500强液压教程 液压流体
,
3.1
(,,,),,,,,,
,3.1
-
3.2WEC
3.3
3.2
/,
3.2-
3.4
,
3.4
,
()
3.4
常用液压元件图形符号
常用液压图形符号 （1）液压泵、液压马达和液压缸 名称符号说明名称符号说明 液压泵 液压泵一般符号 双作用缸不可调单 向缓冲缸 详细符号 单向定量液压泵单向旋转、 单向流动、 定排量 简化符号 双向定量液压泵双向旋转， 双向流动， 定排量 可调单向 缓冲缸 详细符号 单向变量液压泵单向旋转， 单向流动， 变排量 简化符号 双向变量液压泵双向旋转， 双向流动， 变排量 不可调双 向缓冲缸 详细符号 液压马达液压马达一般符号简化符号 单向定量 液压马达 单向流动， 单向旋转 可调双向 缓冲缸 详细符号 双向定量 液压马达 双向流动， 双向旋转， 定排量 简化符号 单向变量 液压马达 单向流动， 单向旋转， 变排量 伸缩缸
双向变量液压马达双向流动， 双向旋转， 变排量 压力转换 器 气-液转换 器 单程作用 摆动马达双向摆动， 定角度 连续作用 泵-马达定量液压 泵-马达 单向流动， 单向旋转， 定排量 增压器 单程作用 变量液压 泵-马达 双向流动， 双向旋转， 变排量，外 部泄油 连续作用 液压整体 式传动装 置 单向旋转， 变排量泵， 定排量马达 蓄能器 蓄能器一般符号 单作用缸 单活塞杆 缸 详细符号 气体隔离 式 简化符号重锤式 单活塞杆 缸（带弹簧 复位） 详细符号弹簧式 简化符号辅助气瓶 柱塞缸气罐 伸缩缸 能量源 液压源一般符号 双作用缸单活塞杆 缸 详细符号气压源一般符号
简化符号电动机 双活塞杆 缸 详细符号原动机电动机除外 简化符号 （2）机械控制装置和控制方法 名称符号说明名称符号说明 机械控制 件直线运动 的杆 箭头可省略 先导压力 控制方法 液压先导 加压控制 内部压力控制旋转运动 的轴 箭头可省略 液压先导 加压控制 外部压力控制定位装置 液压二级 先导加压 控制 内部压力控制，内 部泄油 锁定装置 *为开锁的 控制方法 气-液先导 加压控制 气压外部控制，液 压内部控制，外部 泄油 弹跳机构 电-液先导 加压控制 液压外部控制，内 部泄油 机械控制方法 顶杆式 液压先导 卸压控制 内部压力控制，内 部泄油 可变行程 控制式 外部压力控制（带 遥控泄放口） 弹簧控制 式 电-液先导 控制 电磁铁控制、外部 压力控制，外部泄 油 滚轮式 两个方向操 作 先导型压 力控制阀 带压力调节弹簧， 外部泄油，带遥控 泄放口 单向滚轮 式 仅在一个方 向上操作， 箭头可省略 先导型比 例电磁式 压力控制 先导级由比例电磁 铁控制，内部泄油
液压与气压传动作业(答案)汇总
《液压与气压传动》平时作业 平时作业（一） 第一章概述 1.液压传动系统由哪几部分组成？各个组成部分的作用是什么？ 答:（1）能源装置：将原动机所提供的机械能转变成液压能的装置，通常称液压泵。 （2）执行元件：将液压泵所提供的液压能转变称机械能的元件。 （3）控制元件：控制或调节液压系统中液压油的压力、流量和液压油的流动方向元件。 （4）辅助元件：上述三部分以外的其他元件，例如油箱、油管、管接头、蓄能器、滤油器、冷却器、加热器及各种检测仪表等，它们的功能各不相同，但对保证系统正常工作有重要作用。 （5）工作介质：油液或液压液，是液压传动中能量传递的载体。 2.液压传动的主要优缺点是什么？ 答：优点： （1）与机械传动、电力传动同功率相比较时，液压传动的体积小、重量轻、结构紧凑。 （2）工作平稳、反应快、冲击小、能高速启动、制动、能够频繁换向。 （3）可实现大范围的无级调速，能在运行过程中进行调速，调速范围可达（2000：1）。 （4）控制方便，易于实现自动化，对压力、流量、方向易于进行调节或控制。 （5）易于实现过载保护。 （6）液压元件已经标准化、系列化和通用化，在液压系统的设计和使用中都比较方便。 （7）有自润滑和吸振性能。 缺点：（1）不能保证严格的传动比。 （2）损失大，有利于远距离传输。 （3）系统工作性能易受温度影响，因此不易在很高或很低的温度条件下工作。 （4）液压元件的制造精度要求高，所以元件价格贵。 （5）液压诉故障不易查找。 （6）工作介质的净化要求高。 第二章液压油与液压流体力学基础 1.试解释下列概念 （1）恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点的压力、流速和密度都不随时间而变化，这种流动就称为恒定流动。 （2）非恒定流动：流动时压力、流速和密度中任何一个参数会随时间变化，则称为非恒定流动（也称非定常流动）。 （3）通流截面：液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面称为通流截面。 （4）流量：单位时间内，流过通流截面的液体体积为体积流量，简称流量。 （5）平均流速：液压缸工作时，活塞的运动速度就等于缸内液体的平均流速。 （6）密度：单位体积液体的质量称为该液体的密度。 2.什么叫液体的粘性？常用的粘度表示方法有哪几种？他们之间如何换算？ 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，而产生内摩擦力的性质称为粘性。 常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。 3.什么是压力？压力有哪几种表示方法？液压系统的工作压力与负载有什么关系？ 答：（1）液体单位面积上所受的法向力称为压力。 （2）压力有两种表示方法：绝对压力和相对压力。以绝对真空作为基准进行度量的压力，称为绝对
液压传动作业答案
