液压与气压传动的基础知识
(完整版)液压与气压传动知识点重点
液压与气压传动知识点1、液压与气压工作原理：它首先通过能量转换装置（如液压泵，空气压缩机）将原动机(如电动机）的机械能转变为压力能，然后通过封闭管道，控制原件等,由另一能量转换装置(液压缸或者气缸，液压马达或气动马达）将液体（气体）的压力能转变为机械能，驱动负载，使执行机构得到所需要的动力,完成所需的运动。
2、液压与气压传动系统的组成:动力元件，执行元件，控制调节元件，辅助元件，工作介质。
3、黏性的意义：液体在外力作用下流动时,液体分子间的内聚力会阻碍其分子的相对运动，即具有一定的内摩擦力，这种性质成为液体的黏性。
常用的黏度有3种：动力黏度，运动黏度，相对黏度。
4、液压油分为3大类：石油型、合成型、乳化型。
5、液体压力有如下的特性：1、液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。
2、静止液体内任意一点的压力在各个方向上都相等。
5、液体压力分为绝对压力和相对压力。
6、真空度:如果液体中某一点的绝对压力小于大气压力，这时，比大气压小的那部分数值叫做真空度。
7、帕斯卡原理：P198、理想液体：一般把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。
9、恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化,则这种流动称为恒定流动（或定常流动、非时变流动）。
当液体整个作线形流动时，称为一维流动。
10、液流分层，层与层之间互不干扰，液体的这种流动状态称为层流.液流完全紊乱，这时液体的流动状态称为紊流。
11、临界雷诺数P23雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力对黏性力的无因次比。
当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于紊流状态；当雷诺数较小时，黏性力起主导作用，液体处于层流状态。
12、连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
13、伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
14、动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。
15、沿程压力损失：液体在等径直管中流动时，因黏性摩擦而产生的压力损失称为沿程压力损失。
液压与气压传动知识点
液压与气压传动知识点液压和气压传动是现代工业中常用的两种传动方式。
液压传动是指利用压力传递力或者运动的一种动力传动方式，而气压传动则是利用气体的压缩和膨胀来传动力或者运动的一种动力传动方式。
液压传动和气压传动都具有一定的优点和局限性，可以根据实际使用环境和需求来选择适合的传动方式。
一、液压传动的基本原理和特点：1.液压传动基本原理：液压传动使用液体介质传递力或者动力。
利用液体的不可压缩性和容量不变性，通过压力的传递来实现力或者运动的传递。
2.液压传动的特点：(1)可以传递大量的力和扭矩，具有较大的工作能力。
(2)传动平稳，无冲击。
(3)传动效率高。
(4)传动精度高。
(5)需要专门的液压系统设备，维护成本相对较高。
二、气压传动的基本原理和特点：1.气压传动基本原理：气压传动利用气体的压缩和膨胀来传递力或者动力。
通过控制气体的压力和流量来实现力或者运动的传递。
2.气压传动的特点：(1)传动部件轻便，结构简单。
(3)传动速度较快。
(4)传动力和运动平稳性相对较差。
(5)传动效率较低。
(6)需要专门的气压系统设备，维护成本相对较高。
三、液压传动和气压传动的比较：1.功能比较：(1)液压传动一般用于需要稳定传动、大功率和大扭矩传输的场合，例如大型机械设备和工程机械等。
(2)气压传动一般用于工作环境复杂、易爆炸和易燃的场合，例如石油、化工和冶金等行业。
2.优缺点比较：(1)液压传动的优点是传动平稳、效率高、精度高，但成本较高，对环境要求较高。
(2)气压传动的优点是结构简单、安全可靠，但传动力和运动平稳性较差，效率较低。
3.应用领域比较：(1)液压传动广泛应用于船舶、冶金、矿山、工程机械等领域。
(2)气压传动广泛应用于汽车、矿山、石油、化工等领域。
总结起来，液压传动和气压传动都有各自的适用场合和优缺点。
在选择传动方式时，需要根据实际工作环境、力量要求、精度要求和经济成本等方面综合考虑，选择最适合的传动方式。
(完整版)液压与气压传动知识点重点
液压与气压传动知识点1、液压与气压工作原理:它首先通过能量转换装置(如液压泵，空气压缩机)将原动机(如电动机)的机械能转变为压力能，然后通过封闭管道，控制原件等，由另一能量转换装置(液压缸或者气缸，液压马达或气动马达)将液体(气体)的压力能转变为机械能，驱动负载，使执行机构得到所需要的动力，完成所需的运动。
2、液压与气压传动系统的组成:动力元件，执行元件，控制调节元件，辅助元件，工作介质。
