液压油及液压流体力学基础ppt课件

1、11.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础第一章第一章液压油及液压流膂液压油及液压流膂力学根底力学根底1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础引见引见液压流膂力学液压流膂力学-液压传动的力学根底液压传动的力学根底流膂力学：研讨流体平衡及运动规律的流膂力学：研讨流体平衡及运

2、动规律的力学力学液压油：液体的粘性、液压油的选择与液压油：液体的粘性、液压油的选择与运用等运用等液体静力学：静压力特性、帕斯卡原理液体静力学：静压力特性、帕斯卡原理1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础引见引见液体动力学：液体动力学： 1 1、根本概念；、根本概念； 2 2、根本方程：、根本方程： 延续方程延续方程 质量守恒定律质量守恒定律 伯努利方程能量守恒定律伯努利方程能量守恒定律 动量方程动量方程 动量守恒定律动量守恒定律液压冲击和空穴景象液压冲击和空穴景象1.1 液压油1.2 液体静力学1

3、.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油一、流体的密度与比容一、流体的密度与比容 密度：单位体积液体内所含有的质量密度：单位体积液体内所含有的质量比容：密度的倒数比容：密度的倒数重度：单位体积液体的分量重度：单位体积液体的分量g1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油二、流体的紧缩性及液压弹簧刚性系数二、流体的紧缩性及液压弹簧刚性系数 紧缩性：液体受压力作用其体积会紧缩性：液体受压力

4、作用其体积会减小的性质减小的性质体积紧缩系数体积紧缩系数k k体积弹性模量体积弹性模量K K：紧缩系数的倒数：紧缩系数的倒数1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油二、流体的紧缩性及液压弹簧刚性系数二、流体的紧缩性及液压弹簧刚性系数 等效体积弹性模量等效体积弹性模量KdKd思索：思索：液体本身的可紧缩性液体本身的可紧缩性封锁容器受压变形引起的容积封锁容器受压变形引起的容积变化变化混入液体中的气体的可紧缩性混入液体中的气体的可紧缩性)11(111OggCOKKVVKKKdO

5、KCKgK1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油二、流体的紧缩性及液压弹簧刚性系数二、流体的紧缩性及液压弹簧刚性系数 液压弹簧刚性系数液压弹簧刚性系数1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油三、液体的粘性三、液体的粘性1 1、粘性及其表示方法、粘性及其表示方法粘性：粘性： 液体在外力液体在外力作用下流动时，液体作用下流动时，液体分子间的内聚力妨碍分

6、子间的内聚力妨碍分子间的相对运动而分子间的相对运动而产生内摩擦力的性质产生内摩擦力的性质1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油三、液体的粘性三、液体的粘性1 1、粘性及其表示方法、粘性及其表示方法粘度的表示方法粘度的表示方法动力粘度绝对粘度动力粘度绝对粘度1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油相对粘度恩氏粘度相对粘度恩氏粘度或称厘沲或称厘沲cst

7、)运动粘度运动粘度相对粘度与恩氏粘度的换算关系相对粘度与恩氏粘度的换算关系1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油三、液体的粘性三、液体的粘性2 2、温度和压力对粘的影响、温度和压力对粘的影响液压油的粘度随温度的添加而减小液压油的粘度随温度的添加而减小液压油的粘度随压力的升高而变大液压油的粘度随压力的升高而变大1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油

8、四、对液压油的要求和选用四、对液压油的要求和选用在机床液压传动中，液压油有三方在机床液压传动中，液压油有三方面的作用：面的作用：传送动力的介质传送动力的介质运动件间的光滑剂运动件间的光滑剂散热散热1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油四、对液压油的要求和选用四、对液压油的要求和选用1 1、要求：、要求：v粘度适当，粘温性粘度适当，粘温性好好v可紧缩性要小可紧缩性要小v光滑性好光滑性好v较好的化学稳定性较好的化学稳定性v杂质少，污染度低杂质少，污染度低v对密封资料对密封资

