《液壓與氣壓傳動》高職全套教學(xué)課件

項目1認(rèn)識液壓傳動技術(shù)項目1認(rèn)識液壓傳動技術(shù).ppt項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識.ppt項目3認(rèn)識并分析液壓動力和執(zhí)行元件.ppt項目4認(rèn)識液壓控制閥并分析其.ppt項目5認(rèn)識并分析液壓綜合回路.ppt項目6認(rèn)識氣壓傳動技術(shù).ppt項目7液壓設(shè)計與計算.ppt項目8分析工程實例.ppt全套可編輯PPT課件1）了解液壓傳動與其他傳動方式的區(qū)別，能說明液壓傳動的工作原理、系統(tǒng)組成、各部分所起的作用及優(yōu)缺點(diǎn)。2）能初步識讀液壓系統(tǒng)圖，理解液壓圖形符號的意義。3）理解液壓傳動中壓力的形成和傳動特性。4）對液壓系統(tǒng)工作中的主要問題有所了解。5）能解釋液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象的形成原因，了解為避免液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象常采取的措施。項目1認(rèn)識液壓傳動技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)163重點(diǎn)：液壓傳動的工作原理、系統(tǒng)組成和作用；壓力的表示方法等。難點(diǎn)：液壓傳動中壓力的形成過程，對壓力取決于負(fù)載、速度取決于流量的正確理解。項目1認(rèn)識液壓傳動技術(shù)重點(diǎn)與難點(diǎn)了解中國制造的大國重器，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和愛國情懷，堅定為科技強(qiáng)國而努力奮斗的決心。項目1認(rèn)識液壓傳動技術(shù)育人目標(biāo)分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題任務(wù)1.2了解液壓傳動的原理與應(yīng)用任務(wù)1.1項目1認(rèn)識液壓傳動技術(shù)任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.1分析液壓千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)液壓千斤頂是一種簡單的液壓傳動裝置，其實物圖和結(jié)構(gòu)圖如圖1-1所示。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.1分析液壓千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)1.液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟硪簤呵Ы镯數(shù)墓ぷ髟砣鐖D1-2所示，當(dāng)用力向上抬起手柄7時，小活塞5被提起，小活塞腔的密封容積增大，腔內(nèi)壓力減小，形成負(fù)壓，單向閥3被關(guān)閉，單向閥6被打開，油箱2中的油液在大氣壓力作用下沿吸油管道進(jìn)入小活塞腔的下腔，完成一次吸油動作。當(dāng)用力壓下手柄7時，小活塞腔的密封容積減小，腔內(nèi)壓力增大，單向閥6被關(guān)閉，阻斷了油液回油箱的油路，小活塞腔的壓力油頂開單向閥3進(jìn)入大缸體10的下腔，推動重物向上移動。經(jīng)過反復(fù)抬壓手柄7，就可以完成多個吸油、壓油過程，使重物不斷被升起，達(dá)到舉起重物的目的。要想使大活塞1下降到原位，把放油旋塞4打開，在自重（或外力）作用下，大缸體10下腔中的油液將流回油箱2，實現(xiàn)復(fù)位。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.1分析液壓千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.1分析液壓千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)2.液壓傳動的實質(zhì)通過對液壓千斤頂工作過程的分析，我們可以初步了解液壓傳動的基本工作原理。液壓傳動是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞的一種傳動方式。如圖1-2所示，壓下手柄7時，小缸體9輸出壓力油，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能，壓力油經(jīng)過單向閥3及油管8，進(jìn)入大缸體10，大活塞1將油液的壓力能又轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，舉起重物。由此可見，液壓傳動是在密封狀態(tài)下利用壓力油的流動來實現(xiàn)動力和運(yùn)動的傳動方式，在傳動中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換，先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，后將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。這就是液壓傳動的基本工作原理。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.1分析液壓千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)3.液壓傳動的定義液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，先通過驅(qū)動裝置將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，后通過管道、控制及調(diào)節(jié)裝置等傳遞給執(zhí)行裝置，執(zhí)行裝置將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動負(fù)載實現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動。簡而言之，液壓傳動是利用有壓液體的流動來轉(zhuǎn)換或傳遞機(jī)械能的一種傳動方式。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.1分析液壓千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)4.液壓傳動的特點(diǎn)1）液壓傳動以液體作為傳遞動力和運(yùn)動的工作介質(zhì)，在傳動中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換。它先通過動力裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，后通過執(zhí)行裝置將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能做功。2）液體必須在密閉容器（系統(tǒng)）內(nèi)傳遞，而且必須有密閉容積的變化。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.2分析液壓系統(tǒng)的壓力與工作特性1.能量的傳遞（1）傳遞力圖1-3所示為液壓千斤頂原理的簡化模型。它有兩個不同直徑的液壓缸2、4，且缸內(nèi)各有一個與內(nèi)壁緊密配合的活塞1、5。假設(shè)活塞在液壓缸內(nèi)自由滑動（無摩擦力），且液體不會通過配合面產(chǎn)生泄漏。液壓缸2、4的下腔通過管道3連通，其中充滿液體。這些液體被密封在缸內(nèi)壁、活塞和管道組成的容積中。活塞5上有重物W，則當(dāng)在活塞1上施加的力F達(dá)到一定大小時，就能使重物W上升。也就是說，利用密封容積中的液體可以傳遞力F。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.2分析液壓系統(tǒng)的壓力與工作特性任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.2分析液壓系統(tǒng)的壓力與工作特性（2）傳遞運(yùn)動根據(jù)帕斯卡定律，由于作用在密封容器內(nèi)平衡液體表面上的壓強(qiáng)（液壓力）將均勻地傳遞到液體中所有的點(diǎn)上，且不改變大小，這樣當(dāng)活塞1在力F作用下向下運(yùn)動時，重物W將隨之上升。這種現(xiàn)象說明密封容積中的液體不僅可以傳遞力，還可以傳遞運(yùn)動。這種依靠液體體積的變化進(jìn)行力和運(yùn)動傳遞的方式稱為容積式液壓傳動。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.2分析液壓系統(tǒng)的壓力與工作特性2.壓力形成及壓力特性（1）壓力的概念對于密封容器中的液體，當(dāng)液體表面受外力F作用，受力面積為A時，液體單位面積所受的作用力大小就是液壓力，簡稱壓力，一般用p表示，即p＝F/A。沒有作用力就沒有壓力。（2）壓力形成及壓力特性如圖1-3所示，當(dāng)在活塞1上施加外力F后，液壓缸2中的液壓油就會通過管道3流向液壓缸4，忽略液壓油受壓縮的微小體積變化，液壓缸4中的活塞5受到重物W的阻力，在整個密封的空間里，液壓油受到外力的擠壓作用。那么，液壓油在液壓缸2中產(chǎn)生的壓力p1＝F/A1。根據(jù)帕斯卡定律，這個壓力等值傳遞到液壓缸4中，則任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.2分析液壓系統(tǒng)的壓力與工作特性3.速度特性如圖1-3所示，活塞1向下移動h1，通過液體的能量傳遞，將使活塞5上升一段距離h2，很顯然h1≠h2。由于不存在泄漏且忽略液體的可壓縮性，因此在Δt時間內(nèi)從液壓缸2排出的液體，通過管道3完全進(jìn)入液壓缸4中，即V1＝V2。由于V1＝h1A1、V2＝h2A2，可知h1A1=h2A2,兩邊同時除以Δt，則h1A1/Δt=h2A2/Δt=q式中，q為單位時間內(nèi)從液壓缸2中排出的液體體積或進(jìn)入液壓缸4的液體體積，即流量。流量與面積的比就是流速，即v＝q/A。因此，活塞5的運(yùn)動速度只取決于流量，而與活塞1的大小無關(guān)。