液壓傳動(dòng)的流體力學(xué)基礎(chǔ)和特性

1、液壓傳動(dòng)的流體力學(xué)基礎(chǔ)和特性液體靜力學(xué)基礎(chǔ)液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)管路壓力損失計(jì)算液流流經(jīng)孔口及隙縫的特性液壓沖擊一、液體靜壓力及其特性 2-1 液體靜力學(xué)基礎(chǔ) 液體靜力學(xué)研究靜止液體的力學(xué)規(guī)律和這些規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。這里所說的靜力液體是指液體處于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，因此液體不顯示粘性，液體內(nèi)部無剪切應(yīng)力，只有法向應(yīng)力即壓力。二、液體靜壓力基本方程及其物理意義三、壓力對(duì)固體壁面的總作用力1、靜壓力 靜壓力是指液體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其單位面積上所收的法向作用力。靜壓力在液壓傳動(dòng)中簡(jiǎn)稱為壓力，而在物理學(xué)中則稱為壓強(qiáng)。 可表示為： P=F/A一、液體靜壓力及其特性 我國(guó)法定的壓力單位為牛頓/米2(N/m2

2、)，稱為帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕(Pa)。在液壓技術(shù)中，目前還采用的壓力單位有巴(bar)和工程大氣壓、千克力每平方米(kgf/cm )等。液體靜壓力有兩個(gè)重要特性： （1）液體靜壓力的方向總是沿著作用面的法線方向。這一特性可直接用液體的性質(zhì)來說明。液體只能保持一定的體積，不能保持固定的方向，不能承受拉力和剪切力。所以只能承受法向壓力。 （2)靜止液體中任何一點(diǎn)所受到各個(gè)方向壓力都相等。如果液體中某一點(diǎn)所受到的各個(gè)方向的壓力不相等，那么在不平衡力作用下，液體就要流動(dòng)，這樣就破壞了液體靜止的條件，因此在靜止液體中作用于任一點(diǎn)的各個(gè)方向壓力必然相等。2、靜壓力特性二、液體靜壓力基本方程及其物理意義 1、靜壓

3、力基本方程 如圖所示容器中盛有液體，作用在液面上的壓力為P0，現(xiàn)在求離液面h深處A點(diǎn) 壓力，在液體內(nèi)取一個(gè)底面包含 A點(diǎn)的小液柱，設(shè)其底部面積為 A，高為h。這個(gè)小液柱在重力 及周圍液體的壓力作用下，處于 平衡狀態(tài)。則在垂直方向上的力平衡方程為 P=p0+gh=p0+h 其中為液體的密度， 為液體的重度。上式即為靜壓力基本方程式，它說明了：（1）靜止液體中任意點(diǎn)的靜壓力是液體表面上的壓力和液柱重力所產(chǎn)生的壓力之和。當(dāng)液面接觸大氣時(shí)，p0為大氣壓力pa，故有 p=pa+h 。（2）同一容器同一液體中的靜壓力隨深度的增加線性地增加。（3）連通器內(nèi)，同一液體中深度相同的各點(diǎn)壓力都相等。 如圖所示為盛

4、有液體的密閉容器，液面壓力為p0。選擇一基準(zhǔn)水平面(0 x)，根據(jù)靜壓力基本方程式可確定距液面深度為h處A點(diǎn)的壓力p， 即 p=p0+h=p0+(z0-z) 整理后得 P/+z=p0/+z0=常數(shù)式中z實(shí)質(zhì)上表示了A點(diǎn)單位重量 液體得位能。單位重量液體的位 能為mgz/mg=z,z又稱為位置水頭。2、靜壓力基本方程式的物理意義 如果在與A點(diǎn)等高的容器上，接一根上端封閉并抽去空氣的玻璃管，可以看到在靜壓力作用下，液體將沿玻璃管上升hp,根據(jù)上式對(duì)A點(diǎn)有： 靜壓力基本方程式說明：靜止液體中單位重量液體的壓力能和位能可以相互轉(zhuǎn)換，但各點(diǎn)的總能量保持不變，即能量守恒。p/+z=z+hp，故 p/=hp

