液压系统中的空穴现象和液压冲击
空穴现象
减小液压冲击的措施
• • • • • a.延长阀门关闭时间和运动部件制动的时间。 b. 限制液体的流速和运动部件的运动速度。 c. 适当加大管道直径，缩短管路长度。 d. 设置缓冲装置，或采用软管。 e. 在液压系统中设置蓄能器或安全阀。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ穴现象
• 1）空气的分离压：在一定温度下，当油的压
力低于某个值时，溶于油中的空气就会迅速地 从油中分离出来，产生大量气泡。这个压力称 为液压油在该温度下的空气分离压。 • 饱和蒸气压：当液压油在某温度下的压力 低于一定数值时，油液本身迅速汽化，即油从 液态变为气态，产生大量油的蒸气气泡，这时 的压力称为液压油在该温度下的饱和蒸汽压。 • 气蚀：当附着在金属表面上的气泡破灭时， 所产生的局部高温和高压使金属剥落，从而使 表面粗糙或出现海绵状小洞穴，这种现象称为 气蚀。 •
• 空穴现象：在液体流动中，某点处的压力低 于空气分离压而产生大量气泡的现象，称为 空穴现象。 • 2) 减少空穴现象的措施 • a. 减小阀孔前后的压差。 • b. 正确合理设计液压系统的结构参数。 • c. 提高零件的机械强度。
2.6液压冲击和空穴现象 2.6液压冲击和空穴现象
（2）空穴现象： 如果液压系统中发生了空穴现象,液体中的气泡随 着液流运动到压力较高的区域时,气泡在较高压力作用下 将迅速破裂,从而引起局部液压冲击,造成噪音和振动,另 一方面,由于气泡破坏了液流的连续性,降低了油管的通 油能力,造成流量和压力的波动,使液压元件承受冲击载 荷,影响其使用寿命。同时气泡中的氧也会腐蚀金属元件 的表面,我们把这种因发生空穴现象而造成的腐蚀叫汽蚀。 在液压传动装置中,汽蚀现象可能发生在油泵、管 路以及其它具有节流装置的地方,特别是油泵装置,这种 现象最为常见。 汽蚀现象是液压系统产生各种故障的原因之一,特 别在高速、高压的液压设备中更应注意。
第三章 液压流体力学基础(3)
Re
4vR
2v xv 2 Cr 2
Re>1000可认为是常数，流 量系数Cd=0.67~0.74，阀 口有倒角时Cd=0.8~0.9
Re> 1000 可认 为是 常数
锥阀的流量计算式：
2p Cd dmxv sin 2p
q CdA0
其中： A0 dmh dmxv sin d1 d 2 dm 2 Cd 0.77 ~ 0.82
1、平行平板缝隙
压差流动下的流量： bh3 q p 12l 作剪切流动的流量（相 对运动）： 1 q vA u0bh 2 bh3 1 总流量：q p u0bh 12l 2
结论：缝隙的流量与缝隙值的三次方成正比，说明元件缝隙对 对泄漏影响很大。
u0
2、同心环缝隙流量
P1
3、阀腔的通流面积： A
4
(D2 d 2 )
例题3-13
• 图示圆柱形阀芯， D=2cm，d=1cm。 压力油在阀口处的 压力降为 △p1=3×105Pa， 4、动量定理： 在阀腔a点到b点的 F q( 2v 2 1v 1)；紊流时， 1、 2 1 压力降 在水平方向上, 液体受力： △p2=0.5×105Pa， Fx q(v 2 cos 90 v1 cos ) qv1 cos （向右） 油的密度 5、根据作用于反作用，阀芯受力： 3 ρ=900kg/m ,通过 F 1 - Fx qv1 cos （向左） 阀口的角度α=69°， 流量系数Cd=0.65，6、阀腔压力降对阀芯的作用力： 求油液对阀芯的作 F 2 ( pa pb) A;向右 用力。 7、液流对阀芯总的作用力：
最全的液压名词术语解释
液压名词术语解释----------液动力：流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力液压卡紧现象：当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。
1.粘度：液体在外力作用下流动时，分子间聚力的存在使其流动受到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，该特性称为粘性。
2. 条件粘度：（相对粘度）是根据特定测量条件制定的。
运动粘度：动力粘度μ和该液体密度ρ之比值。
3. 恩氏粘度：表示的实际上只是与运动粘度成一定关系的值。
4. 理想液体：既无粘性又不可能压缩的假想液体称为理想液体。
5. 电液伺服阀：是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。
6. 真空度:如果液体中某点处的绝对压力小于大气压力，这时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值，称为真空度。