9、料的影响小的影响小v抗乳化性好抗乳化性好v流动点、凝流动点、凝固点低，燃点固点低，燃点高高1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-1 1-1 液压油液压油四、对液压油的要求和选用四、对液压油的要求和选用2 2、选用主要思索粘度、选用主要思索粘度v任务压力小任务压力小v环境温度环境温度v任务部件的运动速度任务部件的运动速度v液压泵的类型液压泵的类型v经济性经济性思索要素：思索要素：1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油

10、及液压流体力学基础图13 国产液压油粘度温度曲线1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础表12 几种国产液压油的质量目的1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-2 1-2 液体静力学液体静力学一、静压力压力及其性质一、静压力压力及其性质 1 1、静止液体：液体内部质点与质点无、静止液体：液体内部质点与质点无相对运动相对运动2 2、静压力：单位面积上液体所受作用、静压力：单位面积上液体所受作用力力单位单

11、位:2mN1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-2 1-2 液体静力学液体静力学一、静压力压力及其性质一、静压力压力及其性质 3 3、性质：、性质：静止液体不呈粘性；静止液体不呈粘性；液体静压力垂直于作用面，指向作液体静压力垂直于作用面，指向作用面的内法线方向；用面的内法线方向；静止液体静止液体 内，恣意点的压力内，恣意点的压力 在各个在各个方向上都相等。方向上都相等。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流

12、体力学基础1-2 1-2 液体静力学液体静力学二、在重力作用下静止液体中的压力分布二、在重力作用下静止液体中的压力分布 1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-2 1-2 液体静力学液体静力学二、在重力作用下静止液体中的压力分布二、在重力作用下静止液体中的压力分布 结论：结论： 静压力由两部分组成：液面压力静压力由两部分组成：液面压力 ；液柱分量产生的压力液柱分量产生的压力 ； 静止液体内的压力沿深度呈直线规律静止液体内的压力沿深度呈直线规律分布；分布； 离液面深度一样处各点的压力都相等。离液面

13、深度一样处各点的压力都相等。0pgh1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-2 1-2 液体静力学液体静力学三、压力的表示方法及单位三、压力的表示方法及单位绝对压力绝对压力 相对压力相对压力真空度真空度帕帕Pa：N/PaMPa6101Pabar5101绝对压力相对压力大气压力绝对压力相对压力大气压力真空度大气压力绝对压力负的相对压力真空度大气压力绝对压力负的相对压力1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学

14、基础1-2 1-2 液体静力学液体静力学四、帕斯卡定律静压传送原理四、帕斯卡定律静压传送原理帕斯卡原理静压传送原理：在密闭帕斯卡原理静压传送原理：在密闭的容器内，施加于静止液体上的压力将的容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。以等值同时传到液体各点。21pp 1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-2 1-2 液体静力学液体静力学四、帕斯卡定律静压传送原理四、帕斯卡定律静压传送原理盛放在密封容器内的液体，其外加压力盛放在密封容器内的液体，其外加压力p0p0发生发生变化时，只需液

15、体依然坚持原有的静止形状，变化时，只需液体依然坚持原有的静止形状，液体中的任一点的压力，均将发生同样大小的液体中的任一点的压力，均将发生同样大小的变化。变化。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-2 1-2 液体静力学液体静力学五、液体静压力作用在固体壁上的力五、液体静压力作用在固体壁上的力1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性一、根本概

16、念一、根本概念1 1、理想液体：是一种假想的没有粘性、不、理想液体：是一种假想的没有粘性、不可紧缩的液体。可紧缩的液体。2 2、恒定流动：指液体运动参数仅是空间坐、恒定流动：指液体运动参数仅是空间坐标的函数，不随时间的变化，即在任何时间标的函数，不随时间的变化，即在任何时间内，经过空间某一固定点的各液体质点的速内，经过空间某一固定点的各液体质点的速度、压力和密度等参数都坚持某一常数。度、压力和密度等参数都坚持某一常数。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动

17、液体的根本力学特性一、根本概念一、根本概念3 3、非恒定流动：经过空间某一固定点的各液、非恒定流动：经过空间某一固定点的各液体质点的速度、压力和密度等任一参数只需体质点的速度、压力和密度等任一参数只需有一个是随时间变化的，即为非恒定流动。有一个是随时间变化的，即为非恒定流动。4 4、一维流动：假设运动参数流速、压力、一维流动：假设运动参数流速、压力、密度等只是一个坐标的函数，那么称为一密度等只是一个坐标的函数，那么称为一维流动。维流动。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体

