液壓與氣壓傳動(dòng)課件

第一篇液壓傳動(dòng)第一章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)1/113本章重點(diǎn)內(nèi)容1)液壓油物理性質(zhì)，液壓油選用。2)液壓傳動(dòng)基本原理，即連續(xù)性方程和伯努力方程，液體流經(jīng)管路壓力損失等。3)孔口流動(dòng)特性。2/113本章目錄第一節(jié)液壓油液第二節(jié)流體靜力學(xué)第三節(jié)流體動(dòng)力學(xué)第四節(jié)管道流動(dòng)第五節(jié)孔口流動(dòng)第六節(jié)縫隙流動(dòng)3/113第一節(jié)液壓油液

在液壓系統(tǒng)中，最常用工作介質(zhì)是液壓油，液壓油是傳遞信號(hào)和能量工作介質(zhì)。同步，還起到潤滑，冷卻和防銹等方面作用。液壓系統(tǒng)能否可靠和有效地工作，在很大程度上取決于液壓油。4/113一、液壓油液性質(zhì)（一）密度和重度：密度ρ：單位Kg/m3

對(duì)勻質(zhì)液體：單位體積內(nèi)所含質(zhì)量。ρ=m/V在液壓系統(tǒng)中一般液壓油密度：

ρ=900Kg/m35/113

重度γ

：單位N/m3

對(duì)勻質(zhì)液體：單位體積內(nèi)所含重量。

γ=G/V重度與密度關(guān)系：γ=G/V=mg/V=ρg

則：

ρ=γ/g則:γ=ρg=900×9.81=8.8×103

N/m36/113（二）可壓縮性體積壓縮系數(shù)κ：受壓液體在單位壓力變化下液體體積相對(duì)變化量。液體體積彈性模量K：產(chǎn)生單位體積相對(duì)變化量所需要壓力增量?！鱒7/113（三）粘性粘性：流體在外力作用下流動(dòng)時(shí)，分子間內(nèi)聚力為了妨礙分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力。1、粘性意義式中：μ—百分比常數(shù)，稱粘度系數(shù)或動(dòng)力粘度。

du/dy

—速度梯度，即液層相對(duì)速度對(duì)液層距離變化率。相鄰兩油層間內(nèi)摩擦力8/113切應(yīng)力：單位面積上摩擦力（1）動(dòng)力粘度μ：稱為牛頓液體內(nèi)摩擦定律2、液體粘度當(dāng)：du/dy=1時(shí)，μ=τ由此可知?jiǎng)恿φ扯圈蹋菏侵杆趩挝凰俣忍荻认铝鲃?dòng)時(shí)單位面積上產(chǎn)生內(nèi)摩擦力。9/113動(dòng)力粘度μ單位：CGS制中常用P（泊）1cP（厘泊）=10-2P（泊）SI單位：Pa·s（帕·秒）1Pa·s=1N·s/m2換算關(guān)系：1Pa·s=10P=103cP10/113（2）運(yùn)動(dòng)粘度ν

：

液體動(dòng)力粘度與其密度比值，稱為運(yùn)動(dòng)粘度。ν=μ/ρ運(yùn)動(dòng)粘度ν單位：CGS制中常用cm2/s：st（沲）1cst（厘沲）=1mm2/s=10-2st（沲）=10-2cm2/sSI單位：m2/s1m2/s=104St=106cst工程中常用它來標(biāo)志液體粘度。如液壓油牌號(hào)，就是這種油液在40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度平均值，如L-AN32液壓油即表達(dá)這種油在40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度平均值為32cst。11/1133、相對(duì)粘度：相對(duì)粘度又稱條件粘度，是工程上常用一種簡便測定辦法，我國用是恩氏粘度：式中：t1—200cm3被測液體，在溫度為t℃（液壓油為20、50、100℃）下，通過Φ=2.8mm小孔所需時(shí)間。t2—200cm3蒸餾水，在溫度為20℃下，通過同一小孔所需時(shí)間。則：12/113粘度與壓力、溫度關(guān)系：