7. 气穴现象:液压系统中，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中得空气就会游离出来，时液体产生大量的气泡，这种现象称为气穴现象。
8. 液压阀:是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，可分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。
9. 节流调速回路：通过改变回路中流量控制元件通留截面的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。
10. 容积调速回路：通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运动速度的。
11. 临界雷诺数：液流由层流转变为湍流时的雷诺数和由湍流转变为层流的雷诺数是不同的，后者数值小。
所以一般用后者作为判断流动状态的依据，称为临界雷诺数，记做Recr，小于该值时为层流，大于该值为湍流。
12. 液压传动优缺点：优点1）在同等体积下，液压装置比电气装置产生更大的动力。
2）液压装置比较稳定。
3）液压装置能在大范围内实现无极调速，它还可以在运行的过程中进行调速。
4）液压传动易于对液体压力、流量或流动方向进行调节或控制。
液压基本原理
压差流动
环状缝隙
剪切流动
1） 通过平行平板缝隙的流量
2）圆柱环形间隙的流量
1、
空穴（气穴）现象
空穴现象： 液压系统中，由于某种原因（如速度 突变），使压力降低而使气泡产生的现象 产生原因： 压力油流过节流口、阀口或管道狭缝 时，速度升高，压力降低；液压泵吸油管道较小， 吸油降低。
（ 2） 流线、流管和流束 流线--流场中的曲线 流管--由任一封闭曲线上的流线所组成的表面 流束--流管内的流线群
（3）通流截面、流量和平均流速 通流截面：在流束中与流线正交的截面（垂直于液体 流动方向的截面） 流量：单位时间内流过某通流截面的液体的体积qv 平均流速：通流截面上各点流速均匀分布（假想） q = V/t = Al/t = Au
(1) 作用在平面上的总作用力 P = pA 如： 液压缸，若设活塞直径为D,则 P = pA = p(πD2/4) (2) 作用在曲面上的总作用力 Fx = pAx
结论：曲面在某一方向上所受的作用力，等于液体压力与曲面在该方向的垂直 投影面积之乘积
例：液压缸缸筒受力分析 设 缸筒半径为r，长度为l，取一微小窄条面积为： dA = lr dθ 液体作用在dA上的力dFx为 dFx = dFCOSθ = pdACOSθ = plCOSθdθ 缸筒右半壁的水平作用力为 Fx = ∫π/2-π2 dFx =∫π/2-π/2 plrCOSθdθ = 2plr = pAx
研究内容： 研究液体处于静止状态的力学规律和 这些规律的实际应用。 研究对象：静止液体，所谓静止液体是指液体内 部质点之间没有相对运动，至于液体整体完全可 以象刚体一样做各种运动。
定义：液体单位面积上所受的法向力，物理学中称压强， 液压传动中习称压力 特性：（1）垂直并指向于承压表面 ∵ 液体在静止状态下不呈现粘性 ∴ 内部不存在切向剪应力而只有法向应力 （2）各向压力相等 ∵ 有一向压力不等，液体就会流动 ∴ 各向压力必须相等
液压传动的空穴现象
液压传动的的空穴现象在液压传动中，由于流速增加引起压力降低而产生气泡的现象，叫空穴现象。
液体在温度一定时，有一个饱和蒸气压，即液体分子的汽化和液化过程处于平衡状态时的压力。
在某一温度下，当液体的压力小于该液体的饱和蒸气压时，此液体就要沸腾而汽化。
例如，水在一个大气压力下，当温度达到100oC时便沸腾而汽化。
当温度为20℃时，水的饱和蒸气压力为17. 54mmHg;而油的饱和蒸气压比水低得多，例如20号汽轮机油在温度为20C时的饱和蒸气压为13.5×10 -3mmHg，也就是说在温度达到沸点或油压低于油的饱和蒸气压时，油就要沸腾而汽化，并产生大量气泡。
在液压系统中，容易产生空穴现象的区域有：液压泵的吸油腔，因为该区存在真空度，也就是说，该吸油腔的绝对压力小于一个大气压力；液流经狭小的缝隙如节流口，因为流速增高，压力降低。
当这些区域的压力降低很多，达到或低于空气分离压力时，溶于油中的空气即从油液中游离出来形成气泡。
当继续降低到饱和蒸气压力以下时，液压油即汽化沸腾而产生大量气泡。
若油液中产生了空穴现象，气泡随着油液流到压力高的区域，气泡在高压油作用下迅速破裂，并又凝结成液体而使体积减小，形成真空，四周的高压油液便以高速流来补充。
由于这一过程是发生在一瞬间，因此又引起剧烈的局部液压冲击，压力和温度都急剧升高。
这种液压冲击将引起系统的振动和噪声。
此外，在气泡凝结区域的管壁或其他液压元件表面，因长期受冲击力和高温作用，及液体中游离出来的空气含有氧气从而使零件表面产生腐蚀。
这种因空穴现象而产生的零件腐蚀，称为气蚀。