1.什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么? 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。2?液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？ 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力 源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和 工作机构的工作要求。 （3 ）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转 矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4 ）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、 管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少 的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3.如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d=10 mm行程S=25 mm大柱塞直径D=50 mm重物产生的力=50 000 N，手压杠杆比L 1=500 25,试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少？（2）杠杆端施加力为多少时，才能举起重物？（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少？ 解：（1）p空一50000一25.46 106Pa = MPa A2- （50 10 3）2 4 6 3 2 （2）F pA 25.46 10 （10 10 ）2000 N 4 l 25 F1 F 2000 100 N L 500 A1 d、2 10、2 ’ （3）S2 Si Si （） 25 （） 1 mm A D 50 答：密封容积中的液体压力p= MPa，杠杆端施加力F1 =100 N，重物的上升高度S2=1 mm
液压传动作业答案
1 ?什么叫液压传动液压传动所用的工作介质是什么 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。 液压传动所用的工作介质是液体。2?液压传动系统由哪几部分组成各组成部分的作用是什么 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力 源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和 工作机构的工作要求。 （3 ）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转 矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4 ）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、 管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少 的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3.如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d=10 mm行程S=25 mm大柱塞直径D=50 mm重物产生的力=50 000 N，手压杠杆比L 1=500 25,试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少（2）杠杆端施加力为多少时，才能举起重物（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少 解：（1）p空一50000一25.46 106Pa = MPa A2- （50 10 3）2 4 6 3 2 （2）F pA 25.46 10 （10 10 ）2000 N 4 l 25 F1 F 2000 100 N L 500 A1 d、2 10、2 ’ （3）S2 Si Si （）25 （） 1 mm A D 50 答：密封容积中的液体压力p= MPa，杠杆端施加力F1 =100 N，重物的上升高度S2=1 mm。
液压传动作业题
液压传动作业题 3-1 某一液压泵额定压力p =，机械效率Bm η=，由实际测得：（1）当泵的转速n =1450r/min ， 泵的出口压力为零时，其流量Q 1 =106L/min 。当泵出口压力为时，其流量Q 2 =100.7L/min 。试求泵在额定压力时的容积效率。（2）当泵的转速n =500r/min ，压力为额定压力时，泵的流量为多少？容积效率又为多少？（3）以上两种情况时，泵的驱动功率分别为多少？ 解：（1）液压泵的容积效率。 泵出口压力为零时的流量即理论流量，为Bt 106L/min Q =；压力为MPa 时的出口流量为 L/min ，故有 B Bv Bt 100.7 106 Q Q η= = （ 2.5MPa p =）=95% （1） （2）转速降至500r/min 时的输出流量。 转速1450r/min 时泄漏流量B Q ?为（ 2.5MPa p =） B 106100.7 5.3Q ?=-=（L/min ） （2） 转速降至500r/min 时泵的理论（输出）流量为 Bt 50010636.551450 Q =?=（L/min ） （3） 压力不变，泄漏常数不变，泄漏量不变，故500r/min 的输出流量为 B Bt B 36.55 5.331.25Q Q Q =-?=-=（L/min ） （4） （注释：转速为500r/min 的容积效率Bv η=≈；如果仍认为容积效率Bv η=不变，将导致 计算错误） （3）两种转速下的输入功率。 假定机械效率不随转速变化，则有 63 Bi 2.51010610(1450r/min)(W)=4.91(kW)600.9 P -???= ? （5） 63Bi 2.51036.5510(500r/min)(W)=1.69(kW) 600.9 P -???=? （6） 3-3 某组合机床动力滑台采用双联叶片泵YB-40/6。快速进给时两泵同时供油， 工作压力为1.0MPa ；工作进给时，大流量泵卸荷，其卸荷压力为0.3MPa ，此时系统由小流量泵供油，其供油压力为4.5MPa 。若泵的总效率为B 0.8η=，求该双联泵所需电动机功率（大泵流量为40L/min ，小泵流量为6L/min ）。