壓力增加，粘度增大。但在液壓系統(tǒng)使用壓力范圍內(nèi)，增大數(shù)值很小，可忽視不計(jì)。溫度升高,粘度下降。不一樣油液有不一樣粘度溫度變化關(guān)系，這種關(guān)系叫做油液粘溫特性。油液粘度變化直接影響液壓系統(tǒng)性能和泄漏量,因此希望粘度隨溫度變化越小越好。13/113粘度與溫度關(guān)系：14/113二、對(duì)液壓油要求和選用：（一）要求1）粘度合適，粘溫特性要好；2）油液純凈，不含雜質(zhì)（化學(xué)及機(jī)械雜質(zhì)）；15/1133）凝固點(diǎn)要低，以防寒冷凝固；閃點(diǎn)和燃點(diǎn)要高，以防燃燒；4）潤滑性能好；5）其他：抗泡沫性和抗乳化性好；材料相容性好；無毒，價(jià)格便宜。16/113（二）選用1）工作壓力：高－選粘度大，低－選粘度??；2）環(huán)境溫度：高－選粘度大，低－選粘度??；3）工作部件運(yùn)動(dòng)速度：高－選粘度小，低－選粘度大。4）液壓泵類型：各類泵適用粘度范圍見書中表1－4。返回目錄17/113第二節(jié)流體靜力學(xué)

hydrostatics一、液體靜壓力及其性質(zhì)：1、液體壓力（靜壓力）p：液體內(nèi)某點(diǎn)處單位面積上所受法向力，叫液體壓力：對(duì)于均布受力液體，其靜壓力為：

p=F/A18/1134）靜壓力基本方程式物理意義：說明靜止液體中單位質(zhì)量液體壓力能和勢能能夠互相轉(zhuǎn)換，但各點(diǎn)總能量保持不變，即能量守恒。設(shè)：以大地為基準(zhǔn)，由靜壓力基本方程式可得：19/1132、靜壓力兩個(gè)主要性質(zhì)：1）液體靜壓力總是垂直指向承壓面，其方向與該面內(nèi)法線方向一致。由于液體質(zhì)點(diǎn)間凝聚力很小，受到拉力和剪力時(shí)會(huì)發(fā)生流動(dòng)。2）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處靜壓力在各個(gè)方向都相等。假如某點(diǎn)受到壓力在某個(gè)方向上不相等，那么液體就會(huì)流動(dòng)，這就違反了液體靜止條件。20/113二、液體靜壓力基本方程（一）靜壓力基本方程：pΔA=p0ΔA＋

FG=p0ΔA＋ρghΔA則：p=p0＋ρghp0p0ΔApΔA

FG

hhA21/113上式說明：1）靜止液體內(nèi)某點(diǎn)處壓力由兩部分組成：一部分是液體表面上壓力p0，另一部分是ρg與該點(diǎn)離液面深度h乘積。2）靜止液體內(nèi)壓力沿液深呈直線規(guī)律分布。3）離液面深度相同處各點(diǎn)壓力都相等，壓力相等點(diǎn)組成面叫等壓面。22/113同一種液體于連通器內(nèi)連通但不是同一種液體汞水空氣水23/113（二）壓力表達(dá)法及單位：壓力表達(dá)法有二種：1）絕對(duì)壓力：以絕對(duì)真空為零點(diǎn)而計(jì)量壓力。

p絕=pa+ρgh

pa—大氣壓2）相對(duì)壓力：以大氣壓為零點(diǎn)而計(jì)量壓力。

p=p絕－pa

真空度：假如絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí)，低于大氣壓數(shù)值稱為真空度。

p真

=pa－p絕

記住24/113壓力單位常用單位有：工程制at：kgf/cm2

1kgf/cm2=9.8×104N/m2液柱高：10m水柱=1kgf/cm2=9.8×104N/m21m水柱=0.1kgf/cm2=9.8×103N/m21mm汞柱=1.33×102N/m2國際單位：Pa因Pa單位太小，故常用MPa1Pa=1N/m21MPa=106N/m2目前還采取壓力單位有巴，符號(hào)為bar，即1bar＝105N/m225/113例1：已知ρ=900kg/m3,F=1000N,