当液压泵的吸油腔发生空穴现象时，除产生振动与噪声外，还会使泵产生吸空现象，将空气带人液压系统中，这不仅降低了泵的流量，还会造成流量和压力的波动等。
所以对开式油箱来说，液压泵的吸油既要求有真空度但又不能过大。
这就要求泵的吸油腔的阻尼应尽量小。
在设计液压元件和管路时，应尽量避免油道狭窄或急转弯，以防止产生低压区。
2-6液压冲击和空穴现象
液压油和液压流体力学
液压冲击和空穴现象
第六节
一、液压冲击 1、液压冲击
在液压系统中，由于阀门的突然关闭、运动部件的制 动或液压元件的误动作而造成的液压系统中某一点处的压 力在某一瞬时急剧升高，形成一压力脉冲峰值的现象称为 液压冲击。 2、液压冲击的成因 液流突然停止运动时产生的液压冲击
第2章
在液流中，如果某点的压力低于当时温度下油液的空 气分离压时，溶解在油液中的空气将迅速大量地分离出来， 形成气泡；如果某电的压力低于当时温度下油液的饱和蒸 气压时，不但溶解在油液中的空气将大量分离出来，而且 油液本身也将沸腾、汽化，产生大量气泡，这些气泡夹杂 在油液中便产生气穴，使充满管道或液压元件中的油液成 为不连续状态，这种现象称为空穴现象。
第2章
4、预防措施
第六节 液压冲击和空穴现象
• 增加管道内径，以减少管道中液流速度，从而减少转变成 压力能的动能 • 尽可能延缓或加长执行元件（运动部件）还向或制动的时 间，如采用具有缓冲措施的液压缸结构。
• 选择动作灵敏，响应较快的液压元件。
二、空穴现象 1、空穴现象
第2章
第六节 液压冲击和空穴现象
液压系统中某些液压元件动作失灵或不灵敏产生的液压冲击
• 当溢流阀液压系统中作安全阀使作。对系统起过载保护时， 若系统过载时安全阀不能及时打开（动作不灵敏）或根本打不 开（动作失灵），将导致系统管道压力急剧升高，从而产生液 压冲击。
3、液压冲击的危害 • 液压冲击产生时。系统压力在短时间内达到很高值，要比正 常压力大几倍甚至十几倍，并产生激烈的噪声和振动，不但影 响传动的精度和加工质量，而且还会损坏密封装臵，降低设备 的使用寿命。 • 造成某些液压元件误动作，因此而损坏设备。
液压传动复习题及参考答案(五到七)
液压部分复习题答案五、简答1、什么是“双联泵”?答：双联泵是由两个单级叶片泵装在一个泵体内在油路上并联组成的液压泵。
2、为什么称单作用叶片泵为非卸荷式叶片泵？答：单作用叶片泵转子每转一周，每个油腔吸油一次压油一次，其吸油腔和压油腔各占一侧，使转子和转子轴所受径向力不平衡，故称其为非卸荷式叶片泵。
3、什么是真空度？答：如果液体中某点处的绝对压力小于大气压力，这时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值，称为真空度。
4、绘图说明绝对压力、相对压力、真空度三者的关系。
解：绝对压力、相对压力、真空度三者的关系：5、什么是换向阀的中位机能?答：三位换向阀阀芯在中位时各油口的连通情况称为换向阀的中位机能。
6、为什么调速阀能使执行元件的速度稳定?答：调速阀由节流阀和减压阀组合而成，当系统负载发生变化时，减压阀可以对节流阀阀口前后的压力差进行调节，使节流阀阀口前后的压力差始终保持不变，稳定通过节流阀阀口的流量，从而保证了执行元件的速度稳定。
7、什么是液压基本回路？答：液压基本回路就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。
8、蓄能器有哪些用途?答：①用作辅助动力源和应急动力源；②保持系统压力；③吸收流量脉动，缓和压力冲击，降低噪声。
10、什么是变量泵？答：排量可以改变的液压泵称为变量泵。
11、背压回路与平衡回路有何区别？（4分）答：背压回路的目的在于提高液压执行元件的运动平稳性，适用于任何形式布局的液压执行元件；平衡回路主要适用于垂直或倾斜布置的液压执行元件，以防止运动部件因自重而下落。
9、写出理想液体的伯努利方程，并说明它的物理意义。
答：g v z gp gv z gp 2222222111++=++ρρ意义：理想液体作定常流动时，也六种任意截面处液体的总水头由压水水头、位置水头和速度水头组成，三者之间可互相转化，但总和不变。
12、什么是平衡式液压泵？答：径向受力平衡的液压泵称为平衡式液压泵。
2.7空穴现象与液压冲击1
v ∆ pA = ρ Al t1
整理后得：
∆p = ρl
式中：c=l/t1，为压力冲击波在管中的传播速度。
v = ρ cv t1
(2.89)
若流速v不是突然降为零，而是降为v1，可写成
∆ p = ρ c ( v − v1 )
适合于当阀门关闭时间t＜tc时的突然关闭； 当t＞tc时，阀门不是突然关闭，此时压力峰值较小，这时的冲击称为间 接冲击，其Δp值可按下式计算
∆ p = ρ c ( v − v1 )
tc t
（2）运动部件制动时的液压冲击 设总质量为Σm的运动部件在制动时的减速时间为Δt，速度减小值 为Δv，液压缸有效面积为A，则根据动量定理得
