時(shí)沿程阻力系數(shù) 紊流流動(dòng)時(shí)的能量損失比層流時(shí)要大，截面紊流流動(dòng)時(shí)的能量損失比層流時(shí)要大，截面上速度分布也與層流時(shí)不同，除靠近管壁處速度上速度分布也與層流時(shí)不同，除靠近管壁處速度較低外，其余地方速度接近于最大值。較

44、低外，其余地方速度接近于最大值。其阻力系數(shù)其阻力系數(shù) 由試驗(yàn)求得。由試驗(yàn)求得。 當(dāng)當(dāng)2.3x103Re7D/d7時(shí)，收縮作用不受大孔側(cè)時(shí)，收縮作用不受大孔側(cè)壁的影響，稱為完全收縮。壁的影響，稱為完全收縮。 推導(dǎo)出通過薄壁小孔的流量：推導(dǎo)出通過薄壁小孔的流量： Q=aQ=ac cv vc c= =C CC C a av vc c=C=CC CC CV Va(2/pa(2/pc c) )1/21/2= =C Cd da(2/a(2/）ppc c 1/21/2 必須指出，當(dāng)液流通過控制閥口時(shí)，要確定必須指出，當(dāng)液流通過控制閥口時(shí)，要確定其收縮斷面的位置，測定收縮斷面的壓力其收縮斷面的位置，測定收縮斷

45、面的壓力pc是十是十分困難的，也無此必要。一般總是用閥的進(jìn)、出分困難的，也無此必要。一般總是用閥的進(jìn)、出油口兩端的壓力差油口兩端的壓力差pp=p1-1-p2 2來代替，來代替， ppc c=p1-1-pc c 。故上式可改寫為：。故上式可改寫為： Q=Cq q.a(2/ p)1/2 由伯努利方程可知，故由伯努利方程可知，故Cq q要比要比Cd d略大一些，略大一些，一般在計(jì)算時(shí)取一般在計(jì)算時(shí)取Cq q=0.620.63，Cq q稱為流量系稱為流量系數(shù)。數(shù)。2、流經(jīng)細(xì)長小孔的流量、流經(jīng)細(xì)長小孔的流量 所謂細(xì)長小孔，一般是指長徑比所謂細(xì)長小孔，一般是指長徑比l/d4l/d4的小孔。的小孔。在液壓技

46、術(shù)中常作為阻尼孔。如圖所示。在液壓技術(shù)中常作為阻尼孔。如圖所示。 油液流經(jīng)細(xì)長小孔時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)一般為層流，因油液流經(jīng)細(xì)長小孔時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)一般為層流，因此可用液流流經(jīng)圓管的流量公式，此可用液流流經(jīng)圓管的流量公式，即：即： Q=(dQ=(d4 4/128l)/128l)pp 從上式可看出，油液流經(jīng)細(xì)長小孔的流量和小從上式可看出，油液流經(jīng)細(xì)長小孔的流量和小孔前后壓差成正比，而和動(dòng)力粘度孔前后壓差成正比，而和動(dòng)力粘度成反比，因成反比，因此流量受油溫影響較大，這是和薄壁小孔不同的。此流量受油溫影響較大，這是和薄壁小孔不同的。 液壓元件各零件間如有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就必須液壓元件各零件間如有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就必須有一定

47、的配合間隙。液壓油就會(huì)從壓力較高的有一定的配合間隙。液壓油就會(huì)從壓力較高的配合間隙流到大氣中或壓力較低的地方，這就配合間隙流到大氣中或壓力較低的地方，這就是是泄漏泄漏。泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。泄漏主要。泄漏主要是有壓力差與間隙造成的。泄漏是有壓力差與間隙造成的。泄漏 量與壓力差的乘積便是功率損失，量與壓力差的乘積便是功率損失， 因此泄漏的存在將使系統(tǒng)效率降因此泄漏的存在將使系統(tǒng)效率降 低。同時(shí)功率損失也將轉(zhuǎn)化為熱低。同時(shí)功率損失也將轉(zhuǎn)化為熱 量，使系統(tǒng)溫度升高，進(jìn)而影響量，使系統(tǒng)溫度升高，進(jìn)而影響 系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)的性能。二、液流流經(jīng)細(xì)縫的流量二、液流流經(jīng)細(xì)縫的流量內(nèi)泄漏