5、 這說明了A處液體質(zhì)點(diǎn)由于受到靜壓力作用而具有mghp的勢(shì)能，單位重量液體具有的勢(shì)能為hp。因?yàn)閔p=p/，故p/為A點(diǎn)單位重量液體的壓力能。 以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫榛鶞?zhǔn)所表示的壓力，稱為相對(duì)壓力。相對(duì)壓力也稱表壓力。3、絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力和真空度 壓力有兩種表示方法：以絕對(duì)零壓力作為基準(zhǔn)所表示的壓力，稱為絕對(duì)壓力。 相對(duì)壓力為負(fù)數(shù)時(shí)，工程上稱為真空度。真空度的大小以此負(fù)數(shù)的絕對(duì)值表示。顯然 絕對(duì)壓力大氣壓力相對(duì)壓力（表壓力） 相對(duì)壓力（表壓力）絕對(duì)壓力大氣壓力 真空度大氣壓力絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力與真空度的相互關(guān)系如圖所示： 由靜壓力基本方程式 p=p0+h 可知，液體中任何一點(diǎn)的壓力都包含有

6、液面壓力p0，或者說液體表面的壓力p0等值的傳遞到液體內(nèi)所有的地方。這稱為帕斯卡原理或靜壓傳遞原理。4、壓力傳遞 通常在液壓系統(tǒng)的壓力管路和壓力容器中，由外力所產(chǎn)生的壓力p0要比液體自重所產(chǎn)生的壓力h大許多倍。即對(duì)于液壓傳動(dòng)來說，一般不考慮液體位置高度對(duì)于壓力的影響，可以認(rèn)為靜止液體內(nèi)各處的壓力都是相等的。帕斯卡原理應(yīng)用實(shí)例 圖中是運(yùn)用帕斯卡原理尋找推力和負(fù)載間關(guān)系的實(shí)例。圖中垂直、水平液壓缸截面積為A1、A2；活塞上負(fù)載為F1、F2。兩缸互相連通，構(gòu)成一個(gè)密閉容器，則按帕斯卡原理，缸內(nèi)壓力到處相等，p1=p2，于是F2F1 . A2/A1，如果垂直液缸活塞上沒負(fù)載，則在略去活塞重量及其它阻力

7、時(shí)，不論怎樣推動(dòng)水平液壓缸活塞，不能在液體中形成壓力。三、壓力對(duì)固體壁面的總作用力1、壓力作用在平面上的總作用力 當(dāng)承受壓力作用的面是平面時(shí)，作用在該面上的壓力的方向是互相平行的。故總作用力F等于油液壓力p與承壓面積A的乘積。即 F=p.A 。對(duì)于圖中所示的液壓缸，油液壓力作用在活塞上的總作用力為： F=p.A=p.D2/4式中 p油液的壓力； D活塞的直徑。2、油液壓力作用在曲面上的總作用力 當(dāng)承受壓力作用的表面是曲面時(shí)，作用在曲面上的所有壓力的方向均垂直于曲面（如圖所示），圖中將曲面分成若干微小面積dA，將作用力dF分解為x、y兩個(gè)方向上的分力，即 Fxp.dAsin=p.Ax FY= p

8、.dAcos=p.Ay 式中，Ax、Ay分別是曲面在x和y方向上的投影面積。所以總作用力 F=(Fx2+Fy2)1/2結(jié)束 2-2 液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 液體動(dòng)力學(xué)研究液體在外力作用下運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即研究作用在液體上的力與液體運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。由于液體具有粘性，流動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生摩擦力，因此研究液體流動(dòng)問題時(shí)必須考慮粘性的影響。一、幾個(gè)基本概念二、液體流動(dòng)的連續(xù)性方程四、液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程三、伯努利方程1、穩(wěn)定流動(dòng)和非穩(wěn)定流動(dòng)一、幾個(gè)基本概念 液體流動(dòng)時(shí)，若液體中任何一點(diǎn)的壓力，流速和密度都不隨時(shí)間變化，這種流動(dòng)稱為穩(wěn)定流動(dòng)。反之，壓力，流速隨時(shí)間而變化的流動(dòng)稱為非穩(wěn)定流動(dòng)。如圖所示，從水箱中放水， 如果

9、水箱上方有一補(bǔ)充水源，使 水位H保持不變，則水箱下部出水 口流出的液體中各點(diǎn)的壓力和速 度均不隨時(shí)間變化，故為穩(wěn)定流 動(dòng)。反之則為非穩(wěn)定流動(dòng)。概念： 為了便于導(dǎo)出基本方程，常假定液體既無粘性油不可壓縮，這樣的液體稱為理想液體。 實(shí)際液體則既有粘性又可壓縮。2、理想液體與實(shí)際液體3、通流截面、流量和平均流量 垂直于液體流動(dòng)方向的截面稱為通流截面 ，也叫過流斷面。 單位時(shí)間t內(nèi)流過某通流截面的液體體積V稱為流量Q，即： Q=V/t=vA (A-通流截面面積，v平均流速） 可看出，平均流量為流量與通流面積之比。實(shí)際上由于液體具有粘性，液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，通流截面上各點(diǎn)的流速是不相等的。管道中心處流速