流体力学基础学习知识知识
第一章流体力学基本知识 学习本章的目的和意义：流体力学基础知识是讲授建筑给排水的专业基础知识，只有掌握了该部分知识才能更好的理解建筑给排水课程中的相关内容。 §1-1 流体的主要物理性质 1．本节教学内容和要求： 1.1本节教学内容： 流体的4个主要物理性质。 1.2教学要求： （1）掌握并理解流体的几个主要物理性质 （2）应用流体的几个物理性质解决工程实践中的一些问题。 1.3教学难点和重点： 难点：流体的粘滞性和粘滞力 重点：牛顿运动定律的理解。 2．教学内容和知识要点： 2.1 易流动性 （1）基本概念：易流动性——流体在静止时不能承受切力抵抗剪切变形的性质称易流动性。 流体也被认为是只能抵抗压力而不能抵抗拉力。 易流动性为流体区别与固体的特性 2.2密度和重度 （1）基本概念：密度——单位体积的质量，称为流体的密度即： M ρ= V M——流体的质量，kg ; V——流体的体积，m3。 常温，一个标准大气压下Ρ水=1×103kg/ m3
Ρ水银=13.6×103kg/ m3 基本概念：重度：单位体积的重量，称为流体的重度。重度也称为容重。 G γ= V G——流体的重量，N ; V——流体的体积，m3。 ∵G=mg ∴γ=ρg 常温，一个标准大气压下γ水=9.8×103kg/ m3 γ水银=133.28×103kg/ m3密度和重度随外界压强和温度的变化而变化 液体的密度随压强和温度变化很小，可视为常数，而气体的密度随温度压强变化较大。 2..3 粘滞性 （1）粘滞性的表象 基本概念：流体在运动时抵抗剪切变形的性质称为粘滞性。当某一流层对相邻流层发生位移而引起体积变形时，在流体中产生的切力就是这一性质的表 现。 为了说明粘滞性由流体在管道中的运动速度实验加以分析说明。用流速仪测出管道中某一断面的流速分布如图一所示 设某一流层的速度为u,则与其相邻的流层为u+du,du为相邻流层的速度增值，设相邻流层的厚度为dy，则du/dy叫速度梯度。 由于各流层之间的速度不同，相邻流层间有相对运动，便在接触面上产生一种相互作用的剪切力，这个力叫做流体的内摩擦力，或粘滞力。 平板实验 （2）牛顿内摩擦定律 基本概念：牛顿在平板实验的基础上于1867年在所著的《自然哲学的数学原理》中提出了流体内摩擦力的假说——牛顿内摩擦定律： 当切应力一定时，粘性越大，剪切变形的速度越小，所以粘性又可定义为流体
液压传动大作业
液压传动大作业 一.概念。（每题6分） 1.液压传动：液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气 压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 。2. 粘度的定义：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。 。3.气穴现象：气穴来自拉丁文“cavitus”,指空虚、空处的意思。气穴现象是由于机械力，如由穿用的旋转机械力产生的致使液体中的低压气泡突然形成并破裂的现象。。 4.阀的中位机能：换向阀的中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式，体现了换向阀的控制机能。采用不同形式的滑阀会直接影响执行元件的工作状况。因此，在进行工程机械液压系统设计时，必须根据该机械的工作特点选取合适的中位机能的换向阀。中位机能有O型、H型、X型、M型、Y型、P型、J型、C型、K型，等多种形式。。 5. 调速回路速度刚性：其物理意义是引起单位速度变化时负载力的变化量。它是速度-负载特性曲线上某点处斜率的倒数。在特性曲线上某处斜率越小（机械特性硬），速度刚性就越大，液压缸运动速度受负载波动的影响就越小，运动平稳性越好。反之会使运动平稳性变差。 二．简述。（每题8分） 1.双作用叶片泵工作原理：双作用叶片泵由定子，转子，叶片和配油盘等组成转子和定子中心重合，定子内表面近似为椭圆柱形，该椭圆形由两段长半径圆弧，两段短半径圆弧和四段过渡曲线组成。当转子转动时，叶片在离心力和(建压后）根部压力油的作用下，在转子槽内向外移动而压向定子内表面，由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间，当转子旋转时，处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，这种叶片外伸，密封空间的容积增大，要吸入油液；再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中，叶片被定子内壁逐渐压入槽内，密封空间容积变小，将油从压油口压出。因而，转子每转动一周，每个工作空间要完成两次吸油和压油，称之为双作用叶片泵。
流体力学基础知识
第一章流体力学基本知识 学习本章的目的与意义:流体力学基础知识就是讲授建筑给排水的专业基础知识,只有掌握了该部分知识才能更好的理解建筑给排水课程中的相关内容。 §1-1 流体的主要物理性质 1．本节教学内容与要求: 1.1本节教学内容: 流体的4个主要物理性质。 1.2教学要求: （1）掌握并理解流体的几个主要物理性质 （2）应用流体的几个物理性质解决工程实践中的一些问题。 1.3教学难点与重点: 难点:流体的粘滞性与粘滞力 重点:牛顿运动定律的理解。 2.教学内容与知识要点: 2、1 易流动性 (1)基本概念:易流动性——流体在静止时不能承受切力抵抗剪切变形的性质称易流动 性。 流体也被认为就是只能抵抗压力而不能抵抗拉力。 易流动性为流体区别与固体的特性 2.2密度与重度 (1)基本概念:密度——单位体积的质量,称为流体的密度即: M ρ = V M——流体的质量,kg ; V——流体的体积,m3。 常温,一个标准大气压下Ρ水=1×103kg/ m3
