第一章 液壓及氣壓傳動基礎(chǔ)

1、液壓與氣壓傳動的工作原理液壓與氣壓傳動的工作原理一一液壓與氣壓傳動的組成液壓與氣壓傳動的組成 二二液壓與氣壓傳動的應(yīng)用液壓與氣壓傳動的應(yīng)用 三三液壓與氣動技術(shù)的基本理論液壓與氣動技術(shù)的基本理論 四四液壓與氣壓傳動技術(shù)是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技液壓與氣壓傳動技術(shù)是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一，特別是近年來，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展術(shù)之一，特別是近年來，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，與微電子、計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，液壓與氣壓傳動進(jìn)，與微電子、計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，液壓與氣壓傳動進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，其廣泛地應(yīng)用在機(jī)械制造業(yè)入了一個新的發(fā)展階段，其廣泛地應(yīng)用在機(jī)械制造業(yè)、起重設(shè)備、礦山機(jī)械、工程機(jī)械、農(nóng)

2、業(yè)機(jī)械、化工、起重設(shè)備、礦山機(jī)械、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、化工機(jī)械及軍事行業(yè)中。特別是在機(jī)床行業(yè)中應(yīng)用液壓與機(jī)械及軍事行業(yè)中。特別是在機(jī)床行業(yè)中應(yīng)用液壓與氣壓傳動技術(shù)實現(xiàn)機(jī)床往復(fù)、機(jī)床回轉(zhuǎn)、機(jī)床進(jìn)給、氣壓傳動技術(shù)實現(xiàn)機(jī)床往復(fù)、機(jī)床回轉(zhuǎn)、機(jī)床進(jìn)給、機(jī)床仿行及各種輔助運動。機(jī)床仿行及各種輔助運動。液壓與氣壓傳動技術(shù)是以流體液壓與氣壓傳動技術(shù)是以流體液壓油液液壓油液(或壓縮空氣或壓縮空氣)為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動形式，它為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動形式，它們的工作原理基本相同。們的工作原理基本相同。液壓千斤頂由液壓泵和液壓缸兩部分構(gòu)成。液壓泵液壓千斤頂由液壓泵和液壓缸兩部分構(gòu)成。

3、液壓泵(手動柱塞泵手動柱塞泵)由杠由杠桿桿1、泵體、泵體2、小活塞、小活塞3及單向閥及單向閥5和和7組成。液壓缸由缸體組成。液壓缸由缸體10和大和大活塞活塞9組成，為確保液壓千斤頂正常工作，活塞與缸體、活塞與組成，為確保液壓千斤頂正常工作，活塞與缸體、活塞與泵體接觸面之間的配合既要使活塞在缸體和泵體中移動，又要形泵體接觸面之間的配合既要使活塞在缸體和泵體中移動，又要形成可靠的密封。成可靠的密封。 結(jié)論：液壓傳動是依靠密封的變化來傳遞運動、結(jié)論：液壓傳動是依靠密封的變化來傳遞運動、依靠油液內(nèi)部的壓力來傳遞動力的。液壓傳動裝依靠油液內(nèi)部的壓力來傳遞動力的。液壓傳動裝置實質(zhì)上就是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它

4、先將機(jī)械能置實質(zhì)上就是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能，然后又將液壓能轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能，然后又將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，以驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)完成各種要求動作。為機(jī)械能，以驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)完成各種要求動作。氣壓傳動工作原理和氣壓傳動工作原理和液壓傳動基本相同，液壓傳動基本相同，也是能量轉(zhuǎn)換的過程也是能量轉(zhuǎn)換的過程。只是工作介質(zhì)是空。只是工作介質(zhì)是空氣，不是液壓油。下氣，不是液壓油。下面以氣動剪切機(jī)為例面以氣動剪切機(jī)為例說明。說明。 液壓傳動系統(tǒng)除液壓傳動系統(tǒng)除工作介質(zhì)外，主工作介質(zhì)外，主要由動力元件、要由動力元件、執(zhí)行元件、控制執(zhí)行元件、控制調(diào)節(jié)元件和輔助調(diào)節(jié)元件和輔助元件元件4

