4.1液压传动基础知识（课件）-高二《汽车机械基础》同步教学（人邮版）

液压传动基础知识 黏性 当液体在外力作用下流动时，液体内部各流层之间产生内摩擦力的性质称为液体的黏性。粘性的大小可用黏度来衡量。 一、液压传动的工作原理 1.油液的特性 压缩性 液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的可压缩性。 一般中、低压液压系统，其液体的可压缩性很小。因而可以认为液体是“不可压缩”的。而在压力变化很大的高压系统中，就需要考虑液体可压缩性的影响。 当液体中混入空气时，可压缩性将显著增加，并将严重影响液压系统的工作性能，因而在液压系统中应使油液中的空气含量减少到最低限度。 ①易于在较大的速度范围内实现无级调速。 ②易于获得很大的力或力矩，因此承载能力大。 ③在功率相同的情况下，液压传动的体积小、质量轻、动作灵敏、惯性小。 ④传动平稳、吸振能力强，便于实现频繁换向和过载保护。 ⑤操纵简便，易于采用电气、液压联合控制以实现自动化。 ⑥采用油液为工作介质，系统的零部件之间能自行润滑，使用寿命长。 ⑦液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。 2.液压传动的特点 （1）优点 ①漏油等因素会影响运动的平稳性和准确性。 ②液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体黏性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。 ③为了减少泄漏，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。 （2）缺点 3.液压千斤顶的工作原理 1—杠杆手柄 2—小液压缸 3—小活塞 4、7—单向阀 5—吸油管 6、10—管道 8—大活塞 9—大液压缸 11—截止阀 12—油箱 由液压千斤顶的工作原理可知，小液压缸2、小活塞3、单向阀4和7一起完成吸油与压油，将杠杆的机械能转换为油液的压力能输出，称为（手动）液压泵。大液压缸9、大活塞8将油液的压力能转换为机械能输出，顶起重物，称为液压缸（执行元件）。这种在密封容器内，利用受压液体传递压力能，再通过执行机构，把压力能转化成机械能而做功的传动方式，称为液压传动。 综上分析，液压传动的工作原理包含：①以油液作为工作介质，通过油液内部的压力来传递运动和动力。②传递过程中必须经过两次能量转换。③传递必须在密封容器内进行，而且密封容积要发生变化。 二、油液压力的产生和压力传递 1—活塞 2—油液 3—压力表 油液2被装在密封容器内，如果活塞1上不加任何重力（外力或负载），并且忽略油液和活塞的质量，这时压力表3上的指针指在“0”位，这表明油液没有压力。如果在活塞上逐渐增加外力F，可以看到压力表上的指针开始偏转，并且偏转角度随着F 的增大而增加，这表明油液有了压力，这个压力的产生是外力作用的结果。外力越大，油液压力也越大。 液体的静压力 静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。静压力在液压传动中简称压力，在物理学中则称为压强。 单位：Pa（N/m2 ） 1MPa=103kPa=106Pa 液体静压力有两个重要特性: （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。 静压力的传递 帕斯卡原理：在密闭容器内，由外力作用产生的压力可以等值同时传递到液体内所有各点。 液压系统中的压力取决于负载，压力形成的过程是从无到有、从小到大，最后达到额定压力。 额定压力应符合公称压力系列：1.0kPa，1.6kPa，2.5kPa，4.0kPa，6.3kPa，10kPa，16kPa，25kPa，40kPa，63kPa，100kPa …；1.0MPa，1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.3MPa，10MPa，12.5MPa，16MPa，20MPa，25MPa，31.5MPa，40MPa，50MPa …。 系统压力的建立 1—各种液压阀 2—固定挡铁 1.流量和平均流速 单位时间内流过管道或液压元件某一截面的油液体积，称为体积流量（简称流量），用qv表示。单位：m3/s。 平均流速： 三、液体流动知识 流速： 结论： ①由于油液的不可压缩性，在液压缸内油液的流速即是活塞（或液压缸）的运动速度。 ②油液在管道内的流速或活塞（或液压缸）的运动速度v，仅与作用面积A及流量qv两个因素有关，而与压力大小无关。 ③管道的通流面积或液压缸的有效作用面积A一定时，活塞（或液压缸）的运动速度v，取决于进入管道或液压缸内的流量qv。 连续性方程 ①在同一管道中流动的油液，流过任一截面的流量相等。 ②等径管道中流动的油液，其进入管道的平均流速与流出管道