Ρ水银=13、6×103kg/ m3 基本概念:重度:单位体积的重量,称为流体的重度。重度也称为容重。 G γ = V G——流体的重量,N ; V——流体的体积,m3。 ∵G=mg ∴γ=ρg 常温,一个标准大气压下γ水=9、8×103kg/ m3 γ水银=133、28×103kg/ m3 密度与重度随外界压强与温度的变化而变化 液体的密度随压强与温度变化很小,可视为常数,而气体的密度随温度压强变化较大。 2、、3 粘滞性 (1)粘滞性的表象 基本概念:流体在运动时抵抗剪切变形的性质称为粘滞性。当某一流层对相邻流层发生位移而引起体积变形时,在流体中产生的切力就就是这一性质的表 现。 为了说明粘滞性由流体在管道中的运动速度实验加以分析说明。用流速仪测出管道中某一断面的流速分布如图一所示 设某一流层的速度为u,则与其相邻的流层为u+du,du为相邻流层的速度增值,设相邻流层的厚度为dy,则du/dy叫速度梯度。 由于各流层之间的速度不同,相邻流层间有相对运动,便在接触面上产生一种相互作用的剪切力,这个力叫做流体的内摩擦力,或粘滞力。 平板实验 (2)牛顿内摩擦定律 基本概念:牛顿在平板实验的基础上于1867年在所著的《自然哲学的数学原理》中提出了流体内摩擦力的假说——牛顿内摩擦定律: 当切应力一定时,粘性越大,剪切变形的速度越小,所以粘性又可定义为流体阻抗
《液压与气压传动》大作业及答案
《液压与气压传动》大作业及答案 一.填空（40分） 1.在密闭系统中，以（）为工作介质，并以其（）进行能量传递的 方式称为液压传动。 2.液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 3.液压泵是将（）能转换为（）能的装置，液压马达是将（）能 转换为（）能的装置。 4.液压泵实际输出流量随压力升高而（）。 5.液压泵的实际流量比理论流量（）；液压马达实际流量比理论流量（）。 6.齿轮泵的内泄漏途径主要有（）、（）、（）三条，其中以（） 泄漏最为严重。 7.齿轮泵中齿轮上受到的径向力主要由（）和（）两部分组成，其中 （）齿轮上受到的径向力比较大。 8.斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（与）、 （与）、（与）。 9.斜盘式轴向柱塞泵中的柱塞个数通常是（），其主要原因是（）。 10.柱塞缸的柱塞运动速度与缸筒内径（），只与（）直径和（） 有关。 11.对于伸缩式液压缸，若负载、供油量不变，当液压缸外伸时，速度逐级（）， 系统压力逐级（）。 12.液压控制阀按照功能分类可分为（）控制阀、（）控制阀和（）控 制阀。 13.液压系统采用三位四通换向阀换向，若要求液压泵卸荷、液压缸锁紧时，可采用的 中位机能为（）。 14.调速阀是由（）和节流阀（）而成。 15.按照节流阀在系统中安装的不同位置，节流调速回路分为（）、 （）和（）三种类型回路。 16.采用进油节流的调速系统，当节流阀通流面积调定后，系统负载减小时，液压缸的 运动速度（）。
17.旁路节流调速系统中，泵出口压力随（）的变化而变化，只有（）损 失，而没有溢流损失，因此效率较高。 二．简答（每题5分，共20分） 1.简述液压系统的组成及各部分的作用。 2.简述提高泵自吸能力的措施。 3.简述溢流阀、减压阀、顺序阀的区别。 4. 为什么用调速阀组成的调速系统中油缸的速度基本不受负载的影响？ 三．分析（每题5分，共20分） 1.如图所示，设溢流阀的调整压力为P0，关小节流阀a和b的节流口，得节流阀a的 前端压力为P 1，后端压力为少P 2 ，且P ＞P 1 ，若再将节流口b完全关死，分析此时节 流阀a的前端压力与后端压力各为多少。 2.图示回路中，若溢流阀的凋整压力分别如图。泵出口处的负载为无限大。试问在不 计管道损失时，A、B点和C点的压力各为多少？
液压与气压传动网上形考作业(一)
一、填空题 1．液压系统中，__执行部分_元件将油液的压力能转换为对外做功的机械能，完成对外做功；_动力部分_元件向液压系统提供压力油，将电机输出的机械能转换为油液的压力能。 2．气动系统中，空气压缩机属于_气源装置__元件；汽缸属于_执行元件；气源净化装置属于__气源装置__元件。 3．液压系统中的压力取决于_负载的大小。 4．液体粘度有三种表示方法，__动力_粘度，__运动_粘度和__相对粘度。 5．液压油对温度变化极为敏感，温度升高，粘度__降低__；压力增大，粘度_增加__，但数值变化小，可不考虑。（填“增加”或“降低”） 6．压力的表示方法有三种，即：_绝对压力_、相对压力_和_表压力_。其中，以大气压为基准计测压力，基准以上的正值叫_相对压力_，基准以下的负值叫_绝对压力_。 7．通常将无_黏性、不可_压缩__的液体称为理想液体。 8．液体流动时，若液体中任一点处的_压力_、_流速_和密度都不随时间变化称为恒定流动。 9．伯努力方程是_能量守恒_定律在流体力学中的表达形式，理想液体的伯努利方程中包含_压力_能、_位置势能_能和动（比动）能 10．液体在管道中流动时的压力损失可分为_沿程__压力损失和_局部_压力损失两种。 11．液压泵是一种能量转换装置，能将_机械能_转换为液体的_液压能_。 12．液压泵是靠密封容积的变化来吸压油的，故一般称为_容积式液压泵。 13．对于液压泵来说，实际流量总是__小于__理论流量，实际输入转矩总是_大于_理论上需要的转矩。（填写“大于”、“小于”） 14．液压泵按排量是否能调节分为_定量泵_和_变量泵_。 15．按结构形式分，常用的液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等类型。其中，_柱塞泵总效率较高，常
流体力学基础.