5、部分組成部分組成 各部分的名稱和所包含的主要液壓元件及作用各部分的名稱和所包含的主要液壓元件及作用 序號組成作用1動力元件液壓泵將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，為液壓系統(tǒng)提供壓力油，是液壓系統(tǒng)的動力源2執(zhí)行元件液壓缸、液壓馬達(dá)將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，在壓力油的推動下輸出力和速度，以驅(qū)動工作部件3控制調(diào)節(jié)元件各種閥類元件，如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等控制液壓系統(tǒng)中液壓油的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作運動4輔助元件油箱、油管、管接頭、濾油器、壓力計、流量計等散熱、貯油、輸油、連接、過濾、測量壓力和流量，以保證系統(tǒng)正常工作氣壓傳動系統(tǒng)主要組成有四部分。氣壓傳動系統(tǒng)主要組成有

6、四部分。 (1)氣源裝置是獲得壓縮空氣的設(shè)備與裝置。包括空氣壓縮機(jī)、氣源裝置是獲得壓縮空氣的設(shè)備與裝置。包括空氣壓縮機(jī)、貯氣罐、空氣凈化裝置等。其主體部分是空氣壓縮機(jī)，它將原動貯氣罐、空氣凈化裝置等。其主體部分是空氣壓縮機(jī)，它將原動機(jī)提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能。應(yīng)用氣動設(shè)備較多的廠礦機(jī)提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能。應(yīng)用氣動設(shè)備較多的廠礦，集中建立壓縮空氣站，再由壓縮站統(tǒng)一向各用氣點分配輸送壓，集中建立壓縮空氣站，再由壓縮站統(tǒng)一向各用氣點分配輸送壓縮空氣。縮空氣。 (2)執(zhí)行元件是將氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量裝置，包括執(zhí)行元件是將氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量裝置，包括氣缸氣缸(直線運

7、動直線運動)和氣馬達(dá)和氣馬達(dá)(回轉(zhuǎn)運動回轉(zhuǎn)運動)。 (3)控制元件是用來控制壓縮空氣的壓力、流量、方向，以便使控制元件是用來控制壓縮空氣的壓力、流量、方向，以便使執(zhí)行元件完成預(yù)定運動的元件，主要包括壓力閥、流量閥、方向執(zhí)行元件完成預(yù)定運動的元件，主要包括壓力閥、流量閥、方向閥、邏輯元件和行程閥等。閥、邏輯元件和行程閥等。 (4)輔助元件是將壓縮空氣凈化、潤滑、消聲以及元件間連接等輔助元件是將壓縮空氣凈化、潤滑、消聲以及元件間連接等所需的不可缺少的元件裝置，包括過濾器、油霧器、消聲器以及所需的不可缺少的元件裝置，包括過濾器、油霧器、消聲器以及管件等。管件等。 液壓傳動的優(yōu)點液壓傳動的優(yōu)點 （1）

8、在傳遞同等功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。）在傳遞同等功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。據(jù)統(tǒng)計，液壓馬達(dá)的重量只有同功率電動機(jī)重量的據(jù)統(tǒng)計，液壓馬達(dá)的重量只有同功率電動機(jī)重量的10%20%，而且液壓元件可，而且液壓元件可在很高的壓力下工作，因此液壓傳動能夠傳遞較大的力或力矩。在很高的壓力下工作，因此液壓傳動能夠傳遞較大的力或力矩。（2）液壓裝置由于重量輕、慣性小、工作平穩(wěn)、換向沖擊小，易實現(xiàn)快速啟動）液壓裝置由于重量輕、慣性小、工作平穩(wěn)、換向沖擊小，易實現(xiàn)快速啟動，制動和換向頻率高。對于回轉(zhuǎn)運動每分鐘可達(dá)，制動和換向頻率高。對于回轉(zhuǎn)運動每分鐘可達(dá)500

