第一章液压传动基础知识

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1、液压与气压传动液压与气压传动第一章第一章 液压传动基础知识液压传动基础知识流体传动包括液体传动和气体传动流体传动包括液体传动和气体传动液压传动以液体的静压能传递动力，它的工作液压传动以液体的静压能传递动力，它的工作介质是油液介质是油液本章主要内容就是介绍本章主要内容就是介绍 油液的种类油液的种类油液的物理性质油液的物理性质油液的静力学、运动学和动力学规律油液的静力学、运动学和动力学规律液压与气压传动液压与气压传动第一章第一章 液压传动基础知识液压传动基础知识第一节第一节 液压传动工作介质液压传动工作介质第二节第二节 液体静力学液体静力学第三节第三节 液体动力学液体动力学第四节第四节 定常管流的

2、压力损失计算定常管流的压力损失计算第五节第五节 孔口和缝隙液流孔口和缝隙液流第六节第六节 空穴现象空穴现象液压与气压传动液压与气压传动第一节第一节 液压传动工作介质液压传动工作介质一、液压传动工作介质的性质一、液压传动工作介质的性质1 1、密度、密度单位体积液体的质量为液体的密度。单位体积液体的质量为液体的密度。单位体积液体的质量为液体的密度。单位体积液体的质量为液体的密度。体积为体积为体积为体积为V V V V，质量为质量为质量为质量为m m m m的液体的密度的液体的密度的液体的密度的液体的密度为为为为 =m/V=m/V=m/V=m/V 温度和压力对密度的影响：温度和压力对密度的影响：温度

3、和压力对密度的影响：温度和压力对密度的影响： 温度上升，密度有所减小。温度上升，密度有所减小。温度上升，密度有所减小。温度上升，密度有所减小。 压力提高，密度稍有增加压力提高，密度稍有增加压力提高，密度稍有增加压力提高，密度稍有增加。但变动很小，但变动很小，可认为是常值可认为是常值我国采用我国采用20时的密度作为油液的标准密度，以时的密度作为油液的标准密度，以20表示。表示。最常用的工作介质是最常用的工作介质是液压油。液压油。此外还有此外还有乳化型传乳化型传动液和合成型传动液动液和合成型传动液液压与气压传动液压与气压传动一、液压传动工作介质的性质一、液压传动工作介质的性质2 2 2 2、可压缩

4、性、可压缩性、可压缩性、可压缩性压力为压力为压力为压力为p p p p0 0 0 0、体积为体积为体积为体积为V V V V0 0 0 0的液体，如压力增大的液体，如压力增大的液体，如压力增大的液体，如压力增大p p p p时，体积减小时，体积减小时，体积减小时，体积减小V V V V，则体积的可压缩性可用体积压缩系数来表示则体积的可压缩性可用体积压缩系数来表示则体积的可压缩性可用体积压缩系数来表示则体积的可压缩性可用体积压缩系数来表示即单位压力变化下的体积相对变化量即单位压力变化下的体积相对变化量液体的可压缩性一般用液体的可压缩性一般用体积弹性模量体积弹性模量K来表示来表示体积弹性模量与温度

5、、压力的关系：体积弹性模量与温度、压力的关系：温度增加时，温度增加时，K值减小，在正常工作范围内，有值减小，在正常工作范围内，有5%25%的变化；的变化；压力增大时，压力增大时，K值增大，当值增大，当p3MPa时，时，K基本上不再增大；基本上不再增大；当工作介质中混有气泡时，当工作介质中混有气泡时，K值将大大减小。值将大大减小。液压与气压传动液压与气压传动一、液压传动工作介质的性质一、液压传动工作介质的性质3 3 3 3、粘性、粘性、粘性、粘性定义：液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子定义：液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子定义：液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子定

6、义：液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内聚力，这间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内聚力，这间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内聚力，这间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内聚力，这种现象叫做液体的粘性。种现象叫做液体的粘性。种现象叫做液体的粘性。种现象叫做液体的粘性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性。粘性使液体内部各处的速度不相等。粘性使液体内部各处的速度不相等。粘性使液

7、体内部各处的速度不相等。粘性使液体内部各处的速度不相等。液体流动时相邻液层间的内摩液体流动时相邻液层间的内摩擦力擦力Ff与液层接触面积与液层接触面积A、液液层间的速度梯度层间的速度梯度du/dy成正比，成正比，即即粘性系数粘性系数或粘度或粘度液压与气压传动液压与气压传动两边同除以两边同除以A，得得为为牛顿的液体牛顿的液体内摩擦定律内摩擦定律式中式中为切应力。由上式可得为切应力。由上式可得粘度的物理意义粘度的物理意义为：为： 液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。力。 称称动力粘度动力粘度，单位为，单位为Pas（帕帕秒），以前单位为秒

8、），以前单位为P（泊），两者关系为：泊），两者关系为： 1Pas=10P=1000cP（厘泊）厘泊）运动粘度运动粘度液体的动力粘度与其密度的比值，即液体的动力粘度与其密度的比值，即单位为单位为m2/s，以前单位为，以前单位为St（斯），两者关系为：斯），两者关系为： 1 m2/s =104St=106cSt（厘斯）厘斯）=106 mm2/s 液压与气压传动液压与气压传动液压传动工作介质的粘度等级的划分依据：液压传动工作介质的粘度等级的划分依据：以以40时运动粘度（以时运动粘度（以mm2/s计）的中心值来划分。计）的中心值来划分。例如：例如： 某一种牌号某一种牌号LHL22普通液压油，它表示的是

9、普通液压油，它表示的是该液压油在该液压油在40时的运动粘度的中心值为时的运动粘度的中心值为22 mm2/s 。粘度与温度、压力的关系：粘度与温度、压力的关系：温度升高，粘度下降温度升高，粘度下降。变化率的大小直接影响液压传动。变化率的大小直接影响液压传动工作介质的使用。工作介质的使用。粘度对温度的变化十分敏感粘度对温度的变化十分敏感。压力增大，粘度增大压力增大，粘度增大，在一般液压系统使用的压力范围，在一般液压系统使用的压力范围内，增大的数值很小，可忽略不计。内，增大的数值很小，可忽略不计。液压与气压传动液压与气压传动一、液压传动工作介质的性质一、液压传动工作介质的性质4 4 4 4、其它性质