A=1×10-3m2,求h=0.5m處靜壓力p=?FAhp解：由壓力計(jì)算式求得：由上例知：在外界壓力作用下，由自重產(chǎn)生那部分靜壓力ρgh很小，可忽視不計(jì)，可以為靜止液體內(nèi)各處壓力都是相等。26/113三、帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）：帕斯卡原理：在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體表面上壓力將等值地同步傳遞到液體內(nèi)各點(diǎn)。12

h2

h1

FA1點(diǎn)：p1=F/A+ρgh1

2點(diǎn)：p2=F/A+ρgh227/113由此可見：液壓系統(tǒng)壓力是由外負(fù)載決定。這一概念一定要建立起來。28/113四、靜壓力對(duì)固體壁面作用力1、作用在平面上力：由于作用于平面時(shí)壓力方向垂直平面，因此：作用在平面上力=靜壓力×承壓面積

即：F=p×A=ρgh

×AhA29/1132、作用在曲面上力：取球面單元dA，則在dA上微小作用力為：

dF=p·dA

其在垂直方向投影為：dF┴=p·dA·cosθ

積分后：F┴=p∫dA·cosθ

=pA┴30/113

作用在曲面某一方向上力=靜壓力×曲面在該方向上投影面積。D設(shè)球直徑為D，則：31/113例2：某安全閥如圖所示。閥芯為圓錐形，閥座孔徑d＝10mm，閥芯最大直徑D＝15mm。當(dāng)油液壓力P1＝8MPa時(shí)，壓力油克服彈簧力頂開閥芯而溢油，出油腔有背壓P2=0.4MPa。試求閥內(nèi)彈簧預(yù)緊力。32/113解:1)壓力p1、p2向上作用在閥芯錐面上投影面積分別為：故閥芯受到向上作用力為2）壓力p2向下作用在閥芯平面上面積為：則閥芯受到向下作用力:33/1133)閥芯受力平衡方程式:整頓后有:返回目錄34/113第三節(jié)流體動(dòng)力學(xué)

hydrodynamics一、基本概念：(一)抱負(fù)液體和恒定流動(dòng)抱負(fù)液體：既無粘性又不可壓縮液體為抱負(fù)液體。恒定流動(dòng)：液體中任一點(diǎn)處壓力、速度和密度都不隨時(shí)間變化流動(dòng)稱為恒定流動(dòng)。反之假如壓力、速度和密度中有一種隨時(shí)間變化流動(dòng)就稱為非恒定流動(dòng)。35/113(二)通流截面、流量和平均流速：通流截面：液體在管道中流動(dòng)時(shí)，垂直于流動(dòng)方向截面即為通流截面。通流截面36/113流量：單位時(shí)間內(nèi)通過某一通流截面液體體積。

qm3/sL/min對(duì)微小流束而言，其截面積為dA，則微小流量為：dq=udA

積分后：37/113在液壓系統(tǒng)中常用平均速度來求液體流量平均流速:假設(shè)通流截面上各點(diǎn)流速均勻分布,液體以此均布流速流過通流截面流量等于以實(shí)際流速流過流量38/113二、流量連續(xù)性方程—質(zhì)量守恒定律在管中作恒定流動(dòng)抱負(fù)液體，既不能增多，也不能減少，即符合物質(zhì)不滅定律。因此在單位時(shí)間內(nèi)流過管中任一截面液體質(zhì)量流量應(yīng)相等：即：ρ1v1A1=ρ2v2A2

由于：ρ=const因此：

v1A1=v2A2

或：

vA=q=const12v1v2A1A2

ρ1ρ239/113這就是液流流量連續(xù)性方程，它說明在恒定流動(dòng)中，通過流管各截面不可壓縮液體流量是相等。換句話說，液體是以同一種流量在流管中連續(xù)地流動(dòng)著；而液體流速則與通流截面面積成反比。40/113例題：如圖所示，己知流量q1＝25L/min，小活塞桿直徑d1＝20mm，小活塞直徑D1＝75mm，大活塞桿直徑d2＝40mm，大活塞直徑D

