液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)課件全套16章

液壓與氣壓傳動(dòng)

馬恩NanyangInstituteofTechnology第1章緒論本章主要內(nèi)容(Maincontentsinthischapter)：主要講述了液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理，控制方式，液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用、發(fā)展過(guò)程和趨勢(shì)，以及液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和圖形符號(hào)。本章重點(diǎn)(Importantknowledgepointsinthischapter)：熟練掌握與運(yùn)用“系統(tǒng)壓力取決于外負(fù)載”和“外負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度取決于流量”這兩個(gè)重要特征。本章難點(diǎn)(Difficultunderstandingknowledgepointsinthischapter)：正確理解液壓與氣壓傳動(dòng)兩個(gè)重要特征之間相互獨(dú)立的特點(diǎn)。本章教學(xué)目的和要求(Teachingobjectsandrequirementsinthischapter)：通過(guò)學(xué)習(xí)液壓千斤頂和磨床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)的工作原理，正確理解靜壓傳遞原理即帕斯卡原理，學(xué)會(huì)對(duì)液壓傳動(dòng)的合理應(yīng)用。NanyangInstituteofTechnology1.1液壓與氣壓傳動(dòng)的研究對(duì)象（Studyonhydraulicandpneumatictransmission）

液壓與氣壓傳動(dòng)(Hydraulicandpneumatictransmission)被稱為流體傳動(dòng)與控制(Fluidtransmissionandcontrol)，是研究以壓力流體作為工作介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械傳動(dòng)和控制的學(xué)科。用液體作工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的，稱為液體傳動(dòng)。按其工作原理的不同，液體傳動(dòng)又被分為液壓傳動(dòng)（靜液壓傳動(dòng)）(Hydrostaticpressuretransmission)和液力傳動(dòng)（動(dòng)液壓傳動(dòng)）(Hydrokineticenergytransmission)。NanyangInstituteofTechnology前者主要是利用液體的壓力能來(lái)傳遞能量；后者主要是利用液體的動(dòng)能來(lái)傳遞能量。用氣體作工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的，稱為氣壓傳動(dòng)(Pneumatictransmission)。氣壓傳動(dòng)所用的工作介質(zhì)是空氣。1.2液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理及基本特征（Operatingprinciplesandbasicfeaturesofhydraulicandpneumatictransmission）1.2.1液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理（Operatingprinciplesofhydraulicandpneumatictransmission）

NanyangInstituteofTechnology液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理基本相似，液壓傳動(dòng)是根據(jù)17世紀(jì)法國(guó)物理學(xué)家帕斯卡（BlaisePascal）提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)以圖1-1所示的液壓千斤頂(Hydraulicjack)為例，簡(jiǎn)述液壓傳動(dòng)的工作原理。NanyangInstituteofTechnology液壓與氣壓傳動(dòng)的兩個(gè)基本特征是：1．按照帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）進(jìn)行力（或力矩）的傳遞(ForceortorquetransmissionwithrespecttoPascal’sLaworHydrostaticPressureTransmissionTheory)在液壓千斤頂工作的過(guò)程中，從進(jìn)油單向閥2和小活塞3無(wú)桿腔通過(guò)管路到大活塞9無(wú)桿腔和截止閥11之間形成了密閉的工作容積，根據(jù)帕斯卡原理“在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時(shí)傳到液體各點(diǎn)”(Theeffectofaforceactingonstationaryliquidspreadswithintheliquid.Theamountofpressureintheliquidisequaltotheactingforce,withrespecttotheareabeingactedupon.Thepressurealwaysactsatrightanglestothelimitingsurfacesofthecontainer.)，因此，密閉容器內(nèi)液體的壓力即液壓泵的排油壓力，又被稱為系統(tǒng)壓力。其平衡方程式為

（1-1）

（1-1）NanyangInstituteofTechnology液壓與氣壓傳動(dòng)的兩個(gè)基本特征是：式中p——系統(tǒng)壓力；F1——驅(qū)動(dòng)力；F2——外負(fù)載力；A1——液壓泵活塞面積；A2——液壓缸活塞面積?？梢?jiàn)在、一定時(shí)，外負(fù)載力F2越大，系統(tǒng)壓力也越高，所需的驅(qū)動(dòng)力也越大，即系統(tǒng)壓力是由外負(fù)載建立起來(lái)的。這是液壓與氣壓傳動(dòng)工作原理的第一個(gè)重要特征：系統(tǒng)壓力取決于外負(fù)載。(Thepressureofsystemisdependentontheexternalload.)NanyangInstituteofTechnology2．按照“容積變化相等”的原則進(jìn)行速度或轉(zhuǎn)速的傳遞(SpeedorrotatespeedwithrespecttoVariableVolumeEquivalencePrinciple)假定系統(tǒng)密封非常好沒(méi)有任何損失，液壓泵排出的液體體積必然等于進(jìn)入大液壓缸8的液體體積，即=

（1-2）式中V——液壓泵排出的液體體積；s1——液壓泵活塞位移；s2——液壓缸活塞位移。式（1-2）兩端同除以活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)間得

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（1-4）則式（1-3）可變?yōu)椋?-3）式中

1——液壓泵活塞平均運(yùn)動(dòng)速度；

2——液壓缸活塞平均運(yùn)動(dòng)速度。在流體力學(xué)中，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一通流截面的流體體積叫做流量(Liquidvolumedividedbytimetisflow.)。則流量（1-5）NanyangInstituteofTechnology因?yàn)?、是常?shù)，所以液壓缸活塞的平均運(yùn)動(dòng)速度

