1、第一节：第一节：流体静力学基础流体静力学基础第二节：第二节：流体动力学基础流体动力学基础第三节：第三节：液体流动时的压力损失液体流动时的压力损失第四节：第四节：液体流经小孔和缝隙液体流经小孔和缝隙的的 流量流量第五节：第五节：液压冲击和空穴现象液压冲击和空穴现象教学目标教学目标本章习题本章习题教学要点教学要点教学目标教学目标u 掌握汽车液压传动中流体掌握汽车液压传动中流体静力学静力学、流体、流体动力学动力学的的基本知基本知识识。u 重点掌握重点掌握连续性连续性方程、方程、伯努利伯努利方程和方程和动量动量方程及其应用。方程及其应用。u 掌握液体在流动时的掌握液体在流动时的压力损失压力损失和流经和
2、流经小孔小孔、缝隙缝隙时的时的流流量特性量特性。u 了解了解液压冲击液压冲击及及气穴气穴现象。现象。u 为以后学习、分析、使用及设计液压传动系统为以后学习、分析、使用及设计液压传动系统打打下必要下必要的理论的理论基础基础。教学要点教学要点知识要点知识要点掌握程度掌握程度相关知识相关知识 流体流体静力学静力学知识知识 掌握液体静压力的概念及特性掌握液体静压力的概念及特性,理理解解压力传递压力传递的原理及的原理及等压面等压面的概念的概念;熟练使用液体静力学方程解决问题熟练使用液体静力学方程解决问题,掌握液体掌握液体对对固体固体壁面壁面上作用力的计算上作用力的计算 压力压力的的表示方法表示方法及其及
3、其单位换算单位换算,绝对压力和相对压力的概念绝对压力和相对压力的概念 流体流体动力学动力学知识知识 理解流体动力学的基本概念理解流体动力学的基本概念,掌握掌握流动液体的流动液体的连续性连续性方程、方程、伯努利伯努利方方程和程和动量动量方程方程,并能熟练应用并能熟练应用 液体静力学知识液体静力学知识;液体的液体的流动状态流动状态,流量流量和和平均流速平均流速的概念的概念;液体流动时液体流动时的物质不灭定律、能量守恒定律和的物质不灭定律、能量守恒定律和动量定理动量定理;微积分等数学知识微积分等数学知识 液体在管道、小孔及缝隙中的液体在管道、小孔及缝隙中的压力压力-流量特性流量特性;流体压力损失及流
4、体压力损失及应用分析应用分析;影响泄漏的因素影响泄漏的因素 液体流动时液体流动时的的压力损失压力损失与与小孔小孔和和缝隙流缝隙流量量 理解理解两种流态两种流态和和雷诺数雷诺数的概念的概念;会会应用应用连续性连续性方程、方程、伯努利伯努利方程和方程和动动量量方程分析流体在管道和小孔、缝方程分析流体在管道和小孔、缝隙中的隙中的压力损失压力损失及及压力压力-流量特性流量特性 液压冲击液压冲击和和空穴空穴 理解液压冲击和空穴产生的理解液压冲击和空穴产生的原原因因及及危害危害,掌握减小危害的掌握减小危害的方法方法 液压技术发展现状及存在的问题液压技术发展现状及存在的问题第一节：流体静力学基础第一节：流体
5、静力学基础 第一节：流体静力学基础第一节：流体静力学基础 液体液体静力学静力学主要讨论的是主要讨论的是液体液体在在静止静止时的平衡规律以时的平衡规律以及这些规律在工程上的应用。这里所说的及这些规律在工程上的应用。这里所说的静止静止，是指，是指液液体内部体内部质点之间质点之间没有相对运动没有相对运动，至于盛装液体的容器，至于盛装液体的容器，不论它是静止的或是运动的，都没有关系。不论它是静止的或是运动的，都没有关系。一、液体的压力；一、液体的压力；二、重力作用下静止液体中的压力分布；二、重力作用下静止液体中的压力分布；三、压力的表示方法和计量单位；三、压力的表示方法和计量单位；四、静止液体内压力的
6、传递；四、静止液体内压力的传递；五、液体静压力作用在固体壁面上的力；五、液体静压力作用在固体壁面上的力；第一节：流体静力学基础第一节：流体静力学基础一、液体的压力一、液体的压力 液体单位面积上所受的法向力称为液体单位面积上所受的法向力称为静压力静压力。这一定义在。这一定义在物理学中称为压强，但在液压传动中物理学中称为压强，但在液压传动中习惯习惯称为称为压力压力。静止液体的压力有如下静止液体的压力有如下特性特性：(1)液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。(2)静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。第一节：流体静
7、力学基础第一节：流体静力学基础二、重力作用下静止液体中的压力分布二、重力作用下静止液体中的压力分布 静止液体内任一点处的静止液体内任一点处的压力压力都由都由两部分两部分组成：组成：一部分是一部分是液面液面上的上的压力压力，另一部分是该点以上液体另一部分是该点以上液体自重自重所形成的所形成的压力压力。第一节：流体静力学基础第一节：流体静力学基础三、压力的表示方法和计量单位三、压力的表示方法和计量单位1.绝对压力：压力值以绝绝对压力：压力值以绝对真空基准来度量的。对真空基准来度量的。2.相对压力：压力值以大相对压力：压力值以大气压力为基准来度量的。气压力为基准来度量的。又称表压力。又称表压力。3.
