液力传动与流体机械 杨
13秋流控10液力传动与流体机械-三级项目
《液力传动与流体机械》三级项目指导书任课教师：赵静一开课学期：第7学期课程类别：三级项目课程性质：专业基础课适用专业：机电控制工程10-1、2、31、整体思路将液力传动与流体机械课程中学到的基础理论知识用于分析和解决工程实践中出现和存在的问题，是学生在项目分析中深入理解如何将所学理论知识应用于解决实际问题的方法和思路。
引导学生积极思考、学会学习、主动学习，综合训练学生能力，提高学生综合运用本专业基础理论知识，分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力，并为后续其他专业课程的学习打下基础。
2、目的和意义(1)通过基于团队的学生分工协作，在充分分析讨论的基础上，给出解决问题的方案。
使学生在沟通能力、团队合作能力等方面得到锻炼和提高；(2)学会查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究能力；(3)更深地了解工程实践。
3、具体实施方案1)教学时间安排鼓励学生利用课外时间完成项目，用于学校实验室条件所限，项目以理论和资料总结为主，和讨论课结合，课堂教学安排如下：(1) 设计内容讲解2课时；(2) 理论分析和计算2周(3) 总结答辩2学时2)项目成绩项目教学从属于课程教学，占本门课程总成绩的15%。
成绩由三部分组成：(1) 组内互评5分，最优分和最差分相差不得小于1分；(2) 导师评分5分，最优分和最差分相差不得小于1分；(3) 总结答辩5分，最优分和最差分相差不得小于1分。
3)分组安排及指导老师共3个班88名学生，分成29个组；每个组3人，每组选1名组长。
任课教师为指导老师和助教及教师科研团队的研究生。
具体分组由教师与各班学委商议决定。
4)答辩安排答辩时间：预计在第6周由任课教师组织答辩，具体时间根据情况进行调整；答辩顺序：随机抽取主答辩人：随机抽取5)课题设置共设置29个题目，每个组随机抽取一题。
三级项目题目4、课题要求1) 每组组长对组内人员的工作进行分工，每个组内成员根据自己的分工，向组长提交相应的研究报告；2) 每个组内成员报告完成后，组长组织成员对每个成员的报告进行评议，并打分；3) 指导教师对每名学生的研究报告进行评议，并打分；4) 组内每个成员的报告汇总成总研究报告，并制作汇报PPT，完成后，向指导教师提出答辩申请；5) 组织答辩，并打分。
液力传动与流体机械在航空航天中的典型应用 ppt
四.飞机液压系统的组成
飞机液压系统是指飞机上以油液为工作介质，靠油压驱动执行 机构完成特定操纵动作的整套装置。为保证液压系统工作可靠 ，特别是提高飞行操纵系统的液压动力源的可靠性，现代飞机 上大多装有两套(或多套)相互独立的液压系统。它们分别称为 公用液压系统和助力（操纵）液压系统。公用液压系统用于起 落架、襟翼和减速板的收放，前轮转弯操纵，驱动风挡雨刷和 燃油泵的液压马达等；同时还用于驱动部分副翼、升降舵（或 全动平尾）和方向舵的助力器。助力液压系统仅用于驱动上述 飞行操纵系统的助力器和阻尼舵机等，助力液压系统本身也可 包含两套独立的液压系统。为进一步提高液压系统的可靠性， 系统中还并联有应急电动油泵和风动泵，当飞机发动机发生故 障使液压系统失去能源时，可由应急电动油泵或伸出应急风动 泵使液压系统继续工作。
四.飞机液压系统的组成
四.飞机液压系统的组成
液压系统通常由以下部分组成：①供压部分：包括主油泵、应 急油泵和蓄能器等，主油泵装在飞机发动机的传动机匣上，由发 动机带动。蓄能器用于保持整个系统工作平稳。②执行部分：包 括作动筒、液压马达和助力器等。通过它们将油液的压力能转换 为机械能。③控制部分：用于控制系统中的油液流量、压力和执 行元件的运动方向，包括压力阀、流量阀、方向阀和伺服阀等。 ④辅助部分：保证系统正常工作的环境条件，指示工作状态所需 的元件，包括油箱、导管、油滤、压力表和散热器等。 液压系统具有以下优点：单位功率重量小、系统传输效率高、 安装简便灵活、惯性小、动态响应快、控制速度范围宽、油液本 身有润滑作用、运动机件不易磨损。它的缺点是油液容易渗漏、 不耐燃烧、操纵信号不易综合。它的缺点是油液容易渗漏、不耐 燃烧、操纵信号不易综合。与其他机械（如机床、船舶）的液压 系统相比，飞机液压系统的特点是动作速度快、工作温度和工作 压力高。
液力传动与流体机械 第六章 叶片式流体机械的流体动力学基础
式中， 为旋涡运动角速度矢量的轴面投影大小。 这样，涡线的轴面投影AB与叶片的轴面截线CD将不 再重合，它们之间也成一夹角 ，轴面涡线AB上速 度矩 ＝常数，但轴面截线CD线上没有这一特征。
第三节 轴流式机械的流体力学基础