3、黏性的意义：液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力会阻碍其分子的相对运动，即具有一定的内摩擦力，这种性质成为液体的黏性。
常用的黏度有3种：动力黏度，运动黏度，相对黏度。
4、液压油分为3大类：石油型、合成型、乳化型。
5、液体压力有如下的特性：1、液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。
2、静止液体内任意一点的压力在各个方向上都相等。
5、液体压力分为绝对压力和相对压力。
6、真空度：如果液体中某一点的绝对压力小于大气压力，这时，比大气压小的那部分数值叫做真空度。
7、帕斯卡原理：P198、理想液体：一般把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。
9、恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化，则这种流动称为恒定流动(或定常流动、非时变流动)。
当液体整个作线形流动时，称为一维流动。
10、液流分层，层与层之间互不干扰，液体的这种流动状态称为层流。
液流完全紊乱，这时液体的流动状态称为紊流。
11、临界雷诺数P23雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力对黏性力的无因次比。
当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于紊流状态；当雷诺数较小时，黏性力起主导作用，液体处于层流状态。
12、连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
13、伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
14、动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。
15、沿程压力损失：液体在等径直管中流动时，因黏性摩擦而产生的压力损失称为沿程压力损失。
液压与气压传动知识点
1、动力粘度的物理意义是单位速度梯度下的切应力。
2、静压力的基本方程为p=p+ρgh。
3、般齿轮啮合系数ε必须大于1。
4、解决齿轮泵困油现象的方法是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。
5、溢流阀的作用有调节系统的流量，并保持系统的压力基本稳定，用于过载保护，作卸荷阀，远程调压6、液压传动是利用液体的压力能来做功的。
7、液体在管内流动时有层流和端流两种流态，液体的流态由雷诺数判断。
8、液压系统中的压力损失有局部压力损失和沿程压力损失两种。
9、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及工作介质五部分组成，各部分的作用分别为向系统提供动力源、将液压泵提供的液压能转变为机械能、对液体的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制、保证液压系统有效地传递力和运动，提高液压系统的工作性能、实现各种不同的控制功能。
其中液压泵的作用为将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能。
10、液压传动系统的调速方法有节流调速、容积调速、容积节流调速。
11、齿轮泵的瞬时流量是脉动的，齿轮泵的齿数越少，脉动率越大。
12、液压系统基本控制回路按其功能不同分方向、速度、压力控制回路。
13、油箱分总体式油箱和分离式油箱。
油箱的作用是储存油液，散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、沉淀油中的污物。
14、液压泵单位时间内排出液体的体积称为泵的流量，它的大小与泵的排量和转速有关。
15、根据节流阀在油路中的位置，节流调速回路可分为进油节流调速回路，回油节流调速回路，旁路节流调速回路。
16、当柱塞泵的柱塞数为奇数时，流量脉动系数较小。
17、单作用叶片泵通过改变定子和转子之间的偏心距来变量。
它能否实现双向变量能。
18、油液的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增加。
19、液压控制阀的作用是控制液压系统中执行元件的压力，流量和方向，可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
20、滑阀阀芯上环形槽的作用是减小径向不平衡力（防止液压卡紧）。
液压与气压传动知识点
1、液体在管道中存在两种流动状态，层流时粘性力起主导作用，紊流时惯性力起主导作用，液体的流动状态可雷诺数来判断。
2、液压传动是以液体为工作介质,利用液体的压力能来实现运动和动力传递的一种传动方式。
3、压力的表示方法：有绝对压力和相对压力。
4、液压系统中的压力取决：外负载的大小，与流量无关。
5、液压传动的动力元件是：液压泵、执行元件、液压缸。