10、、其它性质、其它性质、其它性质液压传动介质还有其它一些性质，如：液压传动介质还有其它一些性质，如：液压传动介质还有其它一些性质，如：液压传动介质还有其它一些性质，如： 稳定性（稳定性（稳定性（稳定性（热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性等）等）等）等） 抗泡沫性抗泡沫性抗泡沫性抗泡沫性 抗乳化性抗乳化性抗乳化性抗乳化性 防锈性防锈性防锈性防锈性 润滑性润滑性润滑性润滑性 相容性（相容性（相容性（相容性（对所接触的金属、密封材料、涂料等的作用程度）对所接触的

11、金属、密封材料、涂料等的作用程度）对所接触的金属、密封材料、涂料等的作用程度）对所接触的金属、密封材料、涂料等的作用程度）液压与气压传动液压与气压传动二、对液压传动工作介质的要求二、对液压传动工作介质的要求不同的工作机械、不同的使用情况对工作介质的要求有很大不同。不同的工作机械、不同的使用情况对工作介质的要求有很大不同。不同的工作机械、不同的使用情况对工作介质的要求有很大不同。不同的工作机械、不同的使用情况对工作介质的要求有很大不同。液压传动工作介质应具备如下性能：液压传动工作介质应具备如下性能：液压传动工作介质应具备如下性能：液压传动工作介质应具备如下性能：合适的粘度，合适的粘度，合适的粘度

12、，合适的粘度，40404040= = = =（15-6815-6815-6815-68）10101010-6-6-6-6m m m m2 2 2 2/s/s/s/s，较好的粘温特性较好的粘温特性较好的粘温特性较好的粘温特性润滑性能好润滑性能好润滑性能好润滑性能好质地纯净，杂质少质地纯净，杂质少质地纯净，杂质少质地纯净，杂质少对金属和密封件有良好的相容性对金属和密封件有良好的相容性对金属和密封件有良好的相容性对金属和密封件有良好的相容性对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性抗泡沫好，抗乳化性

13、好，腐蚀性小，防锈性好抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好体积膨胀系数小，比热容大体积膨胀系数小，比热容大体积膨胀系数小，比热容大体积膨胀系数小，比热容大流动点和凝固点低，闪点和燃点高流动点和凝固点低，闪点和燃点高流动点和凝固点低，闪点和燃点高流动点和凝固点低，闪点和燃点高对人体无害，成本低对人体无害，成本低对人体无害，成本低对人体无害，成本低液压与气压传动液压与气压传动三、工作介质的分类和选用三、工作介质的分类和选用1 1 1 1、分类、分类、分类、分类工作介质品种的组成工作介质品种的组成工作介质品种的组成工

14、作介质品种的组成：代号：代号：代号：代号+ + + +数字数字数字数字代号中代号中代号中代号中LLLL石油产品的总分类号石油产品的总分类号石油产品的总分类号石油产品的总分类号“润滑剂及有关产品润滑剂及有关产品润滑剂及有关产品润滑剂及有关产品” HHHH表示液压系统用的工作介质表示液压系统用的工作介质表示液压系统用的工作介质表示液压系统用的工作介质数字数字数字数字表示该工作介质的某个粘度等级表示该工作介质的某个粘度等级表示该工作介质的某个粘度等级表示该工作介质的某个粘度等级如如如如 L-HLL-HLL-HLL-HL表示石油型普通液压油表示石油型普通液压油表示石油型普通液压油表示石油型普通液压油

15、L-HHL-HHL-HHL-HH表示石油型精致矿物油表示石油型精致矿物油表示石油型精致矿物油表示石油型精致矿物油牌号牌号LHL22最常用的液压系统工作介质最常用的液压系统工作介质最常用的液压系统工作介质最常用的液压系统工作介质：表示普通液压油，该液压油在表示普通液压油，该液压油在40时的时的运动粘度的中心值为运动粘度的中心值为22 mm2/s石油型液压油石油型液压油石油型液压油石油型液压油液压与气压传动液压与气压传动三、工作介质的分类和选用三、工作介质的分类和选用2 2 2 2、工作介质的选用原则、工作介质的选用原则、工作介质的选用原则、工作介质的选用原则在选用时要考虑的因素有：在选用时要考虑

16、的因素有：在选用时要考虑的因素有：在选用时要考虑的因素有：（1 1 1 1）液压系统的工作条件）液压系统的工作条件）液压系统的工作条件）液压系统的工作条件按系统中液压元件，主要是液压泵来确定介质的粘度，按系统中液压元件，主要是液压泵来确定介质的粘度，按系统中液压元件，主要是液压泵来确定介质的粘度，按系统中液压元件，主要是液压泵来确定介质的粘度，具体见书上表具体见书上表具体见书上表具体见书上表1-41-41-41-4，同时要考虑工作压力范围、润滑性、，同时要考虑工作压力范围、润滑性、，同时要考虑工作压力范围、润滑性、，同时要考虑工作压力范围、润滑性、系统温升程度、相容性等。系统温升程度、相容性等

17、。系统温升程度、相容性等。系统温升程度、相容性等。（2 2 2 2）液压系统的工作环境）液压系统的工作环境）液压系统的工作环境）液压系统的工作环境环境温度的变化范围，有无明火和高温热源、抗燃性环境温度的变化范围，有无明火和高温热源、抗燃性环境温度的变化范围，有无明火和高温热源、抗燃性环境温度的变化范围，有无明火和高温热源、抗燃性等，还要考虑环境污染、毒性和气味等因素。等，还要考虑环境污染、毒性和气味等因素。等，还要考虑环境污染、毒性和气味等因素。等，还要考虑环境污染、毒性和气味等因素。（3 3 3 3）综合经济分析）综合经济分析）综合经济分析）综合经济分析通盘考虑价格和使用寿命通盘考虑价格和使

18、用寿命通盘考虑价格和使用寿命通盘考虑价格和使用寿命本节结束，返回本节结束，返回液压与气压传动液压与气压传动第二节第二节 液体静力学液体静力学液体静力学主要讨论液体静力学主要讨论液体静力学主要讨论液体静力学主要讨论液体静止时的平衡规律液体静止时的平衡规律液体静止时的平衡规律液体静止时的平衡规律以及以及以及以及这些规这些规这些规这些规律的应用。律的应用。律的应用。律的应用。液体静止液体静止液体静止液体静止液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性，液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性，液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性，液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性，至于盛装液体的容器，不论它是静止的或