10、最大；越靠近管壁流速越??；管壁處的流速為零。為方便起見，以后所指流速均為平均流速。 當(dāng)液體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，管內(nèi)液體的質(zhì)量不會(huì)增多也不會(huì)減少，所以在單位時(shí)間內(nèi)流過每一截面的液體質(zhì)量必然相等。如圖所示，管道的兩個(gè)通流面積分別為A1、A2，液體流速分別為v1、v2，液體的密度為， 則 v1A1=v2A2=常量即: v1A1=v2A2=Q常量或 v1/v2=A2/A 二、液體流動(dòng)的連續(xù)性方程 上式稱為連續(xù)性方程，它說明在同一管路中無論通流面積怎么變化，只要沒有泄漏，液體通過任意截面的流量是相等的；同時(shí)還說明了在同一管路中通流面積大的地方液體流速小。通流面積小的地方則液體流速大；

11、此外，當(dāng)通流面積一定時(shí)，通過的液體流量越大，其流速也越大。 對(duì)于圖示的分支油路，顯然流進(jìn)的流量應(yīng)等于流出的流量，故有Q=Q1+Q2。 理想液體沒有粘性，它在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)沒有能量損失。根據(jù)能量守恒定律，同一管道每一截面上的總能量都是相等的。在圖中任意取兩個(gè)截面A1和A2，它們距離基準(zhǔn)水平面的坐標(biāo)位置分別為Z1和Z2，流速分別為v1、v2， 壓力分別為p1和p2，根據(jù)能量守 恒定律有： P1/r+z1+v12/2g=P2/r+z2+v22/2g 可改寫成 P/r+z+v2/2g=常量三、伯努利方程1、理想液體的伯努力方程以上兩式即為理想液體的伯努利方程，式中每一項(xiàng)的量綱都是長(zhǎng)度單位，分別稱為水

12、頭、位置水頭和速度水頭。 伯努利方程的物理意義為：在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)的理想液體具有壓力能、位能和動(dòng)能三種形式的能量。在任意截面上這三種能量都可以相互轉(zhuǎn)換，但其總和保持不變。而靜壓力基本方程則是伯努利方程（在速度為零時(shí)）的特例。 實(shí)際液體具有粘性，當(dāng)它在管中流動(dòng)時(shí)，為克服內(nèi)摩擦阻力需要消耗一部分能量，所以實(shí)際液體的伯努利方程為： P1/r+Z1+V12/2g=P2/r+Z2+V22/2g+hw ( 注：hw以水頭高度表示的能量損失。) 當(dāng)管道水平放置時(shí)，由于z1=z2，方程可簡(jiǎn)化為：P1/r+V12/2g=P2/r+V22/2g+hw 當(dāng)管道為等徑直管且水平放置時(shí)，方程可簡(jiǎn)化為： P1/r= P2

13、/r+hw2、實(shí)際液體的泊努利方程3.伯努利方程應(yīng)用舉例 計(jì)算泵吸油腔的真空度或泵允許的最大吸油高度如圖所示，設(shè)泵的吸油口比油箱液高h(yuǎn)，取油箱液面II和泵進(jìn)口處截面II-II列伯努利方程，并取截面II為基準(zhǔn)水平面。泵吸油口真空度為：P1/+v12/2g=P2/+h+v22/2g+hwP1為油箱液面壓力，P2為泵吸油口的絕對(duì)壓力 一般油箱液面與大氣相通，故p1為大氣壓力，即p1=pa；v2為泵吸油口的流速，一般可取吸油管流速；v1為油箱液面流速，由于v1v2，故v1可忽略不計(jì)；p2為泵吸油口的絕對(duì)壓力，hw為能量損失。據(jù)此，上式可簡(jiǎn)化成 Pa/=P2/+h+v22/2g+hw 泵吸油口真空度為