2正比于進(jìn)入其內(nèi)的流量，與外負(fù)載無(wú)關(guān)。這是液壓與氣壓傳動(dòng)工作原理的第二個(gè)重要特征：外負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度取決于流量。(Thespeed,atwhichtheexternalloadmoves,isdependentontheflowwhichisfedtotheactuatorcomponents.)由式（1-1）和式（1-5）可以看出，液壓與氣壓傳動(dòng)的二個(gè)重要特征是相互獨(dú)立的。壓力和流量是液壓與氣壓傳動(dòng)中兩個(gè)最基本的參數(shù)。在圖1-1中，若忽略各種能量損失，液壓泵輸入的機(jī)械功率等于液壓缸輸出的機(jī)械功率，即（1-6）NanyangInstituteofTechnology在式（1-6）中，壓力的單位為Pa，流量的單位為m3/s，則功率的單位為W。由此可見(jiàn)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作壓力與流量之積就是功率，被稱為液壓功率(Operatingpressuretimesflowishydraulicpowerofhydraulictransmissionsystem.)。上述液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^(guò)程是先將手驅(qū)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w壓力能，后又將液體壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。1.3液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成（Componentsofhydraulictransmissionsystem）1．液壓動(dòng)力元件(Hydraulicpowercomponents)液壓動(dòng)力元件是將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的元件，向液壓傳動(dòng)系統(tǒng)提供壓力油。常見(jiàn)的是液壓泵。NanyangInstituteofTechnology

2．液壓執(zhí)行元件(Hydraulicactuatorcomponents)液壓執(zhí)行元件是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件，液壓缸是驅(qū)動(dòng)外負(fù)載作直線運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)是驅(qū)動(dòng)外負(fù)載作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。3．液壓控制元件(Hydrauliccontrolcomponents)液壓控制元件是對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中液體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的閥類，如壓力、流量和方向等控制閥。4．液壓輔助元件(Hydraulicaccessories)液壓輔助元件是上述三個(gè)組成部分以外的其他元件，如液壓油箱、濾油器、管道和接頭等。5．液壓工作介質(zhì)(Hydraulicoperatingmedium)液壓工作介質(zhì)是傳遞能量和信號(hào)的介質(zhì)。NanyangInstituteofTechnologyNanyangInstituteofTechnology1.4液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào)（Diagramsymbolsofhydraulictransmissionsystem）參見(jiàn)附錄A國(guó)標(biāo)GB/T786.1—2009部分液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖形符號(hào)。1.5液壓傳動(dòng)的控制方式（Controlmodesofhydraulictransmission）

1.6液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)（Advantagesanddisadvantagesofhydraulictransmission）1．液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)（Mainadvantagesofhydraulictransmission）（1）體積小，重量輕，單位重量輸出的功率大。如在同等功率下，液壓馬達(dá)的的重量只有電動(dòng)機(jī)的10％～20％，能輸出很大的力和力矩。（2）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)借助壓力控制閥等可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。NanyangInstituteofTechnology1.7

液壓傳動(dòng)的應(yīng)用（Applicationsofhydraulictransmission）

現(xiàn)代液壓傳動(dòng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和傳感技術(shù)的緊密結(jié)合已發(fā)展成為由傳動(dòng)、控制和檢測(cè)組成的一門完整地自動(dòng)化技術(shù)。目前，已研發(fā)出數(shù)字閥、電液比例控制閥和電液伺服液壓缸等機(jī)電液一體化元件，使得液壓傳動(dòng)技術(shù)在高壓、高速、大功率、經(jīng)久耐用、低噪音和高度集成化等各方面都取得了重大進(jìn)展。與此同時(shí)，液壓元件和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制、液電一體化（Fluitronics）、機(jī)電液一體化（Hydromechatronics）、噪音控制、能耗控制、污染控制、可靠性、小型微型化和主動(dòng)維護(hù)等方面也是液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展和研究的方向。NanyangInstituteofTechnology2．液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)（Maindisadvantagesofhydraulictransmission）

（1）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)油液的污染比較敏感，需有良好的過(guò)濾和防護(hù)措施。（2）液壓傳動(dòng)的流量和壓力損失大，傳動(dòng)效率較低。

1.8液壓傳動(dòng)技術(shù)的歷史進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)（Developmenthistoryandtrendofhydraulictransmission）

從1795年法國(guó)人帕斯卡（B.Pascal）提出靜止液體中壓力傳遞的基本定律、1795年英國(guó)人布拉默（JosephBramah）登記了第一項(xiàng)關(guān)于液壓機(jī)的英國(guó)專利，且在2年后，他制造出世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓傳動(dòng)技術(shù)已有二百多年的歷史了，在20世紀(jì)中葉以后，液壓傳動(dòng)在工業(yè)上才被廣泛采用和有較大幅度的的發(fā)展。

NanyangInstituteofTechnology重點(diǎn)和難點(diǎn)課堂討論（Importantanddifficultunderstandingknowledgepointsdiscussioninthischapter）課堂討論：系統(tǒng)壓力取決于外負(fù)載和外負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度取決于流量。

本章小結(jié)（Summary）本章通過(guò)磨床工作臺(tái)和液壓千斤頂?shù)囊簤簜鲃?dòng)系統(tǒng)實(shí)例，正確地運(yùn)用帕斯卡原理，講述了液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理；強(qiáng)調(diào)了液壓與氣壓傳動(dòng)具有的兩個(gè)相互獨(dú)立的重要特征——即系統(tǒng)的壓力取決于外負(fù)載，外負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度取決于流量。一個(gè)完整地液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是由5個(gè)部分組成的，它們分別是動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件和工作介質(zhì)。簡(jiǎn)明扼要地介紹了液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展過(guò)程和發(fā)展趨勢(shì)。

作業(yè)1．液體傳動(dòng)有哪兩種形式？它們的主要區(qū)別是什么？2．液壓傳動(dòng)的工作原理是什么？有何主要特征？3．液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？

NanyangInstituteofTechnology液壓與氣壓傳動(dòng)

馬恩NanyangInstituteofTechnology第2章液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)