19、是匀速、匀加至于盛装液体的容器，不论它是静止的或是匀速、匀加至于盛装液体的容器，不论它是静止的或是匀速、匀加至于盛装液体的容器，不论它是静止的或是匀速、匀加速运动都没有关系。速运动都没有关系。速运动都没有关系。速运动都没有关系。一、液体静压力及其特性一、液体静压力及其特性一、液体静压力及其特性一、液体静压力及其特性静压力静压力静压力静压力当液体静止时，液体内某点处单位面积上所受当液体静止时，液体内某点处单位面积上所受当液体静止时，液体内某点处单位面积上所受当液体静止时，液体内某点处单位面积上所受到的法向力。到的法向力。到的法向力。到的法向力。液体静压力的特性：液体静压力的特性：液体静压力的特性

20、：液体静压力的特性：（1 1 1 1）液体静压力的方向总是作用面的内法线方向。）液体静压力的方向总是作用面的内法线方向。）液体静压力的方向总是作用面的内法线方向。）液体静压力的方向总是作用面的内法线方向。（2 2 2 2）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。相等。相等。相等。液压与气压传动液压与气压传动二、液体静压力基本方程二、液体静压力基本方程1、静压力基本方程、静压力基本方程重力作用下的静止液体重力作用下的静止液体2、静压力基本方程式的物、静压力基

21、本方程式的物理意义理意义A点处的压力：点处的压力：整理后得：整理后得：或或液压与气压传动液压与气压传动这是液体静压力基本方程式这是液体静压力基本方程式的另一种形式的另一种形式zg表示表示A点的单位质量液体的位能点的单位质量液体的位能p/表示表示A点的单位质量液体的压力能点的单位质量液体的压力能静压力基本方程中包含的物理意义：静压力基本方程中包含的物理意义： 静止液体中单位质量液体的静止液体中单位质量液体的压力能压力能和和位能位能可以可以相互转相互转换换，但各点的，但各点的总能量却保持不变总能量却保持不变，即能量守恒。，即能量守恒。三、压力的表示方法及单位三、压力的表示方法及单位表示方法有两种：

22、表示方法有两种：绝对压力绝对压力以绝对真空作为基准所表示的压力。以绝对真空作为基准所表示的压力。相对压力相对压力以大气压作为基准所表示的压力。以大气压作为基准所表示的压力。大多数仪表测得的压力都是相对压力，大多数仪表测得的压力都是相对压力，所以相对压力也称所以相对压力也称表压力。表压力。液压与气压传动液压与气压传动绝对压力与相对压力的关系为：绝对压力与相对压力的关系为： 绝对压力绝对压力=相对压力相对压力+大气压力大气压力如果液体中某点处的如果液体中某点处的绝对压力小于大气压绝对压力小于大气压，这时在这个，这时在这个点上的绝对压力比大气压小的那部分数值叫做点上的绝对压力比大气压小的那部分数值叫

23、做真空度。真空度。 真空度真空度=大气压大气压绝对压力绝对压力绝对真空绝对真空压力压力p绝绝对对压压力力相相对对压压力力（正）（正）相对压力（负）相对压力（负）真空度真空度绝对压力绝对压力ppa大气压大气压ppa绝对压力、相对压力和真绝对压力、相对压力和真空度的关系空度的关系压力单位：压力单位：帕斯卡，简称帕，符号帕斯卡，简称帕，符号Pa1Pa=1N/m21MPa=106Pa1at（工程大气压）工程大气压）=1kgf/cm2=9.8104N/m2105 N/m21bar（巴）巴）= 105 N/m2 10N/cm21 kgf/cm2液压与气压传动液压与气压传动四、帕斯卡原理四、帕斯卡原理在密闭

24、容器内，在密闭容器内，施加于静止液施加于静止液体上的压力将体上的压力将以等值同时传以等值同时传到各点。到各点。帕斯卡原理的应用帕斯卡原理的应用F2=F1A2/A1如果垂直液压缸的活塞上没有负载，并忽略活塞重量和如果垂直液压缸的活塞上没有负载，并忽略活塞重量和其它阻力时，不论怎样推动水平液压缸的活塞，也不能其它阻力时，不论怎样推动水平液压缸的活塞，也不能在液体中形成压力。在液体中形成压力。表明：液压系统中的压力由外界负载决定。表明：液压系统中的压力由外界负载决定。液压与气压传动液压与气压传动五、液体静压力对固体壁面的作用力五、液体静压力对固体壁面的作用力当固体壁面是平面时，作用力当固体壁面是平面

25、时，作用力F=pA当固体壁面是曲面时，液压作用力在某一方向上的分力当固体壁面是曲面时，液压作用力在某一方向上的分力等于液体静压力和曲面在该方向的垂直面内投影面积的等于液体静压力和曲面在该方向的垂直面内投影面积的乘积。乘积。液压与气压传动液压与气压传动例例1-1 如图所示，容器内充满油液，活塞上作用力如图所示，容器内充满油液，活塞上作用力F=1000N，活塞活塞的面积的面积A=110-3m2，问活塞下方深度为问活塞下方深度为h=0.5m处的压力等于多少？处的压力等于多少？油液的密度油液的密度=900kg/m3解：解：活塞和液面接触处的压力为活塞和液面接触处的压力为p0=F/A=1000/ （11

26、0-3）=106N/m2所以深度为所以深度为h处的液体压力为：处的液体压力为：可见：可见：液体在受压的情况下，其液柱高度引起的压力液体在受压的情况下，其液柱高度引起的压力gh可以忽略不计。可以忽略不计。所以对液压传动来说，一般不考虑液体位所以对液压传动来说，一般不考虑液体位置高度对于压力的影响，认为静止液体内各处的压力都相置高度对于压力的影响，认为静止液体内各处的压力都相等等本节结束返回本节结束返回液压与气压传动液压与气压传动第三节第三节 液体动力学液体动力学液体动力学主要讨论液体动力学主要讨论液体动力学主要讨论液体动力学主要讨论作用在流体上的力作用在流体上的力作用在流体上的力作用在流体上的力

27、以及以及以及以及这些力和流这些力和流这些力和流这些力和流体运动特性之间的关系体运动特性之间的关系体运动特性之间的关系体运动特性之间的关系。本节主要讲述三个基本方程：本节主要讲述三个基本方程：本节主要讲述三个基本方程：本节主要讲述三个基本方程：流量连续性方程、伯努利流量连续性方程、伯努利流量连续性方程、伯努利流量连续性方程、伯努利方程和方程和方程和方程和动量方程动量方程动量方程动量方程。一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念1 1 1 1、理想液体、定常流动和一维流动、理想液体、定常流动和一维流动、理想液体、定常流动和一维流动、理想液体、定常流动和一维流动理想液体理想液体理想液体理想液