轴流式流体机械是轴向流入转轮（叶轮）又轴向流出的。 在圆柱坐标系下，其速度矢量 的三个分速度为：径向速 度 ，轴向速度 及圆周速度 ，绝对速度 在轴
（6-25）
得到涡线方程为：
（6-26） 将式(6—25)代人式(6—26)，则得
上式即 所以 因此，在轴对称有势流动中，沿轴面涡线上的速度矩 保持为一常数。且在所讨论的问题中， ，那么旋涡矢 量， ，这说明旋祸矢量 必位于r、 z平面(即轴面)上，由于任一点旋涡矢量切于涡线，所以涡 线也必位于轴面上，涡线为轴面涡线，那么转轮(叶轮)叶 片表面即由一组轴面涡线所组成，因此用任一轴面切割冀 型所得叶片轴面截线必为轴面涡线，这样叶片的轴面截线 既是轴面涡线，也是等速度矩线，即 。这在叶 片绘形中是很重要的特征。
（6-21）
（6-22）
其中，J为雅可比矩阵，
为其行列式值。
分别再对r或z求一次偏导，并解出
（6-23）
其中，
为
的逆矩阵。 这样方程组(6-23)就转换为
（6-24）
采用中心差分方法来对方程(6—24)进行数值求解 如图6—6所示。 设
图6-6 差分格式
并设C、D为流网中相邻的两次迭代节点，其坐标分别 为 ，则其误差为 ， 当所有的节点误差的最大值 (允许误差) 时便得到精确的流网，也可得到其轴面流速 的分布规 律了。 现来研究轴对称流动情况下，其涡线的特性。 由奇点分布法可知，我们可以用涡层来代替翼型对 流体的作用。因此可以将叶片式流体机械转轮(叶轮)叶 片看成是一组涡线所形成的涡面，它们对流体的作用将 和叶片对流体的作用完全相同，既然叶片可看成是涡面， 那么涡线必须位于叶片表面上。由于叶片是空间的曲面， 所以涡线亦是空间的曲线，和流场中流线一样都是矢量 线．旋涡运动中的旋涡矢量与涡线相切。
流体机械与液力传动讨论课——蓄能电站可逆式水轮机工作原理及常见结构
水泵水轮机与反击式水轮机的适用水头范围基本一致。其通流部件的几 何形状与水轮机有所不同，但是主要部件和结构在许多方面是相仿的。为满 足水泵和水轮机两种运行工况的要求，水泵水轮机比相同水头和容量的水轮 机尺寸大。水泵水轮机今后的趋向是扩大单级转轮的使用水头，提高比转速， 增加单机容量和优化水泵工况起动方法。
中间轴为碳钢整锻，下方与 水轮机主轴由联接，上方与发 电机下端轴联接。中间轴是为 实现水泵水轮机组中拆而特别 设计的。
1.3 主轴密封
主轴密封紧靠水轮机主轴下法兰端面，在水导轴承下方由 内顶盖支撑，密封形式为弹簧复位式流体静压平衡径向机械 密封。其作用是有效地阻挡水流从主轴与顶盖之间的间隙上 溢，防止水导轴承及顶盖被淹，维持轴承和机组的安全运行。
3.2 座环
座环的作用，是承受整个机组及其上部 混凝土的重量以及水泵水轮机的轴向水推 力，以最小的水力损失将水流引入导水机 构。机组安装时以它为基准，所以，座环 既是承重件，又是过流件，又是基准件。
3.3 基础环
基础环的作用是，在机组安装时放座环， 成为座环的基础；在水泵水轮机安装及检 修时，用来放置转轮。基础环有铸造和钢 板焊两种结构。上法兰与座环的下环相连， 下法兰与尾水管的锥管里衬上口相连。
1.4 水导轴承
水导轴承的作用，一是承受 机组在各种工况下运行时通过主 轴传过来的径向力，一是维持已 调好的轴线位置。按润滑剂不同， 导轴承主要分为水润滑的橡胶瓦 导轴承油润滑的乌金瓦导轴承。 乌金瓦导轴承又分为稀油自循环 分块瓦导轴承和筒式导轴承。
三峡大坝水轮机发电原理
液力传动与流体机械项目:三峡大坝水轮机发电原理汇报人：刘宝张文辉赵俊伟吕九九指导教师：赵静一燕山大学机械工程学院2012年9月目录一、水力发电简介 (3)二、三峡水轮机组简介 (5)三、混流式水轮发电机结构 (7)四、混流式水轮机的工作原理 (10)一、水力发电简介水是自然中最有用的动力，因为它最容易被掌控。
流水可经由水闸或管线被输送，更重要的，一条流可藉水坝区隔成能容纳大量水的水库，当需要时便释出其所需的量。
水力常被规划成水力发电厂，通常建基于大型的水坝，最佳的地理位置是在高山地区且狭窄而两侧陡峭的河谷，水坝建于如此的河谷可以产生超过100公里长的蓄水库。
大规模的计划或许就不只一个简单的水坝和蓄水库。
在澳洲的雪山，雪河的水藉由一连串的地下通道，转至十六个发电厂。
水力亦被用来储存其他发电厂多余的能量，这可所谓的抽蓄发电厂来处理，及使用两个分离且不同水平面的蓄水库。
正常运作下，位置较高的水库的水被用来驱动涡轮产生电，而经过涡轮的水便储存在较低的水库。
一但有多余的电，便被用来抽取较低水库的水回到较高的水库。
电力的需求在白天时达到最高点，这亦意味着，大多数的发电站，抽水的工作通常在夜间完成。
水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，就是利用流水量及落差来转动水涡轮。