Hydraulictransmissionoperatingmedium本章主要內(nèi)容(Maincontentsinthischapter)：主要講述了液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)及其選用原則、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)工作介質(zhì)的主要性能要求，液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的污染、危害和控制，污染度的測(cè)定及等級(jí)。本章重點(diǎn)(Importantknowledgepointsinthischapter)：掌握液體的可壓縮性、黏性及黏性的度量，牛頓液體內(nèi)摩擦定律，液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的正確使用、對(duì)污染的控制及措施。本章難點(diǎn)(Difficultunderstandingknowledgepointsinthischapter)：液體的可壓縮性、動(dòng)力黏度和運(yùn)動(dòng)黏度公式推導(dǎo)與計(jì)算。本章教學(xué)目的和要求(Teachingobjectsandrequirementsinthischapter)：學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)著重理解液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的物理意義和化學(xué)性質(zhì)及其正確的選用原則，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)工作介質(zhì)的主要性能要求，黏性是選擇液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的重要依據(jù)，必須準(zhǔn)確地理解在液壓傳動(dòng)中常用的計(jì)算公式，了解液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染的原因及危害，采取正確的控制措施。

NanyangInstituteofTechnology2.1液壓工作介質(zhì)的性質(zhì)和選擇（Characteristicsandselectionofhydraulicoperatingmedium）

2.1.1液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的種類（Classificationofhydraulictransmissionoperatingmedium）1．液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)按品種的分類

(Hydraulictransmissionoperatingmedium

variety)

2．液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)按黏度的分類

(Hydraulictransmissionoperatingmedium

viscosityvariety)

2.1.2液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的物理性質(zhì)（Physicalcharacteristicsofhydraulictransmissionoperatingmedium）（1）密度單位體積液體所具有的質(zhì)量被稱為液體的密度，即（2-1）NanyangInstituteofTechnology式中——液體的密度（kg/m3）；——液體的體積（m3）；m——液體的質(zhì)量（kg）。液體的密度隨著溫度或壓力的變化而變化，因其變化量一般很小，所以在實(shí)際工程計(jì)算中可以忽略不計(jì)。（2）可壓縮性液體受壓力作用而使其體積縮小的性質(zhì)被稱為液體的可壓縮性。液體的可壓縮性通常用體積壓縮系數(shù)度量，是指當(dāng)溫度不變時(shí)，單位壓力變化下液體體積的相對(duì)變化量，即

（2-2）NanyangInstituteofTechnology式中——體積壓縮系數(shù)(m2/N)——加壓前液體體積（m3）；

——加壓后液體體積減少量（m3）；

——液體壓力增量(N/m2)。

液體的壓縮系數(shù)的倒數(shù)被稱為液體的體積彈性模量，用E0表示。即E0

（2-3）NanyangInstituteofTechnology（3）黏性液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)，液體分子間內(nèi)聚力會(huì)阻礙分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這一特性被稱為液體的黏性。黏性是液體的重要物理特性，也是選擇液壓工作介質(zhì)的重要依據(jù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，液體在流動(dòng)時(shí)相鄰流體層間的內(nèi)摩擦力與流體層的接觸面積及流體層的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度梯度成正比，即

（2-4）NanyangInstituteofTechnology

NanyangInstituteofTechnology式中

——衡量流體黏性的比例系數(shù)，被稱為動(dòng)力黏度或絕對(duì)黏度。若以表示流體層間切應(yīng)力，即單位面積上的內(nèi)摩擦力，則有

（2-5）這就是牛頓液體內(nèi)摩擦定律。

①黏性的度量度量黏性大小的物理量被稱為黏度。常用的黏度有3種，即動(dòng)力黏度、運(yùn)動(dòng)黏度和相對(duì)黏度。

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動(dòng)力黏度動(dòng)力黏度又稱絕對(duì)黏度，用

表示，由式（2-5）可得，

（2-6）

運(yùn)動(dòng)黏度運(yùn)動(dòng)黏度是動(dòng)力黏度與密度的比值，用表示，國(guó)際計(jì)量單位為m2/s。計(jì)算公式為v

（2-7）NanyangInstituteofTechnology

相對(duì)黏度相對(duì)黏度相對(duì)黏度又稱條件黏度。它是采用特定的黏度計(jì)在規(guī)定的條件下測(cè)量出來(lái)的液體黏度。根據(jù)測(cè)量條件和使用儀器的不同，各國(guó)采用的相對(duì)黏度單位有所不同。如英國(guó)采用雷氏黏度（R）；美國(guó)采用賽氏黏度（SSU）；我國(guó)、德國(guó)及前蘇聯(lián)等國(guó)采用恩氏黏度（°E），等等。2.1.3液壓工作介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)（Chemicalcharacteristicsofhydraulicoperatingmedium）

（1）氧化穩(wěn)定性（2）水解穩(wěn)定性（3）相容性（4）熱穩(wěn)定性

NanyangInstituteofTechnology2.1.4液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)工作介質(zhì)的主要性能要求（Mainperformancerequirementsofhydraulictransmissionoperatingmedium）2.1.5液壓工作介質(zhì)的選擇（Selectionofhydraulicoperatingmedium）1．對(duì)液壓工作介質(zhì)的性能要求（Propertyrequirementofhydraulicoperatingmedium）2．液壓工作介質(zhì)的分類(Classificationofhydraulicoperatingmedium)

①按品種分類

②按黏度分類

3．液壓工作介質(zhì)的選用（Selectionandapplicationofhydraulicoperatingmedium）4．液壓工作介質(zhì)的污染與控制（Pollutionandcontrolofhydraulicoperatingmedium）

NanyangInstituteofTechnology2.1.6液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的使用（Applicationofhydraulictransmissionoperatingmedium）2.2液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的污染和控制（Pollutionandcontrolofhydraulictransmissionoperatingmedium）2.2.1液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染物的種類（Pollutionclassificationofhydraulictransmissionoperatingmedium）2.2.2液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染的原因（Pollutioncausationofhydraulictransmissionoperatingmedium）2.2.3液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染度的等級(jí)（Contaminationgradeofhydraulictransmissionoperatingmedium）

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2.2.4液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染度的測(cè)定（Pollutionmeasurementofhydraulictransmissionoperatingmedium）