18、的根本力学特性流动液体的根本力学特性一、根本概念一、根本概念5 5、三维流动：通常流体的运动都是在三维、三维流动：通常流体的运动都是在三维空间内进展的，假设运动参数是三个坐标的空间内进展的，假设运动参数是三个坐标的函数，那么称这种流动为三维流动。函数，那么称这种流动为三维流动。严厉来说，一维流动要求液流截面上各点处严厉来说，一维流动要求液流截面上各点处的速度矢量完全一样，但当管道截面积变化的速度矢量完全一样，但当管道截面积变化很缓慢，管道轴心线的曲率不大，管道每个很缓慢，管道轴心线的曲率不大，管道每个截面取液流速度平均值时，可近似地按一维截面取液流速度平均值时，可近似地按一维流动处置。流动处置

19、。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性一、根本概念一、根本概念6 6、流线：是某一瞬时液流中一条条标志其质、流线：是某一瞬时液流中一条条标志其质点运动形状的曲线，在流线上各点处的瞬时液点运动形状的曲线，在流线上各点处的瞬时液流方向与该点的切线方向重合。流方向与该点的切线方向重合。 对于恒定流动，流线外形不随时间变化。对于恒定流动，流线外形不随时间变化。 流线不能相交，也不能转机，它是一条条流线不能相交，也不能转机，它是一条条光滑的曲线。

20、光滑的曲线。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性一、根本概念一、根本概念7 7、流束：假设经过某截面、流束：假设经过某截面A A上一切各点上一切各点画出流线，这些流线的集合构成流束。画出流线，这些流线的集合构成流束。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性一、根本概念一、根本概念流束

21、的特性：流束的特性：n稳定流动时，流束的外形不随时间改动；稳定流动时，流束的外形不随时间改动；n流体质点不能穿过流束外表流入或流出；流体质点不能穿过流束外表流入或流出；n流束是一个物理概念，具有一定的质量流束是一个物理概念，具有一定的质量和能量；和能量；n由于微小流束的横断面很小，所以在此由于微小流束的横断面很小，所以在此截面上各点的运动参数可视为一样。截面上各点的运动参数可视为一样。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性一、根本概念一、

22、根本概念8 8、通流截面：流束中与一切流线正交的、通流截面：流束中与一切流线正交的截面。截面。9 9、微小流束：通流截面无限小时的流、微小流束：通流截面无限小时的流束为微小流束，微小流束截面上各点束为微小流束，微小流束截面上各点上的运动速度可以以为是相等的。上的运动速度可以以为是相等的。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性一、根本概念一、根本概念1010、流量：单位时间内经过某通流截面、流量：单位时间内经过某通流截面的液体体积。的液体体

23、积。1111、平均流速：是假想的液体运动速度，、平均流速：是假想的液体运动速度，以为通流截面上一切各点的流速均等于以为通流截面上一切各点的流速均等于该速度，以此流速经过通流截面的流量该速度，以此流速经过通流截面的流量恰好等于以实践不均匀的流速所经过的恰好等于以实践不均匀的流速所经过的流量。流量。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性二、流体的流动形状、雷诺数二、流体的流动形状、雷诺数1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4

24、 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性二、流体的流动形状、雷诺数二、流体的流动形状、雷诺数n层流：指液体流动时，液体质点层流：指液体流动时，液体质点没有横向运动，互不混杂，呈线状没有横向运动，互不混杂，呈线状或层状的流动。或层状的流动。n紊流：指液体流动时，液体质点紊流：指液体流动时，液体质点有横向流动或产生小漩涡，作有横向流动或产生小漩涡，作混杂紊乱的流动形状。混杂紊乱的流动形状。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章

25、液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性二、流体的流动形状、雷诺数二、流体的流动形状、雷诺数n层流和紊流是两种不同性质的流动形层流和紊流是两种不同性质的流动形状。层流时粘性力起主导作用，惯性力状。层流时粘性力起主导作用，惯性力与粘性力相比不大，液体质点受粘性的与粘性力相比不大，液体质点受粘性的约束，不能随意运动；紊流时惯性力起约束，不能随意运动；紊流时惯性力起主导作用，液体质点在高速流动时，粘主导作用，液体质点在高速流动时，粘性不再能约束它。性不再能约束它。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴

26、现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性二、流体的流动形状、雷诺数二、流体的流动形状、雷诺数n雷诺数雷诺数非圆截面管道雷诺数计算：非圆截面管道雷诺数计算：R为通流截面的水力半径：为通流截面的水力半径：x x为湿周有效截面周长为湿周有效截面周长1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性二、流体的流动形状、雷诺数二、流体的流动形状、雷诺数1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特

27、性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性三、延续性方程三、延续性方程 假设液体是不可紧缩的，假设液体是不可紧缩的，而且是作恒定流动，那么液体而且是作恒定流动，那么液体的流动过程遵守质量守恒定律，的流动过程遵守质量守恒定律，即在单位时间内流体流过通道即在单位时间内流体流过通道恣意截面的液体质量相等。恣意截面的液体质量相等。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学

28、特性流动液体的根本力学特性三、延续性方程例三、延续性方程例111.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性四、伯努利方程能量守恒定律四、伯努利方程能量守恒定律1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性1 1、理想流体的运动微分方程、理想流体的运动微分方程1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液

29、体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性1 1、理想流体的运动微分方程、理想流体的运动微分方程1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性2 2、理想流体的伯努利方程、理想流体的伯努利方程1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3

30、1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性2 2、理想流体的伯努利方程、理想流体的伯努利方程伯努利方程的物理意义是，理想的不伯努利方程的物理意义是，理想的不可紧缩液体在重力场中作恒定流动时，可紧缩液体在重力场中作恒定流动时，沿流线上各点的位能、压力能和动能沿流线上各点的位能、压力能和动能之和是常数。之和是常数。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性2、理想流体的伯努利方程、理想流体的伯努利方程1.1 液压油1.2 液体静力学1.

31、3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性3、实践液体的伯努利方程、实践液体的伯努利方程实践液体沿流线上各点的实践液体沿流线上各点的机械能不再坚持为常数，机械能不再坚持为常数，任取两任取两 点，伯努利方程为点，伯努利方程为1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性3 3、实践液体的伯努利方程、实践液体的伯努利方程缓变流动：是指

32、流束内的流线之间的缓变流动：是指流束内的流线之间的夹角极小，几乎平行，通流截面总是夹角极小，几乎平行，通流截面总是垂直于流线。否那么，称为急变流动。垂直于流线。否那么，称为急变流动。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性3 3、实践液体的伯努利方程、实践液体的伯努利方程缓变流动：缓变流动：假设在缓变流动的同假设在缓变流动的同一截面的不同位置上一截面的不同位置上装几根测压管，那么装几根测压管，那么各测压管中的液面将各测压管中的液面将上升到同

33、一高度近上升到同一高度近似值即：似值即：1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性3、实践液体的伯努利方程、实践液体的伯努利方程1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性3、实践液体的伯努利方程、实践液体的伯努利方程引入缓变流动和动能修正系数后，得：引入缓变流动和动能修正系数后，得：1.1

34、液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性3、实践液体的伯努利方程、实践液体的伯努利方程1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性4、伯努利方程的运用举例、伯努利方程的运用举例1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压

35、流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性4、伯努利方程的运用举例、伯努利方程的运用举例1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性运用伯努利方程处理实践问题的条件运用伯努利方程处理实践问题的条件液体是稳定流动：层流、紊流；液体是稳定流动：层流、紊流；液体所受质量力只需重力；液体所受质量力只需重力；液体是延续的，不可紧缩。液体是延续的，不可紧缩。常数；常数；所选择的两个通流截面必需符合渐变所选择的两个通流截面必需符

36、合渐变流条件，且不思索两截面间的流动形流条件，且不思索两截面间的流动形状。状。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性五、动量守恒五、动量守恒动星定理指出：作用在物体上的力的大动星定理指出：作用在物体上的力的大小等于物体在力作用方向上动量的变化小等于物体在力作用方向上动量的变化率，即：率，即：1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3