2＝125mm，假設(shè)沒有泄漏流量，求大小活塞運(yùn)動(dòng)速度v1、v2。41/113解：根據(jù)液流連續(xù)性方程q＝vA，求大小活塞運(yùn)動(dòng)速度v1和v2分別為：42/113三、伯努利方程—能量守恒定律如前所述，靜止液體，單位質(zhì)量總能量為壓力能和勢能之和；處于流動(dòng)液體，除了這兩項(xiàng)之外，還多了一項(xiàng)單位質(zhì)量液體動(dòng)能。根據(jù)能量守恒定律，得:(一)抱負(fù)液體伯努力方程43/113由于兩截面是任取，故上式可變?yōu)榧礊楸ж?fù)液體（單位質(zhì)量液體）伯努利方程p/ρ—壓力能m2/s2u2/2—?jiǎng)幽躮2/s2zg—?jiǎng)菽躮2/s2物理意義：在密閉管道中作恒定流動(dòng)抱負(fù)液體具有三種形式能量：壓力能、動(dòng)能和勢能。三者之間能夠互相轉(zhuǎn)化，但任一通流截面處三者之和為一常數(shù)。44/1132、實(shí)際流體伯努利方程：

由于實(shí)際流體具有粘性，流動(dòng)時(shí)必然產(chǎn)生內(nèi)摩擦力且造成能量損失，使總能量沿流體流向逐漸減小，而不再是一種常數(shù)；另一方面由于液體在管道過流截面上速度分布并不均勻，在計(jì)算中用是平均流速，必然會(huì)產(chǎn)生誤差，為了修正這一誤差引入了動(dòng)能修正系數(shù)α。因此，實(shí)際伯努利方程應(yīng)為45/113式中：α—?jiǎng)幽苄拚禂?shù)層流時(shí)α=2；紊流時(shí)α=1.1，實(shí)際計(jì)算時(shí)取1hwg—為截面1到截面2單位質(zhì)量流體能量損失計(jì)算時(shí)必須注意:1)截面1、2應(yīng)順流向選用，且選在流動(dòng)平穩(wěn)通流截面上。2)z和p應(yīng)為通流截面同一點(diǎn)上兩個(gè)參數(shù)，為方便起見，一般將這兩個(gè)參數(shù)定在通流截面軸心處。46/113舉例：有一水箱足夠大，且通大氣，各處尺寸如圖所示，（抱負(fù)液體）求：1）流出流量q2）截面2-2處壓力p247/113解：1）列0-0和1-1截面伯努利方程，以箱底管子中心為基準(zhǔn)：48/113解：2）列0-0和2-2截面伯努利方程，以2-2截面為基準(zhǔn)：49/113

由流量連續(xù)性方程：

50/113由此可知，液壓泵吸油口真空度由三部分組成，包括產(chǎn)生一定流速所需壓力，把油液提升到一定高度所需壓力和吸油管內(nèi)壓力損失。例：應(yīng)用伯努利方程分析液壓泵正常吸油條件，如圖所示，設(shè)液壓泵吸油口處絕對(duì)壓力為p2，油箱液面壓力為大氣壓，泵吸油口至油箱液面高度為H。解：列1—1與2—2截面伯努利方程，以油箱液面為基準(zhǔn)：51/113泵吸油口處真空度不能太大，即泵絕對(duì)壓力不能?。捎谌绫梦涂谔幗^對(duì)壓力低于液體在該溫度下空氣分離壓，溶解在流體內(nèi)空氣就會(huì)析出，形成氣穴現(xiàn)象,為此要限制液壓泵吸油口真空度不大于0.3×105Pa；安裝高度：一般泵吸油高度h≤0.5m，有時(shí)為使吸油條件改善，將泵安裝在油箱液面下面，使泵吸油高度不大于零。52/113使用伯努利方程處理問題時(shí)步驟：(1)選用合適水平基準(zhǔn)面；(2)選用兩截面，其中一種截面參數(shù)為已知，另一種為所求參數(shù)截面；(3)按照流動(dòng)方向列出伯努利方程；(4)未知量多于方程數(shù)，則必須列出其他輔助方程，如連續(xù)性方程、動(dòng)量方程，并聯(lián)立解之。53/113四、動(dòng)量方程：動(dòng)量方程能夠用來計(jì)算流動(dòng)液體作用于限制其流動(dòng)固體壁面上總作用力。作用在物體上力大小，等于物體在力所作用方向上動(dòng)量變化率：54/113任意取兩個(gè)通流截面1和2，兩截面之間所限制液體體積稱之為控制體，此控制體積經(jīng)Δt時(shí)刻后流至位置1′和2′