14、Pa-P2=h+P2/2+hw=h+v2/2+P 由上式可知，在泵的進(jìn)油口處有一定真空度，所謂吸油，實(shí)質(zhì)上是在油箱液面的大氣壓力作用下把油壓入泵內(nèi)的過程。由上式還可看出，泵吸油口的真空度由三部分組成：（1）產(chǎn)生一定流速所需的壓力；（2）把油液提升到高度h所需的壓力；（3）吸油管內(nèi)壓力損失。 泵吸油口的真空度不能太大，即泵吸油口處的絕對(duì)壓力不能太低。當(dāng)壓力低于大氣壓一定數(shù)值時(shí)，溶解于油中的空氣便分離出來形成氣泡,這種現(xiàn)象稱為氣穴。這時(shí)的絕對(duì)壓力稱為空氣分離壓pa。氣泡被帶進(jìn)泵內(nèi)，在泵的壓油區(qū)遇到負(fù)載壓力，氣泡便破裂，在其破裂處，壓力和溫度急劇升高，引起強(qiáng)烈的沖擊和噪聲。而且氣泡破裂時(shí)所產(chǎn)生的高壓

15、高溫還會(huì)腐蝕機(jī)件，縮短泵的壽命，這一現(xiàn)象稱為氣蝕。為避免產(chǎn)生氣蝕，必須限制真空度，其方法除了加大油管直徑等外，一般要限制泵的吸油高度h,允許的最大吸油高度計(jì)算式為: h（Pa-Pg)/-v22/2g-p/（2）計(jì)算泵的出口壓力 如圖所示，泵驅(qū)動(dòng)液壓缸克服負(fù)載而運(yùn)動(dòng)。設(shè)液壓缸中心距泵出口處的高度為h，則可根據(jù)伯努利方程來確定泵的出口壓力。選取I-I，II-II截面列伯努利方程以截面I I為基準(zhǔn)面。則有 P1/+v12/2g=P2/+v22/2g)+h+hw因此泵的出口壓力為 P1=PL+(v12/2-v22/2)+h+P 在液壓傳動(dòng)中，油管中油液的流速一般不超過6m/s，而液壓缸中油液的流速更要

16、低得多。因此計(jì)算出速度水頭產(chǎn)生的壓力和h的值比缸的工作壓力低得多，故在管道中，這兩項(xiàng)可忽略不計(jì)。這時(shí)上式可簡(jiǎn)化為 P1=PL+P 通過以上兩例分析，可將應(yīng)用伯努利方程解決實(shí)際問題的一般方法歸納如下：1.選取適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)水平面；2.選取兩個(gè)計(jì)算截面；一個(gè)設(shè)在已知參數(shù)的斷面上，另一個(gè)設(shè)在所求參數(shù)的斷面上；3.按照液體流動(dòng)方向列出伯努利方程；4.若未知數(shù)的數(shù)量多于方程數(shù)，則必須列出其他輔助方程，聯(lián)立求解。四、液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程1.動(dòng)量方程在管流中，任意取出被通流截面1、2，截面上的流速為v1、v2。該段液體在t時(shí)刻的動(dòng)量為（mv)，于是有： F（mv)/tQ(v2 v1）上式即為液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的

17、動(dòng)量方程。 等式左邊為作用于控制體積上的全部 外力之和，等式右邊為液體的動(dòng)量變 化率。上式表明：作用在液體控制體 積上的外力總和等于單位時(shí)間內(nèi)流出 與流入控制表面的液體動(dòng)量之差。 2.動(dòng)量方程的應(yīng)用（1）計(jì)算液體對(duì)彎管的作用力 如圖所示彎管，取斷面11和22間的液體為控制體積。在控制表面上液體所受的總壓力為：P1=p1A, P2=p2A則在x方向上有作用分力Fx：Fx=P1-P2cosQv(1-cos)在y方向上有作用分力Fy:Fy=Qvsin+P2sin所以彎管對(duì)液體的作用力為：F=-（Fx2+Fy2)1/2液體對(duì)彎管的作用力與此大小相等，方向相反。(2)求液流作用在滑閥閥芯上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力兩

18、圖中分別為液流流經(jīng)滑閥閥腔的兩種流動(dòng)情況先列出圖(a)的控制體積在閥芯軸線方向上的動(dòng)量方程求得閥芯作用于液體的力為： F=Qv2cos90。Qv1cos=-Qv1cosA圖油液作用在閥芯上的力稱作穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力，其大小為： F=- F=Qv1cos，F(xiàn)的方向與v1cos一致。閥芯上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力力圖使滑閥閥口關(guān)閉。B圖對(duì)b圖列出軸向動(dòng)量方程，閥芯作用于液體的力為： F=Qv1cos -Qv2cos90。=Qv1cos作用于閥芯的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力F=-F=- Qv2cos ,F與v2cos方向相反，F(xiàn)力也是力圖使閥口關(guān)閉。 一般情況下，液流通過閥口作用于滑閥的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力，在方向上總是力圖使閥口關(guān)閉，其大小為