8、真空度：绝对压力小于真空度：绝对压力小于大气压力，差值为真空度。大气压力，差值为真空度。第一节：流体静力学基础第一节：流体静力学基础三、压力的表示方法和计量单位三、压力的表示方法和计量单位例例2-12-1如图如图2-3 2-3 所示所示,容器内充满油液。已知油液密度容器内充满油液。已知油液密度=900=900kg/kg/m m3 3,活塞上的作用力活塞上的作用力F=10kN,F=10kN,活塞的面积活塞的面积A=1A=11010-2-2 m m2 2 。假设。假设活塞的重量忽略不计活塞的重量忽略不计,试求活塞下方深度为试求活塞下方深度为h=0.5m h=0.5m 处的压力。处的压力。第一节：流
9、体静力学基础第一节：流体静力学基础四、静止液体内压力的传递四、静止液体内压力的传递 在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值传在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值传递到液体内各点。这就是静压力传递原理，或称帕斯卡递到液体内各点。这就是静压力传递原理，或称帕斯卡原理。原理。第一节：流体静力学基础第一节：流体静力学基础四、静止液体内压力的传递四、静止液体内压力的传递 第一节：流体静力学基础第一节：流体静力学基础五、液体静压力作用在固体壁面上的力五、液体静压力作用在固体壁面上的力 液体和固体壁面相接触时，固体壁面将受到总液压力的液体和固体壁面相接触时，固体壁面将受到总液压力的作用。作用。
10、第一节：流体静力学基础第一节：流体静力学基础五、液体静压力作用在固体壁面上的力五、液体静压力作用在固体壁面上的力第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础第二节第二节 液体动力学基础液体动力学基础 本节主要讨论液体的流动状态、运动规律及能量转换本节主要讨论液体的流动状态、运动规律及能量转换等问题，具体地说主要有连续性方程、伯努利方程和动等问题，具体地说主要有连续性方程、伯努利方程和动量方程三个基本方程。这些都是液体动力学的基础及液量方程三个基本方程。这些都是液体动力学的基础及液压传动中分析问题和设计计算的理论依据。压传动中分析问题和设计计算的理论依据。一、基本概念：一、基本概念：二、连续性方
11、程：二、连续性方程：三、伯努利方程：三、伯努利方程：四、动量方程：四、动量方程：第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础1.理想液体、恒定流动、一维流动理想液体、恒定流动、一维流动 理想液体：既无黏性又不可压缩的假想液体。理想液体：既无黏性又不可压缩的假想液体。恒定流动：液体流动时，任一点处的压力、速度和密度等恒定流动：液体流动时，任一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化，为恒定流动。参数都不随时间而变化，为恒定流动。一维流动：液体做线性流动。一维流动：液体做线性流动。二维流动：液体做平面流动。二维流动：液体做平面流动。第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础2.流线、流管和流
12、束流线、流管和流束流线：流线：流场中的一条条曲线流场中的一条条曲线,它表示在同一瞬时流场中各它表示在同一瞬时流场中各质点的运动状态。质点的运动状态。流线：流线：在流场中画一不属于流线的在流场中画一不属于流线的任意封闭曲线任意封闭曲线,沿该封闭曲线上的沿该封闭曲线上的每一点作流线每一点作流线,由这些流线组成的由这些流线组成的表面为流管。表面为流管。流束：流束：流管内的流线群称为流流管内的流线群称为流束。束。第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础3.通流截面、流量和平均流速通流截面、流量和平均流速 通流截面：通流截面：流束中与所有流线正交的截面称为通流截面。流束中与所有流线正交的截面称为通流
13、截面。流量：流量：单位时间内流过某通流截面的液体体积称为体积单位时间内流过某通流截面的液体体积称为体积流量。流量。VqAvVVqt第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础二、连续性方程二、连续性方程 在管中作稳定流动的理想液体，既不能增多也不能减少，在管中作稳定流动的理想液体，既不能增多也不能减少，即符合物质不灭定律。因此在单位时间内通过任意截面的即符合物质不灭定律。因此在单位时间内通过任意截面的液体质量一定是相等的，此即液体的连续性原理。液体质量一定是相等的，此即液体的连续性原理。1122AA常数vv第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础二、连续性方程二、连续性方程第二节：流体动力