∑ M ∆v ∆p =
A∆tBiblioteka 4．减小压力冲击的措施（1）尽可能延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。 （2）正确设计阀口，限制管道流速及运动部件速度，使运动部件制动 时速度变化比较均匀。 （3）在某些精度要求不高的工作机械上，使液压缸两腔油路在换向阀 回到中位时瞬时互通。 （4）适当加大管道直径，尽量缩短管道长度。 加大管道直径不仅可以降低流速，而且可以减小压力冲击波速度c值； 缩短管道长度的目的是减小压力冲击波的传播时间tc； （5）采用软管，增加系统的弹性，以减少压力冲击。
采取的措施： 3. 采取的措施：
（1）减小孔口或缝隙前后的压力降。 （2）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（如及时清洗过滤器或更换滤芯 等）。 （3）管路要有良好的密封，防止空气进入。 （4）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， 减小零件表面糙度值等。
3．冲击压力
冲击压力 式中：
p max = p + ∆ p
液压基础知识
• 液控单向阀
2021年1月9日星期六
液控单向阀
4．1 方向控制阀（direction control valves）
2021年1月9日星期六
4．1 方向控制阀（direction control valves）
4．1．2 换向阀：换向阀是利用阀芯对阀体的 相对位置改变来控制油路接通、关断或改 变油液流动方向。一般以下述方法分类。
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
法定单位: 米q3/秒A(dmA 3/s) q A
工程中常用升/分（L/min）
• 通流截面上的平均流速:
q AdA A
q A
图2—7 流线、流束与通流截 面
• 流量控制阀及应用
• 叠加阀/插装阀
4．1 方向控制阀（direction control valves）
方向控制阀是通过控制液体流动的方向来操纵执行元件的运动，如液 压缸的前进、后退与停止，液压马达的正反转与停止等。
4．1．1 单向阀 单向阀（Check valve）使油只能在一个方向流动，反方向则堵塞。
• 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
1bar ≈ 0.1 Mpa=14.5psi
• 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
液压冲击和空穴现象幻灯片PPT
一般，依阀门闭时间常把液压冲击分为两种：
当阀门关闭时间
t tc
2l c
时，称为直接液压冲击（又称完全冲击）。
当阀门关闭时间
2l t tc c
，称为间接液压冲击（又称不完全冲击）。
此时压力升高值比直接冲击时小。 prmaxcvttc
(2-124）
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上海电机学院高职学院
液压传动
第二章 液压传动根底
各种情况下关闭液流通道时管内液压冲击的压力升高值归纳于表 2-20。
表2-20 关闭液流通道时管内液压冲击的压力升高值
阀心关闭情况 暖时全部关闭液流（t≤tc）（ v＇=0） 瞬时部分关闭液流（t≤tc）（v＇≠0） 逐渐全部关闭液流（t≤tc）（v＇=0） 逐渐全部关闭液流（t≤tc）（v＇≠0）
1〕减小阀孔口前后的压差，一般希望其压力比p1/p2＜3.5。
2〕正确设计和使用液压泵站
3〕液压系统各元部件的连接处要密封可靠，严防空气侵入。 4〕采用抗腐蚀能力强的金属材料，提高零件的高职强度，减小零
件外表粗糙度值。
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图2-41 运动部件制动 引起的液压冲击
设运动部件在制动时的减速时间为Δt，速度的减小值为Δv，那么 根据动量定律可近似地求得左腔内的冲击压力Δp，由于
p A t m v
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液压基础知识
液压基础知识一、 液压传动：是以液体（通常是油液）作为介质，利用液体压力来传递和控制的一种方式。
二、 液压系统由以下五部分组成：1. 动力元件：动力元件即泵，它将原动机输入的机械能转换成流体介质的压力能。
其作用是为系统提供压力油，是系统的动力源。
2. 执行元件：是液压缸或液压马达，它将液压能转换成为机械能的装置。
其作用是在压力油的推动下输出力和速度（或力矩和转速），以驱动工作部件。