這就是液壓傳動的速度特性。綜上所述，液壓傳動的工作特性是：1）液壓系統(tǒng)的壓力大小取決于負(fù)載。2）執(zhí)行元件的速度取決于流量。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號1.液壓系統(tǒng)的主要組成部分及其作用下面以汽車報廢處理設(shè)備液壓系統(tǒng)為例，說明液壓系統(tǒng)的主要組成部分及各部分的作用。1）動力元件——液壓泵。如圖1-4a所示，電動機(jī)驅(qū)動液壓泵工作，液壓泵把電動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，為液壓系統(tǒng)提供壓力油液，通過液壓管道傳遞給液壓缸。液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力源，液壓泵和電動機(jī)稱為動力裝置。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號2）執(zhí)行元件——液壓缸或液壓馬達(dá)。液壓執(zhí)行元件的作用是將液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能以驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，實現(xiàn)直線運(yùn)動、回轉(zhuǎn)運(yùn)動或擺動。如圖1-4b所示，液壓缸通過管路獲得一定量的液壓油，在壓力的作用下做功，實現(xiàn)對車輛的壓縮。液壓缸輸入的是壓力能，輸出的是機(jī)械能，實現(xiàn)了壓力能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。整個壓縮裝置稱為執(zhí)行裝置。3）控制調(diào)節(jié)元件——液壓閥。其作用是對液壓系統(tǒng)中油液的流動方向、壓力的高低及流量的大小進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，以滿足執(zhí)行元件的工作要求。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號①壓力控制元件——壓力控制閥。在圖1-4c中，當(dāng)液壓缸完成對報廢車的壓縮后，液壓缸運(yùn)動到終點(diǎn)位置，遇到的外負(fù)載將很大，此時如果電動機(jī)繼續(xù)帶動液壓泵工作，液壓系統(tǒng)會產(chǎn)生很大的壓力，該壓力會超過液壓缸、液壓泵和液壓管道的額定壓力值（自身耐壓性），最終導(dǎo)致液壓缸、液壓泵和液壓管道損壞。為保證液壓系統(tǒng)工作安全，在進(jìn)油管路上并聯(lián)一個限制最大壓力的壓力控制閥4（圖1-4d），當(dāng)系統(tǒng)壓力小于壓力控制閥4的開啟壓力時，壓力控制閥4不打開，液壓油進(jìn)入液壓缸正常工作，如圖1-4e所示；當(dāng)系統(tǒng)壓力增大到大于壓力控制閥4的開啟壓力時，壓力控制閥4打開，液壓泵提供的液壓油通過壓力控制閥全部流回油箱5（圖1-4f），液壓油不再進(jìn)入液壓缸，此時液壓系統(tǒng)的壓力被限定在壓力控制閥的開啟壓力值上。這種對液壓系統(tǒng)起到壓力控制調(diào)節(jié)（或安全保護(hù)）作用的液壓閥稱為壓力控制閥。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號②方向控制元件——方向控制閥。如圖1-5a所示，液壓缸的左腔進(jìn)油、右腔回油，活塞和活塞桿向右運(yùn)動推動工作機(jī)構(gòu)完成報廢車的壓縮過程。在電動機(jī)和液壓泵轉(zhuǎn)向不變的情況下，如何使液壓缸的活塞和活塞桿向左運(yùn)動完成縮回動作，進(jìn)入下一個工作循環(huán)？如圖1-5b、c所示，只有使液壓缸右腔進(jìn)油、左腔回油，活塞和活塞桿才可以向左運(yùn)動。在液壓管路中安裝一個可以控制液壓油流動方向的方向控制閥，即可實現(xiàn)液壓缸的進(jìn)油、回油方向的改變，使液壓缸完成伸出和縮回兩個動作。方向控制閥1在左位實現(xiàn)活塞桿的推進(jìn)，在右位實現(xiàn)活塞桿的縮回。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號③速度控制元件——流量控制閥。如圖1-6a所示，在進(jìn)油管路中串聯(lián)一個流量控制閥1，通過控制其開口大小來控制流量，進(jìn)而控制液壓缸的運(yùn)動速度。圖1-6b中加裝了一個過濾器5，其作用是過濾油液中的雜質(zhì)，提高液壓油的品質(zhì)。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號4）輔助元件。液壓油管、管接頭、油箱、過濾器、蓄能器、壓力表、密封件等起到連接、輸油、儲油、過濾、顯示壓力和防止泄漏等作用的元件統(tǒng)稱為輔助元件，其作用是保證液壓系統(tǒng)正常工作，便于對液壓系統(tǒng)實行監(jiān)測和控制。5）傳動介質(zhì)。液壓傳動用的傳動介質(zhì)是液壓油，其作用是傳遞動力和運(yùn)動，同時起潤滑、冷卻及密封的作用。綜上所述，液壓系統(tǒng)一般由以下五個部分組成。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號2.液壓系統(tǒng)的圖形符號機(jī)械加工機(jī)床中的液壓系統(tǒng)要比液壓千斤頂?shù)囊簤合到y(tǒng)復(fù)雜得多。圖1-7所示為半結(jié)構(gòu)式磨床工作臺液壓系統(tǒng)的工作原理圖，可以通過它進(jìn)一步了解一般液壓系統(tǒng)應(yīng)具備的基本性能和組成情況。磨床工作臺液壓系統(tǒng)的工作原理：液壓泵4在電動機(jī)（圖中未畫出）帶動下旋轉(zhuǎn)，油液由油箱1經(jīng)過過濾器2被吸入液壓泵4，由液壓泵4輸出的壓力油通過手動換向閥9、節(jié)流閥13、手動換向閥15進(jìn)入液壓缸18的左腔，推動活塞17和工作臺19向右移動，液壓缸18右腔的油液經(jīng)手動換向閥15流回油箱。如果將手動換向閥15轉(zhuǎn)換成如圖1-7b所示的狀態(tài)，則壓力油進(jìn)入液壓缸18的右腔，推動活塞17和工作臺19向左移動，液壓缸18左腔的油液經(jīng)手動換向閥15流回油箱1。工作臺19的移動速度由節(jié)流閥13調(diào)節(jié)。當(dāng)節(jié)流閥開大時，進(jìn)入液壓缸18的油液增多，工作臺的移動速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時，工作臺的移動速度減小。液壓泵4輸出的壓力油除了進(jìn)入節(jié)流閥13以外，其余的通過溢流閥7流回油箱1。如果將手動換向閥9轉(zhuǎn)換成如圖1-7c所示的狀態(tài)，液壓泵4輸出的油液經(jīng)手動換向閥9流回油箱1，這時工作臺19停止運(yùn)動，液壓系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.3認(rèn)識液壓系統(tǒng)的組成及圖形符號圖1-7a所示的圖形直觀性強(qiáng)、容易理解，但圖形比較復(fù)雜，繪制比較麻煩。在實際工作中，一般用國家規(guī)定的液壓（氣壓）元件圖形符號來繪制液壓系統(tǒng)原理圖，這些圖形符號可使液壓系統(tǒng)原理圖簡單明了，且便于繪制。圖1-7a所示的液壓系統(tǒng)可用圖形符號表示為圖1-7d。我國制定的液壓系統(tǒng)圖形符號標(biāo)準(zhǔn)GB/T786.1—2021中，有以下幾條基本規(guī)定。1）符號只表示元件的職能作用、連接系統(tǒng)的通路，不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，也不表示元件在系統(tǒng)中的實際安裝位置。2）符號均以元件的靜止位置或中間零位置表示，當(dāng)系統(tǒng)的動作另有說明時，可作例外。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.4了解液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展1.液壓傳動技術(shù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動技術(shù)主要有如下優(yōu)點(diǎn)。1）相同功率情況下，液壓元件體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊。例如，同功率液壓馬達(dá)的質(zhì)量約為電動機(jī)的1/6。2）工作比較平穩(wěn)，反應(yīng)速度快，慣性小。3）操作控制方便，易于實現(xiàn)快速起動、制動和頻繁的換向。4）易于實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，調(diào)速比可達(dá)5000∶1。5）易于實現(xiàn)過載保護(hù)，能實現(xiàn)自行潤滑，使用壽命長。6）液壓元件已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，便于設(shè)計、制造和使用。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.4了解液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展液壓傳動技術(shù)主要有如下缺點(diǎn)。1）由于液壓油的可壓縮性和易泄漏性，影響了執(zhí)行裝置運(yùn)動的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性，使液壓傳動無法保證嚴(yán)格的傳動比。2）液壓系統(tǒng)的工作性能對油溫的變化比較敏感，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。3）不宜遠(yuǎn)距離傳遞動力。由于液壓傳動有較大的能量損失（如泄漏、摩擦阻力等），所以傳動效率不高。如果泄漏處理不當(dāng)，不僅污染場地，而且可能引起火災(zāi)和爆炸事故。4）為了減少泄漏或滿足某些性能上的要求，液壓元件制造精度要求較高，加工工藝較復(fù)雜，因此它的造價高。