14、学基础第二节：流体动力学基础1.理想液体的能量方程理想液体的能量方程 理想液体能量方程的物理意义是：理想液体作恒定流动时具有理想液体能量方程的物理意义是：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。三、伯努利方程三、伯努利方程 比压能比压能 比位能比位能 比动能比动能 第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础2.实际液体的能量方程实际液体的能量方程 实际液体在管道内流动时，由于液体存在粘性，会产实
15、际液体在管道内流动时，由于液体存在粘性，会产生摩擦力，消耗能量；同时，管道局部形状和尺寸的变生摩擦力，消耗能量；同时，管道局部形状和尺寸的变化，会使液流产生扰动，也消耗一部分能量。同时，引化，会使液流产生扰动，也消耗一部分能量。同时，引入速度分布不均匀修正系数，实际液体流动的伯努利方入速度分布不均匀修正系数，实际液体流动的伯努利方程为程为 第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础2.实际液体的能量方程实际液体的能量方程 第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础四、动量方程四、动量方程 动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。用动量动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。用动量方程来
16、计算液流作用在固体壁面上的力，比较方便。动量方程来计算液流作用在固体壁面上的力，比较方便。动量定理指出：作用在物体上的合外力的大小等于物体在力作定理指出：作用在物体上的合外力的大小等于物体在力作用方向上的动量的变化率，即用方向上的动量的变化率，即第二节：流体动力学基础第二节：流体动力学基础四、动量方程四、动量方程第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失 实际液体具有粘性，流动时会有阻力产生。为了克服阻实际液体具有粘性，流动时会有阻力产生。为了克服阻力，流动液体需要损耗一部分能量，通常称为压力损失。力，流动液体需要损耗一部分
17、能量，通常称为压力损失。压力损失可分为两类：沿程压力损失和局部压力损失。压力损失可分为两类：沿程压力损失和局部压力损失。一、两种流态和雷诺数：一、两种流态和雷诺数：二、沿程压力损失：二、沿程压力损失：三、局部压力损失：三、局部压力损失：四、管路中的总压力损失：四、管路中的总压力损失：第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失一、两种流态和雷诺数一、两种流态和雷诺数 液体的流动有两液体的流动有两种状态，即层流和种状态，即层流和湍流（又称紊流）湍流（又称紊流）这两种流动状态的这两种流动状态的物理现象可以通过物理现象可以通过一个实验观察出来，一个实验观察出来，这就是雷诺实验。这就是雷诺
18、实验。第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失一、两种流态和雷诺数一、两种流态和雷诺数 湍流湍流 层流层流第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失 雷诺数的物理意义雷诺数的物理意义 雷诺数是液流的惯性力对粘性力的无量纲比值，当雷雷诺数是液流的惯性力对粘性力的无量纲比值，当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于湍流诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于湍流状态；当雷诺数较小时，粘性力起主导作用，液体处于状态；当雷诺数较小时，粘性力起主导作用，液体处于层流状态。层流状态。非圆管截面管道雷诺数：非圆管截面管道雷诺数：水力直径：水力直径：第三节：液体流动时
19、的压力损失第三节：液体流动时的压力损失二、沿程压力损失二、沿程压力损失 液体在等径直管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损液体在等径直管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失。液体的流动状态不同，所产生失，称为沿程压力损失。液体的流动状态不同，所产生的沿程压力损失也有所不同。的沿程压力损失也有所不同。第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失二、沿程压力损失二、沿程压力损失1、层流的沿程阻力损失、层流的沿程阻力损失第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失二、沿程压力损失二、沿程压力损失2、湍流的沿程阻力损失、湍流的沿程阻力损失第三节：液体流动时的压力损失