19、： F=Qvcos式中 v滑閥閥口處液流的流速； v與閥芯軸線的夾角，稱為射流角。結(jié)束 實(shí)際液體具有粘性，在液體流動(dòng)時(shí)就有力，為了克服阻力，就必然要消耗能量，這樣就有能量損失。能量損失主要表現(xiàn)為壓力損失，這就是實(shí)際液體伯努利方程中最后一項(xiàng)的意義。 壓力損失過大，將使功率消耗增加，油液發(fā)熱，泄漏增加，效率降低，液壓系統(tǒng)性能變壞。因此在液壓技術(shù)中正確估算壓力損失的大小，從而找到減少壓力損失的途徑。 2-3 管路壓力損失計(jì)算液壓系統(tǒng)中的壓力損失分為兩類：一是油液流經(jīng)直管時(shí)的壓力損失，稱為沿程壓力損失。這類壓力損失是由液體流動(dòng)時(shí)的內(nèi)摩擦力引起的。二是油液流經(jīng)局部障礙時(shí)，由于液流的方向和速度突然變換，在

20、局部區(qū)域形成漩渦，引起液體質(zhì)點(diǎn)相互撞擊和劇烈摩擦因而產(chǎn)生的壓力損失，這種損失稱為局部壓力損失。一、液體的流態(tài) 沿程壓力損失的大小與液體流動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，因此下面將首先介紹液體的兩種流態(tài)和判別準(zhǔn)則。二、沿程壓力損失三、局部壓力損失四、管路系統(tǒng)總壓力損失 層流：液體中質(zhì)點(diǎn)沿管道作直線運(yùn)動(dòng)而沒有橫向運(yùn)動(dòng)，既液體作分層流動(dòng)，各層間的流體互不混雜。如圖所示。 一、液體的流態(tài)紊流: 液體中質(zhì)點(diǎn)除沿管道軸線運(yùn)動(dòng)外，還有橫向運(yùn)動(dòng)，呈現(xiàn)紊亂混雜狀態(tài)。雷諾系數(shù) RC=V.D/ 油液在直管中流動(dòng)的沿程壓力損失可用達(dá)西公式表示： P=(l/d)(v2/2) 式中 沿程阻力系數(shù)；l直管長(zhǎng)度； d 管道直徑； v油液的平均流

21、速； 油液密度。 公式說明了壓力損失P與管道長(zhǎng)度及流速v的平方成正比，而與管子的內(nèi)徑成反比。至于油液的粘度，管壁粗糙度和流動(dòng)狀態(tài)等都包含在內(nèi)。二、沿程壓力損失1.層流時(shí)沿程阻力系數(shù)的確定設(shè)液體在一直徑為d的圓管中作層流運(yùn)動(dòng)，在液流中取微小圓柱體，直徑為2r，長(zhǎng)為l。作用在這小圓柱體上的兩端壓力（p1,p2)和圓柱兩側(cè)的剪切應(yīng)力(粘性力)可求得管中流速分布的表達(dá)式為U=(p1-p2)/4l(d2/4-r2)在管中心處，流速最大，其值為Umax=(p1-p2)/16l.d2（1）液流在直管中流動(dòng)時(shí)的速度分布規(guī)律（2）圓管中的流量 在單位時(shí)間內(nèi)液體流經(jīng)直管的流量Q就是該拋物線體的體積，其值可由積分求

22、得。Q=0d/2u.2r.dr=(p1-p2)/2l.0d/2(d2/4- r2)rdr=d4(p1-p2)/128l=d4p/128l式中 d管道內(nèi)徑； l直管長(zhǎng)度； 油液的動(dòng)力粘度； p壓力損失或壓力降。平均流速v=Q/A=(d4/128l).p/(d2/4)=32l.p（3）沿程阻力系數(shù)層流時(shí)沿程阻力系數(shù)的理論值為：=64/Re水的實(shí)際阻力系數(shù)和理論值很接近。液壓油在金屬管中流動(dòng)時(shí)，常?。?75/Re在橡皮管中流動(dòng)時(shí)，取=80/Re 在這里應(yīng)注意，層流的壓力損失p與流速v的一次方程成正比，因?yàn)樵诘姆帜钢邪衯的因子。2.紊流時(shí)沿程阻力系數(shù) 紊流流動(dòng)時(shí)的能量損失比層流時(shí)要大，截面上速度分