若液體做恒定流動(dòng)，則動(dòng)量變化率為55/113由于實(shí)際液體速度分布是不均勻，在工程實(shí)際中常用平均速度v替代實(shí)際速度u計(jì)算動(dòng)量，必然會(huì)產(chǎn)生誤差，其誤差由動(dòng)量修正系數(shù)β來加以修正上式看出：液體在不一樣控制表面上具有不一樣速度所引發(fā)力，稱為穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力，簡稱液動(dòng)力

式中：β—?jiǎng)恿啃拚禂?shù)層流時(shí)：β=1.33；紊流時(shí)：β=1計(jì)算時(shí)取β=156/113應(yīng)用動(dòng)量方程取正確控制體十分關(guān)鍵。所取控制體應(yīng)完全包括受要求作用力影響所有流體，且在控制體流入和流出界面上流體壓力與速度是已知。

根據(jù)作用力與反作用力相等原理，液體以同樣大小力作用在使其流速發(fā)生變化物體上。由此．可按動(dòng)量方程求得流動(dòng)液體作用在固體壁面上作用力。必須注意:液體對(duì)壁面作用力大小和F相同,方向則和F相反.57/113例：如圖所示滑閥，當(dāng)液流通過閥芯時(shí)，試求液流對(duì)閥芯作用力。解：(a)設(shè)：閥芯對(duì)液體力為F，則：58/113由此可知：穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力對(duì)滑閥來說總是力圖使閥芯關(guān)閉。59/113例1－5：計(jì)算如圖所示液體對(duì)彎管作用力解：取截面1－1和2－2間液體為控制體積，首先分析作用在控制體積上外力，在控制表面上液體受到總壓力為設(shè)彎管對(duì)控制液體作用力為F’,列出x方向和y方向動(dòng)量方程：X方向：Y方向：60/113因此液體對(duì)彎管作用力方向與F’相反返回目錄61/113第四節(jié)管道流動(dòng)由于流動(dòng)液體具有粘性，以及流動(dòng)時(shí)突然轉(zhuǎn)彎或通過閥口會(huì)產(chǎn)生撞擊和旋渦，因此液體流動(dòng)時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生阻力。為了克服阻力，流動(dòng)液體會(huì)損耗一部分能量，這種能量損失可用液體壓力損失來表達(dá)。壓力損失即是伯努利方程中hw項(xiàng)。壓力損失由沿程壓力損失和局部壓力損失兩部分組成。液流在管道中流動(dòng)時(shí)壓力損失和液流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。

62/113一、流態(tài)與雷諾數(shù)：(一)流態(tài)63/113

通過試驗(yàn)發(fā)覺液體在管道中流動(dòng)時(shí)存在兩種流動(dòng)狀態(tài):層流——粘性力起主導(dǎo)作用?紊流——慣性力起主導(dǎo)作用?液體流動(dòng)狀態(tài)用雷諾數(shù)來判斷。

64/113試驗(yàn)證明液體流動(dòng)狀態(tài)與速度v、管徑d及運(yùn)動(dòng)粘度υ有關(guān)，由v、d、υ

組成數(shù)稱為雷諾數(shù)，記作：該式僅用于圓管Re是一種無量綱數(shù)這說明只要Re相同，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就相同；由層流變紊流時(shí)過渡狀態(tài)雷諾數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)：Recr當(dāng)：Re<

Recr時(shí)為層流Re>Recr時(shí)為紊流對(duì)金屬圓管：Recr

=232065/113對(duì)于非圓管：Re=4Rv/υ式中：R—水力半徑

R=有效面積/濕周=A/x66/113例1：某輸油管，d=25.4mm，q=2.64L/minυ=4cm2/s，判斷流動(dòng)狀態(tài)。67/113二、等直管中壓力損失—沿程壓力損失（一）層流時(shí)：1、圓管中速度分布：圓柱體上向右作用力：F1=(p1－p2)πr2

