第二章液压传动流体力学基础

1、第二章第二章 液压传动的流体力学基础液压传动的流体力学基础第一节第一节 流体静力学基础流体静力学基础第二节第二节 流体动力学基础流体动力学基础第三节第三节 液体流动时的压力损失液体流动时的压力损失第四节第四节 液体流经小孔和缝隙的流量液体流经小孔和缝隙的流量第五节第五节 液压冲击和空穴现象液压冲击和空穴现象 第一节第一节 流体静力学基础流体静力学基础液体静力学液体静力学: :是液体在静止时的平衡规律以及这些规是液体在静止时的平衡规律以及这些规律在工程上的应用律在工程上的应用. .是指液体内部质点之间没有相对是指液体内部质点之间没有相对运动运动。一、液体的压力；一、液体的压力；二、重力作用下静止

2、液体中的压力分布；二、重力作用下静止液体中的压力分布；三、压力的表示方法和计量单位；三、压力的表示方法和计量单位；四、静止液体内压力的传递；四、静止液体内压力的传递；五、液体静压力作用在固体壁面上的力五、液体静压力作用在固体壁面上的力. .1.1.液体的压力液体的压力液体单位面积上所受的液体单位面积上所受的法向力法向力称为称为静压力静压力。在物。在物理学中称为理学中称为压强压强，但在液压传动中习惯称为，但在液压传动中习惯称为压力压力。静止液体的压力有如下静止液体的压力有如下特性特性： (1) (1)液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。 (2) (2)静止

3、液体内任一点的压力在各个方向上都相等。静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。 0limAFpA FpA2.2.重力作用下静止液体中的压力分布重力作用下静止液体中的压力分布静止液体内任一点处静止液体内任一点处压力都由两部分组成：压力都由两部分组成：一部分是液面上的一部分是液面上的压压力力 ，另一部分是该点，另一部分是该点以上液体以上液体自重自重所形成所形成的压力。的压力。液体静力学基本方程液体静力学基本方程 0ppgh0p ApAgh A 重力作用下重力作用下静止液体压力分布特征静止液体压力分布特征：1 1）任意点压力由两部分组成，）任意点压力由两部分组成，液面上压力液面上压力和该点以和该点

4、以上上液体自重液体自重形成得压力。形成得压力。2 2）液体内的压力随液体）液体内的压力随液体深度变化成直线深度变化成直线规律分布。规律分布。3 3）离液面深度相同处各点）离液面深度相同处各点压力相等压力相等。3.3.压力的表示方法和计量单位压力的表示方法和计量单位绝对压力：以绝对真空绝对压力：以绝对真空基准度量基准度量相对压力：以大气压力相对压力：以大气压力基准来度量基准来度量表压力：以压力表测得表压力：以压力表测得的压力（相对压力）的压力（相对压力）真空度：绝对压力小于真空度：绝对压力小于大气压力值大气压力值常用的压力单位及换算：常用的压力单位及换算：Pa，Psi,bar1Pa=1N/m2;

5、1MPa=106Pa;1bar=105Pa=0.1MPa;1psi=1lbf/in2=6894.76 Pa;例例2-12-1： 密度密度900kg/m900kg/m3 3；力；力10kN10kN；面积；面积1010-2-2mm2 2；求；求深度深度0.5m0.5m处的压力。处的压力。解：液面压力解：液面压力p p0 0=F/A=1MPa=F/A=1MPa深度深度h h处的压力处的压力p=pp=p0 0+ + gh=1.0044MPagh=1.0044MPa由液体自重引起的压力相对甚小，可忽略不计。由液体自重引起的压力相对甚小，可忽略不计。4.4.静止液体内压力的传递静止液体内压力的传递在密闭容