6、液压泵都是考密封的工作容积发生变化而进行工作，属于容积泵。
7、液压泵正常工作须具备哪四个条件？试用外啮合齿轮泵说明。
答：1、应具备密封容积；2、密封容积的大小能交替变化。
泵的输油量和密封容积变化的大小及单位时间内变化的次数（变化频率）成正比；3、应有配油机构；4、吸油过程中，油箱必须和大气相通。
8、单作用叶片泵能吸压油的主要原因：存在偏心距9、变量泵中什么泵是通过改变转子和定子的偏心来实现变量？什么是泵是通过改变斜盘倾角实现变量？答：单作用叶片泵、径向柱塞泵是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，轴向柱塞泵是通过改变斜盘倾角来实现变量。
10、液压泵按其结构可分为：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。
11、齿轮泵的径向力不平衡是怎样产生的？消除径向力不平衡的措施有哪些？答：齿轮泵产生径向力不平衡的原因有三个方面：一是液体压力产生的径向力；二是齿轮传递力矩时产生的径向力。
三是困油现象产生的径向力，致使齿轮泵径向力不平衡现象加剧。
消除径向力不平衡的措施：缩小压油口的直径，使高压仅作用在一个齿到两个齿的范围，同时适当增大径向间隙；开压力平衡槽。
12、以齿轮泵为例，说明什么是困油现象？如何消除？答：在齿轮啮合时，一部分油困在两对齿轮所形成的封闭容腔内，这个容积随齿轮转动减小，后又逐渐增大，减少时会使被困油挤压产生高压，并从缝隙流出，导致油液发热，轴承等机件收到附加的不平衡负载作用；增大时造成局部真空产生气穴，这就是困油现象。
危害：使齿轮泵产生噪声并引起振动和气蚀降低容积效率，影响工作平稳性，缩短寿命。
液压与气压传动
液压系统的 基本组成
动力元件：液压泵。
执行元件：液压缸、液压马达。
控制调节元件：控制和调节液压系统的压力、 流量及液流方向的装置，如各类液压阀等。
液压传动系统组成
两次能 量转化
动力元件（液压泵）将机械能转换为液体的压力能；
对环境的适应性好。如：易燃易爆、高温场合、 食品、医药医疗。
气压传动的特点
相比之下，空气介质具有无成本、流动阻力小、较易压缩、环境适应强等特点
压力小，动力性能不如液压，执行件尺寸较大。
气压传动 的特点为
系统稳定性差、调速性能差。
某些情况气源处理装置花费大
液压传动的基本应用
工程机械
1
2 金属切削机床、压力机
液压与气动传动的工作原理
液压传动的工作原理： 如图1-1是液压千斤顶的工作原理图。提起手柄→小活塞 上移→小活塞下端油腔容积增大(形成局部真空)→单向阀 4打开→经吸油管5从油箱12中吸油; 压下手柄→小活塞下移→小活塞下腔压力升高→单向阀4 关闭，单向阀7打开→下腔的油液经管道6、单向阀7输入 油缸9的下腔→迫使大活塞8上移→顶起重物。再提手柄 吸油时→单向阀7自动关闭→油液不能倒流→保证了重物 不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液 压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如打开截止阀11→ 举升缸下腔的油液经管道10、截止阀11流回油箱→重物 就向下移动。这就是液压千斤顶的工作原理。
执行元件（液压缸、液压马达等）将液体的压力能转 化为机械能输出，以得到既定的运动和力的形式。
工作介质：通常为液压油
液压系统的 基本组成
辅助元件：如油管、管 接头、油箱、过滤器、 蓄能器和压力表等。
(完整版)液压与气压传动知识点
1、动力粘度的物理意义是单位速度梯度下的切应力。
2、静压力的基本方程为p=p o+p gh。
3、般齿轮啮合系数&必须大于1。
4、解决齿轮泵困油现象的方法是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。
5、溢流阀的作用有调节系统的流量，并保持系统的压力基本稳定，用于过载保护，作卸荷阀，远程调压6液压传动是利用液体的压力能来做功的。
7、液体在管内流动时有层流和端流两种流态，液体的流态由雷诺数判断。
8、液压系统中的压力损失有局部压力损失和沿程压力损失两种。
9、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及工作介质五部分组成，各部分的作用分别为向系统提供动力源、将液压泵提供的液压能转变为机械能、对液体的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制、保证液压系统有效地传递力和运动，提高液压系统的工作性能、实现各种不同的控制功能。
其中液压泵的作用为将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能。
10、液压传动系统的调速方法有节流调速、容积调速、容积节流调速。
11、齿轮泵的瞬时流量是脉动的，齿轮泵的齿数越少，脉动率越大。
12、液压系统基本控制回路按其功能不同分方向、速度、压力控制回路。
13、油箱分总体式油箱和分离式油箱。