外圓柱面上摩擦力：Ff

=μAdu/dy=－μ2πrl·du/dr因受力平衡：

F1

=Ff

則：du/dr=－(p1－p2)r/2μl=－Δp·r/2μl

dlp2

p1

Ffrrdruu-du68/113由此可知：r=0處，即管中心處速度最大：積分整頓后得：(代入邊界條件：當(dāng)r=R時(shí)

u=0)69/1132、圓管中層流流量公式：微小環(huán)形面積：dA=2πr·dr通過微環(huán)形面積得流量：dlp2

p1

Ffrrdruu-du70/1134、沿程壓力損失:71/113式中：λ—摩擦阻力系數(shù)；油λ=75/Re水λ=64/Re橡膠管λ=80/Re記住72/113例2、始終徑為d=305mm管道，輸送重油，其密度ρ=980kg/m3

運(yùn)動(dòng)粘度υ=4cm2/s流量q=60L/s管道起點(diǎn)高z1=85m終點(diǎn)高z2=105m管長L=1800m求：管道中重油起點(diǎn)至終點(diǎn)壓力降p1－p2=？73/113解：列起點(diǎn)與終點(diǎn)間伯努利方程，以大地為基準(zhǔn)，則：74/113則：

75/113（二）紊流由雷諾試驗(yàn)知：Re>臨界雷諾時(shí)為紊流沿程損失計(jì)算式仍用：只是λ取值不一樣76/113紊流時(shí)λ計(jì)算式：2320<Re<105

λ=0.3164Re－0.25105<Re<106

λ=0.032+0.221Re－0.237Re<900(d/?)λ=[2lg(?/d)＋1.74]－2?值選用：鋼管：0.04mm銅管：0.0015~0.01mm鋁管：0.0015~0.06mm橡膠軟管：0.03mm77/113三、局部壓力損失：局部壓力損失計(jì)算式：78/113四、管路系統(tǒng)中總壓力損失：管路系統(tǒng)中總壓力損失等于所有沿程壓力損失和局部壓力損失總和：79/113五、系統(tǒng)中總工作壓力：80/113例3：某一發(fā)動(dòng)機(jī)所需潤滑油流量q=0.4cm3/s，油從高位油箱經(jīng)直徑d=6mm，長L=5m輸油管供應(yīng)，輸油管終端為大氣壓，油運(yùn)動(dòng)粘度υ=1.5cm2/s，求：1、管路中沿程損失hλ

和總阻力損失hw

2、油箱液面高度h已知：ζ進(jìn)=0.5ζ彎=0.3ζ出=1

81/113解1：82/113解2、列油箱液面與油管終端伯努利方程，以終端中心為基準(zhǔn)：返回目錄83/113第五節(jié)孔口流動(dòng)在液壓元件尤其是液壓控制閥中，對(duì)液流壓力、流量及方向控制一般是通過特定孔口來實(shí)現(xiàn)，它們對(duì)液流形成阻力，使其產(chǎn)生壓力降，其作用類似電阻，稱其為液阻?！翱卓诹鲃?dòng)”主要介紹孔口流量公式及液阻特性。84/113一、薄壁小孔：截面收縮系數(shù)：cc=Ac/A0則：Ac=ccA0列1－1與2－2截面伯努利方程，以中心為基準(zhǔn)，則：由圖知最小收縮截面為Ac，小孔面積為A0∵v1

=

v2

，則

：85/113對(duì)于不一樣裝置具有不一樣ζ：86/113式中：cv—小孔速度系數(shù)

cd=cccv流量系數(shù)，其值由試驗(yàn)確定。重點(diǎn)通過孔口流量公式:87/113

cd

=0.60~0.61const

當(dāng)D/d<7時(shí)為不完全收縮，此時(shí)cd取值為：

cd

=0.7~0.8當(dāng)D/d≥7時(shí)為完全收縮，此時(shí)cd取值為：88/113前面已知薄壁小孔流量公式：特點(diǎn)：由薄壁小孔流量公式可看出，通過薄壁小孔流量僅與壓差有關(guān)，而與粘度無關(guān)（∵孔長L較短，沿程阻力損失小），因此受油溫變化影響較小，常用來作節(jié)流小孔。89/113二：滑閥閥口圖中A為閥體，B為閥芯，d為閥芯直徑，xv