9、次，直線往復(fù)運動每分鐘可次，直線往復(fù)運動每分鐘可達(dá)達(dá)4001000次。這是其他傳動控制方式無法比擬的。次。這是其他傳動控制方式無法比擬的。（3）液壓傳動裝置易實現(xiàn)過載保護(hù)，安全性好，不會有過負(fù)載的危險。）液壓傳動裝置易實現(xiàn)過載保護(hù)，安全性好，不會有過負(fù)載的危險。（4）液壓傳動裝置能在運動過程中實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍大（可達(dá)范圍）液壓傳動裝置能在運動過程中實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍大（可達(dá)范圍1 2000）速度調(diào)整容易，而且調(diào)速性能好。）速度調(diào)整容易，而且調(diào)速性能好。（5）液壓傳動裝置調(diào)節(jié)簡單、操縱方便，易于自動化，如與電氣控制相配合，）液壓傳動裝置調(diào)節(jié)簡單、操縱方便，易于自動化，如與電氣控制相配合

10、，可方便的實現(xiàn)復(fù)雜的程序動作和遠(yuǎn)程控制?？煞奖愕膶崿F(xiàn)復(fù)雜的程序動作和遠(yuǎn)程控制。（6）工作介質(zhì)采用油液，元件能自行潤滑，故使用壽命較長。）工作介質(zhì)采用油液，元件能自行潤滑，故使用壽命較長。（7）元件已標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化。便于設(shè)計、制造、維修、推廣使用。）元件已標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化。便于設(shè)計、制造、維修、推廣使用。（8）液壓裝置比機(jī)械裝置更容易實現(xiàn)直線運動。）液壓裝置比機(jī)械裝置更容易實現(xiàn)直線運動。（1）由于接管不良等原因造成液壓油外泄，它除了會污染工作）由于接管不良等原因造成液壓油外泄，它除了會污染工作場所外，還有引起火災(zāi)的危險。場所外，還有引起火災(zāi)的危險。（2）液壓系統(tǒng)大量使用各式控制閥、

11、接頭及管子，為了防止泄）液壓系統(tǒng)大量使用各式控制閥、接頭及管子，為了防止泄漏損耗，元件的加工精度要求較高。漏損耗，元件的加工精度要求較高。（3）液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比，這是由于液壓油的可壓）液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比，這是由于液壓油的可壓縮性和泄漏造成的?？s性和泄漏造成的。（4）油溫上升時，粘度降低；油溫下降時，粘度升高。油的粘）油溫上升時，粘度降低；油溫下降時，粘度升高。油的粘度發(fā)生變化時，流量也會跟著改變，造成速度不穩(wěn)定。度發(fā)生變化時，流量也會跟著改變，造成速度不穩(wěn)定。（5）系統(tǒng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能，再把液體壓力能轉(zhuǎn)換成）系統(tǒng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能，再把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能

12、做功，能量經(jīng)兩次轉(zhuǎn)換損失較大，能源使用效率比傳統(tǒng)機(jī)機(jī)械能做功，能量經(jīng)兩次轉(zhuǎn)換損失較大，能源使用效率比傳統(tǒng)機(jī)械低。械低。（6）液壓傳動由于在兩次能量轉(zhuǎn)換過程中存在機(jī)械摩擦損失、）液壓傳動由于在兩次能量轉(zhuǎn)換過程中存在機(jī)械摩擦損失、液體壓力損失和泄漏損失等，故不宜遠(yuǎn)距離傳輸。液體壓力損失和泄漏損失等，故不宜遠(yuǎn)距離傳輸。（7）液壓傳動裝置出現(xiàn)故障時不易追查原因，不易迅速排除。）液壓傳動裝置出現(xiàn)故障時不易追查原因，不易迅速排除。（1）采用空氣作為傳動介質(zhì)，來源方便，取之不盡，用后直接）采用空氣作為傳動介質(zhì)，來源方便，取之不盡，用后直接排人大氣而不污染環(huán)境，且不需回氣管路。排人大氣而不污染環(huán)境，且不需回氣