油箱的作用是储存油液，散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、沉淀油中的污物。
14、液压泵单位时间内排出液体的体积称为泵的流量，它的大小与泵的排量和转速有关。
15、根据节流阀在油路中的位置，节流调速回路可分为进油节流调速回路，回油节流调速回路，旁路节流调速回路。
16、当柱塞泵的柱塞数为奇数时，流量脉动系数较小。
17、单作用叶片泵通过改变定子和转子之间的偏心距来变量。
它能否实现双向变量？能。
18、油液的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增加。
19、液压控制阀的作用是控制液压系统中执行元件的压力，流量和方向，可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
20、滑阀阀芯上环形槽的作用是减小径向不平衡力(防止液压卡紧)。
《液压与气压传动》第一章 液压传动基本知识
6.31 7.31 E 106 m2/s E
5）粘度的特性 ① 温度↑→粘度↓, 较明显, 如图1-3（下一页）。 ② 压力↑→粘度↑, 不明显
温度↑→粘度↓ 4. 其它性质 略，具体参阅教材P10。
二、对液压油液的要求
1) 合适的粘度,ν40=(15～68)×10-6 m2/s，较好的粘温特性 2) 润滑性好； 3) 质地纯净，杂质少； 4) 对金属和密封件有良好的相容性； 5) 对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性； 6) 抗泡末性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好； 7) 体积膨胀系数小，比热容大； 8) 流动点和凝固点低，闪点和燃点高； 9) 对人体无害，成本低。
恩氏粘度的定义： 是用恩氏粘度计测定。将200mL温度为t℃的被测液体 装入粘度计的容器内，使之由其下部直径为2.8mm的小 孔中流出, 测出液体流尽所需的时间t1(s)。再测出200mL 温度为20℃的蒸馏水在同一粘度计中流尽所需的时间t2 (s)。这两个时间的比值即为被测液体在t℃下的恩氏粘 度，Et t1 t2 ，一般以20℃、50℃和100℃作为测定粘 E20 E50 E 度的标准温度，分别记为 、 和 100 。 恩氏粘度与运动粘度的换算关系为
（1-4）
μ——粘性系数。 粘性动画
若以τ表示单位面积上的内摩擦力，则有
du dy
（1-5）
上式便称为牛顿内摩擦定律。 2）动力粘度μ 用牛顿内摩擦定律中的粘性系数μ 表示的粘度称为动 力粘度，又称绝对粘度。
物理意义：指在单位速度梯度下流动时单位面积上产生 的内摩擦力的大小。 du
N s 法定计量单位： Pa· 1Pa s 1 2 s m
2.静压力基本方程的物理意义 图1-5 1) 取A 点列写静压力基本方程， p po gh po g z0 z
(完整版)液压与气压传动知识总结
液压与气压传动知识总结 1、液压传动的工作原理是（帕斯卡）定律。
即密封容积中的液体既可以传递（力），又可以传递（运动）。
（帕斯卡、力、运动） 2、、液压管路中的压力损失可分为两种，一种是（沿程压力损失），一种是（局部压力损失）。
（沿程压力损失、局部压力损失） 3、液体的流态分为（层流）和（紊流），判别流态的准则是（雷诺数）。
（层流、紊流、雷诺数） 4、我国采用的相对粘度是（恩氏粘度），它是用（恩氏粘度计）测量的。
（恩氏粘度、恩氏粘度计） 5、在液压系统中，由于某些原因使液体压力突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为（液压冲击）。
（液压冲击） 6、齿轮泵存在径向力不平衡，减小它的措施为（缩小压力油出口）。
（缩小压力油出口） 7、单作用叶片泵的特点是改变（偏心距e ）就可以改变输油量，改变（偏心方向）就可以改变输油方向。
（偏心距e、偏心方向） 8、径向柱塞泵的配流方式为（径向配流），其装置名称为（配流轴）；叶片泵的配流方式为（端面配流），其装置名称为（配流盘）。
（径向配流、配流轴、端面配流、配流盘） 9、v型密封圈由形状不同的（支撑环）环（密封环）环和（压环）环组成。
（支承环、密封环、压环） 10、滑阀式换向阀的外圆柱面常开若干个环形槽，其作用是（均压）和（密封）。
（均压、密封） 11、当油液压力达到预定值时便发出电信号的液－电信号转换元件是（压力继电器）。
（压力继电器） 12、根据液压泵与执行元件的组合方式不同，容积调速回路有四种形式，即（变量泵-液压缸）容积调速回路（变量泵-定量马达）容积调速回路、（定量泵-变量马达）容积调速回路、（变量泵-变量马达）容积调速回路。
（变量泵－液压缸、变量泵－定量马达、定量泵－变量马达、变量泵－变量马达） 13、液体的粘性是由分子间的相互运动而产生的一种（内摩擦力）引起的，其大小可用粘度来度量。
温度越高，液体的粘度越（小）；液体所受的压力越大，其粘度越（大）。
液压与气压传动知识点重点