28、体既无粘性又不可压缩的液体。既无粘性又不可压缩的液体。既无粘性又不可压缩的液体。既无粘性又不可压缩的液体。定常流动定常流动定常流动定常流动液体流动时，液体中任何一点的液体流动时，液体中任何一点的液体流动时，液体中任何一点的液体流动时，液体中任何一点的压力、速度压力、速度压力、速度压力、速度和密度和密度和密度和密度都不随时间而变化。这种流动称定常流动。都不随时间而变化。这种流动称定常流动。都不随时间而变化。这种流动称定常流动。都不随时间而变化。这种流动称定常流动。 反之，只要有一个随时间变化，就反之，只要有一个随时间变化，就反之，只要有一个随时间变化，就反之，只要有一个随时间变化，就是非定常流动

29、是非定常流动是非定常流动是非定常流动，或，或，或，或称称称称时变流动时变流动时变流动时变流动。一维流动一维流动一维流动一维流动液体整个地作线形流动。液体整个地作线形流动。液体整个地作线形流动。液体整个地作线形流动。液压与气压传动液压与气压传动2 2 2 2、迹线、流线、流束和通流截面、迹线、流线、流束和通流截面、迹线、流线、流束和通流截面、迹线、流线、流束和通流截面迹线迹线迹线迹线流动液体的某一质点在某一时间间隔内在空间的运流动液体的某一质点在某一时间间隔内在空间的运流动液体的某一质点在某一时间间隔内在空间的运流动液体的某一质点在某一时间间隔内在空间的运动轨迹。动轨迹。动轨迹。动轨迹。流线流线

30、流线流线表示某一瞬时液流中各处质点运动状态的一条条曲表示某一瞬时液流中各处质点运动状态的一条条曲表示某一瞬时液流中各处质点运动状态的一条条曲表示某一瞬时液流中各处质点运动状态的一条条曲线，在此瞬时，流线上各质点速度方向与该线相切。线，在此瞬时，流线上各质点速度方向与该线相切。线，在此瞬时，流线上各质点速度方向与该线相切。线，在此瞬时，流线上各质点速度方向与该线相切。在定常流动时，流线不随时间而变化，流线与迹线重合。在定常流动时，流线不随时间而变化，流线与迹线重合。在定常流动时，流线不随时间而变化，流线与迹线重合。在定常流动时，流线不随时间而变化，流线与迹线重合。 流线之间不可能相交，也不可能突

31、然转折，流线是一流线之间不可能相交，也不可能突然转折，流线是一流线之间不可能相交，也不可能突然转折，流线是一流线之间不可能相交，也不可能突然转折，流线是一条光滑的曲线。条光滑的曲线。条光滑的曲线。条光滑的曲线。通流截面通流截面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。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。一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念流线彼此平行的流动称为流线彼此平行的流动称为平行流动，平行流动，流线夹角很小或流线曲率半径很大的流动称为流线夹角很小或流线曲率半径很大的流动称为缓变流动。缓变流动。平行流动和缓变流动都算是一维流动。

32、平行流动和缓变流动都算是一维流动。液压与气压传动液压与气压传动3 3 3 3、流量和平均流速、流量和平均流速、流量和平均流速、流量和平均流速流量流量流量流量单位时间内通过某通流截面的液体的体积。单位时间内通过某通流截面的液体的体积。单位时间内通过某通流截面的液体的体积。单位时间内通过某通流截面的液体的体积。单位：单位：单位：单位：m m m m3 3 3 3/s/s/s/s，实际使用中常用实际使用中常用实际使用中常用实际使用中常用L/minL/minL/minL/min或或或或mL/smL/smL/smL/s 一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念对于对于微小流束微小流束，可以认为通

33、流截面上各点的流速是相等的，可以认为通流截面上各点的流速是相等的，所以通过此微小截面的流量为所以通过此微小截面的流量为流量的流量的流量的流量的计算：计算：计算：计算：积分积分可得到整个通流截面面积上的流量为可得到整个通流截面面积上的流量为液压与气压传动液压与气压传动4 4 4 4、流动液体的压力、流动液体的压力、流动液体的压力、流动液体的压力 在流动液体内，由于惯性力和粘性力的影响，任意点在流动液体内，由于惯性力和粘性力的影响，任意点在流动液体内，由于惯性力和粘性力的影响，任意点在流动液体内，由于惯性力和粘性力的影响，任意点处在各个方向上的压力并不相等，但数值相差甚微。处在各个方向上的压力并不

34、相等，但数值相差甚微。处在各个方向上的压力并不相等，但数值相差甚微。处在各个方向上的压力并不相等，但数值相差甚微。当惯性力很小，且把液体当作理想液体时，流动液体内任当惯性力很小，且把液体当作理想液体时，流动液体内任当惯性力很小，且把液体当作理想液体时，流动液体内任当惯性力很小，且把液体当作理想液体时，流动液体内任意点处的压力在各个方向上的数值可以看作是相等的。意点处的压力在各个方向上的数值可以看作是相等的。意点处的压力在各个方向上的数值可以看作是相等的。意点处的压力在各个方向上的数值可以看作是相等的。为了便于计算，引入为了便于计算，引入平均流速平均流速的概念，假想在通流截面上的概念，假想在通流

35、截面上流速是均匀分布的，则流量等于平均流速乘以通流截面积。流速是均匀分布的，则流量等于平均流速乘以通流截面积。令此流量与实际的不均匀流速通过的流量相等，则令此流量与实际的不均匀流速通过的流量相等，则故平均流速为故平均流速为质量流量为质量流量为液压与气压传动液压与气压传动二、连续性方程二、连续性方程从流动液体的质量守恒定律中演化出来。从流动液体的质量守恒定律中演化出来。从流动液体的质量守恒定律中演化出来。从流动液体的质量守恒定律中演化出来。qm1qm2 V m根据质量守恒定律根据质量守恒定律qm1-qm2应等于该时间内体积应等于该时间内体积V中中液体质量的变化率液体质量的变化率dm/dt因为因为