3. 控制元件：包括各种阀类，这类元件的作用是用以控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向。
以保证执行元件完成预定的动作。
4. 辅助元件：包括油箱、油管、过滤器以及各种指示器和控制仪表等。
作用是提供必要条件使系统得以正常工作和便于监测。
5. 工作介质：工作介质即传动液体，通常称为液压油。
液压系统就是通过工作介质实现运动和动力传动。
三、 液压油的物理性质： 1. 密度：vm=ρ 式中：-m 体积v 时，液体的质量，单位：kg; -v 液体体积，单位：3m-ρ液体密度，单位：3/m kg2. 可压缩性：液体受压力作用而发生体积减小的性质称为液 （1） 可压缩性。
体积压缩系数k 表示：VV P k ∆⋅∆-=1 式中：-∆P 液体的压力变化，单位：Pa ；-∆V 液体被压缩后，其体积的变化量，单位：3m ； -V 压缩前的体积，单位：3m 。
（2） 液体体积弹性模量，用K 表示： V VP k K ⋅∆∆-==1 K 表示液体产生单位体积相对变化量所需要的压力增量，其单位为Pa ，在实际运用中，常用K 值说明液体抵抗压缩能力的大小。
矿物油的液体的体积弹性模量为Pa K 910)2~4.1(⨯=，数值很大，故对于一般液压系统，可不考虑油液的可压缩性，即认为油液是不可压缩的。
3. 粘性：（1） 粘性的意义：液体在外力作用下发生流动趋势时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生的一种内摩擦力。
这一特性称为液体的粘性。
液压传动的基础知识的同步练习答案
液压传动的基础知识的同步练习答案(答案)一、判断1．液压传动装置本质上是一种能量转换装置。
（√）2．液压传动具有承载能力大，可实现大范围内无级变速和获得恒定的传动比。
（×）3．液压泵输出的压力和流量应等于液压缸等执行元件的工作压力和流量。
（×）4．液压传动中，作用在活塞上的推力越大，活塞运动的速度越快。
（×）5．油液在无分支管路中稳定流动时，管路截面积大的地方流量大，截面积小的地方流量小。
（×）6．液压系统中某处有几个负载并联时，压力的大小取决于克服负载的各个压力值中的最小值（√）7．习题图1-1所示的充满油液的固定密封装置中，甲、乙两个用大小相等的力分别从两端去推原来静止的光滑活塞，那么两活塞将向右运动。
（√）a）b）习题图1-1 习题图1-28．习题图1-2两系统油缸尺寸相同，活塞匀速运动，不计损失，试判断下列概念：（1）图b活塞上的推力是图a活塞上推力的两倍；（√ ）（2）图b活塞上的运动速度是图a活塞运动速度的两倍；（×）（3）图b缸输出的功率是图a缸输出功率的两倍；（√ ）（4）若考虑损失，图b缸压力油的泄漏量大于a缸压力油的泄漏量。
（√ ）9．实际的液压传动系统中的压力损失以局部损失为主。
（√ ）10．驱动液泵的电动机所需功率应比液压泵的输出功率大。
（√ ）11．液压传动系统的泄漏必然引起压力损失。
（√）12．油液的粘度随温度而变化。
低温时油液粘度增大，液阻增大，压力损失增大；高温时粘度减小，油液变稀，泄漏增加，流量损失增加。
（√）二、选择1．液压系统的执行元件是（ C ）。
A．电动机B．液压泵C．液压缸或液压马达D．液压阀2．液压系统中液压泵属（ A ）。
A．动力部分B．执行部分C．控制部分D．辅助部分3．液压传动的特点有（ B ）A．可与其他传动方式联用，但不易实现远距离操纵和自动控制B．可以在较大的速度范围内实现无级变速C．能迅速转向、变速、传动准确D．体积小、质量小，零部件能自润滑，且维护、保养和排放方便4．当液压系统中有几个负载并联时，系统压力取决于克服负载的各个压力值中的（ A ）A．最小值B．额定值C．最大值D．极限值5．活塞（或液压缸）的有效作用面积一定时，活塞（或液压缸）的运动速度取决于（ C ）A．液压缸中油液的压力B．负载阻力的大小C．进入液压缸的油液流量D．液压泵的输出流量6．在静止油液中（D ）A．任意一点所受到的各个方向的压力不相等B．油液的压力方向不一定垂直指向承压表面C．油液的内部压力不能传递动力D ．当一处受到压力作用时，将通过油液将此压力传递到各点，且其值不变7．油液在截面积相同的直管路中流动时，油液分子之间、油液与管壁之间摩擦所引起的损失是（ A ）A ．沿程损失B ．局部损失C ．容积损失D ．流量损失8．在习题图1-3所示液压缸中，活塞截面积A 1、活塞杆截面积A 2、活塞运动速度υ为已知。
液压原理基础知识2
2.1 液压油的主要性质
1. 粘性
2. 可压缩性
1. 粘性
1. 粘性
粘性 液体分子之间存在内聚力，液体在外力作用下流动 时，液体分子间的相对运动导致内摩擦力的产生，液体 流动时具有内摩擦力的性质被称为粘性。 粘度 液体粘性的大小 牌号 粘度是液压油划分牌号的依据
举例：N32液压油，是指这种油在40℃温度时的运动粘 度平均值为32mm2/s。
举例说明