液压与气压传动知识点1、液压与气压工作原理:它首先通过能量转换装置（如液压泵，空气压缩机）将原动机（如电动机）的机械能转变为压力能，然后通过封闭管道，控制原件等，由另一能量转换装置（液压缸或者气缸，液压马达或气动马达）将液体（气体）的压力能转变为机械能，驱动负载，使执行机构得到所需要的动力，完成所需的运动。
2、液压与气压传动系统的组成:动力元件，执行元件，控制调节元件，辅助元件，工作介质。
3、黏性的意义：液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力会阻碍其分子的相对运动，即具有一定的内摩擦力，这种性质成为液体的黏性。
常用的黏度有 3 种：动力黏度，运动黏度，相对黏度。
4、液压油分为3 大类：石油型、合成型、乳化型。
5、液体压力有如下的特性：1、液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。
2、静止液体内任意一点的压力在各个方向上都相等。
5、液体压力分为绝对压力和相对压力。
6、真空度：如果液体中某一点的绝对压力小于大气压力，这时，比大气压小的那部分数值叫做真空度。
7、帕斯卡原理：P198、理想液体：一般把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。
9、恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化，则这种流动称为恒定流动（或定常流动、非时变流动）。
当液体整个作线形流动时，称为一维流动。
10、液流分层，层与层之间互不干扰，液体的这种流动状态称为层流。
液流完全紊乱，这时液体的流动状态称为紊流。
11、临界雷诺数P23雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力对黏性力的无因次比。
当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于紊流状态；当雷诺数较小时，黏性力起主导作用，液体处于层流状态。
12、连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
13、伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
14、动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。
15、沿程压力损失：液体在等径直管中流动时，因黏性摩擦而产生的压力损失称为沿程压力损失。
液压与气压传动的基础知识
环保等优点。混合传动技术能够适应不同的应用场景，满足多样化的需
求，具有广阔的应用前景。
应用领域拓展
新能源领域
随着新能源技术的不断发展，液压与气压传动技术在新能源领域的应用逐渐增多。例如， 在风能、太阳能等领域，液压与气压传动技术可以用于实现能量转换和存储，提高新能源 的利用效率。
智能制造领域
智能制造是未来制造业的发展方向，液压与气压传动技术在智能制造领域的应用将更加广 泛。例如，在自动化生产线、机器人等领域，液动。
工程机械
挖掘机、装载机、 压路机等。
军事工业
火炮操纵系统、导 弹发射车等。
农业机械
拖拉机、收割机等。
汽车工业
刹车系统、转向系 统等。
其他
机床、塑料机、冶 金设备等。
03
气压传动基础知识
气压传动的定义
气压传动是指利用空气压力来传递动力的传动方式，也称 为气压传动系统。
气压传动系统主要由气源、气动执行元件、控制元件和气 动辅助元件等部分组成。
液压传动系统主要由动力元件、执行元件、控制元件和辅助 元件组成。
液压传动的原理
基于帕斯卡原理，即施加在密闭液体 上的压力可以等值地传递到液体内部 的任何位置，并通过液体压力能实现 能量转换和传递。
液压传动系统通过将液体压力能转换 为机械能，实现直线或旋转运动，广 泛应用于各种机械、设备和装置中。
液压传动的应用
航空航天领域
航空航天领域对传动系统的高效性、可靠性和安全性要求极高，液压与气压传动技术在该 领域的应用具有较大潜力。例如，在飞机起落架、航空发动机控制系统等领域，液压与气 压传动技术可以发挥重要作用。
面临的挑战和机遇
挑战
随着新技术的发展和应用领域的拓展，液压与气压传动技术面临着诸多挑战。例如，如 何提高系统的可靠性和稳定性、降低能耗和提高效率、实现智能化和自动化控制等。
液压与气压传动的基础知识
理想液体的伯努利方程
p1
g
z1
12
2g
p2
g
z2
22
2g
c
p
2
z c
g
2g
理想液体定常流动时，液体的任一
通流截面上的总比能（单位重量液
体的总能量）保持为定值。
图2-8 伯努利方程推导简图
总比能由比压能（）p 、比位能（Z）和比动能（）2 组成，可以相互
转化。
g
2.1.6 液体静压力对固体壁面的作用力
当承受压力的固体壁面为平面时:则作用在其上
的总作用力等于压力与该壁面面积之积
F p D2 4
如果承受压力的固体壁面是曲面时:曲面上总作用
力在某一方向上的分力等于曲面在与该方向垂直平面内的投影面 积与静压力的乘积。若已知曲面上总作用力在三个坐标轴方向的 分量分别为Fx、 Fy和Fz时，总作用力的大小为：
