里 液压与气压传动 绪论                                           第十章 气源装置及气动元件                                                第一章 液压流体力学基础         第十一章气动基本回路与常用回路 第二章 液压泵                            第十二章气动逻辑系统设计 第三章 液压马达与液压缸          第十三章气压传动系统实例 第四章 液压控制阀 第五章 液压辅件 第六章 液压基本回路 第七章 典型液压系统 第八章 液压系统的设计计算 第九章 气压与传动基础知识 绪论 液压与气压传动的工作原理及特征 液压与气压传动系统的组成 液压与气压传动的优缺点   液压与气压传动的工作原理和特征 ???液压千斤顶常用于顶升重物,如顶起汽车以便拆换轮胎   一、 特点：  （1）通过具有一定压力的液体来传动；  （2）传动过程中须经过两次能量转换；  （3）传动必须在密封容积内进行，而且容积要进行变         化。       二 、液压传动装置本质:          是一种能量转换装置，它先将机械能转换为液压能，后将液压能转换为机械能。       三、运动演示 液压与气压传动系统的组成 能源装置—将机械能转换为流体压力能的装置。 执行元件——将流体的压力能转换为机械能的元件。 控制元件——控制系统压力、流量、方 向的元件以及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件。 辅助元件——保证系统正常工作除上述三种元件外的装置。   液压与气压传动的优缺点 布置方便灵活。 无级调速，调速范围可达2000：1。 传动平稳，易于实现快速启动、制动和频繁换向。 操作控制方便，易于实现自动控制、中远距离控制和过载保护。 标准化、系列化、通用化程度高，有利于縮短设计周期、制造周期和降低成本。 传动效率不高；维护要求较高。 ?   第一章液压流体力学基础 液压油液 液体静力学 液体动力学 管道流动 孔口流动 缝隙流动 液压冲击和气穴现象  液压油液   密度    单位体积液体的质量 可压缩性     对于一般液压系统，可认为油 液是不可压缩的 。   粘性    液体流动时分子之间产生的一种内摩擦力 ，用动力粘度，运动粘度，相对粘度来度量。    对液压油液的要求   有良好的润滑性； ? 成分要纯净； ? 有良好的化学稳定性； ?? 抗泡沫性和抗乳化性好；  粘温特性好； ?? 材料相容性好；  无毒，价格便宜    液压油液的选用  ?选用液压油液首先考虑的是粘度 液压系统的工作压力    压力高，要选择粘度较大的液压油液。  环境温度  -  温度高，选用粘度较大的液压油液。 ? 运动速度 -  速度高，选用粘度较低的液压油液。  液压泵的类型 液体静力学 若在液体的面积A上所受的作用力F为均匀分布时，静压力可表示为     p = F / A    液体静压力在物理学上称为压强，工程实际应用中习惯称为压力。 ? 液体静压力的特性 液体内任一点所受的静压力在各个方向上都相等。  液体静压力垂直于承压面，方向为该面内法线方向。 ?  静压力基本方程式 ? 静压力基本方程式   p=p0+ρgh   液体内的压力与液体深度成正比。 ? 静止液体中任一质点的总能量                                        p/ρg+h 保持不变，即能量守恒。 ?? 压力的表示法及单位                                                    帕斯卡原理   作用在大活塞上的负载F1形成液体压力   p= F1/A1                                                          为防止大活塞下降，在小活塞上应施加的力       F2= pA2= F1A2/A1                                      由此可得 液压传动可使力放大，可使力缩小，也可以改变力的方向。  液体内的压力是由负载决定的。 静压力对固体壁面的作用力 液体和固体壁面接触时，固体壁面将受到液体静压力的作用 ? 当固体壁面为平面时，液体压力在该平面的总作用力 F = p A  ，方向垂直于该平面。  当固体壁面为曲面时，液体压力在曲面某方向上的总作用力  F = p Ax ， Ax 为曲面在该方向的投影面积。  液体动力学 理想液体   假设的既无粘性又不可压缩的流体称为理想流体。 恒定流动   液体流动时，液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化的流动，亦称为定常流动或非时变流动  流量连续性方程  流量连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的表达方式。  ρ1υ1A 1=ρ2υ2A2 q= VA =常数 伯努利方程  ? 理想流体的伯努利方程    ?  p1 /ρg + Z1 + v12 / 2g = p2 /ρg + Z2 + v22 / 2g=常数 ? 在管内作稳定流动的理想流体具有压力能，势能和动能三种形式的能量，它们可以互相转换，但其总和不变，即能量守恒。 ? 实际流体的伯努利方程  ?  p1/ρg + Z1+α1v12/ 2g =  p2 /ρg+ Z2+α2 v22/ 2g + hw 实际流体存在粘性，流动时存在能量损失，hw 为单位质量液体在两截面之间流动的能量损失。   动量方程 ? 动量方程是用来计算流动液体作用在限制其流动的固体壁面上的总作用力。 ∑F  = ρq（u2 - u1）  作用在液体控制体积上的外力总和等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体的动量之差。 注意：F、u是矢量；流动液体作用在固体壁面上的力与作用在液体上的力大小相等、方向相反。  管道流动 ? 由于流动液体具有粘性，以及流动时突然转弯或通过阀口会产生撞击和旋涡，因此液体流动时必然会产生阻力。  压力损失由沿程压力损失和局部压力损失两部分组成。  流态、雷诺数    通过实验发现液体在管道中流动时存在两种流动状态。  层流——粘性力起主导作用  紊流——惯性力起主导作用     ? 液体的流动状态用雷诺数来判断。 沿程压力损失 液体在等直径管中流动时因摩擦而产生的损失，称为沿程压力损失。 因液体的流动状态不同沿程压力损失的计算有所区别。  局部压力损失  液体流经管道的弯头、接头、阀口等处时，液体流速的大小和方向发生变化，会产生漩涡并发生紊动现象，由此造成的压力损失称为局部压力损失。 ?? 整个液压系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有的局部压力损失之和。 ? ∑Δp = ∑Δpλ + ∑Δpξ  孔口流动   在液压元件特别是液压控制阀中，对液流压力、流量及方向的控制通常是通过特定的孔口来实现的，它们对液流形成阻力，使其产生压力降，其作用类似电阻，称其为液阻。  孔口流量压力公式 薄壁小孔      q = CdAo（2Δp /ρ）1/2 滑阀阀口  q＝CdπDxv(2Δp/ρ)1/2 短孔  q = CdA0(2Δp/ρ)1/2 细长孔  q =（πd 4 / 128μl ）Δp  液流经过细长孔的流量与液体粘度成反比。流过细长孔流量受液体温
插装阀.ppt