液压液力传动概述及流体力学基础课件

“学习的目的是理解，而不是记忆”

——林砺儒

“学习的目的是理解，而不是记忆”——林砺儒11.液压液力传动技术概述（1学时）

2.流体力学基础（1学时）3.液压泵、液压马达、液压缸（4学时）4.液压控制阀（6学时）5.基本液压回路（4学时）6.自动变速器液压液力系统（8学时）液力耦合器液力变矩器液压控制系统7.汽车防抱死液压系统（4学时）8.电控液压悬架系统（2学时）9.液压助力转向系统（2学时）液压基础知识汽车液压液力技术—课程目录

—1.液压液力传动技术概述（1学时）2.流体力学基础（1学2—Chapterone

—第1章液压液力传动概述

Overviewofthehydrodynamicdrivetechnology

—Chapterone—第1章液压液力传动概述3

1液压传动的基本原理2液力传动的基本原理3344—Contents—液压液力传动与汽车工程液压液力传动技术的特点1液压传动的基本原理2液力传动的基本原理3344—4液压液力传动在汽车中的作用传动系统流体传动第1章液压液力传动概述1.1液压液力传动技术与汽车工程传动技术驱动轮发动机机械传动电力传动液压传动气动传动液力传动液压液力传动在汽车中的作用传动系统流体传动第1章液压液5第1章液压液力传动概述汽车的进化1.1液压液力传动技术与汽车工程液压液力传动在汽车中的作用机械机、电、液、控一体化主要应用领域自动变速器(automatictransmission,AT)电控液压悬架(Electronicallycontrolledhydraulicsuspension,EHS)制动防抱死系统(AntiBlockierSystem,ABS)助力转向系统(powersteeringsystem,PSS)第1章液压液力传动概述汽车的进化1.1液压液力传动6第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理如何用很小的力，抬起很重的物体？杠杆原理p1=F1/S1S1S2F1F2F2=p2.S2p1=p2加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递。帕斯卡定律图1-1液压传动原理第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理如何7第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理图1-2液压千斤顶结构简图1–杠杆；2–小活塞；3、6–液压缸；4、5–单向阀；7–大活塞；8–重物；9–放油阀液压千斤顶第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理图1-8动力元件执行元件控制元件辅助元件：滤油器、油管等工作介质：油液第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理液压传动的基本组成图1-2液压千斤顶结构简图1–杠杆；2–小活塞；3、6–液压缸；4、5–单向阀；7–大活塞；8–重物；9–放油阀液压泵液压马达、液压缸动力元件执行元件控制元件辅助元件：滤油器、油管等工9第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理液体的不可压缩性液体几乎是不可压缩的，动力的传送可以立即发生。第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理液体10液压传动的优点结构紧凑，质量轻、惯性矩小柔性连接、控制方便灵活可传递大功率、可以实现无级调速具有自润滑作用传动效率低成本高传动比不精确，工作时受温度影响较大缺点第1章液压液力传动概述1.3液压传动的特点液压传动的优点结构紧凑，质量轻、惯性矩小传动效率低缺11主动风扇—风—被动风扇水泵—水（油）—涡轮机第1章液压液力传动概述1.4液力传动的基本原理图1-3液力传动的基本原理液力传动基本形式主动风扇—风—被动风扇水泵—水（油）—涡轮机12液力传动的基本元件第1章液压液力传动概述1.4液力传动的基本原理图1-4液力耦合器图1-5液力变矩器液力传动的基本元件第1章液压液力传动概述1.4液力13液力传动的基本结构组成能量输入部件（泵轮）能量输出部件（涡轮）导流部件（导轮）第1章液压液力传动概述1.4液力传动的基本原理机械能液体动能液体动能机械能液力传动的基本结构组成能量输入部件（泵轮）能量输出部件14

液力传动的优点传动效率低结构复杂，成本高缺点防振隔振性好可以在一定范围内自适应外部负载变化易于实现自动控制可以带载启动，且具有良好的低速运行能力第1章液压液力传动概述1.5液力传动的特点液力传动的优点传动效率低缺点防振隔振性好第1章液15—ChapterTwo

—第2章流体力学基础

Foundationoffluidmechanics—ChapterTwo—第2章流体力学基础16—Contents—123液体静力学基础液体动力学基础液体流动状态与雷诺数4管路液体压力损失分析—Contents—123液体静力学基础液体动力学基17第2章流体力学基础2.1液体静力学基础

液体静压力(staticpressure)处于相对静止状态下的流体，由于本身的重力或其他外力的作用，在流体内部及流体与容器壁面之间存在着垂直于接触面的作用力，这种作用力称为流体的静压力。