5）由于液壓元件和工作介質(zhì)都在密封的油路內(nèi)工作，因此出現(xiàn)故障時不易檢修。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.4了解液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展2.液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)中各個部門應(yīng)用液壓傳動技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)是不盡相同的。有的設(shè)備是利用它能傳遞大的動力，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量小的優(yōu)點(diǎn)，如工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械等；有的是利用它在操縱控制方面的優(yōu)勢，能較容易地實現(xiàn)較復(fù)雜的工作循環(huán)，如機(jī)床上采用液壓傳動使其在工作過程中能實現(xiàn)無級調(diào)速，易于實現(xiàn)頻繁的換向和自動化。圖1-8所示為液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.4了解液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.4了解液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展3.液壓傳動技術(shù)的發(fā)展自18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺水壓機(jī)算起，液壓傳動技術(shù)已有數(shù)百年的歷史。直到20世紀(jì)30年代，它才較普遍地應(yīng)用于起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭需要，出現(xiàn)了由響應(yīng)迅速、精度高的液壓控制機(jī)構(gòu)所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，液壓傳動技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)，不斷應(yīng)用于各種自動機(jī)及自動生產(chǎn)線。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.4了解液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展20世紀(jì)60年代以后，液壓傳動技術(shù)隨著原子能、空間技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展。在我國，液壓傳動技術(shù)最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來又用于拖拉機(jī)和工程機(jī)械。現(xiàn)在，我國的液壓元件已形成了系列，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。隨著機(jī)電一體化設(shè)備自動化程度的不斷提高，液壓與氣壓元件在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣。液壓元件小型化、系統(tǒng)集成化已是發(fā)展的必然趨勢，特別是液壓傳動技術(shù)與傳感技術(shù)、微電子技術(shù)的緊密結(jié)合，產(chǎn)生了諸多新型元件，如電液比例閥、數(shù)字閥、電液伺服閥等。機(jī)液電一體化的組合元器件，使液壓傳動技術(shù)向著高壓、大功率、低噪聲、節(jié)能高效、集成方向發(fā)展。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.4了解液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展液壓傳動技術(shù)的主要發(fā)展趨勢集中在以下幾個方面。1）減少能耗，充分利用能量。液壓傳動技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能及反轉(zhuǎn)換方面，已取得了很大進(jìn)展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機(jī)械損失上。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過程的效率得到顯著提高。為減少壓力能的損失，必須解決以下問題。①減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失。這主要表現(xiàn)在改進(jìn)元件內(nèi)部流道的壓力損失，采用集成化回路和鑄造流道，減少管道損失，同時減少漏油損失。②減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量，避免采用節(jié)流系統(tǒng)來調(diào)節(jié)流量和壓力。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.4了解液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展③采用靜壓技術(shù)、新型密封材料，減少摩擦損失。④發(fā)展小型化、輕量化、復(fù)合化及低功率電磁閥。⑤改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)載傳感系統(tǒng)、二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和蓄能器回路。⑥為及時維護(hù)液壓系統(tǒng)，防止污染對系統(tǒng)壽命和可靠性造成影響，必須發(fā)展新的污染檢測方法，對污染進(jìn)行在線測量，以免因處理不及時而造成損失。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.4了解液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展2）主動維護(hù)。液壓系統(tǒng)維護(hù)已從過去簡單的故障拆修，發(fā)展到故障預(yù)測，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時，預(yù)先進(jìn)行維修，清除故障隱患，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)生。3）機(jī)電一體化。電子技術(shù)和液壓傳動技術(shù)相結(jié)合，使傳統(tǒng)的液壓傳動與控制技術(shù)增加了活力，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。實現(xiàn)機(jī)電一體化可以提高工作可靠性，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，改變液壓系統(tǒng)效率低、漏油、維修性差等缺點(diǎn)，充分發(fā)揮液壓傳動出力大、慣性小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題任務(wù)1.2了解液壓傳動的原理與應(yīng)用任務(wù)1.1項目1認(rèn)識液壓傳動技術(shù)任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題一般認(rèn)為，液壓系統(tǒng)的油液泄漏、液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象是其運(yùn)行中存在的主要問題。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.1油液泄漏及防止措施在液壓系統(tǒng)中，由于壓力、間隙等原因，有部分液體流出管道或液壓元件的現(xiàn)象稱為泄漏。液壓系統(tǒng)中油液的泄漏是一個不可忽視的問題，油液泄漏會使系統(tǒng)壓力降低，流量減小，執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度不穩(wěn)定，效率降低、油溫升高，污染環(huán)境，甚至?xí)鸹馂?zāi)等，因此一定要減少系統(tǒng)的油液泄漏。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.1油液泄漏及防止措施1.泄漏的類型與形式液壓元件的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏是指液壓元件內(nèi)部有少量液體從高壓腔泄漏到低壓腔，如液壓泵中油液從高壓腔向低壓腔的泄漏，換向閥中壓力通道向回油通道的泄漏等。外泄漏是指少量液體從元件內(nèi)部向外泄漏，如齒輪泵的端面泄漏、液壓油管的滲透等。液壓系統(tǒng)的泄漏形式主要有縫隙泄漏、多孔隙泄漏、黏附泄漏和動力泄漏等幾種。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.1油液泄漏及防止措施2.泄漏原因1）管接頭處的質(zhì)量。液壓機(jī)械的管接頭在密封不嚴(yán)時會出現(xiàn)泄漏，例如管接頭與集成管、閥底板及管式部件的連接部位等。主要原因是接頭的加工質(zhì)量較差，接頭密封圈老化或破損，以及機(jī)械振動、壓力沖擊等原因引起的接頭松動。2）液壓機(jī)械的發(fā)熱。液壓機(jī)械的發(fā)熱會導(dǎo)致嚴(yán)重泄漏，高溫會使油液的黏度下降或直接促使油液變質(zhì)；油液在高溫下還會失去潤滑效果，密封材料受熱膨脹而導(dǎo)致摩擦量增加，使軸向轉(zhuǎn)動或滑動部位很快產(chǎn)生泄漏；O形密封圈受熱后也會發(fā)生膨脹變形和老化，且無法在冷卻后恢復(fù)，直接導(dǎo)致泄漏。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.1油液泄漏及防止措施3.