第 二章 流 体 力 学 基础 ξ 1 流体的主要性质 1.1 流体的主要物理性质 1、 流体的流动性 ——流体的易变形性 流体的基本属性 流体的力学定义：不能抵抗任何剪切力作用下的剪切变形趋势的物质 2、流体的连续性 ? 连续介质模型 ? 流体质点：含有大量分子的流体微团 3、质量和重力特性 – 密度（ kg/ m 3）、 比容： （ m 3/kg ）、比重：无量纲量 – 浓度：质量浓度（kg/m3）、摩尔浓度(mol/m3) 4、流体的可压缩性与热膨胀性 ? 等温压缩系数（ m 2/N ）： ? 热膨胀系数（1/K ） ? 液体的压缩系数和膨胀系数都很小 ? 压强和温度的变化对气体密度和体积的变化影响较大 ? 可压缩流体与不可压缩流体 5. 流体的粘滞性 (1) 粘滞性： ? ——由于相对运动而产生内摩擦力以反抗自身的相对运动的性质。 ? 一切流体都具有粘性，这是流体固有的特性。 ? 粘性的物理本质：分子间引力、分子的热运动,动量交换 (2) 牛顿粘性定律 ? 粘性力（内摩擦力）： ? ? 粘性切应力： （3） 粘性系数 动力粘滞系数或动力粘度(μ)（Pa·S ） 运动粘度 （m2/s ） : 理想流体（无粘性流体,μ＝0）与实际流体（粘性流体μ≠0） )/(2m N dy u d μτ-=) (N A dy u d F μ-=ρμν=
1.3 作用于流体上的力 1、 质量力 表征：单位质量力：----单位质量流体所受到的质量力 当质量力仅为重力：F bx =0，F by =0，F bz = -g 2 表面力 表征： 切向应力（剪切应力）：τ =T/（N/m 2） 法向应力（压应力）：p=P/A （N/m 2） ξ 2 流体运动的微分方程 1、 流体运动的描述 （1）描述流体运动的数学方法——拉格朗日法和欧拉法 拉格朗日法—— – 着眼于流体质点，设法描述每个流体质点自始至终的运动过程 – 描述流体质点的物理量表示为：f ＝f （a ，b ，c ，τ） – 欧拉法——空间描述 – 着眼于流体质点，设法描述每个流体质点自始至终的运动过程 – 描述流体物理量表示为：f ＝F （x ，y ，z ，τ） （2） 迹线与流线 迹线： – 同一流体质点在连续时间内的运动轨迹线 – 是拉格朗日法对流体运动的描述 流线： – 某一时刻流场中不同位置的连续流体质点的流动方向线 – 是欧拉法对流体运动的描述 – 流线的性质：流线不能相交，也不能是折线，流线只能是一条光滑的曲线；对于稳定流动，流线与迹线相重合； – (3)系统与控制体 系统 ——某一确定的流体质点集合的总体，与外界无质量交换 流体系统的描述是与拉格朗日描述相对应 控制体 ——流场中确定的空间区域 可与外界进行质量交换和能量交换 控制体描述则是与欧拉描述相对应 2、质量守恒定律——连续性方程 m F F m F F m F F z bz y by x bx ===,,
流体力学基本概念和基础知识..