液体的静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向 静止液体中任何一点所受到各个方向的压力都相等
2.1.2 液体静压力的基本方程
液体静压力基本方程:反映了在重力作用下静止液体中的压
力分布规律
p=po+ρ gh
p是静止液体中深度为h处的任意点上的
压力,p0 为液面上的压力，若液面为与 大气接触的表面，则p0等于大气压p。 同一容器同一液体中的静压力随着深度
2.1.1 液体的静压力
静压力: 是指液体处于静止状态时,其单位面积上所受的法向
作用力
若包含液体某点的微小面积ΔA上所作用的法向力为ΔF， 则该点的静压力p定义为：
lim p
F
A0 A
液压与气压传动知识点
1.液体的流动有两种状态，即层流和紊流，两种流动状态的物理现象可以通过一个实验观察出来，就是雷诺实验。
2.连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的表达形式3.伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的表达形式4.沿程压力损失：液体在等径直管中流动时由粘性内摩擦力所产生的损失称为沿程压力损失。
5.局部压力损失：液体流进管道的弯头，接头，突变截面以及阀口，滤网等局部装置时，流速的大小和方向会发生急剧变化，因而产生漩涡，并发生强烈的紊动现象，于是产生流动阻力，由此而造成的压力损失称为局部压力损失。
6.产生液压冲击的原因：1.一种是因液流通道迅速关闭或液流迅速转向使液流速度的大小或方向发生突然改变，由液流的惯性引起的液压冲击，2.另一种是运动的工作部件突然制动或换向，由工作部件的惯性引起的液压冲击。
7.外啮合齿轮泵的工作原理8.外啮合齿轮泵的常见问题及解决办法：1.困油现象：当齿轮旋转时，该封闭腔容积发生变化，使油液被压缩或膨胀，这种现象称为困油现象。
困油现象消除措施：封闭腔容积减小时，开设渠道排油，而封闭腔容积增大是，开设渠道对其进行补油。
通常在端盖上开设困油卸荷槽来实现与封闭腔的精确配流。
2.径向不平衡力：为了减小径向不平衡力的影响，低压齿轮泵中常采取缩小压油口的办法，使压力油仅作用在1-2个齿的范围内，以减小作用在轴承上的径向力。
同时，适当增大径向间隙，防止在压力油作用下齿顶和壳体表面接触。
3.端面泄漏及端面间隙自动补偿：高压油可通过三条途径泄漏到低压腔：一是齿面啮合线处的泄漏;二是径向间隙的泄漏;三是端面间隙的泄漏。
在保证一定容积效率的前提下提高齿轮泵的工作压力：（1.）减小径向压力.(2)增大轴与轴承刚度。
（3）自动补偿9.双作用叶片泵是定量泵，流量不可改变，特点：受力平衡，转一圈，吸压油2次。
10.单作用叶片泵是变量泵，可以改变流量，通过改变偏心距，可以改变流量。
特点：受力不平衡。
11.轴向柱塞泵：可以改变流量，流量改变：斜盘入倾角。
液压与气压传动技术液压传动基础知识
1.3 液体动力学
• 应用伯努利方程时必须注意的问题：
– （1） 断面1、2需顺流向选取（否则hw为负值）， 且应选在缓变的过流断面上。
– （2） 断面中心在基准面以上时，h取正值；反之取 负值。通常选取特殊位置水平面作为基准面。
1.3 液体动力学
• 例1-1 如图1-10所示，液体在管道内作连续流动，截面1-1 和1-2处的通流面积分别为和，在1-1和1-2处接一水银测压 计，其读数差为，液体密度为，水银的密度为，若不考虑 管路内能量损失，试求：1）截面1-1和1-2哪一处压力高？ 为什么？；2）通过管路的流量为多少？
– 液体中压力相等的液面叫等压面，静止液体的 等压面是一水平面。
•
– 当不计自重时，液体静压力可认为是处处相等 的
– 在一般情况下，液体自重产生的压力与液体传 递压力相比要小得多，所以在液压传动中常常 忽略不计。
图1-4 重力作用下的静止液体
1.2液体静力学 • 静压力方程的物理本质
– 式 中表示单位质量液体的位能，常称为位置水头；
1.3.3 伯努利方程
– 伯努利方程也称为能量方程，它实际上是流动液体 的能量守恒定律。
– 理想液体伯努利方程
• 流动液体中的能量:
– 压力能
– 位能
– 动能。
1.3 液体动力学 • 理想液体伯努利方程
• 实际液体的伯努利方程
– 式中
• α——动能修正系数动能修正系数（层流时α=2，紊流时α=1） • ——单位重量液体所消耗的能量
但在高压下或研究系统动态性能及计算远距离操纵的液压 系统时，必须予以考虑。
1.1 液压传动工作介质
3.粘度 • 液体的粘性：
– 物理本质
• 液体在外力作用下流动时,分子间的内聚力会 阻碍分子间的相对运动而产生一种内摩擦力。
液压与气压传动 02液压传动基础知识
通流截面：在流束中与所有流线正交的截面。在液压传动 系统中，液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面即 为通流截面，也称为过流断面。
3、流量和平均流速
流量—单位时间内通过某通流截面的液体的体积。 单位：m3/s，实际使用中常用L/min或mL/s 流量的计算：