1．質(zhì)量分析法（Massmethodsofanalysis）2．顯微鏡計(jì)數(shù)法

（Microscopecountmethod）3．自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)法（Aautomaticcountmethod）2.2.5液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染的危害（Pollutionhazardofhydraulictransmissionoperatingmedium）1．液態(tài)污染物的危害（Hazardofliquidpollutants）2．氣態(tài)污染物的危害（Hazardofatmosphericpollutants）3．固體顆粒污染物的危害（Solidparticlespollutionhazard）2.2.6液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染的控制及措施（Pollutioncontrolandmeasuresofhydraulictransmissionoperatingmedium）NanyangInstituteofTechnology1．液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染的控制（Pollutioncontrolofhydraulictransmissionoperatingmedium）2．液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染的控制措施（Pollutioncontrolandpreventivemeasuresofhydraulictransmissionoperatingmedium）重點(diǎn)和難點(diǎn)課堂討論（Importantanddifficultunderstandingknowledgepointsdiscussioninthischapter）課堂討論：液體的可壓縮性、黏性及黏性的度量，牛頓液體內(nèi)摩擦定律。

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本章小結(jié)（Summary）介紹了液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)及其選用原則，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)工作介質(zhì)的主要性能要求，強(qiáng)調(diào)了黏度這一重要參數(shù)對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作的重要意義。重點(diǎn)分析了液體的可壓縮性、黏性及黏性的度量，明確了液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)可壓縮性、動(dòng)力黏度和運(yùn)動(dòng)黏度等重要的基本概念和計(jì)算方法，詳細(xì)說(shuō)明了它們的物理意義和應(yīng)用。黏性是選擇液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的重要依據(jù)。講述了液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)污染的原因及危害，污染度的等級(jí)及測(cè)定，正確控制污染的措施。作業(yè)NanyangInstituteofTechnology思考題和習(xí)題（ReviewQuestions）4．什么是液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的黏性與黏度？為何液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生黏性？

5．黏度有幾種表示方法？常用的液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的黏度單位是什么？

液壓與氣壓傳動(dòng)

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第3章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

Hydro-mechanicsbasic

knowledge本章主要內(nèi)容(Maincontentsinthischapter)：介紹了液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)了壓力和流量這兩個(gè)重要參數(shù)對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作的重要意義。主要講述了液體靜力學(xué)、液體動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)，管路中液體流動(dòng)時(shí)流動(dòng)狀態(tài)、壓力損失、液體流經(jīng)小孔和縫隙的流量，空穴現(xiàn)象和液壓沖擊。本章重點(diǎn)(Importantknowledgepointsinthischapter)：掌握與運(yùn)用液體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)及避免空穴現(xiàn)象和液壓沖擊的有效方法。本章難點(diǎn)(Difficultunderstandingknowledgepointsinthischapter)：實(shí)際液體的伯努利方程、動(dòng)量方程及壓力損失的公式推導(dǎo)與計(jì)算。本章教學(xué)目的和要求(Teachingobjectsandrequirementsinthischapter)：學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)著重理解壓力和流量這兩個(gè)重要參數(shù)對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作的重要意義。必須準(zhǔn)確地理解在液壓傳動(dòng)中常用的計(jì)算公式，并通過(guò)反復(fù)練習(xí)學(xué)會(huì)在工程實(shí)際中正確地應(yīng)用。NanyangInstituteofTechnology3.1液體靜力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（Hydro-staticmechanicsbasicknowledge）3.1.1液體靜壓力及特征（Pressureandcharacteristicsinstationaryliquids）1．液體靜壓力（Pressureinstationaryliquids）靜壓力是指液體在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，單位面積上所承受的法向力(Staticpressureistheactionforceinnormalonperunitofareainstationaryliquids)。液體靜壓力在物理學(xué)中被稱為壓強(qiáng)，在液壓傳動(dòng)中被稱為壓力（Itisintituledpressureinphysicsandactionforceinengineeringusually）。

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壓力的法定計(jì)量單位為Pa（帕斯卡）或N/m2。由于此單位太小，工程上通常使用KPa（千帕）或MPa（兆帕）做計(jì)量單位，1MPa

103KPa=106Pa。常用壓力單位換算見(jiàn)表2-14。

（2-14）

2．液體靜壓力的特性（Staticpressurecharacteristicofliquids）（1）液體靜壓力垂直作用于承壓面，其方向與該面的內(nèi)法線方向一致。（2）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處的靜壓力在各方向上都相等。NanyangInstituteofTechnology3.1.2靜止液體中的壓力分布和液體靜力學(xué)的基本方程（Pressurespreadinstationaryliquidsandbasicequationofhydro-staticmechanics）1．靜止液體中的壓力分布和液體靜力學(xué)的基本方程（Pressurespreadinstationaryliquidsandbasicequationofhydro-staticmechanics）設(shè)微小液柱的底面積為，高度為，其體積為dAh，則微小液柱所受的重力為，因?yàn)檫@個(gè)微小液柱在重力及周圍液體的壓力作用下處于平衡狀態(tài)，所以其在垂直方向上的力平衡方程式為

NanyangInstituteofTechnology（1）靜止液體中任一點(diǎn)的壓力均由兩部分組成：一部分是液面上的表面壓力p0，另一部分是該點(diǎn)以上的液體自重而形成的壓力。

（2）靜止液體內(nèi)的壓力隨液體深度呈線性規(guī)律遞增。（3）同一液體內(nèi)，距離液面深度相等的各點(diǎn)壓力均相等。由壓力相等的所有點(diǎn)組成的面被稱為等壓面，在重力作用下靜止液體內(nèi)的等壓面是一個(gè)水平面。

（2-15）化簡(jiǎn)得

（2-16）液體靜壓力分布有以下特征：NanyangInstituteofTechnology2．液體靜力學(xué)基本方程的物理意義（Physicalsignificationofhydro-staticmechanicsbasicequation）3.1.3液體靜壓力的傳遞（Hydro-staticpressuretransmissionofliquids）在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時(shí)傳到液體各點(diǎn)。這就是帕斯卡原理或稱靜壓傳遞原理。3.1.4絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力和真空度（Absolutepressure,relative(gauge)pressureandvacuum）以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)零值時(shí)所測(cè)得的壓力，被稱為絕對(duì)壓力。以大氣壓為基準(zhǔn)零值時(shí)所測(cè)得的壓力，被稱為相對(duì)壓力。