再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。
因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。
水轮机由古代的水轮、水车演变而来，其工作流程为上游水库中的水经大坝引水管，流入坝体下方发电厂房的蜗壳、导水机构及水轮机转轮中，将势能转化为推动转轮叶片旋转的动能。
转轮通过主轴与发电机转子联轴，带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈，利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电，再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中。
流体机械与液力传动讨论课——蓄能电站可逆式水轮机工作原理及常见结构
2.斜流式水泵水轮机
水流流经转轮叶片时倾斜 于轴线某一角度的水泵水 轮机。适用水头30～140m， 桨叶可调节，与混流式水 泵水轮机相比平均效率高， 可以调节水泵输水量，水 泵起动力矩小。缺点是结 构复杂，造价高，只适用 于机组台数少和水头变幅 大的抽水蓄能电站。中国 在1972年制造了第一台斜 流式水泵水轮机在密云水 库电站运行。
转轮与上方的顶盖及下方底环 和相邻的导叶形成完整的水流通道， 作用是将水能/机械能转换成机械能/ 水能。
1.2 主轴/中间轴
主轴是水轮机的重要部件之 一。其作用是承受水轮机转动 部分的重量及轴向水推力所产 生的拉力，同时传递转轮产生 的扭矩。可概括的说成，水轮 机主轴要同时承受拉、扭及径 向力的综合作用。
3.2 座环
座环的作用，是承受整个机组及其上部 混凝土的重量以及水泵水轮机的轴向水推 力，以最小的水力损失将水流引入导水机 构。机组安装时以它为基准，所以，座环 既是承重件，又是过流件，又是基准件。
3.3 基础环
基础环的作用是，在机组安装时放座环， 成为座环的基础；在水泵水轮机安装及检 修时，用来放置转轮。基础环有铸造和钢 板焊两种结构。上法兰与座环的下环相连， 下法兰与尾水管的锥管里衬上口相连。
3.贯流式水泵水轮机
流道呈直线状的卧轴水泵水轮机。适用水头 3～20m，主要用于抽水蓄能型的潮汐电站，除 要求机组具有单向发电、抽水功能外，有时还
要求具有双向发电、双向抽水和双向泄水六种 功能。
蓄 能 电 站 可 逆 式 水 轮 机
抽水蓄能电站有四机分置式(装有水泵和电动机、水轮机和发电 机)、三机串联式(即电动发电机，与水轮机、水泵连结在一个直轴上) 和二机可逆式(一台水泵水轮机和一台电动发电机联结)。
机械工程中的流体传动和液压技术
优化参数：流量、压力、 温度、速度等
优化措施：采用高效元件、 优化管路布局、提高密封
性能等
液压元件的选择和校核
液压元件的类型：泵、阀、马达、油缸等 液压元件的选择原则：根据系统需求、工作环境、成本等因素选择合适的元件 液压元件的校核方法：通过计算和实验确定元件的尺寸、性能和寿命 液压元件的优化设计：通过改进结构和材料提高元件的性能和可靠性
流体传动的元件
液压泵：将机械能 转化为液压能，为 系统提供动力
液压马达：将液压 能转化为机械能， 实现对负载的控制
液压缸：实现力的 传递和转换，完成 直线运动或旋转运 动
液压阀：控制流体 的流向、压力和流 量，实现对系统的 控制和调节
流体传动的控制方式
开环控制：无反馈信号，控制精度较低
闭环控制：有反馈信号，控制精度较高
和调节。
流体传动的应用领域
汽车行业：液压制动、液压转向、液压 悬挂等
航空航天：液压控制系统、液压执行器 等
工程机械：挖掘机、装载机、压路机等 设备的液压传动系统
船舶行业：船舶的舵机、锚机、吊机等 设备的液压传动系统
医疗设备：手术台、病床、轮椅等设备 的液压传动系统
机器人：液压传动在机器人领域的应用 越来越广泛，如工业机器人、服务机器 人等
液力传动：利用液体作为工作介质，通 过液力变矩器等元件实现能量传递和控 制
磁力传动：利用磁场作为工作介质，通 过磁力泵、磁力马达等元件实现能量传 递和控制
电气传动：利用电能作为工作介质，通 过电动机、发电机等元件实现能量传递 和控制
机械传动：利用机械结构作为工作介质， 通过齿轮、链条等元件实现能量传递和 控制
定义和原理
流体传动：利 用液体或气体 作为介质，通 过改变压力、 流量等参数来 实现能量传递 和控制的技术。
三峡大坝水轮机发电原理
液力传动与流体机械项目:三峡大坝水轮机发电原理汇报人：刘宝张文辉赵俊伟吕九九指导教师：赵静一燕山大学机械工程学院2012年9月目录一、水力发电简介..........................................错误!未定义书签。