13、管路。 （2）氣動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較簡單，安裝自由度大，使用、維護(hù)方便，）氣動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較簡單，安裝自由度大，使用、維護(hù)方便，使用成本低。使用成本低。 （3）空氣對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，特別是在高溫、易燃、易爆、高）空氣對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，特別是在高溫、易燃、易爆、高塵埃、強(qiáng)磁、輻射及振動等惡劣環(huán)境中，比液壓、電氣及電子控塵埃、強(qiáng)磁、輻射及振動等惡劣環(huán)境中，比液壓、電氣及電子控制都優(yōu)越。制都優(yōu)越。 （4）空氣的黏度很小，在管路中流動時的壓力損失小，管道不）空氣的黏度很小，在管路中流動時的壓力損失小，管道不易堵塞，空氣也沒有變質(zhì)問題，所以節(jié)能、高效。它適用于集中易堵塞，空氣也沒有變質(zhì)問題，所以節(jié)能、高效。它適用于

14、集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。供氣和遠(yuǎn)距離輸送。 （5）與液壓傳動相比，氣壓傳動反應(yīng)快，動作迅速，一般只需）與液壓傳動相比，氣壓傳動反應(yīng)快，動作迅速，一般只需002o03 s就可建立起需要的壓力和速度。因此，它特別適就可建立起需要的壓力和速度。因此，它特別適用于實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制。用于實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制。 （6）調(diào)節(jié)控制方便，既可組成全氣動控制回路，也可與電氣、）調(diào)節(jié)控制方便，既可組成全氣動控制回路，也可與電氣、液壓結(jié)合實現(xiàn)混合控制。液壓結(jié)合實現(xiàn)混合控制。（1）由于空氣的可壓縮性大，所以氣動系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，負(fù)載）由于空氣的可壓縮性大，所以氣動系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，負(fù)載變化時對工作速度的影響較大，速度調(diào)節(jié)較難

15、。變化時對工作速度的影響較大，速度調(diào)節(jié)較難。 （2）由于工作壓力低，且結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大，所以氣動系統(tǒng)不）由于工作壓力低，且結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大，所以氣動系統(tǒng)不易獲得較大的輸出力和力矩。因此，氣壓傳動不適用于重載系統(tǒng)易獲得較大的輸出力和力矩。因此，氣壓傳動不適用于重載系統(tǒng)。 （3）空氣無潤滑性能，故在系統(tǒng)中需要潤滑處應(yīng)設(shè)潤滑給油裝）空氣無潤滑性能，故在系統(tǒng)中需要潤滑處應(yīng)設(shè)潤滑給油裝置。置。液壓與氣壓傳動相對于機(jī)械傳動來說是一門新液壓與氣壓傳動相對于機(jī)械傳動來說是一門新興技術(shù)。在工程機(jī)械、冶金、軍工、農(nóng)機(jī)、汽興技術(shù)。在工程機(jī)械、冶金、軍工、農(nóng)機(jī)、汽車、輕紡、船舶、石油、航空和機(jī)床行業(yè)中，車、輕紡、船舶

16、、石油、航空和機(jī)床行業(yè)中，液壓技術(shù)得到了普遍的應(yīng)用。隨著原子能、空液壓技術(shù)得到了普遍的應(yīng)用。隨著原子能、空間技術(shù)、電子技術(shù)等方面的發(fā)展，液壓技術(shù)向間技術(shù)、電子技術(shù)等方面的發(fā)展，液壓技術(shù)向更廣闊的領(lǐng)域滲透，發(fā)展成為包括傳動、控制更廣闊的領(lǐng)域滲透，發(fā)展成為包括傳動、控制和檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術(shù)?，F(xiàn)今，和檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術(shù)。現(xiàn)今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)化發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)化發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的的95的工程機(jī)械、的工程機(jī)械、90的數(shù)控加工中心、的數(shù)控加工中心、95以上的自動生產(chǎn)線都采用