流体力学基本概念和基础知识（部分） 1．什么是粘滞性？什么是牛顿内摩擦定律？不满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体还是非牛顿流体？ 流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质 dy du A T μ= 满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体 请阐述液体、气体的动力粘滞系数随着温度、压强的变化规律。 水的黏滞性随温度升高而减小；空气的黏滞性随温度的升高而增大。（动力粘度μ体现黏滞性）通常的压强对流体的黏滞性影响不大，但在高压作用下，气液的动力黏度随压强的升高而增大。 2．在流体力学当中，三个主要的力学模型是指哪三个？并对其进行说明。 连续介质（对流体物质结构的简化）、无黏性流体（对流体物理性质的简化）、不可压流体（对流体物理性质的简化） 3．什么是理想流体？ 不考虑黏性作用的流体，称为无黏性流体（或理想流体） 4．什么是实际流体？ 考虑黏性流体作用的实际流体 5．什么是不可压缩流体？ 流体在流动过程中，其密度变化可以忽略的流动，称为不可压缩流动。 6．为什么流体静压强的方向必垂直作用面的内法线？ 流体在静止时不能承受拉力和切力，所以流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向 7．为什么水平面必是等压面？
由于深度相等的点，压强也相同，这些深度相同的点所组成的平面是一个水平面，可见水平面是压强处处相等的面，即水平面必是等压面。 8．什么是等压面？满足等压面的三个条件是什么？ 在同一种液体中,如果各处的压强均相等由各压强相等的点组成的面称为等压面。满足等压面的三个条件是同种液体连续液体静止液体。 9．什么是阿基米德原理？ 无论是潜体或浮体的压力体均为物体浸入液体的体积，也就是物体排开液体的体积。 10．潜体或浮体在重力G和浮力P的作用，会出现哪三种情况？ 重力大于浮力，物体下沉至底。重力等于浮力，物体在任一水深维持平衡。重力小于浮力，物体浮出液体表面，直至液体下部分所排开的液体重量等于物体重量为止。 11．等角速旋转运动液体的特征有那些？ （1）等压面是绕铅直轴旋转的抛物面簇；（2）在同一水平面上的轴心压强最低，边缘压强最高。 12．什么是绝对压强和相对压强？两者之间有何关系？通常提到的压强是指绝对压强还是相对压强？1个标准大气压值以帕（Pa）、米水柱（mH2O）、毫米水银柱（mmHg）表示，其值各为多少？ 绝对压强：以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。相对压强：当地同高程的大气压强ap为零点起算的压强。压力表的度数是相对压强，通常说的也是相对压强。1atm=101325pa=10.33mH2O=760mmHg. 13．什么叫自由表面？和大气相通的表面叫自由表面。 14．什么是流线？什么是迹线？流线与迹线的区别是什么？ 流线是某一瞬时在流场中画出的一条空间曲线，此瞬时在曲线上任一点的切线方向与该点的速度方向重合，这条曲线叫流线。区别：迹线是流场中流体质点在一段时间过程中所走过的轨迹线。流线是由无究多个质点组成的，它是表示这无究多个流
第二章液压油与液压流体力学基础
第2章 液压流体力学基础 液压传动以液体作为工作介质来传递能量和运动。因此，了解液体的主要物理性质，掌握液体平衡和运动的规律等主要力学特性，对于正确理解液压传动原理、液压元件的工作原理，以及合理设计、调整、使用和维护液压系统都是十分重要的。 2.1液体的物理性质 液体是液压传动的工作介质，同时它还起到润滑、冷却和防锈作用。液压系统能否可靠、有效地进行工作，在很大程度上取决于系统中所用的液压油液的物理性质。 2.1.1液体的密度 液体的密度定义为 dV dm V m V =??=→?0lim ρ （2.1） 式中 ρ——液体的密度（kg/m 3）； ΔV ——液体中所任取的微小体积（m 3）； Δm ——体积ΔV 中的液体质量（kg ）； 在数学上的ΔV 趋近于0的极限，在物理上是指趋近于空间中的一个点，应理解为体积为无穷小的液体质点，该点的体积同所研究的液体体积相比完全可以忽略不计，但它实际上包含足够多的液体分子。因此，密度的物理含义是，质量在空间点上的密集程度。 对于均质液体，其密度是指其单位体积内所含的液体质量。 V m =ρ （2.2） 式中 m ——液体的质量（kg ）； V ——液体的体积（m 3）。 液压传动常用液压油的密度数值见表2.1。 表2.1 液压传动液压油液的密度 液压油的密度随温度的升高而略有减小，随工作压力的升高而略有增加，通常对这种变化忽略不计。一般计算中，石油基液压油的密度可取为ρ＝900kg/m 3。
2.1.2液体的可压缩性 液体受压力作用时，其体积减小的性质称为液体的可压缩性。液体可压缩性的大小可以用体积压缩系数k 来表示，其定义为：受压液体在发生单位压力变化时的体积相对变化量，即 V V p k ??-=1 （2.3） 式中 V ——压力变化前，液体的体积； Δp ——压力变化值； ΔV ——在Δp 作用下，液体体积的变化值。 由于压力增大时液体的体积减小，因此上式右边必须冠一负号，以使k 成为正值。 液体体积压缩系数的倒数，称为体积弹性模量K ，简称体积模量。 V K p V =-?? （2.4） 体积弹性模量K 的物理意义是液体产生单位体积相对变化量所需要的压力。 表2.2表示几种常用液压油液的体积弹性模量。由表中可知，石油基液压油体积模量的数值是钢（K ＝2.06×1011Pa ）的1/(100～170)，即它的可压缩性是钢的100～170倍。 表2.2 各种液压油液的体积模量（20℃，大气压） 液压油的体积弹性模量与温度、压力有关。