压强帕(Pa)1Pa=1N/m2

特性（1）流体静压力垂直于其作用面；（2）同一点上各个方向的流体静压力都相等。图2-1液体静压力第2章流体力学基础2.1液体静力学基础液体静压力(18液体静压力基本方程第2章流体力学基础2.1液体静力学基础图2-2液体静压力方程计算图

液体静压力基本方程第2章流体力学基础2.1液体静力19压力的表示方法第2章流体力学基础2.1液体静力学基础1绝对压力2相对压力3真空度

图2-3绝对压力、相对压力和真空度的相互关系

以绝对零压力为基准所表示的压力以大气压力为基准所表示的压力大气压力与绝对压力之差压力的表示方法第2章流体力学基础2.1液体静力学基20第2章流体力学基础2.2液体动力学基础流量流速在单位时间里流过截面的液体的体积，称为流量。常用q表示；单位m3/s，L/min1m3/s=6x104L/min常用v表示；单位m/s第2章流体力学基础2.2液体动力学基础流量流速在21第2章流体力学基础2.2液体动力学基础连续性方程图2-4连续性方程示意图

在同一管路中，只要液体是连续的，不论流通面积怎么变化，通过任一截面的流量是相等的。第2章流体力学基础2.2液体动力学基础连续性方程图22伯努利方程第2章流体力学基础2.2液体动力学基础图2-5伯努利方程推导简图

伯努利方程第2章流体力学基础2.2液体动力学基础图23第2章流体力学基础2.3管路中液体流动状态图2-6层流与紊流的流动特点(a)层流；(b)紊流

层流与紊流19世纪末雷诺流动状态影响因素平均流速v管径d运动粘度τ第2章流体力学基础2.3管路中液体流动状态图2-624第2章流体力学基础2.3管路中液体流动状态雷诺数液体流动时究竟是层流还是紊流，应用雷诺数来判断临界雷诺数图2-6层流与紊流的流动特点(a)层流；(b)紊流

表2-1常见的临界雷诺数第2章流体力学基础2.3管路中液体流动状态雷诺数液25第2章流体力学基础2.4管路中液体压力损失计算沿程压力损失局部压力损失主要包括沿程压力损失与局部压力损失两部分v:油液流速l:直管长度d:管道内径ξ:局部阻力系数λ:沿程阻力系数查手册所得的压力损失第2章流体力学基础2.4管路中液体压力损失计算沿程26第2章流体力学基础2.4管路中液体压力损失计算在汽车液压系统中，常采用以下方法来减少管路中的压力损失：（1）改善液压系统中管路内壁的粗糙度；（2）缩短管路的使用长度；（3）减少液压系统中管路截面的突变和弯曲。管路系统总压力损失第2章流体力学基础2.4管路中液体压力损失计算在汽车27总结（1）液压与液力传动技术在汽车中的应用；（2）液压传动的基本原理；（3）液压千斤顶的工作流程；（4）液力传动的基本原理；（5）液压与液力传动的优缺点；（6）静力学基础——液体静压力基本方程；（7）动力学基础（a）流量（b）连续性方程（c）伯努利方程（8）液体的流动状态——雷诺数（9）管路压力损失总结（1）液压与液力传动技术在汽车中的应用；（2）液压传动28“学习的目的是理解，而不是记忆”

——林砺儒

“学习的目的是理解，而不是记忆”——林砺儒291.液压液力传动技术概述（1学时）

2.流体力学基础（1学时）3.液压泵、液压马达、液压缸（4学时）4.液压控制阀（6学时）5.基本液压回路（4学时）6.自动变速器液压液力系统（8学时）液力耦合器液力变矩器液压控制系统7.汽车防抱死液压系统（4学时）8.电控液压悬架系统（2学时）9.液压助力转向系统（2学时）液压基础知识汽车液压液力技术—课程目录

