液壓與氣壓傳動(dòng)課件：液體靜力學(xué)基礎(chǔ)

液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)液壓與氣壓傳動(dòng)2.2液體靜力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容靜壓力及其特性靜壓力基本方程式帕斯卡原理壓力的表示方法及單位靜壓力對(duì)固體壁面的作用力液體靜力學(xué)是研究液體相對(duì)平衡狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用。1、液體壓力（靜壓力）p：靜止液體內(nèi)單位面積上所受的法向力，叫液體靜壓力：對(duì)于均布受力的液體，其靜壓力為：

p=F/A2.2.1液體靜壓力及其特性：液體靜壓力在物理學(xué)上稱為壓強(qiáng)，在工程實(shí)際應(yīng)用中習(xí)慣稱為壓力。2、靜壓力的兩個(gè)重要性質(zhì)：1）液體靜壓力垂直于其承壓面，其方向和該面的內(nèi)法線方向一致因?yàn)橐后w質(zhì)點(diǎn)間的凝聚力很小，受到拉力和剪力時(shí)會(huì)發(fā)生流動(dòng)2）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處的靜壓力在各個(gè)方向都相等如果某點(diǎn)受到的壓力在某個(gè)方向上不相等，那么液體就會(huì)流動(dòng)，這就違背了液體靜止的條件2.2.2液體靜壓力基本方程1、靜壓力基本方程：

pΔA=p0ΔA＋

FG=p0ΔA＋ρghΔA

則：p=p0＋ρghp0p0ΔApΔA

FG

hhA1）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)的壓力等于液面上的壓力p0與該點(diǎn)以上液體自重形成的壓力之和。p=p0

＋ρgh2）同一液體中的靜壓力隨著深度h的增加呈線性規(guī)律分布。3）靜壓力基本方程的物理意義:物理意義是：靜止液體內(nèi)任何一點(diǎn)都具有壓力能和位能兩種能量形式，且其總和保持不變，即能量守恒。但是兩種能量形式之間可以相互轉(zhuǎn)換。4）液壓裝置靜止液體內(nèi)部的壓力是近似相等的特點(diǎn)2.2.3液體壓力的表示方法及單位1）絕對(duì)壓力：以絕對(duì)真空為零點(diǎn)而計(jì)量的壓力。

p絕

=pa+ρgh

pa—大氣壓2）相對(duì)壓力：以大氣壓為零點(diǎn)而計(jì)量的壓力。

p=p絕

－pa

真空度：如果絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí)，低于大氣壓的數(shù)值稱為真空度。

p真

=pa－p絕

壓力的表示方法有二種：記住壓力的常用單位：Pa（帕，N/㎡）、MPa（兆帕，N/㎜2），bar（巴）1MPa=106Pa，1bar=105Pa。2.2.4帕斯卡（靜壓傳遞）原理帕斯卡原理：在密封容器內(nèi)施加于靜止液體任一點(diǎn)的壓力將以等值傳到液體內(nèi)各點(diǎn)。由此可見(jiàn)：液壓傳動(dòng)不僅可以進(jìn)行力的傳遞，而且還能將力放大和改變力的方向。液壓系統(tǒng)的壓力是由外負(fù)載決定的。2025/5/69例1：已知ρ=900kg/m3,F=1000N,A=1×10-3m2,求h=0.5m處的靜壓力p=?FAhp解：由壓力計(jì)算式求得：由上例知：在外界壓力作用下，由自重產(chǎn)生的那部分靜壓力ρgh很小，可忽略不計(jì)，可認(rèn)為靜止液體內(nèi)各處的壓力都是相等的。為什么靜止液體內(nèi)各處的壓力都是相等的？2.2.5液體靜壓力作用在固體壁面上的力1、作用在平面上的力因?yàn)樽饔糜谄矫鏁r(shí)壓力方向垂直平面，所以作用在平面上的力=靜壓力×承壓面積即：F=pA

當(dāng)固體壁面是曲面時(shí)，液體作用于曲面某x

方向上的作用力等于液體壓力p

與曲面在該方向投影面積Ax

的乘積，即

2、作用在曲面上的力例2分析下圖所示的液壓缸、球閥和錐閥所受液壓力。，因此所受液壓力為解：液壓缸、球閥和閥的承壓面為因此所受液壓力為式中,Ax為缸筒右半面在x方向的投影面積.例3設(shè)液壓缸兩端面封閉，缸筒內(nèi)充滿著壓力為p

的油液，缸筒半徑為r，長(zhǎng)度為l，如圖所示。這時(shí)缸筒內(nèi)壁面上各點(diǎn)的靜壓力大小相等，均為p，但并不平行。求油液作用于缸筒右半壁內(nèi)表面x方