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當(dāng)絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí)，比大氣壓小的那部分?jǐn)?shù)值被稱為真空度。絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力（表壓力）、真空度三者的關(guān)系用公式表示可歸納如下：1．絕對(duì)壓力大氣壓力相對(duì)壓力；2．相對(duì)壓力絕對(duì)壓力大氣壓力；3．真空度大氣壓力絕對(duì)壓力。3.1.5靜壓力作用在固體壁面上的力（Forceinstationaryliquidsactingonsurfacesofthecontainer）

（2-20）NanyangInstituteofTechnology

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3.2液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（Hydro-dynamicsbasicknowledge）研究液體流動(dòng)時(shí)流速和壓力的變化規(guī)律。3.2.1基本概念（Basicconcepts）1．理想液體、恒定流動(dòng)、一維流動(dòng)、二維流動(dòng)和三維流動(dòng)（Idealliquid,invariableflow,onedimensionflow,twodimensionflowandthreedimensionflow）（1）理想液體是指既無(wú)黏性、又不可壓縮的液體。（2）實(shí)際液體是指既具有黏性又可壓縮的液體。

（2-21）NanyangInstituteofTechnology（3）恒定流動(dòng)（或定常流動(dòng)）是指當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)，如果液體中任一點(diǎn)處的壓力、流速u及密度都不隨時(shí)間變化的流動(dòng)。

（4）非恒定流動(dòng)（或非定常流動(dòng)）是指當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)，如果液體中任一點(diǎn)處的壓力、流速u及密度有一個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間變化的流動(dòng)。（5）一維流動(dòng)是指液體整個(gè)作線性流動(dòng)。（6）二維流動(dòng)是指液體整個(gè)作平面流動(dòng)。（7）三維流動(dòng)是指液體整個(gè)作空間流動(dòng)。2．流場(chǎng)、跡線、流線、流束和通流截面（Flowfield,trace,flownline,streamlineandcrosssection）

（1）流場(chǎng)是指被運(yùn)動(dòng)流體所充滿的空間。

NanyangInstituteofTechnology（2）跡線是流體質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡線。（3）流線是流體質(zhì)點(diǎn)在某一瞬間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一條空間曲線。

（4）流管是指某一瞬時(shí)t在流場(chǎng)中畫一不屬于流線的任意封閉曲線，經(jīng)過(guò)該封閉曲線的每一點(diǎn)作流線，由這些流線組成的表面。（5）流束是指充滿在流管內(nèi)的流線群。（6）通流截面（或過(guò)流斷面）是指在流速中與所有流線正交的截面。

3．流量和平均流速

（Flowandaverageflowvelocity）

NanyangInstituteofTechnology（1）流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)通流截面的流體體積，用表示，單位為/s或L/min。

（2）平均流速

是指流量與通流截面面積的比值。

（2-25）3.2.2連續(xù)性方程（Continuityequation）連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的一種表達(dá)形式，它是流體運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。即單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)每一通流截面的液體質(zhì)量必然相等。

1

2

常數(shù)（2-26）NanyangInstituteofTechnology

NanyangInstituteofTechnology3.2.3伯努利方程（Bernoulli’sequation）伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的一種表達(dá)形式，它是流體能量方程。

理想液體微小流束的運(yùn)動(dòng)微分方程（Kineticdifferentialeguationoftinystreamlineofidealliquid）2.理想液體微小流束的伯努利方程（Bernoulli’sequationoftinystreamlineofidealliquid）

（2-31）常數(shù)NanyangInstituteofTechnology

NanyangInstituteofTechnology3．實(shí)際液體微小流束的伯努利方程（Bernoulli’sequationoftinystreamlineofpracticalliquid）

（2-32）4．實(shí)際液體總流的伯努利方程（Bernoulli’sequationofpracticalliquid）

（2-36）NanyangInstituteofTechnology3.2.4動(dòng)量方程（Momentumequation）動(dòng)量方程是動(dòng)量定理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用。

（2-46）3.3液體在管路中流動(dòng)時(shí)壓力損失（Pressurelossesatthepipes’surfacesandwithintheliquidsasliquidsmoveinpipes）3.3.1層流、紊流和雷諾數(shù)（Laminarflow,turbulentflowandReynold’snumberofliquids）1．層流和紊流（Laminarflowandturbulentflow）

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NanyangInstituteofTechnology2．雷諾數(shù)（Reynold’snumber）

（2-53）3.3.2沿程壓力損失（Pressurelossesatthepipes’surfacesandwithintheliquids）液體在等直徑圓管中流動(dòng)時(shí)因黏性摩擦而造成的壓力損失，被稱為沿程壓力損失。

1．層流時(shí)的沿程壓力損失（Pressurelossesatthepipes’surfacesandwithintheliquidswhenlaminarflowoccured）

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NanyangInstituteofTechnology（1）液體在通流截面上的流速分布規(guī)律

（2-58）（2）液體在管路中的流量（2-61）（3）液體在管路中的平均流速

（2-62）NanyangInstituteofTechnology（4）液體在管路中的沿程壓力損失

（2-65）2．紊流時(shí)的沿程壓力損失（Pressurelossesatthepipes’surfacesandwithintheliquidswhenturbulentflowoccured）

（2-65）NanyangInstituteofTechnology3.3.3局部壓力損失（Pressurelossesataparticularlocation）液體流經(jīng)閥口、彎頭、接頭、濾網(wǎng)和突然變化的截面等處時(shí)，液體流速的大小和方向會(huì)發(fā)生劇烈變化，并形成漩渦（如圖2-13所示）、氣穴和發(fā)生強(qiáng)烈的撞擊，于是產(chǎn)生較大的流動(dòng)阻力，由此造成的壓力損失被稱為局部壓力損失。