二、三峡水轮机组简介......................................错误!未定义书签。
三、混流式水轮发电机结构..................................错误!未定义书签。
四、混流式水轮机的工作原理................................错误!未定义书签。
一、水力发电简介水是自然中最有用的动力，因为它最容易被掌控。
流水可经由水闸或管线被输送，更重要的，一条流可藉水坝区隔成能容纳大量水的水库，当需要时便释出其所需的量。
水力常被规划成水力发电厂，通常建基于大型的水坝，最佳的地理位置是在高山地区且狭窄而两侧陡峭的河谷，水坝建于如此的河谷可以产生超过100公里长的蓄水库。
大规模的计划或许就不只一个简单的水坝和蓄水库。
在澳洲的雪山，雪河的水藉由一连串的地下通道，转至十六个发电厂。
水力亦被用来储存其他发电厂多余的能量，这可所谓的抽蓄发电厂来处理，及使用两个分离且不同水平面的蓄水库。
正常运作下，位置较高的水库的水被用来驱动涡轮产生电，而经过涡轮的水便储存在较低的水库。
一但有多余的电，便被用来抽取较低水库的水回到较高的水库。
电力的需求在白天时达到最高点，这亦意味着，大多数的发电站，抽水的工作通常在夜间完成。
水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，就是利用流水量及落差来转动水涡轮。
再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。
因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。
液力传动与流体机械 第二章 流体机械的流体力学基础
图2-2
液力偶合器的结构示意图
4
a)轴面流线
b)流体的螺线运动
5
图2-3 液力偶合器内液流的循环运动
当动力传给泵轮，泵轮内的工作液体随泵轮同速旋转——液 体质点绕叶轮轴线O1作牵连运动。
由于液体的旋转产生离心力作用于液体质点，使液体沿叶片 通道向外作径向流动——相对运动，并从外缘流入涡轮，将 动能传给涡轮，涡轮以机械能形式输出做功。 液体在工作腔内进行循环不止的运动称为环流运动——绝对 运动。
10
（3）平均流线：在轴面图内，将流道分为流量相等的 两部分的中间流线。 （4）叶片骨线：叶片沿流线方向截面图形的中线。 （5）叶片厚度：垂直于骨面方向上叶片的厚度，以“δ” 表示。 （6）叶片角：叶片骨线沿液流方向的切线与圆周速度 反方向的夹角，以“ ”表示。 （7）液流角：相对速度与圆周速度的反方向间的夹角， 以“ ”表示。 y （8）冲角：液流角与叶片角的差值，液流冲向叶片正 面的为正冲角，反之，为负冲角，以“ ”表示。 （9）圆周速度：叶轮上某点的旋转线速度，以“u”表 示。
定义：液力传动是以液体为工作介质，在两个或两个以上的 叶轮组成的工作腔内，用液体动量矩的变化来传递能量的传 动。 液力传动的主要基本部件：泵轮、涡轮和导轮。 泵轮是从动力机吸收机械能并使工作液体动量矩增加的叶轮， 以“B”表示。 涡轮是向工作机输出机械能并使工作液体动量矩发生变化的 叶轮，以“T”表示。 导轮是在液力变矩器中，使工作液体动量矩发生变化，既不 输出也不吸收机械能的不动叶轮，以“D”表示。
6
在稳定运转的条件下，如果忽略偶合器外壳的空气阻力和轴 承的摩擦力，泵轮力矩近似等于涡轮力矩，称此液力传动装 置为液力偶合器。
第十六章液力机械传动和机械式无级变速器ppt课件
2、四元件综合式液力变矩器 四元件综合式液力变矩器比三元件液力变
矩器多了一个导轮，两个导轮分别装在各自 的单向离合器上。
14
四元件综合式液力变矩器的特性是两个变矩器
特性和一个耦合器特性的综合。在传动比0～i1区
段，两个导轮固定不动，二者的叶片组成一个弯 曲程度更大的叶片，以保证在低传动比工况下获
湿式多盘离合器结构：
壳体 活塞 弹簧
主动盘 卡环
压盘 从动盘
输入轴
花键毂
27
⑵换挡制动器
作用：用于把行星排的太阳轮、齿圈、行星三个基本元件 之一固定，使之不能转动。
类型：湿式多片制动器、外束带式制动器。
外束带式制动器结构：
活塞
制动鼓
调整螺钉
活塞杆
制动带
工作油路
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控制机构
组成：供油、手动选挡、参数调节、换挡时刻控制、换 挡品质控制等。
n1=n2=n3
由上可见，单排行星齿轮机构可以获得4种不同的传动 比。
20
复合式行星齿轮机构的工作原理演示（以两排辛普森式为例）