17、了液壓傳動。以上的自動生產(chǎn)線都采用了液壓傳動。近年來氣動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已從汽車、采礦、鋼鐵、機(jī)械工業(yè)等近年來氣動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已從汽車、采礦、鋼鐵、機(jī)械工業(yè)等重工業(yè)迅速擴(kuò)展到化工、輕工、食品、軍事工業(yè)等各行各業(yè)。和重工業(yè)迅速擴(kuò)展到化工、輕工、食品、軍事工業(yè)等各行各業(yè)。和液壓技術(shù)一樣，當(dāng)今氣動技術(shù)亦發(fā)展成包含傳動、控制與檢測在液壓技術(shù)一樣，當(dāng)今氣動技術(shù)亦發(fā)展成包含傳動、控制與檢測在內(nèi)的自動化技術(shù)，成為柔性制造系統(tǒng)內(nèi)的自動化技術(shù)，成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)在包裝設(shè)備、自動生在包裝設(shè)備、自動生產(chǎn)線和機(jī)器人等方面不可缺少的重要手段。由于工業(yè)自動化以及產(chǎn)線和機(jī)器人等方面不可缺少的重要手段。由于工業(yè)自動化

18、以及FMS的發(fā)展，要求氣動技術(shù)以提高系統(tǒng)可靠性、降低總成本與電的發(fā)展，要求氣動技術(shù)以提高系統(tǒng)可靠性、降低總成本與電子工業(yè)相適應(yīng)為目標(biāo)，進(jìn)行系統(tǒng)控制技術(shù)和機(jī)電液氣綜合技術(shù)的子工業(yè)相適應(yīng)為目標(biāo)，進(jìn)行系統(tǒng)控制技術(shù)和機(jī)電液氣綜合技術(shù)的研究和開發(fā)。研究和開發(fā)。顯然，氣動元件的微型化、節(jié)能化、無油化是當(dāng)前的發(fā)展特點，顯然，氣動元件的微型化、節(jié)能化、無油化是當(dāng)前的發(fā)展特點，與電子技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的自適應(yīng)元件，如各類比例閥和電氣伺服與電子技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的自適應(yīng)元件，如各類比例閥和電氣伺服閥，使氣動系統(tǒng)從開關(guān)控制進(jìn)入到反饋控制。計算機(jī)的廣泛普及閥，使氣動系統(tǒng)從開關(guān)控制進(jìn)入到反饋控制。計算機(jī)的廣泛普及與應(yīng)用為氣動技

19、術(shù)的發(fā)展提供了更加廣闊的前景。與應(yīng)用為氣動技術(shù)的發(fā)展提供了更加廣闊的前景。 液壓油是液壓傳動的工作介質(zhì)，了解液液壓油是液壓傳動的工作介質(zhì)，了解液壓油的工作性質(zhì)，掌握其正確的選用方壓油的工作性質(zhì)，掌握其正確的選用方法，才能保證系統(tǒng)可靠有效地工作。在法，才能保證系統(tǒng)可靠有效地工作。在液壓傳動中液體是不斷地流動的，研究液壓傳動中液體是不斷地流動的，研究流體流動的規(guī)律為本任務(wù)的主要內(nèi)容。流體流動的規(guī)律為本任務(wù)的主要內(nèi)容。 1密度密度 2可壓縮性可壓縮性 3黏性和黏度黏性和黏度 4黏度與溫度、壓力的關(guān)系黏度與溫度、壓力的關(guān)系 溫度對油液的黏度影響較大，隨著溫度升高，油液溫度對油液的黏度影響較大，隨著溫度

20、升高，油液的黏度將下降。的黏度將下降。當(dāng)液體所受的壓力增加時，其分子間的距離減小，內(nèi)當(dāng)液體所受的壓力增加時，其分子間的距離減小，內(nèi)聚力增大，黏度也隨之增大。對一般液壓系統(tǒng)，當(dāng)壓聚力增大，黏度也隨之增大。對一般液壓系統(tǒng)，當(dāng)壓力在力在20MPa以下時，壓力對黏度的影響不大，通常忽以下時，壓力對黏度的影響不大，通常忽略不計。略不計。 液壓油在液壓傳動中不僅起傳遞能量的作用，而且還對液壓傳動液壓油在液壓傳動中不僅起傳遞能量的作用，而且還對液壓傳動中液壓元件起潤滑、冷卻和防銹的作用。液壓油的選擇主要是根中液壓元件起潤滑、冷卻和防銹的作用。液壓油的選擇主要是根據(jù)工作條件選用適宜的黏度。據(jù)工作條件選用適宜的