对于微小流束，可以认为通流截面上各点的流速是相等的，所以通 过此微小截面的流量为
三、伯努利方程
是能量守恒定律在流动液体中的表现形式。 推导过程略 1、理想液体的伯努利方程为
p1 u1 p2 u2 z1 z2 g 2 g g 2g
2、实际液体的伯努利方程
2
2
p1
z1 g
1v1
2
2
p2
z2 g
2v2
2
2
hw g
式中α为动能修正系数，层流取2，紊流取1 hw为能量损耗
du Ft A dy
粘性系数 或粘度
动力粘度（绝对粘度）μ
牛顿内摩擦定律 du Ft A dy 两边同除以A，得
Ft du A dy
式中
μ:称为动力粘度系数（Pa· s） τ:单位面积上的摩擦力（即剪切应力） 速度梯度，即液层间速度对液层距离的变化率
物理意义 ： 当速度梯度为 1 时接触液层间单位面积上
石油型 液 压 油 乳化型 合成型
最常用的液压系统工作介质
水包油乳化液 油包水乳化液 水－乙二醇液 磷酸酯液
工作介质的污染是液压系统发生故障的主要原因。 固体 颗粒
最普遍 危害最大
1.污染物质 根据物体形 态
液体 气体
从外界侵入的水 空气
已被污染的新油
液压与气压传动基础知识
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气源装置
气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气， 气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气动 系统的重要组成部分。 系统的重要组成部分。 气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量， 气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具有 一定的净化程度。 一定的净化程度。 气源装置由以下四部分组成 气压发生装置——空气压缩机； 空气压缩机； 气压发生装置 空气压缩机 净化、贮存压缩空气的装置和设备； 净化、贮存压缩空气的装置和设备； 管道系统； 管道系统； 气动三大件。 气动三大件。
液压与气压传动技术简介
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湖南工业大学
液压与气压传动的工作原理和特征
传动分类简介 液压与气压传动是以流体（液压油液或压縮 液压与气压传动是以流体（ 空气） 空气）为工作介质进行能量传递和控制的一种 传动形式。（元件组成基本回路， 。（元件组成基本回路 传动形式。（元件组成基本回路，回路再组成 一定功能的传动系统） 一定功能的传动系统） 以液压千斤顶为例来简述液压传动的工作 液压千斤顶为例来简述液压传动的工作 原理（类比打气筒及日用洗涤用品压出装置）。 原理（类比打气筒及日用洗涤用品压出装置）。
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典 型 液 压 图 形 符 号 图
湖南工业大学
系 统 原 理
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。液 将机械能转换为流体压力能的装置。 能源装置 将机械能转换为流体压力能的装置 压泵或空气压縮机。 压泵或空气压縮机。 执行元件——将流体的压力能转换为机械能的元件。 将流体的压力能转换为机械能的元件。 执行元件 将流体的压力能转换为机械能的元件 液压缸或气缸、液压马达或气马达。 液压缸或气缸、液压马达或气马达。 控制元件——控制系统压力、流量、方 向的元件以 控制系统压力、 控制元件 控制系统压力 流量、 及进行信号转换、 及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制 元件。如溢流阀、节流阀、方向阀等。 元件。如溢流阀、节流阀、方向阀等。 辅助元件——保证系统正常工作除上述三种元件外的 辅助元件 保证系统正常工作除上述三种元件外的 装置。如油箱、过滤器、蓄能器、油雾器、消声器、 装置。如油箱、过滤器、蓄能器、油雾器、消声器、 管件等。 管件等。 工作介质—传递能量和信号 液压油、压缩空气。） 传递能量和信号， （工作介质 传递能量和信号，液压油、压缩空气。）
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2.1.4 压力的计量单位
法定单位 :牛顿/米2(N/m2)即帕（Pa）
1 MPa=106Pa
单位换算:
1工程大气压（at）=1公斤力/厘米2（kgf/m2）≈105帕 =0.1 MPa 1米水柱（mH20）=9.8×103Pa 1毫米汞柱（mmHg）=1.33×102Pa
（层流时α=2，紊流时α=1）
hw :单位重量液体所消耗的能量
伯努利方程应用实例
液压泵吸油口处的真空度是油箱 液面压力与吸油口处压力p2之差。
第二章 液压与气压传动的基础知识
静止液体的力学规律 流动液体的力学规律 管路系统流动分析 液压系统的气穴与液压冲击现象