如图所示液压千斤顶中，F是手 掀动手柄的力，假定F=300N， 两活塞直径分别为D=20mm， d=10mm，试求： (1) 作用在小活塞上的力F1； (2) 系统中的压力p； (3) 大活塞能顶起重物的重量G； (4) 大、小活塞的运动速度之比 v1/v2。
G 27 D F1 d 540 F
液压油的选用
液压油有很多品种，可根据不同的使用场合选用合适 的品种，在品种确定的情况下，最主要考虑的是油液的粘 度，其选择考虑的因素如下。 （1）液压系统的工作压力：工作压力较高的系统宜选用粘度 较高的液压油，以减少泄漏；反之便选用粘度较低的油。 例如，当压力p = 7.0～20.0Mpa时，宜选用N46～N100的液 压油；当压力p＜7.0Mpa时宜选用N32～N68的液压油。 （2）运动速度：执行机构运动速度较高时，为了减小液流的 功率损失，宜选用粘度较低的液压油。 （3）液压泵的类型：在液压系统中，对液压泵的润滑要求苛 刻，不同类型的泵对油的粘度有不同的要求，具体可参见 有关资料。 （4）工作环境温度高时选用粘度较高的液压油，减少容积损 失。
液压冲击和空穴现象
（2）空穴现象：
如果液压系统中发生了空穴现象,液体中的气泡随着液流运动到压 力较高的区域时,气泡在较高压力作用下将迅速破裂,从而引起局部液压
液压传动名词解释
液动力：流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力液压卡紧现象：当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。
1.粘度：液体在外力作用下流动时，分子间聚力的存在使其流动受到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，该特性称为粘性。
2.条件粘度：（相对粘度）是根据特定测量条件制定的。
运动粘度：动力粘度卩和该液体密度P之比值。
3.恩氏粘度：表示的实际上只是与运动粘度成一定关系的值。
4.理想液体：既无粘性又不可能压缩的假想液体称为理想液体。
5.电液伺服阀：是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。
7.真空度:如果液体中某点处的绝对压力小于大气压力，这时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值，称为真空度。
8.气穴现象:液压系统中，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中得空气就会游离出来，时液体产生大量的气泡，这种现象称为气穴现象。
9.液压阀:是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，可分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。
10.节流调速回路：通过改变回路中流量控制元件通留截面的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。
11.容积调速回路：通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运动速度的。
12.临界雷诺数：液流由层流转变为湍流时的雷诺数和由湍流转变为层流的雷诺数是不同的，后者数值小。
所以一般用后者作为判断流动状态的依据，称为临界雷诺数，记做Recr,小于该值时为层流，大于该值为湍流。
13.液压传动优缺点：优点1）在同等体积下，液压装置比电气装置产生更大的动力。
2）液压装置比较稳定。
3）液压装置能在大范围内实现无极调速，它还可以在运行的过程中进行调速。
4）液压传动易于对液体压力、流量或流动方向进行调节或控制。
5）液压装置易于实现过载保护。
空穴现象和液压冲击
空穴现象和液压冲击在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象，称为空穴现象。
在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。
一、油液的空气分离压和饱和蒸气压1、过饱和状态在一定的温度下，如压力降低到某一值时，过饱和的空气将从油液中分离出来形成气泡，这一压力值称为该温度下的空气分离压。
当液压油在某温度下的压力低于某一数值时，油液本身迅速汽化，产生大量蒸气气泡，这时的压力称为液压油在该温度下的饱和蒸气压。
一般来说，液压油的饱和蒸气压相当小,比空气分离压小得多，因此，要使液压油不产生大量气泡，它的压力最低不得低于液压油所在温度下的空气分离压。
2、空穴现象举例1）、节流口处的空穴现象2）、液压泵的空穴现象液压泵吸油管直径太小时、或吸油阻力太大、或液压泵转速过高。
由于吸油腔压力低于空气分离压而产生空穴现象。