—1.液压液力传动技术概述（1学时）2.流体力学基础（1学30—Chapterone

—第1章液压液力传动概述

Overviewofthehydrodynamicdrivetechnology

—Chapterone—第1章液压液力传动概述31

1液压传动的基本原理2液力传动的基本原理3344—Contents—液压液力传动与汽车工程液压液力传动技术的特点1液压传动的基本原理2液力传动的基本原理3344—32液压液力传动在汽车中的作用传动系统流体传动第1章液压液力传动概述1.1液压液力传动技术与汽车工程传动技术驱动轮发动机机械传动电力传动液压传动气动传动液力传动液压液力传动在汽车中的作用传动系统流体传动第1章液压液33第1章液压液力传动概述汽车的进化1.1液压液力传动技术与汽车工程液压液力传动在汽车中的作用机械机、电、液、控一体化主要应用领域自动变速器(automatictransmission,AT)电控液压悬架(Electronicallycontrolledhydraulicsuspension,EHS)制动防抱死系统(AntiBlockierSystem,ABS)助力转向系统(powersteeringsystem,PSS)第1章液压液力传动概述汽车的进化1.1液压液力传动34第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理如何用很小的力，抬起很重的物体？杠杆原理p1=F1/S1S1S2F1F2F2=p2.S2p1=p2加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递。帕斯卡定律图1-1液压传动原理第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理如何35第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理图1-2液压千斤顶结构简图1–杠杆；2–小活塞；3、6–液压缸；4、5–单向阀；7–大活塞；8–重物；9–放油阀液压千斤顶第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理图1-36动力元件执行元件控制元件辅助元件：滤油器、油管等工作介质：油液第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理液压传动的基本组成图1-2液压千斤顶结构简图1–杠杆；2–小活塞；3、6–液压缸；4、5–单向阀；7–大活塞；8–重物；9–放油阀液压泵液压马达、液压缸动力元件执行元件控制元件辅助元件：滤油器、油管等工37第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理液体的不可压缩性液体几乎是不可压缩的，动力的传送可以立即发生。第1章液压液力传动概述1.2液压传动的基本原理液体38液压传动的优点结构紧凑，质量轻、惯性矩小柔性连接、控制方便灵活可传递大功率、可以实现无级调速具有自润滑作用传动效率低成本高传动比不精确，工作时受温度影响较大缺点第1章液压液力传动概述1.3液压传动的特点液压传动的优点结构紧凑，质量轻、惯性矩小传动效率低缺39主动风扇—风—被动风扇水泵—水（油）—涡轮机第1章液压液力传动概述1.4液力传动的基本原理图1-3液力传动的基本原理液力传动基本形式主动风扇—风—被动风扇水泵—水（油）—涡轮机40液力传动的基本元件第1章液压液力传动概述1.4液力传动的基本原理图1-4液力耦合器图1-5液力变矩器液力传动的基本元件第1章液压液力传动概述1.4液力41液力传动的基本结构组成能量输入部件（泵轮）能量输出部件（涡轮）导流部件（导轮）第1章液压液力传动概述1.4液力传动的基本原理机械能液体动能液体动能机械能液力传动的基本结构组成能量输入部件（泵轮）能量输出部件42

液力传动的优点传动效率低结构复杂，成本高缺点防振隔振性好可以在一定范围内自适应外部负载变化易于实现自动控制可以带载启动，且具有良好的低速运行能力第1章液压液力传动概述1.5液力传动的特点液力传动的优点传动效率低缺点防振隔振性好第1章液43—ChapterTwo

—第2章流体力学基础

Foundationoffluidmechanics—ChapterTwo—第2章流体力学基础44—Contents—123液体静力学基础液体动力学基础液体流动状态与雷诺数4管路液体压力损失分析—Contents—123液体静力学基础液体动力学基45第2章流体力学基础2.1液体静力学基础

液体静压力(staticpressure)处于相对静止状态下的流体，由于本身的重力或其他外力的作用，在流体内部及流体与容器壁面之间存在着垂直于接触面的作用力，这种作用力称为流体的静压力。

压强帕(Pa)1Pa=1N/m2

特性（1）流体静压力垂直于其作用面；（2）同一点上各个方向的流体静压力都相等。图2-1液体静压力第2章流体力学基础2.1液体静力学基础液体静压力(46液体静压力基本方程第2章流体力学基础2.1液体静力学基础图2-2液体静压力方程计算图

液体静压力基本方程第2章流体力学基础2.1液体静力47压力的表示方法第2章流体力学基础2.1液体静力学基础1绝对压力2相对压力3真空度

图2-3绝对压力、相对压力和真空度的相互关系

以绝对零压力为基准所表示的压力以大气压力为基准所表示的压力大气压力与绝对压力之差压力的表示方法第2章流体力学基础2.1液体静力学基48第2章流体力学基础2.2液体动力学基础流量流速在单位时间里流过截面的液体的体积，称为流量。常用q表示；单位m3/s，L/min1m3/s=6x104L/min常用v表示；单位m/s第2章流体力学基础2.2液体动力学基础流量流速在49第2章流体力学基础2.2液体动力学基础连续性方程图2-4连续性方程示意图

在同一管路中，只要液体是连续的，不论流通面积怎么变化，通过任一截面的流量是相等的。第2章流体力学基础2.2液体动力学基础连续性方程图50伯努利方程第2章流体力学基础2.2液体动力学基础图2-5伯努利方程推导简图

伯努利方程