37、 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性五、动量守恒五、动量守恒1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性五、动量守恒五、动量守恒(恒定流动恒定流动1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性五、动量守恒恒定流动五、动量守恒恒定流动1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4

38、 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性五、动量守恒恒定流动五、动量守恒恒定流动1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性五、动量守恒非恒定流动五、动量守恒非恒定流动对于非恒定流动，由于控制体内各点的参数均对于非恒定流动，由于控制体内各点的参数均随时间变化，因此在随时间变化，因此在dt dt时间内，控制体内的动时间内，控制体内的动量增量就不仅仅

39、是流出流入控制体的动量差，量增量就不仅仅是流出流入控制体的动量差，且还要加上控制体内部的动量增量，即且还要加上控制体内部的动量增量，即1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性五、动量守恒非恒定流动五、动量守恒非恒定流动1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性五、动量守恒非恒定流动五、动量

40、守恒非恒定流动 当液体作非恒定流动时，作用在控当液体作非恒定流动时，作用在控制体上的力由两部分组成：一部分是由制体上的力由两部分组成：一部分是由于流体流人流出的动量变化引起的，称于流体流人流出的动量变化引起的，称为稳态液动力。另一部分那么是由于流为稳态液动力。另一部分那么是由于流体作非恒定流动时，在控制体内流体产体作非恒定流动时，在控制体内流体产生加速度运动而引起的，称为瞬态液动生加速度运动而引起的，称为瞬态液动力力结论：结论：1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力

41、学特性流动液体的根本力学特性滑阀上的稳态液动力滑阀上的稳态液动力 稳态液动力是阀芯挪动终了，开口固定稳态液动力是阀芯挪动终了，开口固定以后，液流流过阀口时因动量变化而作以后，液流流过阀口时因动量变化而作用在阀芯的力用在阀芯的力1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-3 1-3 流动液体的根本力学特性流动液体的根本力学特性滑阀上的瞬态液动力滑阀上的瞬态液动力 瞬态液动力是滑阀在挪动过程中即开瞬态液动力是滑阀在挪动过程中即开口大小发生变化时口大小发生变化时) )阀腔中液流因加速或阀腔中液流因加速或减

42、速而作用在阀芯上的力减速而作用在阀芯上的力1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性一、压力损失一、压力损失沿程损失：指液体在管道中流动时因沿程损失：指液体在管道中流动时因液体具有的粘性而产生的压力损失；液体具有的粘性而产生的压力损失；部分损失：指由于管道忽然变化、液部分损失：指由于管道忽然变化、液流速度大小和方向忽然改动等而引起的流速度大小和方向忽然改动等而引起的压力压力 损失。损失。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4

43、 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性1、沿程损失、沿程损失1求程度圆管中液流的速度分布求程度圆管中液流的速度分布1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性1、沿程损失、沿程损失(2)求流量、平均流速求流量、平均流速1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体

44、力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性流量公式泊肃叶公式流量公式泊肃叶公式 上式阐明，液体在圆管中作层流流动上式阐明，液体在圆管中作层流流动时，流量与管径的四次方成比例，压力时，流量与管径的四次方成比例，压力差差(压力损失压力损失)那么与管径的四次方成反那么与管径的四次方成反比，可见管径对流量及压力损失的影响比，可见管径对流量及压力损失的影响是很大的。是很大的。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性1、沿程损

45、失、沿程损失(3)求因沿程损失呵斥的能量损失求因沿程损失呵斥的能量损失仅思索沿程损失，列伯努利方程仅思索沿程损失，列伯努利方程1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性1、沿程压力损失、沿程压力损失油在金属管中的层流，取：油在金属管中的层流，取：油在橡胶管中的层流，取：油在橡胶管中的层流，取：上式阐明，流体在管道中流动的能量损失表现上式阐明，流体在管道中流动的能量损失表现为流体的压力损失，即流体下游的压力要小于为流体的压力损失，即流体下游的压

46、力要小于上游的压力，这个压力差值用来抑制流动中的上游的压力，这个压力差值用来抑制流动中的摩擦阻力。摩擦阻力。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性2、部分压力损失、部分压力损失产生缘由：产生缘由：液体流过部分安装时构成死水区或涡旋区，液体流过部分安装时构成死水区或涡旋区，液体在此区域并不参与主流动，而是不断的打液体在此区域并不参与主流动，而是不断的打旋，加速液体摩擦或呵斥质点碰撞，产生部分旋，加速液体摩擦或呵斥质点碰撞，产生部分能量损失；