36、所以所以因压力变化引起密度因压力变化引起密度变化使液体受压缩而变化使液体受压缩而增补的液体质量增补的液体质量因控制体积变因控制体积变化而增补的液化而增补的液体质量体质量液压与气压传动液压与气压传动（1）当控制体积不随时间而变时）当控制体积不随时间而变时dV/dt=0（2）当流体为恒定流动时，密度不随时间而变，此时）当流体为恒定流动时，密度不随时间而变，此时d/dt=0于是于是即即（3）若忽略液体的可压缩性，即）若忽略液体的可压缩性，即=const，则有则有即即上式为上式为不可压缩液体不可压缩液体作作定常流动定常流动时的时的连续性方程连续性方程此方程说明：此方程说明：在恒定流动中，流过各截面的不

37、可压缩液在恒定流动中，流过各截面的不可压缩液体的流量是相等的，而液体的流速和管道通流截面的大体的流量是相等的，而液体的流速和管道通流截面的大小成反比。小成反比。液压与气压传动液压与气压传动三、伯努利方程三、伯努利方程推导过程略（学生自学）推导过程略（学生自学）推导过程略（学生自学）推导过程略（学生自学）1 1 1 1、理想液体的伯努利方程为、理想液体的伯努利方程为、理想液体的伯努利方程为、理想液体的伯努利方程为是能量守恒定律在流动液体中的表现形式。是能量守恒定律在流动液体中的表现形式。2、实际液体的伯努利方程、实际液体的伯努利方程式中式中为动能修正系数，层流取为动能修正系数，层流取2，紊流取，

38、紊流取1hw为能量损耗为能量损耗注意：注意：z和和p是指截面的同一点上的两个参数是指截面的同一点上的两个参数液压与气压传动液压与气压传动例例1-2 如图所示的水箱侧壁开有一小孔，如图所示的水箱侧壁开有一小孔，水箱自由液面水箱自由液面1-1和和2-2处的压力分别为处的压力分别为p1和和p2，小孔中心到水箱自由液面的距小孔中心到水箱自由液面的距离为离为h，且且h基本不变，若不计损失，求基本不变，若不计损失，求水从小孔流出的速度。水从小孔流出的速度。解：以小孔中心线为基准，根据伯努利方解：以小孔中心线为基准，根据伯努利方程应用的条件，选取截面程应用的条件，选取截面1-1和和2-2列伯努列伯努利方程：

39、利方程：在截面在截面1-1：z1=h p1=p1 v10（设设1=1）在截面在截面2-2：z2=0 p2=pa v2=？（？（设设2=1）把各参数代入伯努利方程得把各参数代入伯努利方程得所以所以当当p1=pa时时液压与气压传动液压与气压传动例例1-3 推导如图所示文丘利流量计的流量公式。推导如图所示文丘利流量计的流量公式。解：选取截面解：选取截面1-1和和2-2列列伯努利方程，如对通过此伯努利方程，如对通过此流量计的液流采用理想液流量计的液流采用理想液体的体的伯努利方程伯努利方程取取1 =2=1，则有，则有由以上三式可得由以上三式可得根据根据连续性方程连续性方程得得U形管内的形管内的静压力平衡

40、方程静压力平衡方程为为为水银的密度为水银的密度液压与气压传动液压与气压传动例例1-4 计算液压泵的吸油腔的真空度或液压泵允许的最大吸油高度。计算液压泵的吸油腔的真空度或液压泵允许的最大吸油高度。解：选取截面解：选取截面1-1和和2-2列伯努利方程，并列伯努利方程，并取取1-1为基准平面，则有为基准平面，则有液压泵吸油口的真空度为液压泵吸油口的真空度为由已知条件得由已知条件得上式可简化为上式可简化为V1可忽略可忽略由此可知，液压泵吸油口的真空度由三部分组成由此可知，液压泵吸油口的真空度由三部分组成（1）把油液提升）把油液提升到一定高度所需的压力；（到一定高度所需的压力；（2）产生一定的流速所需的

41、压力；（）产生一定的流速所需的压力；（3）吸油管内压力损失。吸油管内压力损失。本节结束返回本节结束返回液压与气压传动液压与气压传动第四节第四节 定常管流的压力损失计算定常管流的压力损失计算在液压传动中，在液压传动中，在液压传动中，在液压传动中，能量损失能量损失能量损失能量损失主要表现为主要表现为主要表现为主要表现为压力损失压力损失压力损失压力损失。液压系统中的压力损失分为两类：液压系统中的压力损失分为两类：液压系统中的压力损失分为两类：液压系统中的压力损失分为两类：沿程压力损失沿程压力损失沿程压力损失沿程压力损失油液沿等直径直管流动时所产生的压力油液沿等直径直管流动时所产生的压力油液沿等直径直

42、管流动时所产生的压力油液沿等直径直管流动时所产生的压力损失。由液体流动时的内、外摩擦力所引起。损失。由液体流动时的内、外摩擦力所引起。损失。由液体流动时的内、外摩擦力所引起。损失。由液体流动时的内、外摩擦力所引起。局部压力损失局部压力损失局部压力损失局部压力损失油液流经局部障碍（如弯管、接头、管油液流经局部障碍（如弯管、接头、管油液流经局部障碍（如弯管、接头、管油液流经局部障碍（如弯管、接头、管道截面突然扩大或收缩）时，由于液流的方向和速度道截面突然扩大或收缩）时，由于液流的方向和速度道截面突然扩大或收缩）时，由于液流的方向和速度道截面突然扩大或收缩）时，由于液流的方向和速度的突然变化，在局部

43、形成旋涡引起油液质点间、以及的突然变化，在局部形成旋涡引起油液质点间、以及的突然变化，在局部形成旋涡引起油液质点间、以及的突然变化，在局部形成旋涡引起油液质点间、以及质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而产生的压力质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而产生的压力质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而产生的压力质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而产生的压力损失。损失。损失。损失。压力损失过大压力损失过大压力损失过大压力损失过大就是就是就是就是功率损耗的增加功率损耗的增加功率损耗的增加功率损耗的增加，将导致，将导致，将导致，将导致油液发热油液发热油液发热油液发热加加加加剧，剧，剧，剧，泄漏量增加泄漏量增

44、加泄漏量增加泄漏量增加，效率下降效率下降效率下降效率下降和和和和系统性能变坏系统性能变坏系统性能变坏系统性能变坏。液流在管道中的液流在管道中的液流在管道中的液流在管道中的流动状态流动状态流动状态流动状态将直接影响液流的压力损失。将直接影响液流的压力损失。将直接影响液流的压力损失。将直接影响液流的压力损失。液压与气压传动液压与气压传动一、流态、雷诺数一、流态、雷诺数1 1 1 1、层流和紊流、层流和紊流、层流和紊流、层流和紊流( ( ( (湍流湍流湍流湍流) ) ) )液体有两种流动状态：层流和紊流液体有两种流动状态：层流和紊流液体有两种流动状态：层流和紊流液体有两种流动状态：层流和紊流层流层流