21、黏度。 (1)環(huán)境溫度環(huán)境溫度 環(huán)境溫度較高時，宜選用黏度較大的液壓油。環(huán)境溫度較高時，宜選用黏度較大的液壓油。 (2)液壓系統(tǒng)的工作壓力液壓系統(tǒng)的工作壓力 系統(tǒng)工作壓力較高時，宜選用黏度較系統(tǒng)工作壓力較高時，宜選用黏度較大的液壓油，以減少泄漏。大的液壓油，以減少泄漏。 (3)運動速度運動速度 執(zhí)行元件運動速度較高時，宜選用黏度較小的液執(zhí)行元件運動速度較高時，宜選用黏度較小的液壓油，以減少由于液體摩擦而造成的損失。壓油，以減少由于液體摩擦而造成的損失。 (4)液壓泵的類型在液壓系統(tǒng)的所有元件中，以液壓泵對液壓油液壓泵的類型在液壓系統(tǒng)的所有元件中，以液壓泵對液壓油的性能最為敏感。因此常根據(jù)液壓泵

22、的類型及要求來選擇液壓油的性能最為敏感。因此常根據(jù)液壓泵的類型及要求來選擇液壓油的黏度。的黏度。液壓油的產(chǎn)品牌號由類別、品種和數(shù)字三部分組成。類別代號中的液壓油的產(chǎn)品牌號由類別、品種和數(shù)字三部分組成。類別代號中的L表表示潤滑油、示潤滑油、H表示液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)，數(shù)字表示工作介質(zhì)黏度等級，表示液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)，數(shù)字表示工作介質(zhì)黏度等級，用溫度為用溫度為40時的運動黏度平均值時的運動黏度平均值(mm2s)表示。例如表示。例如LHL46號液壓號液壓油，是指這種油在油，是指這種油在40時的運動黏度平均值為時的運動黏度平均值為46mm2s。 代 號L-HL7L-HL1OL-HL15HL-22L-HL

23、32L-HL46L-HL68L-HL1OOL-HL150運動黏度(mm2s)41450661274813516519824228835241450661274890O110135165主要用途本產(chǎn)品為精制礦油，常用于低壓液壓系統(tǒng)，也適用于要求換油期較長的輕負(fù)荷機(jī)械的非循環(huán)潤滑系統(tǒng)1.靜壓力靜壓力 液體靜壓力具有下列兩個特性。液體靜壓力具有下列兩個特性。（1）液體靜壓力垂直于其受壓平面，且方向與該面的內(nèi)法線方向）液體靜壓力垂直于其受壓平面，且方向與該面的內(nèi)法線方向一致。一致。（2）靜止液體內(nèi)任意點處所受到的靜壓力在各個方向上都相等。）靜止液體內(nèi)任意點處所受到的靜壓力在各個方向上都相等。2.壓力的

24、表示方法壓力的表示方法壓力的表示方法有兩種，即絕對壓力和相對壓力。絕壓力的表示方法有兩種，即絕對壓力和相對壓力。絕對壓力是以零壓力為基準(zhǔn)的壓力，相對壓力是以大氣對壓力是以零壓力為基準(zhǔn)的壓力，相對壓力是以大氣壓力為基準(zhǔn)的壓力。絕大多數(shù)測壓儀表所測得的壓力壓力為基準(zhǔn)的壓力。絕大多數(shù)測壓儀表所測得的壓力都是相對壓力，所以相對壓力也稱為表壓力。相對壓都是相對壓力，所以相對壓力也稱為表壓力。相對壓力與絕對壓力的關(guān)系為力與絕對壓力的關(guān)系為相對壓力相對壓力=絕對壓力絕對壓力大氣壓力大氣壓力 當(dāng)絕對壓力低于大氣壓力時，比大氣壓力小的那部分?jǐn)?shù)值稱為真當(dāng)絕對壓力低于大氣壓力時，比大氣壓力小的那部分?jǐn)?shù)值稱為真空度。