2.1 静止液体的力学规律
液体的静压力 静压力基本方程 静压力基本方程的物理意义 压力的计量单位 压力的传递 液体静压力对固体壁面的作用力
2.1.1 液体的静压力
出现真空。此时相对压力为负值，常将这一负相对压力的绝对值
称为该点的真空度
真空度=|负的相对压力|=|绝对压力 - 大气压力|
2.1.5 压力的传递
帕斯卡原理:若在处于密封容器中静止液体的部分边界面
上施加外力使其压力发生变化，只要液体仍保持其原来的静止状 态不变，则液体中任一点的压力均将发生同样大小的变化
理想液体的伯努利方程
p1
g
z1
12
2g
p2
g
z2
22
2g
c
p
2
z c
g
2g
理想液体定常流动时，液体的任一
通流截面上的总比能（单位重量液
体的总能量）保持为定值。
图2-8 伯努利方程推导简图
总比能由比压能（p）、比位能（Z）和比动能（）2 组成，可以相
互转化。
g
Δ
Δ
Δ
图2—1重心作用下的静止液体
在重力作用下静止液体中的等压面是深度（与液面的距离）相同的水平面
2.1.3 静压力基本方程物理意义
p=p0+ρ g(z0 - z)
p+
g
z= p0
g
+
z0=C
Z:单位重量液体的位能,称位置水头 p :单位重量液体的压力能,称压力水头
g
物理意义:静止液体具有两种能量形式，即压力能与位能。这
2g
由于方程中的每一项均以长度为量纲，所以亦分别称为压力水头， 位置水头和速度水头
静压力基本方程是伯努利方程的特例
实际液体的伯努利方程
p1
g
z1
1 2g
112
p2
g
z2
1 2g
2
2 2
hw
α:动能修正系数,为截面上单位时间内流过液体所具 有的实际动能，与按截面上平均流速计算的动能之比
2.1.2 液体静压力的基本方程
液体静压力基本方程:反映了在重力作用下静止液体中的压
力分布规律
p=po+ρ gh
p是静止液体中深度为h处的任意点上的
压力,p0 为液面上的压力，若液面为与 大气接触的表面，则p0等于大气压p。 同一容器同一液体中的静压力随着深度
h的增加线性地增加
同一液体中深度h相同的各点压力都相等.
理想液体: 既不可压缩又无粘性的液体 理想气体: 可压缩但没有粘性的气体 一维定常流动: 即流场中速度与压力只是空间点
的位置的函数而与时间无关，则称流场中的流动为定 常流动。在定常流动条件下，如果通过适当选择坐标 （包括曲线坐标）后，使流速与压力只是一个坐标的 函数，则称这样的流动为一维定常流动
液压传动是依据帕斯卡原理
实现力的传递、放大和方向
变换的
液压系统的压力完全决定于
外负载
图2-4帕斯卡原理应用
2.1.6 液体静压力对固体壁面的作用力
当承受压力的固体壁面为平面时:则作用在其上
的总作用力等于压力与该壁面面积之积
F p D2 4
如果承受压力的固体壁面是曲面时:曲面上总作用
2.1.4 压力的计量单位
相对压力（表压力）:
以大气压力为基准，测量所得的压力
表压力
是高于大气压的部分
绝对压力:
绝对压力 p
真空度
以绝对零压为基准测得的压力
绝对压力 p=0
绝对压力=相对压力 + 大气压力
绝对压力 图2—2 绝对压力、相对压力和真空度
真空度:如果液体中某点的绝对压力小于大气压力，则称该点
图2—7 流线、流束与通流截面
2.2.1 基本概念
流动液体中的压力和能量: 由于存在运动，所以
理想流体流动时除了具有压力能与位能外，还具有动能。即流动 理想流体具有压力能，位能和动能三种能量形式
单位重量的压力能:
p
g
单位重量的位能: Z
单位重量的动能:
2
2g
2.2.2 连续性方程:质量守恒定律在
力在某一方向上的分力等于曲面在与该方向垂直平面内的投影面 积与静压力的乘积。若已知曲面上总作用力在三个坐标轴方向的 分量分别为Fx、 Fy和Fz时，总作用力的大小为：
1
F (FX2 FY2 FZ2 ) 2
2.2 流动液体的力学规律
基本概念 连续性方程 伯努利方程
2.2.1 基本概念
静压力: 是指液体处于静止状态时,其单位面积上所受的法向
作用力
若包含液体某点的微小面积ΔA上所作用的法向力为 ΔF，则该点的静压力p定义为：
lim p
F
A0 A
若法向力F均匀地作用在面积A上，则压力可表示为:
p F A
2.1.1 液体的静压力
静压力的特性:
液体的静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向 静止液体中任何一点所受到各个方向的压力都相等
流动液体情况下的具体应用
q=A=常数
不可压缩流体作定常流动时，通过流束（或管道）的 任一通流截面的流量相等
通过通流截面的流速则与通流截面的面积成反比
2.2.3 伯努利方程(能量方程):
能量守恒定律在流动液体中的表达形式
理想液体的伯努利方程 实际液体的伯努利方程 伯努利方程应用实例
2.2.1 基本概念
通流截面:在流场中作一面。若该面与通过面上的每一条流
线都垂直，则称该面为通流截面
流量:单位时间内流过某通流截面的流体体积
q AdA
q A
法定单位: 米3/秒(m3/s)
工程中常用升/分（L/min）
通流截面上的平均流速:
q AdA A
q A