其特点是由两排行星齿轮机构共用一个太阳轮组成的复合式 行星齿轮机构，可以获得3个前进档和1个倒档。
21
2、液力变矩器与行星齿轮变速器组成的液力机械变速器
属于拉威挪式： 其特点是两排行星
得大的变矩系数。在传动比i1～iK＝1区段，第一
导轮脱开，变矩器带有一个叶片弯曲程度较小的 导轮工作，因而此时可得到较高的效率。当传动
比为iK＝1时，变矩器转入耦合器工况，效率按
线性规律增长。
15
3、带锁止离合器的液力变矩器 带锁止离合器液力变矩器的特点是，汽车在变
工况下行驶时（如起步、经常加减速），锁止离 合器分离，相当于普通液力变矩器；当汽车在稳 定工况下行驶时，锁止离合器接合，动力不经液 力传动，直接通过机械传动传递，变矩器效率为1。
优选液力传动与流体机械第一章绪论
3.石油工业
采油泵
4.钢铁、木材工业
Numerical Study of a Turbine Draft Tube Flow
高炉鼓风机 木材加工机械视频
5.动力工程
连续流动
反动式
冲击式
单
级
轴承
单
吸
离
心
压
扩压器
缩
机
蜗壳
叶轮 进风口
6.生物医学工程
人 造 心 脏
1.3 液力传动和流体机械的特点
2 1
dp
1 2
(v22
v12
)
g(z2
z1 )
(1-3)
即对单位质量流量的流体，可逆比功指在机械所作的
功与流体所具有的机械能之间没有摩擦损失地可逆地进
行转换的比功。
我们对流体机械下这样的定义：“所 谓流体机械，是指在流体具有的机械能和 机械所作的功之间进行能量转换的机械。”
1.2 液力传动和流体机械的发展与应用
1.2.1 液力传动的发展历程与现状
液力传动已有上百年的历史，1902年，德国工程师盖尔 曼·费丁格尔发现了液力传动的原理。
液力传动有两种主要类型：液力偶合器传动和液力变矩 器传动。
传动效率：偶合器约为96％～98.5％，变矩器约为85 ％～92％，在额定工况附近较高。
从投入使用的液力元件的数目多少，液力传动装置可以 分为三种型式：纯液力元件传动装置、单液力元件传动装置 和多液力元件传动装置。
优选液力传动与 流体机械第一章
绪论
1
1.1.1 常见传动技术的种类
传动
机械传动 电气传动 流体传动
复合传动
齿轮、齿条 杠杆、连杆 直流 交流 气体传动
机械设计基础中的流体力学与液压传动
机械设计基础中的流体力学与液压传动在机械设计中，流体力学与液压传动是两个至关重要的概念。
本文将探讨机械设计基础中的流体力学原理以及液压传动系统的运作原理。
一、流体力学基础流体力学是研究流体的运动规律以及与固体之间的相互作用的学科。
在机械设计中，流体力学的理论和应用对于液压传动系统的设计和优化起着关键的作用。
1. 流体力学的基础方程流体力学的基础方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
质量守恒方程描述了在流体中质量的守恒，动量守恒方程描述了流体运动时动量的守恒，能量守恒方程描述了在流体中能量的守恒。
2. 流体的力学性质流体的力学性质包括黏性、压力、流速和密度等。
黏性是流体内部分子之间相互作用的结果，会导致阻力和剪切力的产生。
压力是流体在垂直于流体运动方向上的力，在液压传动系统中起着重要的作用。
流速描述了流体的运动速度，而密度则指流体的质量单位体积。
二、液压传动系统液压传动系统是一种利用液体传递能量的机械传动系统。
它通过液体的流动和压力的变化来实现力的传递和转换。
1. 液压传动系统的组成液压传动系统主要由液压泵、液压缸和液压阀组成。
液压泵负责将液体从液压油箱抽送到液压缸中，从而产生压力。
液压阀则用于控制液体的流动和压力，并将液体传递到相应的液压执行器中。
2. 液压传动系统的工作原理液压传动系统的工作原理基于帕斯卡定律，即压力在液体中传递时保持恒定。
当液体通过液压泵施加压力后，压力将传递到液压执行器，如液压缸。
液压缸根据液压压力的变化实现物体的移动或扭转。
三、应用实例流体力学与液压传动在机械设计中有着广泛的应用。
以下是两个应用实例：1.风力发电机组风力发电机组通过液压传动系统将风叶的转动转换成电能。
流体力学理论可以帮助分析风力发电机组中液体流动的速度和压力分布情况，并优化液压传动系统的设计，提高转换效率。
2.液压升降系统液压升降系统广泛应用于各种工程机械和汽车工业中。
流体力学和液压传动的原理可以用于分析系统中液体的流动情况，并确保液压系统的正常工作和稳定性。
机械设计基础流体力学与液压传动
机械设计基础流体力学与液压传动流体力学与液压传动在机械设计中扮演着重要的角色。
流体力学研究流体在静态和动态状态下的行为，而液压传动则利用流体的性质来传递力和能量。
本文将重点介绍机械设计中的流体力学基础知识以及液压传动的原理和应用。