当温度增大时，K 值减小，在液压油液正常的工作范围内，K 值会有5%～25%的变化；压力增大时，K 值增大，但这种变化不呈线性关系，当p ≥3MPa 时，K 值基本上不再增大。 在常温下，纯液压油的平均体积弹性模量的值在(1.4～2) ×103MPa 范围内，数值很大，因此在液压传动中，一般认为液压油是不可压缩的。 当液压油中混入未溶解的气体后，K 值将会有明显的降低。在一定压力下，油液中混入1%的气体时，其体积弹性模量降低为纯油的50%左右，如果混有10%的气体，则其体积弹性模量仅为纯油的10%左右。由于油液在使用过程中很难避免混入气体，因此研究液压元件和系统动态特性时，必须考虑液压油可压缩性的影响，一般取K ＝700MPa 。 当考虑液体的可压缩性时，封闭在容器内的液体在外 力作用时的特征极象一个弹簧：外力增大，体积减小；外 力减小，体积增大。这种弹簧的刚度K h ，在液体承压面积 A 不变时，如图2.1所示，可以通过压力变化Δp ＝ΔF/A 、 体积变化ΔV=A Δl （Δl 为液柱长度变化）和式（2.4）求 出，即 V K A l F K h 2=??-= （2.5） 图2.1 油液弹簧的刚度计算简图
如何认识常见的液压元件符号解读
如何认识常见的液压元件符号 液压系统的图形符号，各国都有不同的绘制规定。有的采用结构示意图的方法表示，称为结构式原理图。这种图形的优点是直观性强，容易理解液压元件的内部结构和便于分析系统中所产生的故障。但图形比较复杂，尤其是当系统的元件较多时，绘制很不方便，所以在一般情况下都不采用。有的采用原理性的只能式符号示意图，这种图形的优点是简单清晰，容易绘制。我国制定的液压系统图图形符号标准就是采用原理性的职能式符号绘制的。现将一些常见的液压元件职能式图形符号分类摘编于书后附表一中，并对阅读要点作如下简介： （1）油泵及油马达以圆圈表示。圆圈中的三角形表示液流方向，如果三角形尖端向外，说明液流向外输出，表示这是油泵。若三角形尖端向内，则说明液流向内输入，表示这是油马达。如果圆圈内有两个三角形，表示能够换向。若元件加一斜向直线箭头、则是可变量的符号，表示其排量和压力是可调节的。 （2）方向阀的工作位置均以方框表示。方框的数目表示滑阀中的位置数目，方框外的直线数表示液流的通路数，方框内的向上表示液流连同方向，“T”表示液流被堵死不通。方框的两端表示控制方式，由于控制方式不同，其图形符号也是不一样。 （3）压力阀类一般都是用液流压力与弹簧力相平衡，来控制液压系统中油液的工作压力。方框中的箭头数表示滑阀中的通道数，通道的连通分常开与常闭两种，在液压系统中科根据工作需要进行选择。 （4）节流阀通常以一个方框中两小段圆弧夹一条带箭头的中心直线表示。如果节流阀作用可调，则再在方框内画一条带箭头的斜线。 （5）将液压元件的图形符号有机地连接起来，即可组成一个完整的液压系统图（又称液压回路图）。
流体力学基础
第 二章 流 体 力 学 基础 ξ 1 流体的主要性质 1.1 流体的主要物理性质 1、 流体的流动性 ——流体的易变形性 流体的基本属性 流体的力学定义：不能抵抗任何剪切力作用下的剪切变形趋势的物质 2、流体的连续性 ? 连续介质模型 ? 流体质点：含有大量分子的流体微团 3、质量和重力特性 – 密度（ kg/ m 3）、 比容： （ m 3/kg ）、比重：无量纲量 – 浓度：质量浓度（kg/m3）、摩尔浓度(mol/m3) 4、流体的可压缩性与热膨胀性 ? 等温压缩系数（ m 2/N ）： ? 热膨胀系数（1/K ） ? 液体的压缩系数和膨胀系数都很小 ? 压强和温度的变化对气体密度和体积的变化影响较大 ? 可压缩流体与不可压缩流体 5. 流体的粘滞性 (1) 粘滞性： ? ——由于相对运动而产生内摩擦力以反抗自身的相对运动的性质。 ? 一切流体都具有粘性，这是流体固有的特性。 ? 粘性的物理本质：分子间引力、分子的热运动,动量交换 (2) 牛顿粘性定律 ? 粘性力（内摩擦力）： ? ? 粘性切应力： （3） 粘性系数 动力粘滞系数或动力粘度(μ)（Pa·S ） 运动粘度 （m2/s ） : 理想流体（无粘性流体,μ＝0）与实际流体（粘性流体μ≠0） )/(2m N dy u d μτ-=) (N A dy u d F μ-=ρμν=
1.3 作用于流体上的力 1、 质量力 表征：单位质量力：----单位质量流体所受到的质量力 当质量力仅为重力：F bx =0，F by =0，F bz = -g 2 表面力 表征： 切向应力（剪切应力）：τ =T/（N/m 2） 法向应力（压应力）：p=P/A （N/m 2） ξ 2 流体运动的微分方程 1、 流体运动的描述 （1）描述流体运动的数学方法——拉格朗日法和欧拉法 拉格朗日法—— – 着眼于流体质点，设法描述每个流体质点自始至终的运动过程 – 描述流体质点的物理量表示为：f ＝f （a ，b ，c ，τ） – 欧拉法——空间描述 – 着眼于流体质点，设法描述每个流体质点自始至终的运动过程 – 描述流体物理量表示为：f ＝F （x ，y ，z ，τ） （2） 迹线与流线 迹线： – 同一流体质点在连续时间内的运动轨迹线 – 是拉格朗日法对流体运动的描述 流线： – 某一时刻流场中不同位置的连续流体质点的流动方向线 – 是欧拉法对流体运动的描述 – 流线的性质：流线不能相交，也不能是折线，流线只能是一条光滑的曲线；对于稳定流动，流线与迹线相重合； – (3)系统与控制体 系统 ——某一确定的流体质点集合的总体，与外界无质量交换 流体系统的描述是与拉格朗日描述相对应 控制体 ——流场中确定的空间区域 可与外界进行质量交换和能量交换 控制体描述则是与欧拉描述相对应 2、质量守恒定律——连续性方程 m F F m F F m F F z bz y by x bx ===,,
液压传动作业答案