防止泄漏的主要措施造成液壓系統(tǒng)的泄漏的因素是多方面的，要想從根本上消除液壓系統(tǒng)的泄漏是很困難的，只有從影響液壓系統(tǒng)泄漏的因素出發(fā)，采取合理的措施盡量減少液壓系統(tǒng)泄漏。在設(shè)計和加工環(huán)節(jié)中要充分考慮密封溝槽的設(shè)計和加工，正確選擇密封類型和密封件，選擇正確的裝配和修理方法。如在密封圈的裝配中盡量采用專用工具，并且在密封圈上涂一些潤滑脂。在液壓油的污染控制上，要加強(qiáng)污染源的控制，還要采取有效的過濾措施和定期的油液質(zhì)量檢查?？傊孤┑姆乐我嫒胧?、綜合考慮才能做到行之有效。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.2液壓沖擊及防止措施液壓系統(tǒng)在起動、停機(jī)、變速或換向時，液壓閥閥口突然關(guān)閉或動作突然停止，由于流動液體和運(yùn)動部件的慣性作用，使系統(tǒng)內(nèi)瞬時形成很高的峰值壓力，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。液壓沖擊的出現(xiàn)會對液壓系統(tǒng)造成較大的損傷，在高壓、高速及大流量的系統(tǒng)中會產(chǎn)生嚴(yán)重后果，因此在操作時要盡量避免液壓沖擊。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.2液壓沖擊及防止措施1.液壓沖擊產(chǎn)生的原因1）液壓閥突然關(guān)閉。當(dāng)液壓閥門正常開啟時管路中壓力恒定不變，若閥門突然關(guān)閉，則管路中液體立即停止流動，此時油液流動的動能將轉(zhuǎn)換為油液的擠壓能，從而使壓力急劇升高，造成液壓沖擊。2）運(yùn)動中的部件突然被制動。運(yùn)動中的工作部件慣性力也會引起系統(tǒng)中的壓力沖擊，例如，液壓缸要換向時，換向閥迅速關(guān)閉液壓缸原來的排油管路，但活塞由于慣性作用仍在運(yùn)動從而引起壓力急劇上升造成液壓沖擊。液壓缸活塞在行程中途或缸端突然停止或反向，主換向閥換向過快，均會產(chǎn)生液壓沖擊。3）某些元件動作不夠靈敏。如系統(tǒng)壓力突然升高，但壓力控制閥反應(yīng)遲鈍，不能迅速打開，便會產(chǎn)生壓力超高現(xiàn)象。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.2液壓沖擊及防止措施2.液壓沖擊的危害1）沖擊壓力可高達(dá)正常工作壓力的3~4倍，使液壓系統(tǒng)中的元件、管道、儀表等遭到破壞。2）使壓力繼電器誤發(fā)信號，干擾液壓系統(tǒng)的正常工作，影響液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性，產(chǎn)生誤動作，造成設(shè)備故障及事故。3）引起振動和噪聲、連接件松動，造成漏油、壓力控制閥調(diào)節(jié)壓力改變，并使油溫升高。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.2液壓沖擊及防止措施3.減少和防止液壓沖擊的措施1）減慢閥的關(guān)閉速度和運(yùn)動部件制動、換向的時間，減小沖擊的強(qiáng)度。2）限制管路中油液的流動速度。液體在管道中的流速≤4.5m/s，液體在液壓缸中的流速≤10m/min。3）在容易出現(xiàn)液壓沖擊的地方，安裝溢流閥或蓄能器，以限制或吸收沖擊壓力。4）用橡膠軟管吸收液壓沖擊能量。5）在液壓缸端部設(shè)置緩沖裝置，使活塞運(yùn)動到缸端停止時，平穩(wěn)無沖擊。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.3氣穴現(xiàn)象及防止措施液體中總是會溶解一定量的空氣，水中溶解有約2%體積分?jǐn)?shù)的空氣，液壓油中溶解有6%~12%體積分?jǐn)?shù)的空氣，空氣的溶解度與液體所受的壓力成正比。當(dāng)某處的壓力低于空氣分離壓時，原先溶解的空氣就會分解出來，使充滿管道或元件中的油液出現(xiàn)氣體的空穴，這種現(xiàn)象稱為氣穴現(xiàn)象。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.3氣穴現(xiàn)象及防止措施1.氣穴的危害氣穴的存在破壞了油液的連續(xù)性。當(dāng)氣泡隨著液流進(jìn)入高壓區(qū)時，氣泡的體積將急速縮小，直至潰滅。實驗結(jié)果表明，在潰滅中心的壓力可達(dá)150~200MPa。局部壓力的急劇升高發(fā)生在一瞬間，以壓力波的形式向四周傳播，產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動和噪聲。油液的動能除轉(zhuǎn)換為壓力能外，還有一部分要轉(zhuǎn)換為熱能，局部高壓區(qū)域內(nèi)元件的管壁或液壓元件表面長期受液壓沖擊和高溫作用，同時從油液中游離出來的空氣中所含的氧氣具有較強(qiáng)的氧化作用，使金屬零件表面逐漸腐蝕，嚴(yán)重時剝落成小坑，呈蜂窩狀，導(dǎo)致元件的工作壽命縮短，這種現(xiàn)象稱為氣蝕。任務(wù)1.2分析液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問題1.2.3氣穴現(xiàn)象及防止措施2.防止氣穴現(xiàn)象的主要措施防止氣穴現(xiàn)象的產(chǎn)生，就是要防止液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)壓力過低的情況，具體措施如下。1）減小孔口或縫隙前后的壓差，使其前后壓力比小于3.5。2）限制液壓泵的吸油高度，減小阻力，適當(dāng)加大吸油管內(nèi)徑，降低速度。3）提高各元件結(jié)合處的密封性，防止空氣進(jìn)入。4）管路避免使用急彎頭連接。THANKYOU!任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.1分析液壓千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)液壓千斤頂是一種簡單的液壓傳動裝置，其實物圖和結(jié)構(gòu)圖如圖1-1所示。任務(wù)1.1了解液壓傳動的原理與應(yīng)用1.1.2分析液壓系統(tǒng)的壓力與工作特性2.壓力形成及壓力特性（1）壓力的概念對于密封容器中的液體，當(dāng)液體表面受外力F作用，受力面積為A時，液體單位面積所受的作用力大小就是液壓力，簡稱壓力，一般用p表示，即p＝F/A。沒有作用力就沒有壓力。（2）壓力形成及壓力特性如圖1-3所示，當(dāng)在活塞1上施加外力F后，液壓缸2中的液壓油就會通過管道3流向液壓缸4，忽略液壓油受壓縮的微小體積變化，液壓缸4中的活塞5受到重物W的阻力，在整個密封的空間里，液壓油受到外力的擠壓作用。那么，液壓油在液壓缸2中產(chǎn)生的壓力p1＝F/A1。根據(jù)帕斯卡定律，這個壓力等值傳遞到液壓缸4中，則項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識1）能說明液壓油黏性的物理意義，知道液壓油牌號意義、選擇原則及防污染措施等。2）能說明壓力的概念、表示方法及單位。3）能解釋層流和湍流現(xiàn)象，能對壓力損失進(jìn)行簡單計算。4）能說明液體連續(xù)性方程和伯努利方程的物理意義。5）能分析液體流經(jīng)小孔時的流量特性。項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)：相對壓力與絕對壓力、液體的黏性與黏度、雷諾數(shù)、層流與湍流等概念。難點(diǎn)：三個方程式（靜壓方程、連續(xù)性方程和伯努利方程）和兩個計算公式（壓力損失計算公式和小孔流量計算公式）。項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識重點(diǎn)與難點(diǎn)了解我國力學(xué)專家的突出成就，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、勇于探究的精神。項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識育人目標(biāo)任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.3了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.2項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識分析孔口和縫隙液體流動任務(wù)2.5分析管道內(nèi)液體流動壓力損失任務(wù)2.4任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)圓錐配合是各類機(jī)械設(shè)備廣泛采用的典型結(jié)構(gòu)，其配合要素為內(nèi)、外圓錐表面。由于圓錐是由直徑、長度、錐度（或圓錐角）多尺寸要素構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，影響互換性的因素比較多，在配合性質(zhì)的確定和配合精度設(shè)計方面，比圓柱配合要復(fù)雜得多。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)液壓油作為工作介質(zhì)有多項物理性質(zhì)，現(xiàn)選擇與液壓傳動密切相關(guān)的三項進(jìn)行學(xué)習(xí)認(rèn)識。1.密度對于均質(zhì)液壓油，單位體積的油液質(zhì)量稱為密度，用ρ表示，即ρ＝m/V（2-1）式中，V為液體的體積；m為液體的質(zhì)量；ρ為液體的密度。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)液壓油液的密度因其種類而異，隨著液體溫度或壓力的變化，其密度也會發(fā)生變化，但是這種變化量很小，通常忽略不計。一般礦物液壓油的密度為900kg/m3。常用液壓油液的密度值見表2-1。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)2.可壓縮性液體受壓力作用而發(fā)生體積減小的性質(zhì)稱為液體的可壓縮性，常用體積壓縮系數(shù)κ表示。設(shè)體積為V的液體，當(dāng)壓力增大Δp時，體積的減小量為ΔV，則液體的壓縮系數(shù)為κ＝-ΔV/（ΔpV）