3.3.4管路系統(tǒng)總壓力損失（Totalpressurelossesinpipe-system）整個(gè)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)管路的總壓力損失等于所有沿程壓力損失和所有局部壓力損失之和。

NanyangInstituteofTechnology3.4液體流經(jīng)小孔的流量（Flowofliquidmovingthroughorifice）

根據(jù)小孔的通流長(zhǎng)度與孔內(nèi)徑的比值，將孔口的形式分為三種：當(dāng)孔口的長(zhǎng)徑比l/d≤0.5時(shí)，被稱為薄壁小孔；當(dāng)0.5＜l/d≤4時(shí)，被稱為短孔；當(dāng)l/d＞4時(shí)，被稱為細(xì)長(zhǎng)孔。

1．液體流經(jīng)薄壁小孔的流量（Flowofliquidmovingthroughthinplateorifice）

當(dāng)孔前管道內(nèi)徑與小孔內(nèi)徑之比≥7時(shí)，液流的收縮作用不受孔前管道內(nèi)壁的影響，被稱為完全收縮；當(dāng)＜7時(shí)，孔前通道對(duì)液流進(jìn)入小孔起導(dǎo)向作用，這時(shí)的收縮被稱為不完全收縮。

NanyangInstituteofTechnology2．液體流經(jīng)短孔的流量（Flowofliquidmovingthroughshortorifice）

3．液體流經(jīng)細(xì)長(zhǎng)孔的流量（Flowofliquidmovingthroughslightnessorifice）

（2-72）NanyangInstituteofTechnology綜合各孔口的流量公式，可以歸納出一個(gè)通用公式

（2-74）3.5液體流經(jīng)縫隙的流量（Flowofliquidmovingthroughnarrowclearance）

液體在縫隙中的流動(dòng)一般分為三種情況：一種是各零件之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)只有壓力差而造成的流動(dòng)被稱為壓差流動(dòng)；另一種是各零件之間無(wú)壓力差僅有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而造成的流動(dòng)被稱為剪切流動(dòng)，還有一種是在壓差與剪切同時(shí)作用下的流動(dòng)。

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1．液體流經(jīng)平行平板縫隙的流量（Flowofliquidmovingthroughnarrowclearancebetweentwoparallelplates）速度沿縫隙截面的分布規(guī)律

（2-78）（1）液體流經(jīng)固定兩平行平板縫隙的流量（2-79）NanyangInstituteofTechnology

NanyangInstituteofTechnology

（2）液體流經(jīng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩平行平板縫隙的流量①一個(gè)平板固定，另一個(gè)平板以速度作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在無(wú)壓差作用下，由于液體的黏性，縫隙間的液體仍會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)，即純剪切流動(dòng)。②液體在兩平行平板縫隙中既有壓差流動(dòng)又有剪切流動(dòng)的狀態(tài)。

（2-82）（2-81）NanyangInstituteofTechnology

液體在縫隙間的泄漏所造成的功率損失為

2．液體流經(jīng)圓柱環(huán)形縫隙的流量（Flowofliquidmovingthroughnarrowclearancebetweentwocylindricalcirques）（1）液體流經(jīng)同心圓柱環(huán)形縫隙的流量

（2-84）（2-83）NanyangInstituteofTechnology

液體在縫隙間的泄漏所造成的功率損失為

（2-90）（2-83）（2）液體流經(jīng)偏心圓柱環(huán)形縫隙的流量①液體流經(jīng)固定兩偏心圓柱環(huán)形縫隙的流量②液體流經(jīng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩偏心圓柱環(huán)形縫隙的流量

（2-91）NanyangInstituteofTechnology

3．液體流經(jīng)平行圓環(huán)平面縫隙的流量（Flowofliquidmovingthroughnarrowclearancebetweentwoparalleldisks）

（2-92）3.7空穴現(xiàn)象（Cavitation）1．產(chǎn)生的原因及部位（Causationandposition）（1）液壓泵的吸油口處（2）通流截面非常狹窄的閥口處

2．危害（Danger）

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3．預(yù)防空穴的措施（Preventivecavitationmeasure）

3.6液壓沖擊（Pressureshock）1．液壓沖擊的原因（Pressureshockcausation）

2．液壓沖擊壓力（Pressureshock）（1）管道中液壓換向閥閥門關(guān)閉時(shí)的液壓沖擊（2）運(yùn)動(dòng)部件快速制動(dòng)時(shí)慣性作用引起的液壓沖擊

3．液壓沖擊的危害（Pressureshockdanger）4．減小液壓沖擊的措施（Diminishingpressureshockmeasure）NanyangInstituteofTechnology

重點(diǎn)和難點(diǎn)課堂討論（Importantanddifficultunderstandingknowledgepointsdiscussioninthischapter）課堂討論：層流和紊流的判斷、避免液壓沖擊和空穴現(xiàn)象的有效方法。

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本章小結(jié)（Summary）介紹了液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)了壓力和流量這兩個(gè)重要參數(shù)對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作的重要意義。重點(diǎn)分析了液體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，明確了液壓傳動(dòng)中靜壓力、液體流動(dòng)狀態(tài)、壓力損失和液體流經(jīng)小孔和縫隙的流量等重要的基本概念和計(jì)算方法，詳細(xì)說(shuō)明了液體的連續(xù)性方程、伯努利方程和動(dòng)量方程等重要液體動(dòng)力學(xué)方程的物理意義和應(yīng)用，他們是設(shè)計(jì)和計(jì)算液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本公式。講述了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作中經(jīng)常出現(xiàn)的空穴現(xiàn)象和液壓沖擊的形成原因，產(chǎn)生的危害，以及有效地預(yù)防措施。作業(yè)NanyangInstituteofTechnology思考題和習(xí)題（ReviewQuestions）1．液體靜力學(xué)基本方程有何特點(diǎn)？2．什么是帕斯卡原理？3．什么是絕對(duì)壓力？什么是相對(duì)壓力？什么是真空度？三者之間有何關(guān)系？液壓與氣壓傳動(dòng)