47、能量损失；液体流过部分安装时流速的大小和方向发生液体流过部分安装时流速的大小和方向发生急剧变化，各截面上的速度分布规律也不断变急剧变化，各截面上的速度分布规律也不断变化化 ，引起附加摩擦而耗费能量。，引起附加摩擦而耗费能量。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性2、部分压力损失、部分压力损失截面忽然扩展时的部分压力损失：截面忽然扩展时的部分压力损失：741.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压

48、冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础各种部分损失系数751.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础各种部分损失系数1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性管路系统总能量损失管路系统总能量损失管路系统中总能量损失等于系统中一切管路系统中总能量损失等于系统中一切直管沿程能量损失之和与部分能量损失直管沿程能量损失之和与部分能量损失之和的叠加

49、之和的叠加1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性二、流量公式二、流量公式1 1、孔口流量公式、孔口流量公式孔口方式：孔口方式：薄壁小孔普通节流阀的节流口薄壁小孔普通节流阀的节流口细长孔普通用于阻尼孔细长孔普通用于阻尼孔短孔普通用于固定节辙口短孔普通用于固定节辙口1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液

50、体的流量压力特性二、流量公式二、流量公式1 1、孔口流量公式、孔口流量公式1薄壁小孔的流量公式薄壁小孔的流量公式1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性薄壁小孔的流量公式薄壁小孔的流量公式结论结论 从公式推导可以看出：流经薄壁小孔的流量从公式推导可以看出：流经薄壁小孔的流量Q与与小孔前后压差小孔前后压差 p的的12次方成正比；由于油液流经次方成正比；由于油液流经薄壁小孔时，摩擦阻力作用极小，所以流量受粘度的薄壁小孔时，摩擦阻力作用极小，所以

51、流量受粘度的影响也很小，因此油温变化对流量影响也很小；此外，影响也很小，因此油温变化对流量影响也很小；此外，薄壁小孔不易堵塞。这些都使得薄壁小孔或近似薄薄壁小孔不易堵塞。这些都使得薄壁小孔或近似薄壁小孔在流量控制阀中表现出较好的性能。壁小孔在流量控制阀中表现出较好的性能。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性二、流量公式二、流量公式1 1、孔口流量公式、孔口流量公式1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性

52、1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性结论结论Re较小时，较小时，Cd随随Re的增大而迅速增大，这是由的增大而迅速增大，这是由于粘性起主导作用的结果。它对收缩系数影响较于粘性起主导作用的结果。它对收缩系数影响较小，而对速度系数小，而对速度系数Cv影响较大。影响较大。Re增大时，增大时，Cd随随Re添加而缓慢添加，此时粘性添加而缓慢添加，此时粘性作用减小而惯性作用增大，直到惯性作用起主导作用减小而惯性作用增大，直到惯性作用起主导作用时，它对收缩系数影响较大，而对作用时，它对收缩系数影响较大，而对Cv影响较影响较小

53、。在小。在Re增大到一定值后，粘性作用可以忽略，增大到一定值后，粘性作用可以忽略，此时此时Cv趋近趋近1，Cd也趋于某一常数。也趋于某一常数。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性二、流量公式二、流量公式1 1、孔口流量公式、孔口流量公式2细长小孔的流量公式细长小孔的流量公式3短孔厚壁孔的流量公式短孔厚壁孔的流量公式 厚壁孔流量计算可采用薄壁小孔厚壁孔流量计算可采用薄壁小孔的流量公式，但流量系数的流量公式，但流量系数Cd的选取那的选取那么

54、详细情况详细确定么详细情况详细确定1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性细长小孔的流量公式结论细长小孔的流量公式结论 油液流经细长小孔的流量油液流经细长小孔的流量Q与小孔前后压差与小孔前后压差 p的一次方成正比；由于流量公式中包含有粘的一次方成正比；由于流量公式中包含有粘度度的要素，流量受油液粘性的要素，流量受油液粘性()变化的影响变化的影响较大，即油温变化引起粘度的变化，从而引起较大，即油温变化引起粘度的变化，从而引起流过细长小孔的流量