20、第三节：液体流动时的压力损失三、局部压力损失三、局部压力损失 液体流经管道的弯头、管接头、突变截面以及阀口、液体流经管道的弯头、管接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液流会产生旋涡，并发生强烈的紊滤网等局部装置时，液流会产生旋涡，并发生强烈的紊动现象，由此而造成的压力损失称为局部压力失。动现象，由此而造成的压力损失称为局部压力失。局部阻力系数可查有关手册。局部阻力系数可查有关手册。第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失三、局部压力损失三、局部压力损失第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失三、局部压力损失三、局部压力损失流过阀类的局部压力损失。流过阀类的
21、局部压力损失。第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失三、局部压力损失三、局部压力损失我国各种阀在额定流量时的局部压力损失。我国各种阀在额定流量时的局部压力损失。第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失四、管路中的总压力损失四、管路中的总压力损失 整个管路系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和整个管路系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和即所有局部压力损失之和即 具体系统中，应根据实际情况对上式进行调整。具体系统中，应根据实际情况对上式进行调整。2222lpppd vv第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失四、管路中的总压力
22、损失四、管路中的总压力损失第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失四、管路中的总压力损失四、管路中的总压力损失第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失四、管路中的总压力损失四、管路中的总压力损失第三节：液体流动时的压力损失第三节：液体流动时的压力损失四、管路中的总压力损失四、管路中的总压力损失分析：各项压力损失的大小，得出：分析：各项压力损失的大小，得出：此值很小此值很小 此值很小此值很小 第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节第四节 液体流经小孔和缝隙的流量液体流经小孔和缝隙的流量 在液压系统中，常常利用液体流经阀的小孔或缝隙来在液
23、压系统中，常常利用液体流经阀的小孔或缝隙来控制流量和压力达到调速和调压的目的。液压元件的泄控制流量和压力达到调速和调压的目的。液压元件的泄漏也属于缝隙流动。因而研究小孔或缝隙的流量计算，漏也属于缝隙流动。因而研究小孔或缝隙的流量计算，了解其影响因素，对正确分析液压元件和系统的工作性了解其影响因素，对正确分析液压元件和系统的工作性能、合理设计液压系统是很有必要的。能、合理设计液压系统是很有必要的。一、液体流过小孔的流量：一、液体流过小孔的流量：二、液体流过缝隙的流量：二、液体流过缝隙的流量：第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量1.薄壁小孔的流量计算薄壁小孔的流量计算 当小
24、孔的长径比当小孔的长径比l/dl/d 0.5时，称为薄壁孔时，称为薄壁孔。2VqTqC Ap第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量2.流经短孔、细长孔的流量计算流经短孔、细长孔的流量计算 当当0.5l/d40.5l/d4l/d4时，为细长孔时，为细长孔 q=KATPm 2VqTqC Ap第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量二、液体流过缝隙的流量二、液体流过缝隙的流量 在液压装置的各零件之间，特别是有相对运动的各零在液压装置的各零件之间，特别是有相对运动的各零件之间，一般都存在缝隙（或称间隙）。油液流过缝隙件之间，一般都存在缝隙（或称间隙）。油液流过
25、缝隙就会产生泄漏，这就是缝隙流量。由于缝隙通道狭窄，就会产生泄漏，这就是缝隙流量。由于缝隙通道狭窄，液流受壁面的影响较大，故缝隙液流的流态均为层流。液流受壁面的影响较大，故缝隙液流的流态均为层流。缝隙流动有两种状况：一种是由缝隙两端的压力差造缝隙流动有两种状况：一种是由缝隙两端的压力差造成的流动，称为压差流动；另一种是形成缝隙的两壁面成的流动，称为压差流动；另一种是形成缝隙的两壁面作相对运动所造成的流动，称剪切流动。这两种流动经作相对运动所造成的流动，称剪切流动。这两种流动经常会同时存在。常会同时存在。第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量（一）液体流过平行平板缝隙的流量