25、即空度。即 真空度真空度=大氣壓力大氣壓力絕對壓力絕對壓力絕對壓力、相對壓力和真空度的相對關(guān)系如圖絕對壓力、相對壓力和真空度的相對關(guān)系如圖1-5所示所示 0ppgh0p由靜力學(xué)基本方程式由靜力學(xué)基本方程式可知，靜止液體內(nèi)任一點處的壓力都包含有液面上的壓力，可知，靜止液體內(nèi)任一點處的壓力都包含有液面上的壓力，這說明在密閉容器中，由外力作用所產(chǎn)生的壓力可以等值地這說明在密閉容器中，由外力作用所產(chǎn)生的壓力可以等值地傳遞到液體內(nèi)部的所有各點。這就是帕斯卡原理，或稱為靜傳遞到液體內(nèi)部的所有各點。這就是帕斯卡原理，或稱為靜壓傳遞原理。壓傳遞原理。靜止液體和固體壁面相接觸時，固體壁面上各靜止液體和固體壁面相

26、接觸時，固體壁面上各點在某一方向上所受靜壓力作用力總和，便是點在某一方向上所受靜壓力作用力總和，便是液體在該方向上作用于固體壁面上的力。在液液體在該方向上作用于固體壁面上的力。在液壓傳動計算中質(zhì)量力壓傳動計算中質(zhì)量力(pgh)可以忽略，靜壓力處可以忽略，靜壓力處處相等，所以可認(rèn)為作用于固體壁面上的壓力處相等，所以可認(rèn)為作用于固體壁面上的壓力是均勻分布的。是均勻分布的。液體動力學(xué)是研究作用在液體上的力與液體運動之間的關(guān)系液體動力學(xué)是研究作用在液體上的力與液體運動之間的關(guān)系 1基本概念基本概念 （1）理想液體）理想液體 既無黏性又不可壓縮的假想液體稱為理想液體；既有黏性又既無黏性又不可壓縮的假想液

27、體稱為理想液體；既有黏性又可壓縮的液體稱為實際液體?？蓧嚎s的液體稱為實際液體。 （2）穩(wěn)定流動）穩(wěn)定流動 液體流動時，若液體中任一點處的壓力、速度和密度都不隨液體流動時，若液體中任一點處的壓力、速度和密度都不隨時間而變化的流動稱為穩(wěn)定流動時間而變化的流動稱為穩(wěn)定流動(亦稱定常流動、恒定流動亦稱定常流動、恒定流動)。反。反之，只要壓力、速度和密度中有一個隨時間而變化的流動，就稱之，只要壓力、速度和密度中有一個隨時間而變化的流動，就稱為非穩(wěn)定流動為非穩(wěn)定流動(非定常流動、非恒定流動非定常流動、非恒定流動)。 （3）過流斷面、流量和平均流速）過流斷面、流量和平均流速 過流斷面：液體流動時，垂直于液體

28、流動方向的截過流斷面：液體流動時，垂直于液體流動方向的截面稱為過流斷面面稱為過流斷面(或稱通流截面或稱通流截面)，常用，常用A表示。表示。 流量：單位時間內(nèi)流過某過流斷面液體的體積稱流量：單位時間內(nèi)流過某過流斷面液體的體積稱為流量為流量 平均流速：單位時間平均流速：單位時間t內(nèi)流過過流斷面的流量內(nèi)流過過流斷面的流量2.2.連續(xù)性方程連續(xù)性方程 當(dāng)液體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動時，根據(jù)質(zhì)量守恒定當(dāng)液體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動時，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，管內(nèi)液體的質(zhì)量不會增多也不會減少，所以在單律，管內(nèi)液體的質(zhì)量不會增多也不會減少，所以在單位時間內(nèi)流過每一截面的液體質(zhì)量必然相等。如圖所位時間內(nèi)流過每一截面的液體質(zhì)量必

