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1、第一篇第一篇液压传动液压传动1课程的组成课程的组成 流体力学（理论基础）流体力学（理论基础） 液压传动液压传动 液压元件（结构原理）液压元件（结构原理） 液压回路（具体应用）液压回路（具体应用）2第一章第一章 液压流体力学基础液压流体力学基础一、液压油的性质一、液压油的性质第一节第一节 液压油液压油（一）、液体的密度（一）、液体的密度 （kg/m3） m-质量质量 V-体积体积矿物油的密度矿物油的密度=850960（kg/m3）。）。3（二）、液体的可压缩性（二）、液体的可压缩性液体的可压缩性液体的可压缩性：液体受压力作用而发生体积减小：液体受压力作用而发生体积减小 的性质。的性质。 无特殊说
2、明时液体的可压缩性忽略不计。无特殊说明时液体的可压缩性忽略不计。4（三）、液体的粘性（三）、液体的粘性液体的液体的粘性：粘性：液体在外力作用下流动，分子间内聚液体在外力作用下流动，分子间内聚力阻碍液体分子之间相对运动的性质。力阻碍液体分子之间相对运动的性质。a.静止液体不呈现粘性。静止液体不呈现粘性。牛顿液体内摩擦定律牛顿液体内摩擦定律比例常数比例常数称为称为粘性系粘性系数或粘度。数或粘度。粘度的粘度的物理意义物理意义：液体内部分子之间摩擦力的外在：液体内部分子之间摩擦力的外在表现。表现。 单位面积上的内摩擦力单位面积上的内摩擦力5b.粘性的表示方法：粘性的表示方法：动力粘度动力粘度(Pas)
3、 (决对粘度决对粘度)运动粘度运动粘度 (m2s)相对粘度相对粘度 在确定油液粘度时，应考虑下列因素：在确定油液粘度时，应考虑下列因素：c.液压油粘度的确定液压油粘度的确定工作压力工作压力 p 粘压特性粘压特性环境温度环境温度 T 粘温特性粘温特性工作速度工作速度 v 6第二节、流体静力学第二节、流体静力学液体的静压力垂直于其作用平面。液体的静压力垂直于其作用平面。静止液体内任意点处所受到的静压力各个方向静止液体内任意点处所受到的静压力各个方向 上都相等。上都相等。一一.液体的静压力及其特性液体的静压力及其特性1Pa=1N/m2 1MPa=106Pa1.静压力静压力：静止液体在单位面积上所受的
4、法向力。：静止液体在单位面积上所受的法向力。2.静压力特征静压力特征:7(1)静止液体内任一点处的压力由两部分组成：静止液体内任一点处的压力由两部分组成： 一是液面上的压力一是液面上的压力p0， 二是自重产生的压力二是自重产生的压力ghgh。 当液面上只受大气压力当液面上只受大气压力pa作用时，则液体内任作用时，则液体内任 意一点处的静压力为意一点处的静压力为二液体静压力基本方程二液体静压力基本方程1.静止液体的压力具有以下特征静止液体的压力具有以下特征：(2)静止液体内的压力随液体深度呈线性分布。静止液体内的压力随液体深度呈线性分布。(3)压力相等的所有点组成的面叫做压力相等的所有点组成的面
5、叫做等压面等压面。因。因 此，此， 在重力作用下静止液体中的等压面是水平面。在重力作用下静止液体中的等压面是水平面。82.压力的表示方法压力的表示方法(1)绝对压力绝对压力 (2)相对压力相对压力(3)真空度真空度 绝对压力绝对压力 = 相对压力相对压力 + 大气压力大气压力 真空度真空度 = 大气压力大气压力 绝对压力绝对压力9三三.压力的传递压力的传递帕斯卡原理帕斯卡原理液压系统的工作压力决定于外界负载。液压系统的工作压力决定于外界负载。帕斯卡原理帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体：在密闭容器内，施加于静止液体的压力可以等值地传递到液体各点，也称为静的压力可以等值地传递到液体各点，也
