液压与气压传动复习要点

3.液压系统的组成
①动力元件(能源装置) ②执行元件 ③控制元件 ④辅助元件 ⑤工作介质
第一章 液压流体力学基础
流体力学是研究液体平衡和运动规律的一门科学。
一、主要概念 1.液体的粘性及粘度，粘度的表示方法及其单位，粘度的主 要选用原则，我国液压油的牌号与运动粘度(厘斯cSt)间的关 系 【答】液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力阻碍分子 间的相对运动而产生一种内摩擦力，液体的这种性质叫做液体 的粘性。 其特点是：只有在流动时液体才表现出粘性，静止液体(液体 质点间没有相对运动的液体)是不呈现粘性的。
P绝= P相＋ Pa(大气压)
例1:（填空题）液体内某点的真空度为 0.4 atm，
则 该点的绝对压力为 0.6 atm ， 相对压力为 -0.4 atm.
例2：（判断题） 真空度为一个大气压，即是
绝对零压。
（√）
3.帕斯卡定律的内容、实质及其在液压系统中的应
用
帕斯卡定律：在密闭的容器内，施加于静止液体
上式中，α1、α2为动能修正系数， 在紊流或层流状态无法判断时
α1=α2=1; 在可以判断层流、紊流状态时
α1=α2=2。
取 层流取
6. 伯努利方程式的物理意义
理想液体的伯努利方程为
p1
g

v12 2g

h1

p2
g
Leabharlann Baidu
v
2 2
2g

h2
物理意义为：在密封的管道内做稳定流动的
理想液体在任意断面上都具有三种形式的能量，即
上的压力将等值、同时地传到液体内所有各点。
实质：在密闭容器内的静止液体中，若某点的压
力发生了变化，则该变化值将同时地传到液体内所
4.液体的流态及其判断，临界雷诺数Recr值。 【答】液体的流态有两种：层流和紊流。 层流 是指液体质点呈互不混杂的线性状或层
状流动。其特点是液体中各质点是平行于管道轴 线运动的。流速较低，受粘性的制约不能随意运 动，粘性力起主导作用。
1St=1cm²/s)。
③相对粘度(条件粘度),我国、前苏联、德国采用的是恩氏
粘度E;美国用赛氏粘度SSU；英国用雷氏粘度"R(或Re·1)。
我国液压油的牌号数就是以这种油液在50℃(323K) 时运动粘度ν的平均厘斯数值来命名的。如20号液 压油，意即ν50=20cSt。
2.压力及其单位，压力表示方法的种类及其相互间 的关系
v1 A2 v2 A1
上式亦可写成 : A1v1=A2v2=Const
式中A1、v1、A2、v2，分别为管道任意两处的过流断 面面积相适应的液体平均流速。该式表明：液体的
流速与其过流断面面积成反比。当流量一定时，管
子细的地方流速大;管子粗的地方流速小。
② 能量守恒定律----伯努利方程式
表达式为:
掌握主要概念
绪论
1、研究对象 研究的是以有压流体作为能源介质来实现机
械传动和自动控制的一门学科。
其实质研究的是能量转换，即：机械能--压力能---机械能。
2、液压传动的两个工作特性 ①液压系统的工作压力(简称系统压力，下 同。在有效承压面积一定的前提下)取决于 外界负载。 ②执行元件的速度(在有效承压面积一定的 前提下)决定于系统的流量。 这两个特性有时也简称为： 压力取决于负载；速度取决于流量。
（2）在实际应用中，几乎所有阀口流量的计算都 采用小孔流量公式。其中，薄壁小孔流量公式显得 尤为重要。
二、解题要领 （1）对于思考题、基本概念题，只要搞清基本概 念，抓住基本概念不放，这方面的问题便不难解 决。 （2）对于计算题，主要是帕斯卡定律、连续性方 程、伯努利方程式，小孔(薄壁小孔)流量公式等 方面的问题。
紊流 是指液体质点呈混杂紊乱状态的流动。
其特点是液体质点除了做平行于管道轴线运动外， 还或多或少具有横向运动，流速较高，粘性的制约 作用减弱，惯性力其主导作用。
液体流态的判断：采用临界雷诺数Recr，Recr=2320（ 对于光滑的金属圆管）。当所计算的雷诺数
时，液体为R层e 流 ；vd
<Recr=2320
p1
g
1v12
2g
h1

p2
g


2
v
2 2
2g
h2
hw
即为实际液体伯努利方程式。式中，hw为液体 从断面1流向断面2所造成的总能量损失：
hw h h
式中hλ为断面1和2间的沿程能量损失，h



l d

v2 2g
h
断面1和2间的局部能量损h 失 ， 2vg2
当 Re>2320 时，液体为紊流。
5、流动液体的三大定律及其计算公式
三大定律分别为：
① 质量守恒定律（连续性方程） 表达式为 q=AV=Const 该方程的物理意义是：在稳定流动的情况
下，当不考虑液体的压缩性时，通过管道过流断面 的流量都相等，等于任意处的过流断面积与该面上 液体平均流速的乘积。
粘度：表示液体粘性大小的物理量。
粘度大，液层间的内摩擦力就大，油液就稠；
粘度的表示方法有三种，：油液就稀。
反之
①动力粘度η，其单位(量纲)为帕·秒——Pa.S，
②运动粘度ν，这是液体的动力粘度与其密度的比值。
运动粘度的单位为m²/s，因该单位太大，故实际中习惯用
厘 斯 cSt(1cSt=10-2cm²/s ， 1m²/s=106cSt=104St( 斯 ，
压力能pg
、v 2动能
2g
和势能h，它们之
间可以互相转化，但三种能量总和是一定的。
7.小孔流量公式及其在液压元件中的应用(重点掌握)
q Cq AT
2 p

说明：
（1）液压系统的能量及能量损失、效率等的计 算，有关油泵、液压装置的吸油高度、安装位置 等问题的设计计算等，都离不开伯努利方程。而 连续性方程只是伯努利方程应用的一部分(计算 流速)。从这个局部意义上讲，一切是为伯努利 方程服务的。因此，伯努利方程(含其物理意义) 是本章中重点的重点。
压力的单位是N/m²(牛/米²)，称为帕斯卡，简称为 帕(Pa)，即1Pa=1N/m²。由于此单位太小，在工程上 使 用 不 方 便 ， 常 用 它 的 倍 数 单 位 MPa( 兆 帕 ) ， 1MPa=106Pa=106N/m²。
压力的表示方法有三种： ①绝对压力—以绝对零压为基准所表示的压力值。 ②相对压力（表压力）—以当地大气压为基准所表 示的压力值。 ③真空度—相对压力为负值时，用真空度表示。 他们相互间关系如何？