（2-2）任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)由于壓力增大時液體的體積減小，因此上式右邊須加“-”號，以使κ為正值。液體體積壓縮系數(shù)κ的倒數(shù)，稱為體積彈性模量，簡稱體積模量，以K表示，即K=1/κ=Δp/（ΔV）*V（2-3）體積彈性模量K反映了液體產(chǎn)生單位體積相對變化量所需要的壓力增量，表示液體抵抗壓縮能力的大小。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)液壓油的體積彈性模量和溫度、壓力及含在油液中的空氣有關(guān)。在常溫下，純凈液壓油的體積彈性模量K＝（1.4~2）×103MPa，數(shù)值較大，故一般可認(rèn)為油液是不可壓縮的。但在需要精密控制的高壓系統(tǒng)中，以及遠(yuǎn)距離操縱液壓機(jī)構(gòu)時，就得考慮液壓油可壓縮性的影響。實際計算中常取液壓油的體積模量K＝0.7×103MPa。另外，在液壓設(shè)備工作過程中，混入油液中的空氣會使油液的壓縮率大幅增加，嚴(yán)重地危害系統(tǒng)的工作可靠性，如自動控制失靈、工作機(jī)構(gòu)產(chǎn)生間歇運(yùn)動等，因此，在進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計與維護(hù)時要考慮這方面的影響。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)3.黏性液壓系統(tǒng)在工作中，常會出現(xiàn)油溫升高、管道發(fā)熱的現(xiàn)象，如果從能量的角度來看，一定是損失的能量轉(zhuǎn)換為熱能，產(chǎn)生能量損失的原因是摩擦阻力，也就是液壓油在流動時與接觸的液壓件之間產(chǎn)生了摩擦力，為什么會產(chǎn)生摩擦力？這就要從液體的另一特性——黏性說起。（1）黏性的定義液體在外力作用下流動時或有流動的趨勢時，液體分子之間的內(nèi)聚力會阻礙分子相對運(yùn)動而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種特性稱為液體的黏性。黏性是液體的重要物理特性，也是選擇液壓油的依據(jù)。任何液體都有黏性，只有在外力作用下才顯現(xiàn)出來，因此液體在靜止?fàn)顟B(tài)下是不顯現(xiàn)黏性的，即“動則有，靜則無”。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)（2）黏性的表示方法液體黏性的強(qiáng)弱用黏度來衡量，黏度是表征液體流動時內(nèi)摩擦力大小的系數(shù)，也是液壓油最重要的性質(zhì)。油液黏度高可以減少泄漏，提高潤滑效果，增大壓力損失和功率損耗；油液黏度低會增加液壓系統(tǒng)泄漏和磨損，降低容積效率，但可以實現(xiàn)高效率、小阻力的動作。常用的黏度有三種，即動力黏度、運(yùn)動黏度和相對黏度。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)1）動力黏度μ，也稱為絕對黏度。它是用液體流動時所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的大小來表示的黏度。在法定計量單位制中，動力黏度μ的單位是Pa·s（帕·秒）或用N·s/m2（?！っ?米2）表示。2）運(yùn)動黏度ν。動力黏度μ和該液體密度ρ的比值，稱為運(yùn)動黏度。即ν＝μ/ρ（2-4）在我國法定計量單位制中，運(yùn)動黏度的單位是m2/s、mm2/s。目前使用的非法定計量單位還有斯（St）和厘斯（cSt），它們之間的關(guān)系是1m2/s＝106mm2/s＝106cSt。運(yùn)動黏度ν沒有明確的物理意義。因為在其單位中只有長度和時間的量綱，所以稱為運(yùn)動黏度。它是工程實際中經(jīng)常用到的物理量。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)3）相對黏度。相對黏度又稱為條件黏度，是采用特定的黏度計在規(guī)定的條件下測出的液體黏度。中國、德國和俄羅斯采用恩氏黏度（°E），美國采用賽氏黏度（SSU），英國采用雷氏黏度（R）。液壓油的牌號用運(yùn)動黏度來表示，指的是這種油在40℃時運(yùn)動黏度的平均值，如牌號L-HL32液壓油就是指這種液壓油在40℃時運(yùn)動黏度的平均值為32mm2/s。牌號越大（數(shù)值越大）的液壓油，其黏度值也越大，油越稠。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)4）黏度與壓力和溫度的關(guān)系。液體的黏度隨作用壓力和溫度而變化。當(dāng)液體所受的壓力加大時，分子之間的距離縮小，內(nèi)聚力增大，其黏度也隨之增大。在工程實際應(yīng)用中，當(dāng)壓力小于32MPa時，壓力對黏度的影響比較小，可以不考慮。液壓油黏度對溫度的變化十分敏感，當(dāng)溫度升高時，黏度降低，原因是溫度升高體積變大，其分子之間的內(nèi)聚力減小。這個變化率的大小直接影響液壓傳動工作介質(zhì)的使用，其重要性不亞于黏度本身。不同種類的液壓油，它的黏度隨溫度變化的規(guī)律也不同。在液壓傳動技術(shù)中，希望工作液體的黏度隨溫度變化越小越好。液壓油的黏度隨溫度變化的特性，可以用黏度-溫度曲線表示，如圖2-1所示。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.1認(rèn)識工作介質(zhì)的性質(zhì)4.液壓油的其他性質(zhì)液壓油還有其他一些性質(zhì)，如抗泡沫性、抗乳化性、抗燃性、抗氧化性、防銹性、潤滑性及相容性（對所接觸的金屬、密封材料、涂料等作用程度）等，它們對工作介質(zhì)的選擇和使用有重要影響，其指標(biāo)可參閱有關(guān)資料。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.2了解液壓油的種類及其使用與管理1.液壓油的種類液壓油的種類很多，主要分為礦油型、乳化型和合成型三大類。目前，90%以上的液壓設(shè)備采用礦油型和乳化型作為傳動介質(zhì)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織把液壓油用H來表示，共分為10、15、22、32、46、68、100、150八個黏度等級。1）礦油型液壓油。2）合成型液壓油。3）乳化型液壓油。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.2了解液壓油的種類及其使用與管理2.對液壓油的質(zhì)量要求液壓油是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，液壓油的質(zhì)量及性能將直接影響液壓系統(tǒng)的工作。高質(zhì)量的液壓油必須具備以下性能。1）合適的黏度和良好的黏溫性能。保證液壓元件在工作壓力和工作溫度發(fā)生變化的條件下得到良好潤滑、冷卻和密封。2）良好的潤滑性能。保證油液能在零件的滑動表面形成強(qiáng)度較高的油膜，達(dá)到液體潤滑，避免干摩擦。3）優(yōu)良的抗氧化性。能抵抗空氣、水分和高溫、高壓等因素的影響，不易老化變質(zhì)，延長使用壽命。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.2了解液壓油的種類及其使用與管理4）良好的抗泡性和空氣釋放值。保證在運(yùn)轉(zhuǎn)中受到機(jī)械劇烈攪拌的條件下產(chǎn)生的泡沫能迅速消失；能將混入油中的空氣在較短時間內(nèi)釋放出來，以實現(xiàn)準(zhǔn)確、靈敏、平穩(wěn)地傳遞壓力。5）良好的抗乳化性。能將混入油中的水分迅速分離，以免形成乳化液，引起液壓系統(tǒng)的金屬材質(zhì)銹蝕和降低使用性能。6）良好的防銹性，以防止金屬表面銹蝕。7）較好的相容性。對密封件、軟管和涂料等無有害影響。除上述基本質(zhì)量要求外，一些用于特殊場合的液壓油還有特殊的要求。如低溫液壓油要求具有良好的低溫使用性能；抗燃液壓油要求具有良好的抗燃性能；抗磨液壓油可用于有磨損元件的液壓系統(tǒng)。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.2了解液壓油的種類及其使用與管理3.液壓油的選用正確選用和合理使用液壓油，對提高液壓設(shè)備運(yùn)行的可靠性，延長系統(tǒng)和元件的使用壽命，保證設(shè)備安全，防止事故發(fā)生有重要的意義。選用時要考慮液壓泵的類型、工作溫度和壓力、使用條件和周圍環(huán)境。（1）按工作壓力選擇（2）按工作溫度選擇（3）按工作環(huán)境選擇（4）按設(shè)備類型選擇（5）液壓油黏度的選擇任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.2了解液壓油的種類及其使用與管理4.液壓油的保管1）保持清潔。要在清潔處存放油液，如果油液被弄臟，最簡單的方法是從容器上部取油，并用干燥過濾器過濾，然后把受污染的油液去掉。2）保持干燥。油液中的水分主要是通過空氣中水蒸氣的凝結(jié)而混入的，過多的水會影響液壓油的性能，因此，最好能定期給油箱放水或使用過濾器或離心機(jī)脫水。3）保持液壓系統(tǒng)清潔。定期清洗液壓系統(tǒng)是防止污染物進(jìn)入油液的有效途徑之一。一般用輕油、煤油或?qū)Ｓ萌軇_洗系統(tǒng)，也可用具有高去污力的清洗液代替油液來清洗系統(tǒng)。如果系統(tǒng)易受水污染，則不宜采用這種方法。4）定期做油品檢驗。應(yīng)定期檢查油品，可以在現(xiàn)場直接進(jìn)行，也可以把油樣送實驗室檢測。5）采用精密濾芯過濾液壓油，使油品的污染度長期保持在0.1μm級。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.2了解液壓油的種類及其使用與管理5.液壓油的使用1）要保持液壓系統(tǒng)的清潔，及時清除油箱內(nèi)的油垢和金屬屑。2）定期檢查更換液壓油。應(yīng)根據(jù)液壓設(shè)備使用說明書的要求和維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，定期更換液壓油，更換時要清洗油箱，沖洗系統(tǒng)管道及液壓元件，以免雜質(zhì)等混入油中，影響使用效果。3）將液壓油的污染度控制在某一限度以內(nèi)。