23、布也與層流時(shí)不同，除靠近管壁處速度較低外，其余地方速度接近于最大值。其阻力系數(shù)由試驗(yàn)求得。 當(dāng)3Re7時(shí)，收縮作用不受大孔側(cè)壁的影響，稱為完全收縮。 推導(dǎo)出通過薄壁小孔的流量： Q=acvc=CC avc=CCCVa(2/pc)1/2=Cda(2/）pc1/2 必須指出，當(dāng)液流通過控制閥口時(shí)，要確定其收縮斷面的位置，測(cè)定收縮斷面的壓力pc是十分困難的，也無此必要。一般總是用閥的進(jìn)、出油口兩端的壓力差p=p1-p2來代替， pc=p1-pc 。故上式可改寫為： Q=Cq.a(2/ p)1/2 由伯努利方程可知，故Cq要比Cd略大一些，一般在計(jì)算時(shí)取Cq，Cq稱為流量系數(shù)。2、流經(jīng)細(xì)長(zhǎng)小孔的流量

24、所謂細(xì)長(zhǎng)小孔，一般是指長(zhǎng)徑比l/d4的小孔。在液壓技術(shù)中常作為阻尼孔。如圖所示。 油液流經(jīng)細(xì)長(zhǎng)小孔時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)一般為層流，因此可用液流流經(jīng)圓管的流量公式，即： Q=(d4/128l)p 從上式可看出，油液流經(jīng)細(xì)長(zhǎng)小孔的流量和小孔前后壓差成正比，而和動(dòng)力粘度成反比，因此流量受油溫影響較大，這是和薄壁小孔不同的。 液壓元件各零件間如有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就必須有一定的配合間隙。液壓油就會(huì)從壓力較高的配合間隙流到大氣中或壓力較低的地方，這就是泄漏。泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。泄漏主要是有壓力差與間隙造成的。泄漏 量與壓力差的乘積便是功率損失， 因此泄漏的存在將使系統(tǒng)效率降 低。同時(shí)功率損失也將轉(zhuǎn)化為熱 量，使系統(tǒng)

25、溫度升高，進(jìn)而影響 系統(tǒng)的性能。二、液流流經(jīng)細(xì)縫的流量 （1）流經(jīng)同心圓柱環(huán)形間隙的流量 如圖所示可得出流經(jīng)同心圓柱環(huán)形間隙的流量為 Q=vA=(p/12l)2d =(d3/12l)p上式即為通過同心圓環(huán)間隙 的流量公式。它說明了流量 與p和3成正比，即間隙 稍有增大，就會(huì)引起泄漏 大量增加。 1、流經(jīng)圓柱環(huán)形間隙的流量 在實(shí)際工作中，圓柱與孔的配合很難保持同心，往往有一定偏心，偏心量為e，通過此偏心圓柱形間隙的泄漏量可按下式計(jì)算: Q=(d32) 從上式可知，通過同心圓環(huán)形間 隙的流量公式只不過是=0時(shí)偏心 園環(huán)形間隙流量公式的特例。當(dāng)完全偏心時(shí)e=,=1,此時(shí) Q3/12l）p 可見，完全

26、偏心時(shí)的泄漏量是同心時(shí)的 倍。（2）流經(jīng)偏心園環(huán)形間隙的流量 圖為一平面縫隙，液壓油在壓力差p作用下自左向右流動(dòng)。此平面隙縫可以看作是同心圓環(huán)形間隙的展開，故可用平面隙縫的寬度b代替同心圓環(huán)形間隙流量公式中的d，即得平行平面隙縫的流量公式： Q=b3/12lp2、流經(jīng)平面隙縫的流量3、流經(jīng)平行圓盤間隙的流量 圖為相距間隙很小的二平行圓盤，液流由中心向四周沿徑向呈放射形流出。柱塞泵和馬達(dá)中的滑閥和斜盤之間，噴嘴擋板閥的噴嘴擋板之間以及某些靜壓支承均屬這種結(jié)構(gòu)。其流量可按下式計(jì)算：Q=3p/6ln(R/r） R圓盤的外半徑；r圓盤中心孔半徑； 油液的動(dòng)力粘度。 p進(jìn)口壓力與出口壓力之差。結(jié)束 在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因，液體壓力在一瞬間會(huì)突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