45、层流层流液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，且平行于管道轴线。且平行于管道轴线。且平行于管道轴线。且平行于管道轴线。紊流（湍流）紊流（湍流）紊流（湍流）紊流（湍流）液体质点的运动杂乱无章，除了平行于液体质点的运动杂乱无章，除了平行于液体质点的运动杂乱无章，除了平行于液体质点的运动杂乱无章，除了平行于管道轴线的运动外，还存在着剧烈的横向运动。管道轴线的运动外，还存在着剧烈的横向运动。管道轴线的运动外，还存在着剧烈的横向运动。管道轴线的运动外，还存在着剧烈的横向运动。

46、雷诺实验雷诺实验液压与气压传动液压与气压传动层流和紊流（湍流）是两种不同性质的流态。层流和紊流（湍流）是两种不同性质的流态。层流层流：液体流速低，质点受粘性制约，不能随意运动，粘：液体流速低，质点受粘性制约，不能随意运动，粘性力起主导作用。性力起主导作用。紊流（湍流）紊流（湍流）：液体流速较高，粘性的制约作用减弱，惯：液体流速较高，粘性的制约作用减弱，惯性力起主导作用。性力起主导作用。在层流状态下在层流状态下：液体的能量主要消耗在摩擦损失上，它直：液体的能量主要消耗在摩擦损失上，它直接转化成热能，一部分被液体带走，一部分传给管壁。接转化成热能，一部分被液体带走，一部分传给管壁。在紊流（湍流）状

47、态下在紊流（湍流）状态下：液体的能量主要消耗在动能损失：液体的能量主要消耗在动能损失上，这部分损失使液体搅动混和，产生旋涡、尾流，造成上，这部分损失使液体搅动混和，产生旋涡、尾流，造成气穴，撞击管壳，引起振动，产生噪声。气穴，撞击管壳，引起振动，产生噪声。液压与气压传动液压与气压传动一、流态、雷诺数一、流态、雷诺数2 2 2 2、雷诺数、雷诺数、雷诺数、雷诺数雷诺数用以判别液体流动时究竟是层流还是紊流。雷诺数用以判别液体流动时究竟是层流还是紊流。液体在液体在圆管中的圆管中的流动状态与管内的平均流速流动状态与管内的平均流速v、管径管径d、液液体的运动粘度体的运动粘度有关。有关。雷诺数雷诺数临界雷

48、诺数临界雷诺数Recr：层流和紊流相互转变时的雷诺数。层流和紊流相互转变时的雷诺数。当当ReRecr时，液流为紊流时，液流为紊流常见的液流管道的常见的液流管道的Recr由实验求得。由实验求得。光滑金属圆管的光滑金属圆管的Recr为为20002300，可用，可用2000来判断。来判断。液压与气压传动液压与气压传动对对非圆截面管道非圆截面管道来说来说式中式中 R为通流截面的为通流截面的水力半径水力半径液流的有效液流的有效截面积截面积湿周（通流截面上湿周（通流截面上与液体接触的固体与液体接触的固体壁面的周长）壁面的周长）例液体流经直径为例液体流经直径为d的圆截面管道时的圆截面管道时的水力半径为的水力

49、半径为面积相等，但形状不同的通流截面面积相等，但形状不同的通流截面，它们的，它们的水力半径是水力半径是不同的不同的，圆形的最大圆形的最大，同心环形的最小。，同心环形的最小。水力半径大水力半径大，表明液流与管壁接触少，表明液流与管壁接触少，通流能力大通流能力大；水力半径小水力半径小，表明液流与管壁接触多，表明液流与管壁接触多，通流能力小通流能力小，阻，阻力大，力大，容易堵塞容易堵塞。液压与气压传动液压与气压传动二、液体在直管中流动时的压力损失二、液体在直管中流动时的压力损失 （即沿程压力损失）（即沿程压力损失）1 1 1 1、层流时的压力损失、层流时的压力损失、层流时的压力损失、层流时的压力损失

50、（1 1 1 1）液流在通流截面上的速度分布规律）液流在通流截面上的速度分布规律）液流在通流截面上的速度分布规律）液流在通流截面上的速度分布规律速度分布呈旋转抛物体状，且速度分布呈旋转抛物体状，且管中心流速最大管中心流速最大液压与气压传动液压与气压传动二、液体在直管中流动时的压力损失二、液体在直管中流动时的压力损失 （即沿程压力损失）（即沿程压力损失）1 1 1 1、层流时的压力损失、层流时的压力损失、层流时的压力损失、层流时的压力损失（2 2 2 2）圆管中的流量）圆管中的流量）圆管中的流量）圆管中的流量（3）沿程压力损失）沿程压力损失为沿程阻力系数为沿程阻力系数的理论值为的理论值为64/R

51、e，实际金属圆管常取实际金属圆管常取75/Re，橡胶管橡胶管取取80/Re2 2 2 2、紊流时的压力损失、紊流时的压力损失、紊流时的压力损失、紊流时的压力损失的取值见表的取值见表1-9液压与气压传动液压与气压传动三、局部压力损失三、局部压力损失计算公式为计算公式为计算公式为计算公式为总压力损失总压力损失等于所有直管中的沿程压力损失和局部压等于所有直管中的沿程压力损失和局部压力损失之和，即力损失之和，即液压泵的工作压力液压泵的工作压力pp应比执行元件的工作压力应比执行元件的工作压力p1高高p为局部阻力系数，由实为局部阻力系数，由实为局部阻力系数，由实为局部阻力系数，由实验确定验确定验确定验确定

52、四、管路系统中的总压力损失与压力效率四、管路系统中的总压力损失与压力效率管路系统的管路系统的压力效率压力效率为为本节结束返回本节结束返回液压与气压传动液压与气压传动第五节第五节 孔口和缝隙流动孔口和缝隙流动一、孔口液流特性一、孔口液流特性一、孔口液流特性一、孔口液流特性节流装置节流装置节流装置节流装置在液压系统的管路中，装有截面突然收缩的在液压系统的管路中，装有截面突然收缩的在液压系统的管路中，装有截面突然收缩的在液压系统的管路中，装有截面突然收缩的装置装置装置装置节流节流节流节流截面突然收缩处的流动截面突然收缩处的流动截面突然收缩处的流动截面突然收缩处的流动一般均采用各种形式的孔口来实现节流