為閥開口量，cr為閥徑向間隙，令ω=πd為閥口周向長度，則閥口通流面積A0為：忽視徑向間隙影響，則通過閥口流量為：90/113三、短孔和細(xì)長孔：短孔:只是cd

多數(shù)取:0.8左右由于短孔加工較薄壁孔容易，因此尤其適合作固定節(jié)流孔使用。91/113細(xì)長孔：直接采取等直圓管流量公式：特點(diǎn)：流量q與壓差?p成正比，與動(dòng)力粘度μ成反比，流量受粘度影響較大，即受油溫變化影響較大。92/113薄壁小孔流量公式：短孔流量公式：細(xì)長孔流量公式：四、液阻93/113

將多種不一樣孔口流量公式寫成通用體現(xiàn)式，則有：

式中：KL—由孔口形狀或流體性質(zhì)決定系數(shù)

Δp—孔口前后壓差

A—孔口通流面積

m—孔口形狀決定指數(shù)薄壁孔m=0.5

細(xì)長孔m=1

94/113將多種不一樣孔口流量公式寫成通用體現(xiàn)式，則有：

式中：KL—由孔口形狀或流體性質(zhì)決定系數(shù)。

Δp—孔口前后壓差A(yù)—孔口通流面積

m—孔口形狀決定指數(shù)薄壁孔m=0.5

細(xì)長孔m=1

定義孔口前后壓力降與穩(wěn)態(tài)流量比值為液阻，即在穩(wěn)態(tài)下，液阻與流量變化所需要壓差變化成正比。95/113已知液阻：液阻特性：

液阻與通流面積A成反比，A=0，R為無限大；A足夠大時(shí)，R＝0。?Δp一定，調(diào)整A，能夠變化R，從而調(diào)整流經(jīng)孔口流量。?A一定，變化q，Δp

隨之變化，這種液阻阻力特性用于壓力控制閥內(nèi)部控制。多種孔口串聯(lián)或并聯(lián)，總液阻類似電阻計(jì)算。串聯(lián)時(shí)，總液阻：并聯(lián)時(shí)，總液阻：返回目錄96/113第六節(jié)縫隙流動(dòng)液壓系統(tǒng)是由某些元件、管接頭和管道組成，每一部分都是由某些零件組成，在這些零件之間，一般需要有一定配合間隙，由此帶來了泄漏現(xiàn)象，同步液壓油也總是從壓力較高處流向系統(tǒng)中壓力較低處或大氣中，前者稱為內(nèi)泄漏，后者稱為外泄漏。泄漏將使系統(tǒng)效率減少，功率損耗加大，因此研究液體流經(jīng)間隙泄漏規(guī)律，對(duì)提升液壓元件性能和確保液壓系統(tǒng)正常工作是十分主要。97/113由于液壓元件中相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間間隙很小，一般在幾微米到幾十微米之間，水力半徑也小，又由于液壓油具有一定粘度，因此油液在間隙中流動(dòng)狀態(tài)一般為層流。98/113一、平板縫隙：兩板固定：

p1>p2?p=p1－p2

由壓差引發(fā)流動(dòng)。99/113兩平行平板有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間隙流動(dòng)：一板固定，一板以速度u0運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?p=0時(shí)，液體也會(huì)被帶著流動(dòng)，這種流動(dòng)稱為剪切流。100/1133、即有壓差流又有剪切流流動(dòng)：特點(diǎn)：泄露流量

q與縫隙值h三次方正比，因此為了減少平板縫隙泄露，就必須嚴(yán)格控制間隙h在縫隙一定期，泄漏量與平行平板兩端壓差成正比，壓差越大，泄漏量越大。101/113二、園柱環(huán)形縫縫：1、同心園環(huán)縫隙：當(dāng)h較小時(shí)，可看作b=πd平板縫隙：102/1132、偏心園環(huán)縫隙：h0—內(nèi)外園同心時(shí)縫隙值

e/h0=ε—相對(duì)偏心量當(dāng)內(nèi)外園間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即

u0=0時(shí)：103/113特點(diǎn)：偏心量e對(duì)通過偏心園環(huán)縫隙流量影響極大，為了減少泄漏，就要減小偏心量，即要提升液壓元件園柱表面配合精度。104/