液壓系統(tǒng)在裝配前必須嚴(yán)格清洗，用機(jī)械的方法除去殘渣和表面氧化物，然后進(jìn)行酸洗。液壓系統(tǒng)在組裝后要進(jìn)行全面清洗，最好用系統(tǒng)工作時使用的油液清洗。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.2了解液壓油的種類及其使用與管理6.液壓油的過濾液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障75%與液壓油的污染有關(guān)，因此，保持液壓油的清潔是液壓系統(tǒng)能夠正常工作的關(guān)鍵。過濾器的作用是凈化油液中的雜質(zhì)，控制油液污染，保證系統(tǒng)正常工作。（1）過濾器的精度與類型過濾器的過濾精度是指濾芯能夠濾除掉的最小雜質(zhì)顆粒的大小，以直徑d作為公稱尺寸表示。按其過濾精度可分為粗過濾器（d≥100μm）、普通過濾器（10μm≤d＜100μm）、精過濾器（5μm≤d＜10μm）和特精過濾器（1μm≤d＜5μm）四個等級。1）網(wǎng)式過濾器。2）線隙式過濾器。3）紙質(zhì)濾芯式過濾器。4）金屬粉末燒結(jié)式過濾器。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)2.1.2了解液壓油的種類及其使用與管理（2）過濾器的選用與安裝過濾精度、額定流量、額定壓力、壓力損失和通徑是過濾器產(chǎn)品的五項指標(biāo)，具體選用過濾器時，一般應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。1）有足夠的過濾精度。2）有足夠的過濾能力。3）有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。4）濾芯應(yīng)便于清洗更換，價格便宜。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.3了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.2項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識分析孔口和縫隙液體流動任務(wù)2.5分析管道內(nèi)液體流動壓力損失任務(wù)2.4任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識液體靜力學(xué)主要研究液體處于相對平衡狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律,以及這些規(guī)律在實際工程中的應(yīng)用。所謂相對平衡是指液體內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間沒有相對運(yùn)動，液體在相對平衡狀態(tài)下不呈現(xiàn)黏性，不存在切應(yīng)力，只有法向的壓應(yīng)力，即靜壓力。任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.1了解液體靜壓力及特性1.液體靜壓力液體靜壓力是指靜止液體單位面積上所受的法向力，簡稱壓力。這個定義與中學(xué)物理中的壓強(qiáng)相似，最大區(qū)別是壓力具有方向性。壓力用p表示，單位為Pa或N/m2，工程上常采用MPa（兆帕），1MPa＝106Pa。其表達(dá)式為p＝F/A（2-5）式中，A為液體有效作用面積；F為液體有效作用面積A上所受的法向力。任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.1了解液體靜壓力及特性2.液體靜壓力特性1）液體靜壓力垂直于作用面，其方向與該面的內(nèi)法線方向一致。2）靜止液體中，任何一點(diǎn)所受到的各方向的靜壓力都相等。在靜止液體內(nèi)部，液體總是處于受壓狀態(tài)，任何質(zhì)點(diǎn)都是受平衡壓力作用的。任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.1了解液體靜壓力及特性3.壓力的表示方法及單位根據(jù)度量基準(zhǔn)的不同，壓力有絕對壓力和相對壓力兩種表示方法。以絕對零壓為基準(zhǔn)表示的壓力稱為絕對壓力，以大氣壓力為基準(zhǔn)表示的壓力稱為相對壓力。絕對壓力與相對壓力的關(guān)系為絕對壓力＝相對壓力＋大氣壓力在地球表面上，一切物體都受到大氣壓力的作用。大氣壓力的作用是自相平衡的，因此一般壓力表在大氣中的讀數(shù)為零。壓力表所測的是高于大氣壓力的那部分壓力，屬于相對壓力，所以相對壓力也稱為表壓力。在液壓傳動技術(shù)中，如不特別指明，壓力均指相對壓力。任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.1了解液體靜壓力及特性當(dāng)液體的絕對壓力低于大氣壓力時，說明具有真空，絕對壓力比大氣壓力小的那部分?jǐn)?shù)值稱為真空度。其表達(dá)式為真空度＝大氣壓力-絕對壓力任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.1了解液體靜壓力及特性絕對壓力、相對壓力和真空度三者之間的關(guān)系如圖2-7所示。在圖中，以大氣壓力為基準(zhǔn)計算壓力時，基準(zhǔn)以上的正值是表壓力，基準(zhǔn)以下的負(fù)值就是真空度。例如，液體內(nèi)部某點(diǎn)的絕對壓力為0.3×105Pa，其相對壓力為p-pa＝0.3×105Pa-1×105Pa＝-0.7×105Pa（取大氣壓力近似值pa＝1×105Pa），即該點(diǎn)的真空度為0.7×105Pa。壓力的法定單位為Pa，在工程上常采用kPa（千帕）和MPa（兆帕），還采用一些非法定計量壓力單位，它們之間的換算關(guān)系為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）＝1.01325×105Pa1工程大氣壓（tm）＝105Pa1巴（bar）＝105Pa1公斤力/平方厘米（kgf/cm2）＝0.1MPa任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.1了解液體靜壓力及特性4.液體壓力的測量對各工作點(diǎn)壓力的測量，工程技術(shù)上所用的壓力表多為機(jī)械式壓力表，最常用的壓力表是彈簧彎管式壓力表，如圖2-8所示。當(dāng)彈簧管內(nèi)受到介質(zhì)壓力時，它的活動端就向外伸張，經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)帶動指針轉(zhuǎn)動，在刻度盤上指示出介質(zhì)的壓力。壓力表按其測量精確度，可分為精密壓力表和一般壓力表。精密壓力表的測量精確度等級分別為0.1級、0.16級、0.25級和0.4級。一般壓力表的測量精確度等級分別為1.0級、1.6級、2.5級和4.0級。壓力表按其測量范圍，分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、中壓表及高壓表。真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值；壓力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值；微壓表用于測量小于60kPa的壓力值；低壓表用于測量0~6MPa的壓力值；中壓表用于測量10~60MPa的壓力值；高壓表用于測量100MPa以上的壓力值。任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.1了解液體靜壓力及特性任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.1了解液體靜壓力及特性在選用壓力表時要保證所測系統(tǒng)最高壓力約為量程的3/4。壓力表應(yīng)安裝在便于觀察、清理處，并垂直安裝，安裝位置較高時可略向前傾斜，但傾斜角度不得超過30°；一般情況下壓力表前應(yīng)裝有緩沖彎管，緩解壓縮空氣直接沖入彈簧彎管內(nèi)，還可積存凝結(jié)水；壓力表和緩沖彎管之間應(yīng)裝有三通旋塞或針型閥，便于更換和校驗壓力表；應(yīng)避免受到輻射熱、凍結(jié)或振動等不利因素影響。壓力表在安裝前，應(yīng)經(jīng)國家認(rèn)可的計量部門進(jìn)行校驗，并出具校驗合格證；使用中的壓力表至少每半年或一年校驗一次，出現(xiàn)壓力指示不靈、指針?biāo)蓜?、刻度不清、表盤玻璃破裂、泄壓后指針不回零位及鉛封損壞等問題時，必須立即更換。任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.2了解液體靜力學(xué)計算方法如圖2-9a所示，液體密度為ρ，液面壓力為p0，任意一點(diǎn)A處距液面高度為h，A點(diǎn)壓力為p，取一個小液體柱為研究體，如圖2-9b所示，液柱處于平衡狀態(tài)，受力平衡方程式為pΔA＝p0ΔA＋ρghΔA因此得p＝p0＋ρgh（2-6）式中，g為重力加速度。任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.2了解液體靜力學(xué)計算方法此式為液體靜力學(xué)基本方程，其物理意義如下。1）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處的壓力由兩部分組成，一部分是液面上的壓力p0，另一部分是液體自重而引起的對該點(diǎn)的壓力ρgh。2）同一容器中同一液體內(nèi)的靜壓力，隨液體深度h的增加呈線性增加。3）連通器內(nèi)同一液體中，深度h相同的各點(diǎn)壓力都相等。由壓力相等的點(diǎn)組成的面稱為等壓面。重力作用下靜止液體中的等壓面是一個水平面。任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.2了解液體靜力學(xué)計算方法下面來分析靜力學(xué)方程式的另一種表達(dá)形式。如圖2-10所示，靜止液體內(nèi)部任意1、2兩點(diǎn)，距底面的高度分別為Z1和Z2，壓力分別為p1和p2。由靜力學(xué)方程式，可以得出p底＝p1＋ρgZ1＝p2＋ρgZ2變化又可得出Z1＋p1/（ρg）＝Z2＋p2/（ρg）