1． 什么叫液压传动？液压传动所用的工作介质是什么？ 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 2. 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？ 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3. 如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d =10 mm ，行程S =25 mm ，大柱塞直径D =50 mm ，重物产生的 力 =50 000 N ，手压杠杆比L :l =500:25，试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少？（2）杠 杆端施加力 为多少时，才能举起重物？（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少？ 解：（1）6232 250000 25.4610(5010)4 F p A π-= ==???Pa = 25.46 MPa
（2）632125.4610(1010)20004 F pA π -==?? ??= N 1252000100500 l F F L ==?= N （3）22121 1210 ()25()150 A d S S S A D ===?= mm 答：密封容积中的液体压力p = 25.46 MPa ，杠杆端施加力F 1 =100 N ，重物的上升高度2S =1 mm 。 第二章 液压流体力学基础 1. 液压油液的粘度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？ 答：（1）动力粘度η ：动力粘度又称为绝对粘度，由式：dy du A F f =η确定。液体动力粘度的物理意 义是：液体在单位速度梯度下流动或有流动趋势时，相接触的液层间单位面积上产生的内摩擦力。动力粘度的法定计量单位为Pa ?s （N ?s/m 2）。 （2）运动粘度ν ：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：η νρ = 液体的运动粘度没有明确的物理意义，但它在工程实际中经常用到。因为它的单位只有长度和时间的量纲，类似于运动学的量，所以被称为运动粘度。它的法定计量单位为m 2/s ，常用的单位为mm 2/s 。 （3）相对粘度：相对粘度又称为条件粘度，它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出
液压传动作业答案
1． 什么叫液压传动液压传动所用的工作介质是什么 答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 2. 液压传动系统由哪几部分组成各组成部分的作用是什么 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。 （5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 3. 如图所示的液压千斤顶，小柱塞直径d =10 mm ，行程S =25 mm ，大柱塞直径D =50 mm ，重物产生的力 =50 000 N ，手压杠杆比L l =50025，试求：（1）此时密封容积中的液体压力是多少（2）杠杆端施加 力为多少时，才能举起重物（3）杠杆上下动作一次，重物的上升高度是多少 解：（1）6232 250000 25.4610(5010)4 F p A π-= ==???Pa = MPa （2）632125.4610(1010)20004 F pA π -==?? ??= N 1252000100500 l F F L ==?= N （3）22121 1210 ()25()150 A d S S S A D ===?= mm 答：密封容积中的液体压力p = MPa ，杠杆端施加力F 1 =100 N ，重物的上升高度2S =1 mm 。 第二章 液压流体力学基础
液压传动作业
1-4 液压千斤顶如图0-1 所示。千斤顶的小活塞直径为15mm，行程10mm ，大活塞直径为60mm，重物W 为48000N ，杠杆比为L:l=750 : 25 ，试求： 1)杠杆端施加多少力才能举起重物W ？ 2）此时密封容积中的液体压力等于多少？ 3）杠杆上下动作一次，重物的上升量。 又如小活塞上有摩擦力175N ，大活塞上有摩擦力2000N ，并且杠杆每上下一次，密封容积中液体外泄0.2cm3到油箱，重复上述计算。 1-5. 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m，设液体的密度为=r1000kg/m3，试求容器内的真空度。 1-6. 如图所示，有一直径为d、质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为r，活塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度x。 1-7. 液压缸直径D=150mm，柱塞直径d=100mm，液压缸中充满油液。如果柱塞上作用着F=50000N的力，不计油液的重量，求图示两种情况下液压缸中压力分别等于多少？
1-8. 如图所示，容器A中的液体的密度r A=900kg/m3，B中液体的密度为r B=1200kg／m3，Z A=200mm，Z B=180mm，h=60mm，U形管中的测任介质为汞，试求A、B之间的压力差。 2-l. 已知液压泵的额定压力和额定流量，若不计管道内压力损失，试说明图示各种工况下液压泵出口处的工作压力值。 2－2. 如图所示，A为通流截面可变的节流阀，B为溢流阀。溢流阀的调整压力为p Y，如不计管道压力损失，试说明，