53、。一般均采用各种形式的孔口来实现节流。一般均采用各种形式的孔口来实现节流。一般均采用各种形式的孔口来实现节流。在液压传动控制中，要人为地制造这种节流装置来实现在液压传动控制中，要人为地制造这种节流装置来实现在液压传动控制中，要人为地制造这种节流装置来实现在液压传动控制中，要人为地制造这种节流装置来实现对流量和压力的控制对流量和压力的控制对流量和压力的控制对流量和压力的控制1 1 1 1、流经薄壁小孔的流量、流经薄壁小孔的流量、流经薄壁小孔的流量、流经薄壁小孔的流量薄壁小孔薄壁小孔薄壁小孔薄壁小孔长径比（通流长度长径比（通流长度长径比（通流长度长径比（通流长度l l l l与孔径与孔径与孔径与孔

54、径d d d d之比）之比）之比）之比）l/d0.5l/d0.5l/d0.5l/d0.5的小孔的小孔的小孔的小孔液压与气压传动液压与气压传动1 1 1 1、流经薄壁小孔的流量、流经薄壁小孔的流量、流经薄壁小孔的流量、流经薄壁小孔的流量取截面取截面1-11-1和和2-22-2列泊努利方程，得列泊努利方程，得由于由于DdDd，v v1 1v4l/d4l/d4l/d4的的的的小孔。（液流呈层流）小孔。（液流呈层流）小孔。（液流呈层流）小孔。（液流呈层流）流经孔口的流量公式可归并为如下公式：流经孔口的流量公式可归并为如下公式：mm由孔口形状决定的指数，由孔口形状决定的指数，0.50.5m1m1，当孔口

55、为薄壁小孔时，当孔口为薄壁小孔时，m=0.5m=0.5，当孔口为细长孔时，当孔口为细长孔时，m=1m=1K-K-孔口的形状系数。孔口的形状系数。液压与气压传动液压与气压传动第五节第五节 孔口和缝隙流动孔口和缝隙流动二、缝隙液流特性二、缝隙液流特性二、缝隙液流特性二、缝隙液流特性缝隙会造成泄漏。泄漏有两种：缝隙会造成泄漏。泄漏有两种：内泄漏内泄漏：元件之间的：元件之间的配合间隙配合间隙带来的泄漏带来的泄漏外泄漏外泄漏：液压油从：液压油从压力较高处流向系统中压力较低压力较高处流向系统中压力较低或或大气大气中中泄漏主要是由压力差和间隙造成的。泄漏主要是由压力差和间隙造成的。泄漏过大泄漏过大，会影响液

56、压元件和系统的正常工作，也会使系，会影响液压元件和系统的正常工作，也会使系统的效率降低，功率损耗加大。统的效率降低，功率损耗加大。但但缝隙缝隙又可以使具有相对运动的两零件表面之间保持一层又可以使具有相对运动的两零件表面之间保持一层油膜，以增加润滑，减小摩擦和减轻表面磨损，从而提高油膜，以增加润滑，减小摩擦和减轻表面磨损，从而提高零件寿命。零件寿命。所以研究液体流经间隙的泄漏规律是十分重要的。所以研究液体流经间隙的泄漏规律是十分重要的。油液在油液在缝隙中的流动状态缝隙中的流动状态通常为通常为层流。层流。液压与气压传动液压与气压传动（一）平行平板的间隙流动一）平行平板的间隙流动如图所示，如图所示，

57、b-缝隙高度缝隙高度H-缝隙高度缝隙高度 l-缝隙长度缝隙长度且且bh，lh在流动液体中取一微元体在流动液体中取一微元体dxdy（宽度方向取单位长）宽度方向取单位长）列出此微元体在列出此微元体在x方向的受力平方向的受力平衡方程为：衡方程为：经整理可得：经整理可得：因为因为所以所以对它进行二次积分可得对它进行二次积分可得式中式中C1、C2为由边界条件确定的积分常数。为由边界条件确定的积分常数。液压与气压传动液压与气压传动（一）平行平板的间隙流动一）平行平板的间隙流动1、固定平行平板间隙流动（压差流动）、固定平行平板间隙流动（压差流动）压差流动压差流动上、下两平板均固定不动，液体在间隙两端的上、下

58、两平板均固定不动，液体在间隙两端的压差作用下而在间隙中流动。压差作用下而在间隙中流动。边界条件为：当边界条件为：当y=0时，时，u=0；当当y=h时，时，u=0，将边界条件代入上将边界条件代入上式，可得：式，可得：所以所以于是有于是有因为因为代入流速和流量公式得代入流速和流量公式得速度呈抛物线速度呈抛物线状，流量与状，流量与h的的三次方成正比三次方成正比液压与气压传动液压与气压传动（一）平行平板的间隙流动一）平行平板的间隙流动2、两平行平板有相对运动时的间隙流动（剪切流动）、两平行平板有相对运动时的间隙流动（剪切流动）剪切流动剪切流动两平行平板有相对运动，但无压差，这样的流两平行平板有相对运动

59、，但无压差，这样的流动为动为。边界条件为：当边界条件为：当y=0时，时，u=0；当当y=h时，时，u=v，且且dp/dx=0，将边界将边界条件代入上式，可得：条件代入上式，可得：所以所以于是流量为于是流量为速度沿速度沿y方向呈线性分布方向呈线性分布液压与气压传动液压与气压传动（一）平行平板的间隙流动一）平行平板的间隙流动3、两平行平板既有相对运动，两端又存在压差时的流动、两平行平板既有相对运动，两端又存在压差时的流动即即当平板运动方向和压差流动方向一当平板运动方向和压差流动方向一致时取致时取“+”号；反之，取号；反之，取“”号号在这种情况下，速度和流量是以上两种情况的线性叠加。在这种情况下，速

60、度和流量是以上两种情况的线性叠加。泄漏造成的功率损失为：泄漏造成的功率损失为：结论：缝隙结论：缝隙h越小，泄漏功率损失也越小。越小，泄漏功率损失也越小。但但h的减小会使掖压元件的摩擦功率损失增大。的减小会使掖压元件的摩擦功率损失增大。所以，缝隙所以，缝隙h有一个使这两种功率损失之和达到最小的最有一个使这两种功率损失之和达到最小的最佳值，并不是越小越好。佳值，并不是越小越好。液压与气压传动液压与气压传动（二）圆柱环形间隙流动二）圆柱环形间隙流动液压系统中常有此种间隙，液压系统中常有此种间隙，例如液压缸缸体与活塞之间例如液压缸缸体与活塞之间的间隙，阀体与滑阀阀芯之的间隙，阀体与滑阀阀芯之间的间隙等