（2-7）任務(wù)2.2了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識2.2.2了解液體靜力學(xué)計算方法該式是液體靜力學(xué)方程式的另一種表達(dá)形式，也可稱為靜力學(xué)能量方程式。式中以容器底面為零勢能面，1點(diǎn)和2點(diǎn)的重力勢能為mgZ1和mgZ2，單位質(zhì)量液體的勢能是mgZ1/mg＝Z1和mgZ2/mg＝Z2，因此，Z1和Z2實質(zhì)上表示了1點(diǎn)和2點(diǎn)的單位質(zhì)量液體的勢能，故常稱為位置水頭。P1/ρg和p2/ρg是1點(diǎn)和2點(diǎn)壓力以液體高度表示的形式，稱為壓力水頭。由以上分析及式（2-7）可知，靜止液體中任一點(diǎn)都有單位質(zhì)量液體的勢能和壓力能兩部分能量，而且各點(diǎn)的總能量之和為一常量。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.3了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.2項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識分析孔口和縫隙液體流動任務(wù)2.5分析管道內(nèi)液體流動壓力損失任務(wù)2.4任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識液體動力學(xué)主要研究液體流動時速度和壓力的變化規(guī)律，流動液體的質(zhì)量連續(xù)性方程、伯努利方程與動量方程是描述流動液體動力學(xué)規(guī)律的三個基本方程，是液壓傳動技術(shù)中分析問題和設(shè)計計算的理論依據(jù)。任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識2.3.1掌握液體動力學(xué)的基本概念1.流量與流速單位時間內(nèi)流過某一截面的液體體積稱為流量，用q表示。流量的法定計量單位為m3/s，常用單位為L/min，二者的換算關(guān)系為1L/min＝1×10-3m3/60s。液體在管道內(nèi)單位時間流過的距離即流速，單位為m/s，實際上由于液體具有黏性，在流動時，流過某一截面上各點(diǎn)的流速是不等的，管道中心處流速最大，越靠近管壁越小，管壁處的流速為零。為計算方便，假定截面上各點(diǎn)的流速均勻分布，且以均勻流速v流動，此時的流速定義為平均流速，流量與流速的關(guān)系為q＝vA（2-8）式中，v為平均流速；A為液體截面面積。任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識2.3.1掌握液體動力學(xué)的基本概念2.層流與湍流狀態(tài)液體在流動時，受到的阻力有黏性力與慣性力，因此，所表現(xiàn)出的流動狀態(tài)也不同，實驗表明，液體流動時有層流和湍流兩種狀態(tài)，如圖2-11所示。（1）層流狀態(tài)當(dāng)液體流速較低，黏性力占主導(dǎo)，慣性力處于次要地位時，液體質(zhì)點(diǎn)沒有橫向脈動，互不干涉，層次分明，液體呈現(xiàn)線性或?qū)訝?，這種流動狀態(tài)稱為層流。（2）湍流狀態(tài)當(dāng)液體流速較高，液體的慣性力占主導(dǎo)時，液體質(zhì)點(diǎn)具有脈動速度，引起流層間質(zhì)點(diǎn)相互錯雜交換，這種流動稱為湍流。（3）流動狀態(tài)的判斷方法——雷諾數(shù)液體流動時究竟是層流還是湍流，從外觀是看不出來的，須用雷諾數(shù)來判別。任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識2.3.1掌握液體動力學(xué)的基本概念任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識2.3.2了解液體動力學(xué)計算方法1.質(zhì)量連續(xù)性方程當(dāng)理想流體在管道中流動時，液體內(nèi)部不存在空隙，液體質(zhì)量既不會增加也不會減少，符合質(zhì)量守恒定律。如圖2-12所示，液體在管道中穩(wěn)定流動，沿流動方向任取1—1、2—2兩個截面，面積分別是A1和A2，液體密度和平均流速分別是ρ1、v1和ρ2、v2，在單位時間內(nèi)流過兩個截面的液體質(zhì)量相等，即ρ1v1A1＝ρ2v2A2認(rèn)為液體不可壓縮，即ρ1＝ρ2，則得v1A1＝v2A2由于兩個斷面是任意選取，所以可以寫成q＝vA＝常數(shù)該方程式表明：①液體流經(jīng)任意截面時的流量都相等。②通過管道的平均流速與管道的橫截面積成反比。流量一定時，管徑大流速小，管徑小流速大。任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識2.3.2了解液體動力學(xué)計算方法2.能量守恒方程——伯努利方程（1）理想流體的伯努利方程如圖2-13所示，液體在管道內(nèi)穩(wěn)定流動，任意取兩個截面1—1、2—2，它們距水平面的高度分別為h1、h2，流速分別為v1、v2，壓力分別為p1、p2。根據(jù)能量守恒定律，有h1＋p1/ρg＋v21/2g＝h2＋p2/ρg＋v22/2g（2-12）由于兩個截面是任意選取的，所以上式又可以寫成h＋p/(ρg)＋v2/(2g)＝常數(shù)（2-13）式（2-12）和式（2-13）就是著名的伯努利方程。其物理意義為，在密閉管道內(nèi)穩(wěn)定流動的理想液體具有三種形式的能量，即壓力能、勢能和動能，三者總和保持不變，并且能量可以互相轉(zhuǎn)換，液體流動時符合能量守恒定律。任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識2.3.2了解液體動力學(xué)計算方法任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識2.3.2了解液體動力學(xué)計算方法（2）實際液體的伯努利方程實際液體在流動時，由于黏性而產(chǎn)生摩擦阻力，要消耗掉一部分能量hw，同時，由于動能是按平均流速考慮的，也存在一定的誤差，實際使用時用動能修正系數(shù)α加以修正。α值與流動狀態(tài)有關(guān)，層流時取α≈2，湍流時取α≈1，理想狀態(tài)時α＝1。實際液體的伯努利方程為h1＋p1/ρg＋α1v21/2g＝h2＋p2/ρg＋α2v22/2g＋hw（2-14）式中,hw為液體從截面1—1流到截面2—2時單位質(zhì)量的能量損失（用油柱表示）。任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識2.3.2了解液體動力學(xué)計算方法（3）應(yīng)用伯努利方程時應(yīng)注意的事項1）截面1—1、2—2需順流向選?。ǚ駝thw為負(fù)值），且應(yīng)選在緩變的通流截面上。2）截面中心在基準(zhǔn)面以上時，h取正值；反之取負(fù)值。通常選取特殊位置的水平面作為基準(zhǔn)面。3）兩截面的壓力表示應(yīng)相同，即同為相對壓力或同為絕對壓力。任務(wù)2.3了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識2.3.2了解液體動力學(xué)計算方法3.動量方程動量方程是動量定理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用，它研究的是液體運(yùn)動時作用在液體上的外力與其動量之間的變化關(guān)系。在液壓傳動中，計算液流作用在固體壁面上的力時，應(yīng)用動量方程會比較方便。流動液體的動量方程為F＝pq（v2-v1）

（2-15）任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.3了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.2項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識分析孔口和縫隙液體流動任務(wù)2.5分析管道內(nèi)液體流動壓力損失任務(wù)2.4任務(wù)2.4分析管道內(nèi)液體流動壓力損失2.4.1分析沿程和局部壓力損失實際液體因具有黏性在流動時產(chǎn)生摩擦阻力，為了克服阻力就要消耗一部分能量，產(chǎn)生能量損失。能量損失主要表現(xiàn)為壓力損失，這就是實際液體伯努利方程式中的hw項的含義。液壓系統(tǒng)中的壓力損失分為兩類，一類是沿程壓力損失，發(fā)生在直徑不變的圓管中，沿程壓力損失是由液體流動時的內(nèi)、外摩擦力所引起的；另一類是局部壓力損失，發(fā)生在管道局部（如彎頭、接頭、管道管徑變化的部位），其原因是在這些部位，液流的方向和速度發(fā)生突然變化，形成旋渦，引起液體質(zhì)點(diǎn)之間、質(zhì)點(diǎn)與固體壁面之間相互碰撞和劇烈摩擦。液壓系統(tǒng)中的壓力損失使油液發(fā)熱，泄漏增加，效率降低，系統(tǒng)性能變壞，因此，應(yīng)盡量減少液壓系統(tǒng)中的壓力損失。任務(wù)2.4分析管道內(nèi)液體流動壓力損失2.4.1分析沿程和局部壓力損失如圖2-15所示，要想知道液流經(jīng)管道1—1截面到8—8截面時的壓力損失，首先要判斷兩截面之間有哪些段是沿程壓力損失，哪些段是局部壓力損失。由沿程壓力損失和局部壓力損失的定義可知，1—1~2—2段、3—3~4—4段、5—5~6—6段、7—7~8—8段的管道直徑都沒有變化，這些部位的損失屬于沿程壓力損失，2—2~3—3段、4—4~5—5段、6—6~7—7段的管徑發(fā)生了變化或管徑不變液流方向發(fā)生了變化，這些部位的損失屬于局部壓力損失。任務(wù)2.4分析管道內(nèi)液體流動壓力損失2.4.2沿程和局部壓力損失計算方法1.沿程壓力損失計算液體在等徑直管中流動時的沿程壓力損失是由液體流動時的黏性摩擦引起的，用Δpf或hf表示。液體在層流和湍流兩種狀態(tài)下產(chǎn)生的沿程壓力損失是不一樣的，應(yīng)分別計算。（1）層流時的沿程壓力損失液體在層流狀態(tài)下，產(chǎn)生的沿程壓力損失為Δpf＝λ·l/d·（ρv2）/2（2-16）式中,Δpf為考察段的壓力損失（Pa）；λ為沿程阻力系數(shù)，對圓管層流，其理論值λ＝64/Re，實際計算時，不同材質(zhì)取不同的值，對金屬圓管應(yīng)取λ＝75/Re，對橡膠圓管應(yīng)取λ＝80/Re；l為油管長度（m）；d為油管內(nèi)徑（m）；ρ為液體的密度（kg/m3）；v為液流的平均流速（m/s）。