48、外泄漏 （1 1）流經(jīng)同心圓柱環(huán)形間隙的流量）流經(jīng)同心圓柱環(huán)形間隙的流量 如圖所示可得出流經(jīng)同心圓柱環(huán)形間隙的流量為如圖所示可得出流經(jīng)同心圓柱環(huán)形間隙的流量為 Q=vQ=vA=(p/12l)A=(p/12l)2 2dd =(d=(d3 3/12l)p/12l)p上式即為通過同心圓環(huán)間隙上式即為通過同心圓環(huán)間隙 的流量公式。它說明了流量的流量公式。它說明了流量 與與pp和和3 3成正比，即間隙成正比，即間隙 稍有增大，就會(huì)引起泄漏稍有增大，就會(huì)引起泄漏 大量增加。大量增加。 t 在實(shí)際工作中，圓柱與孔的配合很難保持同在實(shí)際工作中，圓柱與孔的配合很難保持同心，往往有一定偏心，偏心量為心，往往有一定

49、偏心，偏心量為e e，通過此偏心圓，通過此偏心圓柱形間隙的泄漏量可按下式計(jì)算柱形間隙的泄漏量可按下式計(jì)算: : Q=(dQ=(d3 3/12l)p(1+1.5/12l)p(1+1.52 2) ) 從上式可知，通過同心圓環(huán)形間從上式可知，通過同心圓環(huán)形間 隙的流量公式只不過是隙的流量公式只不過是=0=0時(shí)偏心時(shí)偏心 園環(huán)形間隙流量公式的特例。當(dāng)完全偏心時(shí)園環(huán)形間隙流量公式的特例。當(dāng)完全偏心時(shí)e=,=1,e=,=1,此時(shí)此時(shí) Q Q(2.5d(2.5d3 3/12l/12l）pp 可見，完全偏心時(shí)的泄漏量是同心時(shí)的可見，完全偏心時(shí)的泄漏量是同心時(shí)的 2.52.5倍。倍。（2 2）流經(jīng)偏心園環(huán)形間隙

50、的流量）流經(jīng)偏心園環(huán)形間隙的流量 圖為一平面縫隙，液壓油在壓力差圖為一平面縫隙，液壓油在壓力差pp作作用下自左向右流動(dòng)。此平面隙縫可以看作是用下自左向右流動(dòng)。此平面隙縫可以看作是同心圓環(huán)形間隙的展開，故可用平面隙縫的同心圓環(huán)形間隙的展開，故可用平面隙縫的寬度寬度b b代替同心圓環(huán)形間隙流量公式中的代替同心圓環(huán)形間隙流量公式中的 d d，即得即得平行平面隙縫的流量公式：平行平面隙縫的流量公式： Q=bQ=b3 3/12l/12lpp3 圖為相距間隙圖為相距間隙很小的二平行很小的二平行圓盤，液流由中心向四周沿徑向圓盤，液流由中心向四周沿徑向呈放射形流出。柱塞泵和馬達(dá)中呈放射形流出。柱塞泵和馬達(dá)中的

51、滑閥和斜盤之間，噴嘴擋板閥的滑閥和斜盤之間，噴嘴擋板閥的噴嘴擋板之間以及某些靜壓支的噴嘴擋板之間以及某些靜壓支承均屬這種結(jié)構(gòu)。其流量可按下承均屬這種結(jié)構(gòu)。其流量可按下式計(jì)算：式計(jì)算：Q=Q=3 3p/6ln(R/rp/6ln(R/r） R R圓盤的外半徑；圓盤的外半徑；r r圓盤中心圓盤中心孔半徑；孔半徑； 油液的動(dòng)力粘度。油液的動(dòng)力粘度。 pp進(jìn)口壓力與出口壓力之差。進(jìn)口壓力與出口壓力之差。結(jié)束結(jié)束 在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因，液體壓力在在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因，液體壓力在一瞬間會(huì)突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種一瞬間會(huì)突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為液壓沖擊液壓沖擊。 液壓沖擊產(chǎn)生的壓力峰值往往比正常工作壓力液壓沖擊產(chǎn)生的壓力峰值往往比正常工作壓力高好幾倍，且常伴有噪聲和振動(dòng)，從而損壞液壓元高好幾倍，且常伴有噪聲和振動(dòng)，從而損壞液壓元件、密封裝置、管件件、密封裝