形成气泡∙危害：这些气泡随着液流流到下游压力较高的部位时，会因承受不了高压而破灭，产生局部的液压冲击，发出噪声并引起振动，当附着在金属表面上的气泡破灭时，它所产生的局部高温和高压会使金属剥落，使表面粗糙，或出现海绵状的小洞穴。
∙这种固体壁面的腐蚀、剥蚀的现象称为气蚀。
3、减小空穴现象的措施在液压系统中的任何地方，只要压力低于空气分离压，就会发生空穴现象。
为了防止空穴现象的产生，就是要防止液压系统中的压力过度降低，具体措施有：（1）减小流经节流小孔前后的压力差，一般希望小孔前后压力比小于3.5。
（2）正确设计液压泵的结构参数，适当加大吸油管内径。
（3）提高零件的抗气蚀能力，增加零件的机械强度，采用抗腐蚀能力强的金属材料，减小零件表面粗糙度等。
二、液压冲击1、液压冲击产生的原因当阀门K瞬间关闭时，管道中便产生液压冲击液压冲击的实质主要是管道中的液体因突然停止运动而导致动能向压力能的瞬时转变。
另外液压系统中运动着的工作部件突然制动或换向时，由工作部件的动能将引起液压执行元件的回油腔和管路内的油液产生液压激振，导致液压冲击。
液压基础理论知识大全单选题100道及答案解析
液压基础理论知识大全单选题100道及答案解析1. 液压系统中的压力取决于（）A. 流量B. 负载C. 功率D. 速度答案：B解析：液压系统中的压力取决于负载。
2. 液压油的黏度随温度升高而（）A. 升高B. 降低C. 不变D. 先升高后降低答案：B解析：液压油的黏度随温度升高而降低。
3. 在液压系统中，（）是控制和调节液体压力、流量和方向的元件。
A. 动力元件B. 执行元件C. 控制元件D. 辅助元件答案：C解析：控制元件用于控制和调节液压系统中的液体压力、流量和方向。
4. 液压泵能实现吸油和压油，是由于泵的（）变化。
A. 动能B. 压力能C. 密封容积D. 流动方向答案：C解析：液压泵通过密封容积的变化实现吸油和压油。
5. 下列不属于液压泵的是（）A. 齿轮泵B. 叶片泵C. 柱塞泵D. 液压缸答案：D解析：液压缸是执行元件，不是液压泵。
6. 液压系统中，（）的作用是将液体的压力能转换为机械能。
A. 液压泵B. 液压缸C. 液压阀D. 油箱答案：B解析：液压缸将液压能转换为机械能，实现直线运动。
7. 流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式。
A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理答案：C解析：流量连续性方程体现了质量守恒定律。
8. 伯努利方程是（）在流体力学中的表达形式。
A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理答案：A解析：伯努利方程反映了能量守恒定律。
9. 单作用叶片泵的叶片数一般为（）A. 奇数B. 偶数C. 质数D. 合数答案：A解析：单作用叶片泵的叶片数通常为奇数，以减小流量脉动。
10. 双作用叶片泵的叶片数一般为（）A. 奇数B. 偶数C. 质数D. 合数答案：B解析：双作用叶片泵的叶片数一般为偶数。
11. 轴向柱塞泵改变排量的方法是（）A. 改变斜盘倾角B. 改变柱塞个数C. 改变柱塞直径D. 改变缸体转速答案：A解析：轴向柱塞泵通过改变斜盘倾角来改变排量。
液压传动基础知识—液压冲击和空穴现象
在液压系统中，当油路突然关闭或换向时，会产生急剧的压力升高，我 们把这种现象称为液压冲击。
2 液压冲击形成的原因
液压速度的急剧变化；
高速运动工作部件的惯性力；
某些液压元件反应动作不够灵敏。
2.3液压冲击和空穴现象
3 液压冲击的危害
产生液压冲击时，系统中的压力瞬间就要比正常压力大好 几倍，特别是在压力高、流量大的情况下，极易引起系统的振 动、噪音甚至使导管或某些液压元件的损坏，既影响系统的工 作质量又会缩短其使用寿命。例如在液压冲击下可能使某些液 压元件（压力继电器、顺序阀等）产生误动作而损坏设备。
2.3液压冲击和空穴现象 4 避免液压冲击的主要方法
01 尽量延长阀门关闭和 运动部件制动换向的时间；
03 正确设计阀口，限制管 道流速及运动部件速度，使 其制动时速度变化平稳。
02 在冲击区附近安装卸 荷阀、蓄能器等缓冲装置；
2.3液压冲击和空穴现象
01
空穴 02 现象部位 空穴现象的危害 为避免空穴现象而采取的措施
冲击，产生噪音和振动；
2.3液压冲击和空穴现象
2 另一方面，由于气泡破坏了液流的连续性，降低了油管的通油能 力，造成流量和压力的波动，会使液压元件承受冲击载荷，影响其使 用寿命。
3 另外，气泡中的氧还会腐蚀金属元件的表面，这种因空穴现象而 引起的金属表面的腐蚀称为气蚀。
2.3液压冲击和空穴现象 04 为避免空穴现象而采取的措施
01 减小孔口或缝隙前后的压力降； 02 降低液压泵的吸油高度，适当加大吸油管的直径； 03 管路要有良好的密封性，防止空气进入； 04 采用抗腐蚀性能好的金属材料，降低零件表面的粗糙度。