55、变化如当温度升高时，流过细长小孔的流量变化如当温度升高时，粘度下降，那么流经细长孔的流量增多；此粘度下降，那么流经细长孔的流量增多；此外，细长小孔较易堵塞。外，细长小孔较易堵塞。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-4 1-4 流动液体的流量压力特性流动液体的流量压力特性二、流量公式二、流量公式2 2、缝隙流量公式、缝隙流量公式 在液压传动的元件中，适当的缝隙在液压传动的元件中，适当的缝隙(间隙间隙)是零件问正常相对运动所必需的。是零件问正常相对运动所必需的。但间隙对液压元件的性能影响极大，液

56、但间隙对液压元件的性能影响极大，液压系统的走漏主要是由间隙和压力差决压系统的走漏主要是由间隙和压力差决议的，走漏的添加使系统油温升高效率议的，走漏的添加使系统油温升高效率降低，系统性能受影响。降低，系统性能受影响。缝隙流量公式见表缝隙流量公式见表14，P351.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-5 1-5 液压冲击和气穴景象液压冲击和气穴景象一、液压冲击一、液压冲击定义：定义： 在液压系统的任务过程中，因执行在液压系统的任务过程中，因执行部件的忽然换向或阀门忽然封锁以及外部件的忽然换向或阀门忽

57、然封锁以及外负载的急剧变化而引起压力急剧变化，负载的急剧变化而引起压力急剧变化，出现压力交替升降的动摇过程，这种景出现压力交替升降的动摇过程，这种景象称为液压冲击象称为液压冲击1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-5 1-5 液压冲击和气穴景象液压冲击和气穴景象一、液压冲击一、液压冲击液压冲击的类型液压冲击的类型: :阀门忽然翻开或封锁，及系统中某些阀门忽然翻开或封锁，及系统中某些元件反响的滞后，使液流忽然停顿运元件反响的滞后，使液流忽然停顿运动而产生的液压冲击；动而产生的液压冲击；运动部件忽

58、然启动或停顿，因其惯性运动部件忽然启动或停顿，因其惯性使液压缸和相连管道中压力产生急剧使液压缸和相连管道中压力产生急剧变化而构成压力波，产生液压冲击。变化而构成压力波，产生液压冲击。1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-5 1-5 液压冲击和气穴景象液压冲击和气穴景象一、液压冲击一、液压冲击1 1、液流忽然停顿时的液压冲击、液流忽然停顿时的液压冲击1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-5 1-

59、5 液压冲击和气穴景象液压冲击和气穴景象一、液压冲击一、液压冲击1 1、液流忽然停顿时的液压冲击、液流忽然停顿时的液压冲击液体冲击引起的最大压力升高值可以按能量守液体冲击引起的最大压力升高值可以按能量守恒定理恒定理(或动量守恒定理或动量守恒定理)进展计算。当阀门忽然进展计算。当阀门忽然封锁时，液体的动能转化成液体的弹性能，即封锁时，液体的动能转化成液体的弹性能，即为冲击波在管中的传播速度为冲击波在管中的传播速度1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-5 1-5 液压冲击和气穴景象液压冲击和气穴景

60、象一、液压冲击一、液压冲击1 1、运动部件制动时产生的液压冲击、运动部件制动时产生的液压冲击利用能量守恒定律利用能量守恒定律1.1 液压油1.2 液体静力学1.3液体力学特性1.4 液体流量压力特性1.5 液压冲击空穴现象习 题第一章 液压油及液压流体力学基础1-5 1-5 液压冲击和气穴景象液压冲击和气穴景象一、液压冲击消除或减弱液压冲击的措施消除或减弱液压冲击的措施:n缓慢封锁阀门，减慢管道的换向速度；缓慢封锁阀门，减慢管道的换向速度；n缩短管子长度；缩短管子长度；n减慢换向阀封锁前的液流速度；减慢换向阀封锁前的液流速度；n设置蓄能器、平安阀等。设置蓄能器、平安阀等。1.1 液压油1.2