26、（一）液体流过平行平板缝隙的流量 液体流经平板缝隙流速计算的通式为：液体流经平板缝隙流速计算的通式为：2122pyuC yCl 在计算液体流过平行平板在计算液体流过平行平板缝隙的流量时缝隙的流量时,平板缝隙可平板缝隙可以由固定的两平行平板所形以由固定的两平行平板所形成成,也可由相对运动的两平行也可由相对运动的两平行平板所形成。平板所形成。第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量1.液体流过固定平行平板缝隙的流量液体流过固定平行平板缝隙的流量 由压差引起的流动由压差引起的流动p p1 1 p p2 2，p p=p p1 1p p2 2，将边界条件，将边界条件，y y=0 0,
27、u,u=0 0；y y=h,uh,u=0 0,分别代入通式求出常数分别代入通式求出常数C C1 1、C C2 2得得 流流量和压力损失的计算公式：量和压力损失的计算公式：312Vlqph b 300d()d212hhVpbhqub ybhy y ypll第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量2.液体流过相对运动的平行平板缝隙的流量液体流过相对运动的平行平板缝隙的流量(1)剪切流动：剪切流动：(2)既有压差流动，又有剪切流动：既有压差流动，又有剪切流动：00002hhVuuqubdybydybhh 301122Vbhqpu bhl 第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体
28、经小孔和缝隙的流量（二）液体流过圆环缝隙的流量（二）液体流过圆环缝隙的流量 在液压元件中，如液压缸的活塞和缸孔之间，液压阀在液压元件中，如液压缸的活塞和缸孔之间，液压阀的阀芯和阀孔之间，都存在圆环缝隙。圆环缝隙有同心的阀芯和阀孔之间，都存在圆环缝隙。圆环缝隙有同心和偏心的两种情况，它们的流量公式不同。和偏心的两种情况，它们的流量公式不同。301122Vdhqpdhul 312Vdhqpl1.流过同心圆环缝隙的流流过同心圆环缝隙的流 第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量2.流过偏心圆环缝隙的流量流过偏心圆环缝隙的流量 当当e=0时，它就是同心圆环缝时，它就是同心圆环缝隙的
29、流量公式；当隙的流量公式；当e=1时，即在时，即在最大偏心情况下，其压差流流量最大偏心情况下，其压差流流量为同心圆环缝隙压差流量的为同心圆环缝隙压差流量的2.5倍。倍。3201(1 1.5)122Vdhpqdhul第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量3.圆环平面缝隙流量圆环平面缝隙流量 326 lnVhqprr30d26dhVrrhpqurr 1d()2drpuhz zr 36lnVqprCh 第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量例题例题第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量例题例题第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体
30、经小孔和缝隙的流量例题例题第四节：流体经小孔和缝隙的流量第四节：流体经小孔和缝隙的流量例题例题第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象第五节第五节 液压冲击和空穴现象液压冲击和空穴现象 在液压传动系统中，液压冲击和空穴现象会给系统的正在液压传动系统中，液压冲击和空穴现象会给系统的正常工作带来不利影响，因此需要了解这些现象产生的原因，常工作带来不利影响，因此需要了解这些现象产生的原因，并采取措施加以防治。并采取措施加以防治。第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象一、液压冲击一、液压冲击 在液压系统中，由于某种原因，系统的压力在某一瞬在液压系统中，由于某种原因，系统的压力
31、在某一瞬间会突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称间会突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。为液压冲击。第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象1.危害危害 当系统产生液压冲击时，瞬时的压力峰值有时要比正当系统产生液压冲击时，瞬时的压力峰值有时要比正常工作压力大很多倍。这往往会引起机械振动，产生噪常工作压力大很多倍。这往往会引起机械振动，产生噪声，使管接头松动；有时还会引起某些液压元件的误动声，使管接头松动；有时还会引起某些液压元件的误动作，降低系统的工作性能。严重时会造成油管、密封装作，降低系统的工作性能。严重时会造成油管、密封装置及液压元件的损坏；产生空