一、流体力学基础知识1. 流体力学的概念流体力学是研究流体静态和流动行为的科学，主要涉及流体的力学性质、运动规律以及与固体的相互作用等内容。
流体可以分为液体和气体，其主要特点包括形状可变、不可压缩性（气体除外）和分子间的相互作用力较小等。
2. 流体静力学流体静力学研究静止流体的力学性质。
在静态情况下，流体受到的压力作用力均匀分布在流体内部，并且不会发生变形。
根据帕斯卡定律，流体内的压力在各个方向上相等。
3. 流体动力学流体动力学研究流体的运动行为。
流体的运动可以分为层流和湍流两种类型。
在层流中，流体粒子按照有规律的路径运动，速度分布均匀；而在湍流中，流体粒子的运动路径无规律，速度分布不均匀。
4. 流体的连续性方程流体的连续性方程描述了在流动过程中质量守恒的关系。
根据连续性方程，流体在管道中的质量流量是一个恒定值，即在管道截面积变化的情况下，速度会相应改变。
5. 流体的伯努利方程伯努利方程描述了在流体流动过程中的能量守恒关系。
根据伯努利方程，流体在不同高度和不同速度处的压力和能量存在一定的关系。
这一定律在涡轮机械、喷气发动机等许多工程领域具有重要应用。
二、液压传动的原理和应用1. 液压传动的原理液压传动利用液体的性质来传递力和能量。
它由液压泵、执行元件和控制元件等组成。
液压泵将机械能转化为液体动能，通过控制元件调节液体压力和流量，最终由执行元件将液压能转化为机械能。
2. 液压传动的优势液压传动具有传动力矩大、传动效率高、控制方便等优势。
它被广泛应用于各种机械设备中，如起重机械、挖掘机、注塑机等。
液压传动系统还可以实现远程操控和多点控制，提高了操作的灵活性和精确性。
3. 液压传动的应用案例（1）起重机械：在大型起重机械中，液压传动用于提升重物和调整起重机的姿态。
液压、液力、机械传动介绍及其优缺点
液压、液力、机械传动介绍及其优缺点传统的工程车辆的行走装置采用机械式传动或液力机械式传动。
机械式传动方式具有传动效率高、传动精度高等优点,但换挡和调速不方便,难以实现智能控制。
液力机械传动方式是在机械传动方式的基础上引入了液力变矩器,液力变矩器具有传动比与负载自适应、传动柔和等优点,但液力变矩器的高效率区域非常狭窄,低速稳定性差,对于行驶速度较低及需要频繁启动、制动和换向的工程车辆来讲,总传动效率低,造成系统发热大、可操作性差,驾驶员劳动强度高。
静液压传动具有微动性好,速度刚度大,传动效率高,易于进行启动、制动、换向操作,且易于实现电液复合控制的优点。
近几年,随着液压工业的发展,液压元件的可靠性不断提高,成本不断降低,国内外相继出现了全液压驱动的工程机械,如全液压推土机、全液压平地机、全液压叉车、全液压起重机和全液压挖掘机等。
静液压驱动技术的优点是相对于机械传动和液力机械传动而言的液压传动的优点集中于动力传动方面,而在智能控制方面,电子控制方式具有成本低、控制性能好、易于调节等优点。
在工程车辆实现全液压化以后,如何引入电子控制方式,使液压传动与电子控制相结合,充分发挥液压和电子的优点,实现工程车辆行走驱动的智能化,这是当前和今后一段时期内国内外工程车辆的发展趋势。
目前,工程车辆行走驱动系统的传动方式包括机械传动、液力机械传动、液压传动和电机驱动等方式,每种传动方式都具有各自的优缺点。
机械传动机械传动是指发动机的动力经过离合器、变速箱、万向节、传动轴、驱动桥、轮边减速器最终驱动车轮转动,使整车行驶的传动方式,由于只需克服运动幅的摩擦阻力,其速度损失很小,所以具有传动效率高、传动精度高、传动可靠等优点。
但速度调节主要依靠变速箱换挡,调速惯性很大,响应速度不高,如果由驾驶员操作变速箱换挡,工程机械液压控制新技术则很难掌握最佳换挡时间,同时増加了驾驶员的劳动强度:如果采用智能换挡变速箱,成本大幅增加。
由于以上缺点,目前工程车辆很少采用单纯的机械传动方式。
液力传动及流体机械液力机械变矩器
离合器分离；前 后制动器刹死
图4-15 驻车制动的控制
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4.3.2 自动变速器使用的注意事项
1.用油问题 必须使用规定油品、油质的液力传动油，不得用 其它油代替。 2.发动机起动与节气门踏板的控制 汽车起动必须把选档手柄 放在空档启动位置 。 3.怠速爬行问题 换档手柄置于前进档时，不管在“D”位，还 是在“Z”位或“L”位，当发动机节气门在怠速位置时，允许 汽车这时有行驶的趋势或极其微小的向前“爬行”的感觉。 4.强制低档问题 强制低档旨在高速超车。 5.倒档限制 当汽车还没有停稳时，不允许换档手柄从前进档 换到倒档，也不允许从倒档换到前进档。
有时，多涡轮液力机械变矩器可能只有一个涡轮工作，其 它涡轮则自由旋转。此时，多涡轮液力机械变矩器将按一般的 单涡轮液力变矩器工作。