沿程壓力損失計算公式的另一種表達(dá)形式為hf＝λ·l/d·v2/2g（2-17）此時，hf的單位是米（m），壓力損失相當(dāng)于油柱產(chǎn)生的壓力。任務(wù)2.4分析管道內(nèi)液體流動壓力損失2.4.2沿程和局部壓力損失計算方法（2）湍流時的沿程壓力損失湍流時計算沿程壓力損失的公式與層流時的計算公式相同，只是阻力系數(shù)不一樣，λ要考慮管壁的粗糙度，實際應(yīng)用中對于光滑圓管，λ＝0.3164Re-0.25；對于粗糙管，λ的值要根據(jù)不同的Re值和管壁的粗糙度，從有關(guān)資料中查取。任務(wù)2.4分析管道內(nèi)液體流動壓力損失2.4.2沿程和局部壓力損失計算方法2.局部壓力損失計算液體流經(jīng)閥口、彎管、通流截面變化等部位時均呈現(xiàn)湍流狀態(tài)，產(chǎn)生較大的局部能量損耗，局部壓力損失的計算公式為Δpξ＝ξ·ρv2/2（2-18）式中，Δpξ為局部壓力損失（Pa）；ξ為局部阻力系數(shù)，各種形狀截面的ξ值可從相關(guān)手冊中查取。局部壓力損失計算公式的另一種表達(dá)形式為hj＝ξ·v2/2g（2-19）此時，hj的單位是米（m），壓力損失相當(dāng)于油柱產(chǎn)生的壓力。任務(wù)2.4分析管道內(nèi)液體流動壓力損失2.4.3掌握管路系統(tǒng)總壓力損失計算方法管路系統(tǒng)的總壓力損失等于所有沿程壓力損失和所有局部壓力損失之和，即Δp＝∑Δpf＋∑Δpξ＝∑λ·l/d·ρv2/2＋∑ξ·ρv2/2（2-20）在實際應(yīng)用中，減少液壓系統(tǒng)的壓力損失是十分必要的，常常采取以下措施。1）將油液的流速限制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。2）管道內(nèi)壁應(yīng)光滑。3）油液的黏度應(yīng)適當(dāng)。4）盡量縮短管道長度，減少管道的彎曲和局部變化。任務(wù)2.1認(rèn)識液壓傳動工作介質(zhì)了解液體動力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.3了解液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識任務(wù)2.2項目2了解液壓傳動基礎(chǔ)理論知識分析孔口和縫隙液體流動任務(wù)2.5分析管道內(nèi)液體流動壓力損失任務(wù)2.4任務(wù)2.5分析孔口和縫隙液體流動2.5.1分析液流流經(jīng)孔時的特性

任務(wù)2.5分析孔口和縫隙液體流動2.5.1分析液流流經(jīng)孔時的特性由以上分析可知：1）通過薄壁孔的流量與液體黏度無關(guān)，因而流量受液體溫度影響較小，在液壓傳動技術(shù)中，常把節(jié)流元件（節(jié)流閥、調(diào)速閥等）的閥口做成薄壁孔口就是這個原因。但由于薄壁孔加工比較困難，實際應(yīng)用較多的是短孔，液體流經(jīng)短孔時的流量計算公式與薄壁小孔的流量計算公式相同，只是流量系數(shù)不同，一般取Cd＝0.82。2）薄壁孔的流量大小與小孔前后壓差的平方根成正比，所以孔口處流量受小孔前后壓差變化的影響較小。任務(wù)2.5分析孔口和縫隙液體流動2.5.1分析液流流經(jīng)孔時的特性2.液流流經(jīng)細(xì)長孔的流量細(xì)長孔的流量公式為q＝πd4/（128μl）Δp（2-22）式中，μ為動力黏度（Pa·s）。由式（2-22）可知：1）液體流經(jīng)細(xì)長孔的流量與小孔前后的壓差成正比，并受油液黏度的影響。當(dāng)油溫升高時，油液的黏度下降，流經(jīng)小孔的流量增加。2）液體流經(jīng)細(xì)長孔時前后壓差為Δp＝128μl/（πd4）q，與孔徑的4次方成反比，孔徑大小嚴(yán)重影響著壓力變化，因此，在液壓系統(tǒng)中，細(xì)長孔通常用做建立一定壓差的阻尼孔。任務(wù)2.5分析孔口和縫隙液體流動2.5.2分析液流流經(jīng)縫隙時的特性組成液壓元件的各零件之間要保證相對運(yùn)動，就必須有適當(dāng)?shù)拈g隙，間隙大小對液壓元件的性能影響較大。間隙太小會使零件卡死，間隙過大會造成大的泄漏。常見的縫隙有平行平板間隙和環(huán)狀間隙。任務(wù)2.5分析孔口和縫隙液體流動2.5.2分析液流流經(jīng)縫隙時的特性1.流經(jīng)平行平板間隙的流量當(dāng)兩平行平板間隙充滿液體時，如果受到壓差Δp＝p1-p2的作用，液體將會產(chǎn)生流動，如果沒有壓差Δp的作用，而兩平行平板之間有相對運(yùn)動時，由于液體存在黏性，液體也會隨平板一起移動，這就是內(nèi)摩擦力的剪切作用所引起的流動。如圖2-18所示，兩平板固定不動，δ為平板之間的縫隙高度，縫隙寬度為b，長度為l，液體的動力黏度為μ，已知bδ、lδ，可以導(dǎo)出其流量計算公式q＝bδ3/（12μl）Δp（2-23）當(dāng)平行平板之間有相對運(yùn)動時，其流量值為q′＝vA＝u0/2*bδ（2-24）式中,u0為平板之間的相對運(yùn)動速度。任務(wù)2.5分析孔口和縫隙液體流動2.5.2分析液流流經(jīng)縫隙時的特性在一般情況下，相對運(yùn)動平行平板間隙中既有壓差流動，又有剪切流動。因此，流過相對運(yùn)動平板間隙的流量為壓差流量和剪切流量的代數(shù)和，計算公式為q＝bδ3/（12μl）Δp±u0/2*bδ（2-25）“±”號的確定方法：當(dāng)長平板與短平板移動的方向和壓差方向相同時取“＋”號；相反時取“-”號。任務(wù)2.5分析孔口和縫隙液體流動2.5.2分析液流流經(jīng)縫隙時的特性2.流經(jīng)環(huán)狀間隙的流量在液壓元件中，液壓缸的活塞和缸孔之間，液壓閥的閥芯和閥孔之間的間隙均屬于環(huán)狀間隙，環(huán)狀間隙有同心和偏心兩種情況，其流量公式不同。任務(wù)2.5分析孔口和縫隙液體流動2.5.2分析液流流經(jīng)縫隙時的特性（1）流經(jīng)同心環(huán)狀間隙的流量圖2-19所示為液體在同心環(huán)狀間隙的流動。該圓柱體的直徑為d，縫隙厚度為δ，縫隙長度為l，如果將環(huán)狀間隙沿圓周方向展開，就相當(dāng)于一個平行平板間隙，其計算公式為q＝πdδ3/（12μl）Δp±πdδu0/2（2-26）當(dāng)相對運(yùn)動速度u0＝0時，即為內(nèi)外表面之間無相對運(yùn)動的同心環(huán)狀間隙流量公式q＝πdδ3/（12μl）Δp（2-27）任務(wù)2.5分析孔口和縫隙液體流動2.5.2分析液流流經(jīng)縫隙時的特性（2）流經(jīng)偏心環(huán)狀間隙的流量若圓環(huán)的內(nèi)外圓不同心，偏心距為e，則形成偏心環(huán)狀間隙，其流量公式為q＝πdδ3Δp/（12μl）*（1＋1.5ε2）±πdδu0/2（2-28）式中，δ為內(nèi)外圓同心時的縫隙厚度；ε為相對偏心率，即二圓的偏心距和同心環(huán)狀間隙厚度的比值（ε＝e/δ）。由式（2-27）可以看出，當(dāng)ε＝0時，即為同心環(huán)狀間隙；當(dāng)ε＝1，即最大偏心e＝δ0時，其流量為同心時流量的2.5倍。這說明偏心對泄漏量的影響很大，因此液壓元件的同軸度要求一般都較高。THANKYOU!項目3認(rèn)識并分析液壓動力和執(zhí)行元件1）熟悉液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸的基本結(jié)構(gòu)。2）能闡述液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸的工作原理和分類。3）理解液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸的性能及其參數(shù)計算。4）能初步分析液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸的常見故障及排除方法。項目3認(rèn)識并分析液壓動力和執(zhí)行元件學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)：液壓泵工作的基本條件，液壓泵和液壓馬達(dá)的性能參數(shù)，三類常用液壓泵的性能特點(diǎn)及應(yīng)用范圍；活塞式液壓缸基本參數(shù)的計算，特別是三種不同安裝形式的單活塞桿液壓缸的壓力、作用力、速度及流量的計算。難點(diǎn)：液壓泵的工作原理，液壓泵性能參數(shù)的計算，液壓泵的困油現(xiàn)象；差動連接液壓缸的計算。重點(diǎn)與難點(diǎn)項目3認(rèn)識并分析液壓動力和執(zhí)行元件了解液壓系統(tǒng)在雷神山醫(yī)院與火神山醫(yī)院建設(shè)中的應(yīng)用，使學(xué)生樹立民族自豪感和使命感。育人目標(biāo)項目3認(rèn)識并分析液壓動力和執(zhí)行元件認(rèn)識并分析液壓馬達(dá)任務(wù)3.2認(rèn)識并分析液壓泵任務(wù)3.1認(rèn)識并分析液壓缸任務(wù)3.3項目3認(rèn)識并分析液壓動力和執(zhí)行元件任務(wù)3.1認(rèn)識并分析液壓泵液壓動力元件主要是液壓泵或液壓泵組，它把原動機(jī)（電動機(jī)或內(nèi)燃機(jī)）輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能，是液壓系統(tǒng)不可缺少的核心元件。任務(wù)3.1認(rèn)識并分析液壓泵3.1.1分析液壓泵的工作原理與參數(shù)1.液壓泵的工作原理液壓系統(tǒng)所用的各種液壓泵都是依靠密封容積變化的原理進(jìn)行工作的，故一般把液壓泵稱為容積式液壓泵，現(xiàn)以單柱塞液壓泵為例來說明液壓泵的工作原理，如圖3-1所示。圖中柱塞2裝在缸體中形成密封工作腔4，柱塞在彈簧3作用下始終壓緊在偏心輪1上，原動機(jī)驅(qū)動偏心輪1旋轉(zhuǎn)時，柱塞2在偏心輪1和彈簧3作用下在缸體中左右移動。當(dāng)柱塞右移時，密封工作腔4的容積增大，產(chǎn)生真空，壓油閥6關(guān)閉，吸油閥5打開，油液通過吸油閥5吸入密封工作腔4，完成泵的吸油過程；當(dāng)柱塞左移時，密封工作腔4的容積變小，工作腔的油液壓力增大，頂開壓油閥6進(jìn)入系統(tǒng)中，此時吸油閥5關(guān)閉，完成泵的壓油過程。隨著偏心輪的不斷旋轉(zhuǎn)，密封