32、穴、气蚀现象。置及液压元件的损坏；产生空穴、气蚀现象。第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象2.冲击压力冲击压力 假设系统的正常工作压力为假设系统的正常工作压力为p,产生液压冲击时的最大产生液压冲击时的最大压力压力,即压力冲击波第一波的峰值压力为即压力冲击波第一波的峰值压力为(1)管道阀口关闭时的液压冲击管道阀口关闭时的液压冲击第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象2.冲击压力冲击压力(2)运动部件制动时的液压冲击运动部件制动时的液压冲击 式中因忽略了阻尼和泄漏等因素式中因忽略了阻尼和泄漏等因素,计算结果偏大计算结果偏大,但比但比较安全。较安全。第五节：液压冲击和空
33、穴现象第五节：液压冲击和空穴现象3.减小液压冲击的措施减小液压冲击的措施 主要措施有：主要措施有：（1）延长换向阀换向时间。实践证明，运动部件制动换向）延长换向阀换向时间。实践证明，运动部件制动换向时间若能大于时间若能大于0.2s,冲击就大为减轻。冲击就大为减轻。（2）在液压元件结构上采取一些措施，如在液压缸中设置）在液压元件结构上采取一些措施，如在液压缸中设置节流缓冲装置，以减小流速的突然变化。节流缓冲装置，以减小流速的突然变化。（3）在易产生液压冲击的地方，设置溢流阀或蓄能器。）在易产生液压冲击的地方，设置溢流阀或蓄能器。（4）尽量缩短管路长度，减少管路弯曲，采用橡胶软管。）尽量缩短管路长
34、度，减少管路弯曲，采用橡胶软管。第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象二、空穴现象二、空穴现象 在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，导致液体中出原先溶解在液体中的空气就会分离出来，导致液体中出现大量气泡的现象，称为空穴现象。现大量气泡的现象，称为空穴现象。空穴多发生在阀口和液压泵的进口处。由于阀口的通空穴多发生在阀口和液压泵的进口处。由于阀口的通道狭窄，液流的速度增大，压力则大幅度下降，以致产道狭窄，液流的速度增大，压力则大幅度下降，以致产生空穴。当泵的安装高度过大，吸油管直径太小，吸油生
35、空穴。当泵的安装高度过大，吸油管直径太小，吸油阻力太大，或泵的转速过高，造成进口处真空度过大时，阻力太大，或泵的转速过高，造成进口处真空度过大时，亦会产生空穴。亦会产生空穴。第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象1.危害危害 (1)形成无数微小范围内的液压冲击，这将引起噪声，形成无数微小范围内的液压冲击，这将引起噪声，振动等有害现象。振动等有害现象。(2)由于析出空气中有游离氧，对零件具有很强的氧化由于析出空气中有游离氧，对零件具有很强的氧化作用，引起元件的腐蚀。这些称之为气蚀作用。作用，引起元件的腐蚀。这些称之为气蚀作用。(3)空穴现象使液体中带有一定量的气泡，从而引起流空穴现
36、象使液体中带有一定量的气泡，从而引起流量的不连续及压力的波动。严重时甚至断流，使液压系量的不连续及压力的波动。严重时甚至断流，使液压系统不能正常工作。统不能正常工作。第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象2.预防措施预防措施 (1)减小孔口或缝隙前后的压力降。一般希望孔口或缝减小孔口或缝隙前后的压力降。一般希望孔口或缝隙前后的压力比值隙前后的压力比值p1/p23.5。(2)降低泵的吸油高度，适当加大吸油管直径，限制吸降低泵的吸油高度，适当加大吸油管直径，限制吸油管的流速，尽量减小吸油管路中的压力损失油管的流速，尽量减小吸油管路中的压力损失(如及时清如及时清洗过滤器或更换滤芯等洗过
37、滤器或更换滤芯等)。对于自吸能力差的泵要安装辅。对于自吸能力差的泵要安装辅助泵供油。助泵供油。(3)管路要有良好的密封，防止空气进人。管路要有良好的密封，防止空气进人。(4)提高液压零件的抗气蚀能力，采用抗腐蚀能力强的提高液压零件的抗气蚀能力，采用抗腐蚀能力强的金属材料，减小零件表面粗糙度值金属材料，减小零件表面粗糙度值 习题习题第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象习题习题第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象习题习题第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象习题习题第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象习题习题第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象习题习题第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象习题习题第五节：液压冲击和空穴现象第五节：液压冲击和空穴现象