馬恩NanyangInstituteofTechnology第4章液壓動(dòng)力元件

Hydraulicpowercomponents本章主要內(nèi)容(Maincontentsinthischapter)：主要講述液壓動(dòng)力元件液壓泵，即齒輪式、葉片式和柱塞式液壓泵的工作原理、組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能分析與計(jì)算、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用等。本章重點(diǎn)(Importantknowledgepointsinthischapter)：掌握各類液壓泵的工作原理、性能分析、計(jì)算和具體應(yīng)用。本章難點(diǎn)(Difficultunderstandingknowledgepointsinthischapter)：正確理解齒輪泵困油現(xiàn)象的產(chǎn)生、危害及預(yù)防措施和各類液壓泵全性能通用特性曲線的繪制。本章教學(xué)目的和要求(Teachingobjectsandrequirementsinthischapter)：通過(guò)認(rèn)真學(xué)習(xí)各類液壓泵的組成、工作原理和主要性能，掌握其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并會(huì)進(jìn)行性能分析與計(jì)算，從而掌握各類液壓泵在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

NanyangInstituteofTechnology4.1液壓泵概述（Hydraulicpumpsintroduction）液壓泵是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力元件，即將原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)）輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能輸出，為液壓傳動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力，它是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的核心元件。4.1.1液壓泵的工作原理（Operatingprinciplesofhydraulicpumps）4.1.2．液壓泵的分類（Classificationofhydraulicpumps）

4.1.3液壓泵的圖形符號(hào)（Diagramsymbolsofhydraulicpumps）

NanyangInstituteofTechnologyNanyangInstituteofTechnology4.1.4液壓泵的基本性能參數(shù)和計(jì)算公式（Basicpropertyandparametersandequationsofhydraulicpumps）1．液壓泵的壓力（Pressureofhydraulicpumps）（1）工作壓力p

（2）額定壓力（3）最高允許壓力

2．液壓泵的轉(zhuǎn)速(Speedofhydraulicpumps）（1）額定轉(zhuǎn)速n

（2）最高轉(zhuǎn)速（3）最低轉(zhuǎn)速NanyangInstituteofTechnology3．液壓泵的排量和流量

(Displacementandflowofhydraulicpumps）（1）排量V

（2）理論（幾何）流量（3）額定流量（4）實(shí)際流量q

（3-1）（3-2）NanyangInstituteofTechnology4．液壓泵的功率(Powerofhydraulicpumps）（1）實(shí)際輸入功率

（3-3）（2）實(shí)際輸出功率（3-4）（3）理論輸入轉(zhuǎn)矩

（3-6）NanyangInstituteofTechnology（4）實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩T

5．液壓泵的效率(Efficiencyofhydraulicpumps）（1）容積效率

（3-7）（3-8）（2）機(jī)械效率

（3-9）NanyangInstituteofTechnology總效率

6．液壓泵的特性曲線(Propertycurvesofhydraulicpumps）

4.2齒輪泵（Gearpumps）

4.2.1外嚙合齒輪泵的工作原理（Operatingprinciplesofexternalgearpumps）

（3-10）NanyangInstituteofTechnology

NanyangInstituteofTechnology4.2.2外嚙合齒輪泵的排量和流量公式（Displacementandflowequationofexternalgearpumps）1．外嚙合齒輪泵的排量（Displacementequationofexternalgearpumps）

（3-12）2．外嚙合齒輪泵的流量（Flowequationofexternalgearpumps）

（3-13）NanyangInstituteofTechnology4.2.3外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（Structurecharacteristicsofexternalgearpumps）1．外嚙合齒輪泵的泄漏（Leakinessofexternalgearpumps）①通過(guò)齒輪兩端面和軸套（或端蓋）之間的端面間隙泄漏；②通過(guò)齒輪齒頂和齒輪泵殼體內(nèi)表面徑向間隙泄漏；③通過(guò)輪齒嚙合處的間隙泄漏。

2．外嚙合齒輪泵的困油現(xiàn)象（Oilboxedupphenomenonofexternalgearpumps）消除困油的方法，通常是在外嚙合齒輪泵的兩側(cè)蓋板或浮動(dòng)軸套等零件上開(kāi)卸荷槽

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NanyangInstituteofTechnology3．外嚙合齒輪泵的徑向不平衡力(Radialnonbalancingforceofexternalgearpumps）4．減小徑向不平衡力的措施(Measurestodecreaseradialnonbalancingforceofexternalgearpumps）4.2.4提高外嚙合齒輪泵工作壓力的措施（Measurestoimproveoperatingpressureofexternalgearpumps）1．軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償裝置的工作原理（Operatingprinciplesofexternalgearpumpswithaxialclearancepressurecompensator）2．二種常見(jiàn)的軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償裝置(Twokindsofcommonaxialclearancepressurecompensators）

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NanyangInstituteofTechnology（1）補(bǔ)償面為偏心8字形的浮動(dòng)軸套（2）補(bǔ)償面為8字形的浮動(dòng)軸套4.2.5擺線內(nèi)嚙合齒輪泵（Orbitinternalgearpumps）1．?dāng)[線內(nèi)嚙合齒輪泵的工作原理（Operatingprinciplesoforbitinternalgearpumps）2．?dāng)[線內(nèi)嚙合齒輪泵的排量（Displacementequationoforbitinternalgearpumps）4.2.6漸開(kāi)線內(nèi)嚙合齒輪泵（Involuteinternalgearpumps）1．漸開(kāi)線內(nèi)嚙合齒輪泵的工作原理（Operatingprinciplesofinvoluteinternalgearpumps）

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NanyangInstituteofTechnology2．漸開(kāi)線內(nèi)嚙合齒輪泵的排量（Displacementequationofinvoluteinternalgearpumps）4.2.7配裝有溢流閥的內(nèi)嚙合齒輪泵（Internalgearpumpswithpressurereliefvalves）4.2.10螺桿泵（Screwpumps）4.3葉片泵（Vanepumps）4.3.2單作用葉片泵（Single-actingvanepumps）1．單作用葉片泵的工作原理（Operatingprinciplesofsingle-actingvanepumps）2．單作用葉片泵的排量和流量（Displacementandflowequationofsingle-actingvanepumps）