61、。间的间隙等。1、同心环形间隙、同心环形间隙当缝隙当缝隙hl，hr时，可以将环形缝隙间的流动近似看作是平时，可以将环形缝隙间的流动近似看作是平行平板缝隙间的流动，只要将行平板缝隙间的流动，只要将b=d代入平行平板公式即可，得代入平行平板公式即可，得液压与气压传动液压与气压传动（二）圆柱环形间隙流动二）圆柱环形间隙流动2、偏心环形间隙、偏心环形间隙在任意角在任意角处取处取d所对应的内外圆柱所对应的内外圆柱表面所围成的间隙，此间隙大小为表面所围成的间隙，此间隙大小为h，可以将此微小缝隙间的流动近似可以将此微小缝隙间的流动近似看作是平行平板缝隙间的流动，只看作是平行平板缝隙间的流动，只要将要将db=

62、R d代入平行平板公式即可代入平行平板公式即可得通过该缝隙的微小泄漏量为得通过该缝隙的微小泄漏量为由几何关系得由几何关系得H0为同心时的间隙量，为同心时的间隙量，为相为相对偏心率对偏心率将将h代入，代入，并积分得并积分得无相对运动时，最无相对运动时，最大偏心的泄漏量为大偏心的泄漏量为同心时的同心时的2.5倍。倍。液压与气压传动液压与气压传动（三）流经平行圆盘间隙径向三）流经平行圆盘间隙径向流动的流量流动的流量在液压元件中，轴向柱塞泵与轴向马达中滑在液压元件中，轴向柱塞泵与轴向马达中滑履与斜盘之间，回转缸体与配油盘之间都是履与斜盘之间，回转缸体与配油盘之间都是这种间隙。这种间隙。在半径在半径r处

63、取宽度为处取宽度为dr的液层，将液层展开，的液层，将液层展开，可近似看作平行平板间的间隙流动。可近似看作平行平板间的间隙流动。推导过程略。推导过程略。最后得到的泄漏流量公式为：最后得到的泄漏流量公式为：液压与气压传动液压与气压传动（四）圆锥状环形间隙流动四）圆锥状环形间隙流动将这一间隙展开成平面，则是一个扇形，相将这一间隙展开成平面，则是一个扇形，相当于平行圆盘间隙的一部分，可根据平行圆当于平行圆盘间隙的一部分，可根据平行圆盘间隙流动的流量公式导出。盘间隙流动的流量公式导出。最后得到的泄漏流量公式为：最后得到的泄漏流量公式为：本节结束返回本节结束返回液压与气压传动液压与气压传动第六节第六节 空

64、穴现象空穴现象一、油液的空气分离压和饱和蒸气压一、油液的空气分离压和饱和蒸气压一、油液的空气分离压和饱和蒸气压一、油液的空气分离压和饱和蒸气压空穴现象空穴现象：在：在流动流动的液体中，因某点处的压力的液体中，因某点处的压力低于低于空气分空气分离压离压而产生气泡的现象。而产生气泡的现象。空气分离压空气分离压在一定的温度下，如压力降低到某一值时，在一定的温度下，如压力降低到某一值时，过饱和的空气将从油液中分离出来形成气泡，这一压力过饱和的空气将从油液中分离出来形成气泡，这一压力值称为该温度下的值称为该温度下的。饱和蒸气压饱和蒸气压当液压油在某温度下的压力值低于某一数当液压油在某温度下的压力值低于某

65、一数值时，油液本身迅速汽化，产生大量蒸气气泡，这时的值时，油液本身迅速汽化，产生大量蒸气气泡，这时的压力称为液压油在该温度下的压力称为液压油在该温度下的。一般饱和蒸气压比空气分离压小很多。为了使液压油不一般饱和蒸气压比空气分离压小很多。为了使液压油不产生大量气泡，它的产生大量气泡，它的压力最底不得低于所在温度下的空压力最底不得低于所在温度下的空气分离压气分离压液压与气压传动液压与气压传动二、节流口处的空穴现象二、节流口处的空穴现象油液流经节流口会产生空油液流经节流口会产生空穴现象。并产生气蚀。穴现象。并产生气蚀。气蚀气蚀空穴产生的局部高空穴产生的局部高温和高压会使金属剥落，温和高压会使金属剥落

66、，使表面粗糙，或出现海绵使表面粗糙，或出现海绵状的小洞穴，这种现象称状的小洞穴，这种现象称。在液压系统中，只要某点在液压系统中，只要某点处的压力低于液压油所在处的压力低于液压油所在温度下的空气分离压，就温度下的空气分离压，就会产生空穴现象。会产生空穴现象。如液压泵的吸油口。如液压泵的吸油口。液压与气压传动液压与气压传动三、空穴现象的危害三、空穴现象的危害空穴现象使液压装置产生噪声和振动，使金属表面受到空穴现象使液压装置产生噪声和振动，使金属表面受到腐蚀，产生气蚀现象，使油液氧化变质。腐蚀，产生气蚀现象，使油液氧化变质。四、减小空穴现象的措施四、减小空穴现象的措施（1）减小流经节流小孔前后的压力

67、差减小流经节流小孔前后的压力差，一般希望小孔，一般希望小孔前后的压力比小于前后的压力比小于3.5。（2）正确设计液压泵的结构参数正确设计液压泵的结构参数。适当加大吸油管内。适当加大吸油管内径，使吸油管中液流速度不致太高，尽量避免急剧拐弯径，使吸油管中液流速度不致太高，尽量避免急剧拐弯或存在局部狭窄处，接头应有良好密封，过滤器要及时或存在局部狭窄处，接头应有良好密封，过滤器要及时清洗或更换以防堵塞，对高压泵宜设置辅助泵向液压泵清洗或更换以防堵塞，对高压泵宜设置辅助泵向液压泵的吸油口供应低压油。的吸油口供应低压油。（3）提高零件的抗气蚀能力）提高零件的抗气蚀能力。本章结束本章结束液压与气压传动液压与气压传动粘度和温度间的关系粘度和温度间的关系液压与气压传动液压与气压传动流线流线流管和流束流管和流束通流截面通流截面