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现以ZL50型装载机用的双涡轮液力机械变矩器为例，简要介 绍这类变矩器的结构和工作特点（图4-7）。
a
b
图4-7 双涡轮型液力机械变矩器
a）结构简第图12页b）/共原61始页特性曲线
图4-3 功率外分流式液力机械传动方案
2
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美国卡特皮勒（Caterpillar）公司在184～331kW 轮式牵 引车传动系统中采用了外分流式液力机械变矩器，其传动装 置运动学简图如图4-4所示。该传动装置是由输入端的行星排 闭锁离合器C、制动器B、离心涡轮式单级三叶轮液力变矩器 和单向离合器M所组成。单向离合器可使输出轴2在转速高于 涡轮轴时，二者松脱联接。
现以瑞典SRM公司的DS型强制导轮反转的液力机械变矩 器为例，说明其结构与工作特点，图4-6为该装置的运动学简 图和原始特性曲线。它是这一类液力机械传动中较有代表性 的一种装置，并得到了成功的应用。
液力传动与流体机械 第五章 流体机械的典型结构和用途
图5-20 液体传动机构的组成
液力传动分为三大类型： 1、液力变矩器视频 2、液力耦合器视频 3、液力机械传动
5.2 容积式流体机械
容积式流体机械根据运动方式可分为往 复式和回转式两类。 一、往复式流体机械
往复式流体机械通常由两部分组成。一部分
是 直接和 流体进行能量交换的工作端，另一部分
是和其他机械进行动力传递的传动端。工作端主
图5-6 离心式机械
离心式流体机械
蜗壳
扩压器
叶轮
叶轮出口横截面 ——圆柱面
图5-7 离心式流体机械
四、叶片式流体机械
u2 2 u1 1 叶片式流体机械基本公式：H th g
cot b 2 b2 2 cot 1 b1 1 1 2 u 1 m g D2b2 2u2
3.扩压器
(1) 叶片扩压器
(2) 无叶扩压器
5-9 扩压器
五、轴流式流体机械
如图5-10所示，轴流式机械由叶轮、壳体和导叶等组成。根 据所需要的扬程，分为单级和多级式。
图5-10 轴流式机械
（一）翼型及其动力特性
垂直于翼展轴线的机翼剖面叫做翼型。 机翼和翼型的有关几何参数的定义如下： 1）骨线—翼型内各内切圆圆心的连线。 2）翼弦—翼型前缘和后缘之间的连线。 3）厚度—翼型上下面在与翼弦垂直的方向上的 距离。 4）相对厚度—翼型最大厚度和弦长之比。 5）弯度—骨线与翼弦之间的距离，用h表示。
环量:
s ds
升力:
FL
图5-4 速度环量
图5-5 翼型升力
三、离心式流体机械
图5-7介绍了离心式 流体机械的结构，图中 上半部分是多级泵、下 半部分是水轮机的示意 图。在叶轮中，叶片前 后呈喇叭型的圆板称为 盖板，有前后盖板的叶 轮叫闭式叶轮，只有后 盖板的叫半开式叶轮， 前后盖板都没有的称为 开式叶轮。
液力传动与流体机械在航空航天中的典型应用
1、 2、 3、 4、 5、
液力成形技术在航天制造业的运 用 液力传动在飞机牵引车方面的应用
目
涡轮风扇发动机
飞机液压系统的组成
录
心得体会
引言
我国液力传动行业于 20 世纪 80 年代先后引进了液 力变矩器和液力偶合器多项国外先进技术， 经过消化 、吸收和系列发展，形成了完整的技术体系，出现了 众多的液力元件生产企业， 基本上满足了国内各类机 械产品的配套需求，并有少量出口。械产品的配套需 建筑业应用软件 求，并有少量出口。液力成形技术是指利用液体作为 传力介质或模具使工件成形的一种塑性加工技术,也被 称作液压成形技术。液力成形技术可以分为三种类型: 管材液压成形、板材液压成形以及壳体液压成形。其 中管材液压成形和板材液压成形技术在航空航天领域己经
一.液力成形技术在航天制造业的运用
1.内高压成形技术
1.1管材内高压成形原 理
建筑业应用软件
一.液力成形技术在航天制造业的运用
1.内高压成形技术
1.2管材内高压成型特 点 采用内高压成型技术制造的三通管和传统的冲压焊接 工艺相比,液压成形件主要有如下优点: (1)减少零件和磨具数量节约成本。液压成形件通常只 需要一套模具,而冲压件通常需要两套或多套模具 ; 建筑业应用软件 (2)提高强度与刚度,特别是疲劳强度; (3)零件采用整体成形,可减少后续机械加工和组装焊 接量,简化生产流程,提高生产效率; (4)提高加工精度,减少装配误差积累,可提高产品质量 ; (5)能改善管件内的气体流动特性,结构形状设计更趋 灵活、优化。
具有一定规模的运用,管材液压成形又称内高压成形,板材液 压成形技术又称充液拉深成形。
一.液力成形技术在航天制造业的运用
1.什么是液体传动、液压传动和液力传动.