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NanyangInstituteofTechnology3．單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（Structurecharacteristicsofsingle-actingvanepumps）4.3.3限壓式變量葉片泵（Pressurelimitedvariabledisplacementvanepumps）4.3.1雙作用葉片泵（Double-actingvanepumps）1．雙作用葉片泵的工作原理（Operatingprinciplesofdouble-actingvanepumps）2．雙作用葉片泵的排量和流量（Displacementandflowequationofdouble-actingvanepumps）3．雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（Structurecharacteristicsofdouble-actingvanepumps）

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NanyangInstituteofTechnology（1）徑向液壓力（2）定子內(nèi)表面過(guò)渡曲線（3）端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償（4）提高工作壓力①采用雙葉片結(jié)構(gòu)②采用復(fù)合葉片結(jié)構(gòu)4.4柱塞泵（Pistonpumps）4.4.2斜盤式軸向柱塞泵（Swashplateaxialpistonpumps）1．斜盤式軸向柱塞泵的工作原理（Operatingprinciplesofswashplateaxialpistonpumps）

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NanyangInstituteofTechnology2．斜盤式軸向柱塞泵的排量和流量（Displacementandflowequationofswashplateaxialpistonpumps）

（3-22）（3-23）3．斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（Structurecharacteristicsofswashplateaxialpistonpumps）NanyangInstituteofTechnology

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缸體柱塞滑履組配流盤NanyangInstituteofTechnology

NanyangInstituteofTechnology4.4.3斜軸式軸向柱塞泵（Bentaxisaxialpistonpumps）1．斜軸式軸向柱塞泵的工作原理（Operatingprinciplesofbentaxisaxialpistonpumps）2．斜軸式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（Structurecharacteristicsofbentaxisaxialpistonpumps）4.4.4通軸式軸向柱塞泵（Swashplateaxialpistonpumpswithauxiliarypumps）4.4.1徑向柱塞泵（Radialpistonpumps）1．徑向柱塞泵的工作原理（Operatingprinciplesofradialpistonpumps）

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NanyangInstituteofTechnology2．徑向柱塞泵的排量和流量（Displacementandflowequationofradialpistonpumps）

（3-24）（3-25）3．徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（Structurecharacteristicsofradialpistonpumps）NanyangInstituteofTechnology

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NanyangInstituteofTechnology重點(diǎn)和難點(diǎn)課堂討論（Importantanddifficultunderstandingknowledgepointsdiscussioninthischapter）課堂討論：齒輪泵困油現(xiàn)象的產(chǎn)生、危害及預(yù)防措施。

3.5各類液壓泵的主要性能及應(yīng)用（Mainpropertyandapplicationsofhydraulicpumps）本章小結(jié)（Summary）通過(guò)液壓齒輪泵、螺桿泵、葉片泵和柱塞泵的具體實(shí)例，講述了液壓泵的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理和主要性能；著重強(qiáng)調(diào)了掌握液壓泵的性能分析與計(jì)算及液壓泵具體應(yīng)用的重要性。指出了要正確理解齒輪泵的困油現(xiàn)象和液壓泵全性能通用特性曲線繪制的重要性。簡(jiǎn)明扼要地介紹了各類液壓泵的優(yōu)缺點(diǎn)。

作業(yè)NanyangInstituteofTechnology思考題和習(xí)題（ReviewQuestions）4．齒輪泵的困油現(xiàn)象是什么？有何危害？如何解決？液壓與氣壓傳動(dòng)

馬恩NanyangInstituteofTechnology第5章液壓執(zhí)行元件

Hydraulicactuators本章主要內(nèi)容(Maincontentsinthischapter)：液壓執(zhí)行元件是將液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。液壓執(zhí)行元件有實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的液壓缸和實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)兩類。主要講述液壓缸和液壓馬達(dá)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)和它們的特點(diǎn)及應(yīng)用。本章重點(diǎn)(Importantknowledgepointsinthischapter)：液壓執(zhí)行元件的基本參數(shù)，液壓缸的組成和設(shè)計(jì)。本章難點(diǎn)(Difficultunderstandingknowledgepointsinthischapter)：理解數(shù)字控制液壓缸和模擬控制液壓缸的組成和工作原理，以及低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能。本章教學(xué)目的和要求(Teachingobjectsandrequirementsinthischapter)：通過(guò)學(xué)習(xí)掌握液壓缸和液壓馬達(dá)的工作原理，了解他們的結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)液壓缸。

NanyangInstituteofTechnology5.1液壓馬達(dá)概述（Hydraulicmotorsintroduction）5.1.1液壓馬達(dá)的特點(diǎn)和分類（Characteristicsandclassificationofhydraulicmotors）1.液壓馬達(dá)的特點(diǎn)（Characteristicsofhydraulicmotors）2.液壓馬達(dá)的分類（Classificationofhydraulicmotors）5.1.2液壓馬達(dá)的基本性能參數(shù)（Basicpropertyandparametersofhydraulicmotors）1.壓力

(Pressure)NanyangInstituteofTechnology（1）工作壓力p液壓馬達(dá)的工作壓力是輸入油液的實(shí)際壓力，工作壓力大小取決于外負(fù)載。（2）工作壓差△p液壓馬達(dá)進(jìn)口壓力與出口壓力的差值為液壓馬達(dá)的壓差。（3）額定壓力

液壓馬達(dá)的額定壓力是在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件下，能使液壓馬達(dá)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，即液壓馬達(dá)在使用中允許達(dá)到的最大工作壓力。超過(guò)該值液壓馬達(dá)則過(guò)載。NanyangInstituteofTechnology2.排量和流量(Displacementandflow）（1）排量V

（3-1）（3-2）3.容積效率和轉(zhuǎn)速(Volumetricefficiencyandspeed）（4-3）NanyangInstituteofTechnology4.機(jī)械效率和轉(zhuǎn)矩(Mechanicalefficiencyandtorque）

5.總效