29、然相等。如圖所示，管道的兩個通流面積分別為示，管道的兩個通流面積分別為A1A1、A2A2，液體流速分，液體流速分別為別為v1v1、v2v2，液體的密度為，液體的密度為， 則則 v1A1=v2A2=v1A1=v2A2=常量常量 即即: v1A1=v2A2=Q: v1A1=v2A2=Q常量常量 或或 v1/v2=A2/Av1/v2=A2/A（1）理想液體的伯努力方程）理想液體的伯努力方程 理想液體沒有粘性，它在管內(nèi)作穩(wěn)定流動時沒有能理想液體沒有粘性，它在管內(nèi)作穩(wěn)定流動時沒有能量損失。根據(jù)能量守恒定律，同一管道每一截面上的量損失。根據(jù)能量守恒定律，同一管道每一截面上的總能量都是相等的。在圖中任意取兩

30、個截面總能量都是相等的。在圖中任意取兩個截面A1和和A2，它們距離基準(zhǔn)水平面的坐標(biāo)位置分別為它們距離基準(zhǔn)水平面的坐標(biāo)位置分別為Z1和和Z2，流速，流速分別為分別為v1、v2， 壓力分別為壓力分別為p1和和p2，根據(jù)能量守，根據(jù)能量守 恒定律有：恒定律有： P1/r+z1+v12/2g=P2/r+z2+v22/2g 可改寫成可改寫成 P/r+z+v2/2g=常量常量（2）實際液體的伯努力方程）實際液體的伯努力方程 實際液體具有粘性，當(dāng)它在管中流動時，為克服內(nèi)摩擦阻力需實際液體具有粘性，當(dāng)它在管中流動時，為克服內(nèi)摩擦阻力需要消耗一部分能量，所以實際液體的伯努利方程為：要消耗一部分能量，所以實際液體

31、的伯努利方程為： P1/r+Z1+V12/2g=P2/r+Z2+V22/2g+hw ( 注：注：hw以水以水頭高度表示的能量損失。頭高度表示的能量損失。) 當(dāng)管道水平放置時，由于當(dāng)管道水平放置時，由于z1=z2，方程可簡化為：方程可簡化為： P1/r+V12/2g=P2/r+V22/2g+hw 當(dāng)管道為等徑直管且水平放置時，方程可簡化為：當(dāng)管道為等徑直管且水平放置時，方程可簡化為： P1/r= P2/r+hw動量方程是剛體力學(xué)中的動量定理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用。動動量方程是剛體力學(xué)中的動量定理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用。動量方程是用來分析流動液體與限制其流動的固體壁面問相互作用量方程是用來分析流動

32、液體與限制其流動的固體壁面問相互作用力的大小及方向的。動量定理指出：作用在物體上的力的大小等力的大小及方向的。動量定理指出：作用在物體上的力的大小等于物體在力所作用方向上的動量變化率于物體在力所作用方向上的動量變化率 在管流中，任意取出被通流截面在管流中，任意取出被通流截面1、2，截面上的流速為，截面上的流速為v1、v2。該段液體在該段液體在t時刻的動量為（時刻的動量為（mv)，于是有：，于是有： F （mv)/tQ(v2 v1） 上式即為液體穩(wěn)定流動時的動量方程。等式左邊為作用于控上式即為液體穩(wěn)定流動時的動量方程。等式左邊為作用于控制體積上的全部制體積上的全部 外力之和，等式右邊為液體的動量

33、變化率。上外力之和，等式右邊為液體的動量變化率。上式表明：作用在液體控制體積上的外力總和等于單位時間內(nèi)流出式表明：作用在液體控制體積上的外力總和等于單位時間內(nèi)流出 與流入控制表面的液體動量之差。與流入控制表面的液體動量之差。液體在管路中流動，為了克服油液分子液體在管路中流動，為了克服油液分子之間、油液與管壁之間的內(nèi)、外摩擦力之間、油液與管壁之間的內(nèi)、外摩擦力，必然造成壓力損失，它主要包括：，必然造成壓力損失，它主要包括： （1）沿程壓力損失）沿程壓力損失 （2）局部壓力損失）局部壓力損失1.沿程壓力損失沿程壓力損失 液體在等徑直管中流動，因內(nèi)、外摩擦力而產(chǎn)生的壓力損失液體在等徑直管中流動，因內(nèi)、外摩擦力而產(chǎn)生的壓力損失稱為沿程