1.什么是液体传动、液压传动和液力传动?答：(1)液体传动以液体为工作介质传递能量和进行控制的传动方式称为液体传动。
(2)液压传动利用液体压力能传递动力和运动的传动方式称为液压传动。
(3)液力传动主要利用液体动能的传动方式称为液力传动。
2.什么是液压传动原理图？什么是元件、回路和系统？答：(1) 液压传动原理图由代表各种液压元件、辅件及连接形式的图形符号组成，用以表示一个液压系统工作原理的简图，称为液压传动原理图。
图形符号有两种表达方式：一种用结构示意图，这样的图形比较直观，元件的结构特点清楚明了．但图形太繁锁，绘图麻烦；另一种是图形符号图，即把各类液压元件用其图形符号表示。
(2) 元件由数个不同零件组成的，用以完成特定功能的组件，称为元件，如液压缸、液压马达、液压泵、阀、油箱、过滤器、蓄能器、冷却器和管街头等；这些元件有的是通用的、标准化的。
(3) 回路液压回路是完成某种特定功能、由元件构成的典型环节。
(4) 系统液压系统是由回路组成的、用以控制和驱动液压机械完成所需工作的整个传动系统。
3.我国对液压元件的图形符号做了哪些规定和说明?答：㈠标准规定的液压元件图形符号．主要用于绘制以液压油为工作介质的液压系统原理图。
㈡液压元件的图形符号应以元件的静态或零位来表示；当组成系统的动作另有说明时，可作例外。
㈢在液压传动系统中，液压元件若无法采用图形符号表达时，可以采用结构简图表示，㈣元件符号只表示元件的职能和连接系统的通路，不表示元件的具体结构扣参数，也不表示系统管路的具体位置和元件的安装位置；㈤元件的图形符号在传动系统中酌布置，除有方向性的元件符号(油箱和仪表等)外，可根据具体情况水平或垂直绘制。
㈥元件的名称、型号和叁数(如压力、流量、功率和管径)等，一般应在系统图的元件表中标明．必要时可标注在元件符号旁边。
㈦标准中未规定的图形符号，可根据本标准的原则和所列图例的规律性进行派生；当无法直接引用和派生时，或有必要特别说明系统中某一重要元件的结构及动作原理时，均允许局部采用结构简图表示。
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液力传动与流体机械三级项目
个人报告
题目：液力传动与流体机械在化工领域的应用
液力传动与流体机械在化工领域的应用1、容积式压缩机
1.1空气压缩机的简介
空气压缩机（英文为：air compressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。
空气压缩机的种类（如上图）：空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，往复式压缩机，离心式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；离心式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。
往复式压缩机(也称活塞
式压缩机)的工作原理是直接压缩气体，当气体达到一定压力后排出。
现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，(螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机)，离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。
1.2 L 型空气压缩机的结构及工作原理
1.2.1组成结构：
图2.1-1 L 型空气压缩机
1-连杆 2-曲轴 3-中间冷却器 4-活塞杆 5-气阀 6-气缸 7-
活塞 8-活塞环 9-填料 10-十字头 11-平衡重 12-机身
12
3
4
56
7
8910
11
12
1.2.2工作原理
机器结构为L型，两级压缩。
图中垂直列为一级气缸，水平列为二级气缸。
可以把图中零件分为四个部分：
（1）工作腔部分它是直接处理气体的部分，以一级缸为例它包括：气阀5、气缸6、活塞7等。
气体从一级气缸上方的进气管进入气缸吸气腔，然后通过吸气阀进入气缸工作腔，经压缩提高压力后再通过排气阀到排气腔中，最后通过排气管流出一级气缸。
活塞通过活塞杆4由传动部分驱动，活塞上设有活塞环8以密封活塞与气缸的间隙，填料9用来密封活塞杆通过气缸的部位。
（2）传动部分它是把电动机的旋转运动转化为活塞往复
运动的一组驱动机构，包括连杆1、曲轴2、和十字头10等。
曲柄销与连杆大头相连，连杆小头通过十字头销与十字头相连，最后由十字头与活塞杆相连接。
（3）机身部分它用来支承（或连接）气缸部分与传动部分的零部件，此外还可能安装有其它辅助设备。
（4）辅助设备辅助设备系指除上述主要的零部件外，为使机器正常工作而设的相应设备。
如向运动机构和气缸的摩擦部位供润滑油的油泵和注油器；中间冷却系统3；当需求的气量小于压缩机正常供给的气量时，以使供给的气量降低的调节系统。
此外，在气体管路系统中还有安全阀、滤清器、缓冲容器等。
1.3容积式压缩机在化工领域的应用
（1）炼油：催化裂化（裂解气、空气）、重整（烃）、脱硫（氢）、
加氢；
（2）化肥：合成氨（氮、氢、空气、循环气、氨气），合成尿素（二氧化碳）；
（3）气体分离：（空气分离、制氧、制氮等）；
其他：合成纤维（乙炔、空气、二氧化碳），合成橡胶（丙烯），聚乙烯（乙烯、氧、合成气），合成甲醇（氮、氢、氧、二氧化碳）
2、感想
通过上网查找液力传动与流体机械在化工领域的应用的资料，使我们了解了一些化工领域常用的流体机械的结构和工作原理，使我们对流体机械有了更加深刻的认识，学到了书本上没有的知识，开拓了自己的眼界。
希望可以有更多的接触工程实际的机会。