2.3 液压冲击和空穴现象
160空穴现象
空气分离压： 在一定温度下，当液压油的压力低于某值时，溶解
在油中的过饱和的空气将会突然地迅速从油中分离出 来，产生大量气泡，这个压力称为液压油在该温度下 的空气分离压。 饱和蒸气压：
当液压油在某温度下的压力低于一定数值时，油液本 身将迅速汽化，产生大量蒸气气泡，这时的压力称为 液压油在该温度下的饱和蒸气压。
➢及时更换滤油器（芯）。
➢所有连接处密封可靠，防止空气侵入。
➢适当提高零件的表面精度，减小局部压力损失。
➢容易产生气蚀的零件，选用较高抗气蚀的材料。
一般说来，饱和蒸气压远低于空气分离压。
1.6 空穴现象
空穴现象： 在液压系统中，由于某种原因会在一些位置产生
低气压，当压力低于液体的空气分离压时，液体中 溶解的气体就会分离出来，以气泡的形式存在于液 体中，使原来充满管道的液体出现了气体的空穴， 这种现象称为空穴现象。
若压力再下降，当低于液体的饱和蒸气压时，液 体中就会出现大量的蒸气气泡，同样使液体中出现 了气体的空穴，现象
产生原因和位置： 压力油流过节流口、阀口或管道狭窄区时，速度
升高，压力降低。 液压泵吸油高度过大，吸油管径较小、进油过滤
网堵塞等使阻力太大，压力降低。 液压泵转速过高，吸油不充分，压力降低。
气体来源： 混入 → 气泡 → 轻微气穴 溶入 → 气体分子 → 严重气穴 蒸气 → 气泡 → 强烈气穴
1.6 空穴现象
节流口处压力陡降 形成空穴现象
液压泵吸油口处 低压力形成气穴现象
1.6 空穴现象
气蚀现象： 流动液体在低压区域发生了空穴后，气泡随着液
体流动到下游的高压区域后，立即就急剧溃灭或急 剧缩小。原来气泡所占有的空间形成了真空，周围 的液体质点，将以极大的速度冲向溃灭或缩小的气 泡中心，产生局部冲击压力（几百兆帕）和局部极 高温度（上千度）。靠近金属表面的气泡破灭时， 使金属表面局部疲劳和局部剥落，形成麻点或海绵 状小洞穴，这种因空穴现象而加剧金属表面剥蚀的 现象，称为气蚀。
第二章 流体力学基础(1-6)知识讲解
34
2.2 液体静力学
2.2.3 压力表示方法和单位
压力有两种表示方法：绝对压力和相对压力。
以绝对真空为基准度量的压力叫做绝对 压力； 以大气压为基准度量的压力叫做相对压 力或表压。
这是因为大多数测量仪表都受大气 压作用，这些仪表指示的压力是相对压 力。
在液压与气压传动系统中，如不特别 说明，提到的压力均指相对压力。
液压油的粘度等级就是以其40ºC时运动粘度的某一平均 值来表示，
如L-HM32液压油（32号液压油）的粘度等级为32，则 40ºC时其运动粘度的平均值为32mm2/s 。
12
2.1 液压油
相对粘度 雷氏粘度〞R——英国、欧洲 赛氏粘度SSU——美国 恩氏粘度oE——俄国、德国、中国
oE=
t1
t2
单位：无量纲
（2）润滑性能好 （3）质地纯净，杂质少。 （4）具有良好的相容性。
（5）具有良好的稳定性。（氧化） （6）抗乳化性、抗泡沫性、防锈性、腐蚀性小。
（7）膨胀系数低、比热容高。 （8）流动点和凝固点低，闪点和燃点高。 （9）对人体无害，成本低。
18
2.1 液压油
2.1.4 液压油的选择
正确合理地选择液压油液，对保证液压传动系统正常工作、延 长液压传动系统和液压元件的使用寿命以及提高液压传动系统的工 作可靠性等都有重要影响。
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液压系统中的空穴现象和液压冲击在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象，称为空穴现象。在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。一、油液的空气分离压和饱和蒸气压1、过饱和状态在一定的温度下，如压力降低到某一值时，过饱和的空气将从油液中分离出来形成气泡，这一压力值称为该温度下的空气分离压。当液压油在某温度下的压力低于某一数值时，油液本身迅速汽化，产生大量蒸气气泡，这时的压力称为液压油在该温度下的饱和蒸气压。一般来说，液压油的饱和蒸气压相当小,比空气分离压小得多，因此，要使液压油不产生大量气泡，它的压力最低不得低于液压油所在温度下的空气分离压。
2、空穴现象举例1）、节流口处的空穴现象2）、液压泵的空穴现象液压泵吸油管直径太小时、或吸油阻力太大、或液压泵转速过高。由于吸油腔压力低于空气分离压而产生空穴现象。形成气泡危害：这些气泡随着液流流到下游压力较高的部位时，会因承受不了高压而破灭，产生局部的液压冲击，发出噪声并引起振动，当附着在金属表面上的气泡破灭时，它所产生的局部高温和高压会使金属剥落，使表面粗糙，或出现海绵状的小洞穴。
这种固体壁面的腐蚀、剥蚀的现象称为气蚀。3、减小空穴现象的措施