6、称为静压传递原理。压传递原理。10第三节、流体动力学第三节、流体动力学(2)恒定流动恒定流动：液体在流动时，液体中任意一点处的：液体在流动时，液体中任意一点处的 压力、速度和密度都不随时间变化。压力、速度和密度都不随时间变化。 1.基本概念基本概念(1)理想液体理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体。：既无粘性又不可压缩的假想液体。111.基本概念(5)平均流速平均流速： 或或(3)通流截面通流截面：流束中与所有流线正交的截面。流束中与所有流线正交的截面。(4)流量流量：单位时间内流过某通流截面的液体的体积。单位时间内流过某通流截面的液体的体积。 用用q表示。表示。第三节、流体动力学第三节、流
7、体动力学122.连续性方程连续性方程质量守恒质量守恒物理意义：在稳定流动情况下，当不考虑液体可压缩：在稳定流动情况下，当不考虑液体可压缩 性时，流过管道各个截面的流量相等。性时，流过管道各个截面的流量相等。常数常数连续性方程式的适用条件连续性方程式的适用条件：必须是不可压缩液体；必须是不可压缩液体；必须是作稳定流动；必须是作稳定流动；适合于任何液体，与粘度无关。适合于任何液体，与粘度无关。133.伯努力方程能量守恒 伯伯努努利利方方程程的的物物理理意意义义是是：理理想想液液体体作作稳稳定定流流动动时时，具有位能、压力能和动能三种形式，它们之间可以相互转化，但总和保持不变。理想液体理想液体的的伯
8、努利方程伯努利方程的使用条件：伯努利方程的使用条件：理想液体作稳定流动理想液体作稳定流动。14实际液体实际液体的伯努利方程的伯努利方程动能修正系数：紊流取动能修正系数：紊流取1.11.1，层流取，层流取2 2。h hw w 能量损失能量损失3.伯努力方程能量守恒15一流态、雷诺数一流态、雷诺数层流层流：粘性力起主导作用。：粘性力起主导作用。紊流紊流：惯性力起主导作用。：惯性力起主导作用。第四节、管道中液流的特性第四节、管道中液流的特性16一流态、雷诺数一流态、雷诺数第四节、管道中液流的特性第四节、管道中液流的特性雷诺数雷诺数：判别液体流动状态的依据。：判别液体流动状态的依据。v平均流速平均流速
9、 d管道内径管道内径 运动粘度运动粘度无纲量数无纲量数如果液流的雷诺数相同，它的流动状态亦相同。如果液流的雷诺数相同，它的流动状态亦相同。液流由紊流转变为层流时的雷诺数作为判别液流液流由紊流转变为层流时的雷诺数作为判别液流状态的依据，称为状态的依据，称为临界雷诺数，记为临界雷诺数，记为Recr。17一流态、雷诺数一流态、雷诺数第四节、管道中液流的特性第四节、管道中液流的特性层流层流 Re Recr。流态判别流态判别：常见液流管道的临界雷诺数常见液流管道的临界雷诺数18二、管路压力损失的计算二、管路压力损失的计算1.沿程压力损失沿程压力损失液体在等直径管中流动时因粘性摩液体在等直径管中流动时因粘
10、性摩擦而产生的损失。擦而产生的损失。沿程阻力系数沿程阻力系数19二、管路压力损失的计算二、管路压力损失的计算液体流经的管道截面突然变化时，液体流速的大液体流经的管道截面突然变化时，液体流速的大小和方向将急剧发生变化，因而会产生旋涡，并小和方向将急剧发生变化，因而会产生旋涡，并发生强烈的紊动现象，于是产生流动阻力，由此发生强烈的紊动现象，于是产生流动阻力，由此造成约压力损失称为局部压力损失。造成约压力损失称为局部压力损失。2.局部压力损失局部压力损失 局部阻力系数20第五节、孔口流量特性第五节、孔口流量特性1.薄壁小孔薄壁小孔薄壁孔的流量薄壁孔的流量Cd流量系数流量系数Cd = 0.600.61A0小孔截面积小孔截面积p压力差力差=p1-p221练习：有一薄壁节流小孔，通过流量q=25L/min时,压力损失为0.3MPa，试求节流孔的通流面积，设流量系数Cd=0.61，油的密度 =900kg/m3。22