6、器内，施加于静在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值止液体上的压力将以等值传递到液体内各点。称静传递到液体内各点。称静压力传递原理，或压力传递原理，或称帕斯称帕斯卡原理卡原理。 FpA例例2-22-2图为相互联通的两个液压缸。图为相互联通的两个液压缸。已知大液压缸的直径已知大液压缸的直径D=120mmD=120mm，小液压缸的直径，小液压缸的直径d=20mmd=20mm，大活塞上放置物，大活塞上放置物体的质量为体的质量为6000kg6000kg。试求在。试求在小活塞上应加多大力，才能小活塞上应加多大力，才能使大活塞顶起重物。使大活塞顶起重物。解：根据解：根据帕斯卡原理，由帕斯卡原理，由外

7、力产生的压力在两缸中外力产生的压力在两缸中相等，即相等，即2244FGdD5.5.液体静压力作用在固体壁面上的力液体静压力作用在固体壁面上的力液压传动中，由于不考虑由液体自重产生的那部液压传动中，由于不考虑由液体自重产生的那部分压力，液体中各点的静压力可看作是均匀分布分压力，液体中各点的静压力可看作是均匀分布的。液体和固体壁面相接触时，固体壁面将受到的。液体和固体壁面相接触时，固体壁面将受到总液压力的作用。总液压力的作用。当固体璧面为一当固体璧面为一平面平面时，静止液体对该平面的总时，静止液体对该平面的总作用力等于液体压力与该平面的面积的乘积，方作用力等于液体压力与该平面的面积的乘积，方向与该

8、平面垂直。向与该平面垂直。F=PAF=PA。当固体璧面为当固体璧面为曲面曲面时，曲面上各点所受压力的时，曲面上各点所受压力的方方向是变化的，大小相等向是变化的，大小相等。在坐标轴上的投影。在坐标轴上的投影。求压力缸筒右半壁X轴方向上的力取微小面积取微小面积力的微元分量力的微元分量dAldslrd2222cos2xxxFdFplrdplrpA coscoscosxdFdFpdAplrd 第二节第二节 液体动力学基础液体动力学基础 一、基本概念一、基本概念 二、连续性方程二、连续性方程 三、伯努利方程三、伯努利方程 四、动量方程四、动量方程1.1.理想液体、恒定流动、一维流动理想液体、恒定流动、一

9、维流动理想液体理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体。：既无粘性又不可压缩的假想液体。恒定流动恒定流动：液体中任一点处的压力、速度和密度等：液体中任一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化的流动。参数都不随时间而变化的流动。一维流动一维流动：液体整个作线性流动。当液体作平面或：液体整个作线性流动。当液体作平面或空间流动时，二维和三维流动。空间流动时，二维和三维流动。把密闭容器内流动的液体把密闭容器内流动的液体按一维流动按一维流动分析，再用试分析，再用试验数据对计算结果进行修正。验数据对计算结果进行修正。2.2.流线、流管和流束流线、流管和流束流线流线：流场中曲线。恒定流动流线不能相交或突

10、然：流场中曲线。恒定流动流线不能相交或突然转折，是一条光滑曲线。转折，是一条光滑曲线。流管流管：流场中画一不属于流线的任意封闭曲线，沿：流场中画一不属于流线的任意封闭曲线，沿该封闭曲线上的每一点作流线，由这些该封闭曲线上的每一点作流线，由这些流线流线组成的组成的表面称流管表面称流管。流束流束：流管内的流线群。：流管内的流线群。3.3.通流截面、流量和平均流速通流截面、流量和平均流速通流截面通流截面：流束中与所有流线正交的截面：流束中与所有流线正交的截面流量流量：单位时间内流过通流截面的液体体积。：单位时间内流过通流截面的液体体积。q qV V =V/t =V/t平均流速平均流速：假设通流截面上

11、各点流速均匀分布，液体以此：假设通流截面上各点流速均匀分布，液体以此均布流速流过此截面的流量等于以实际流速流过的流量，均布流速流过此截面的流量等于以实际流速流过的流量，即即VVqqudAvAvA 流速分布流速分布qA二、连续性方程二、连续性方程 在管中作稳定流动的理想液体，既不能增多也在管中作稳定流动的理想液体，既不能增多也不能减少，即不能减少，即符合物质不灭定律符合物质不灭定律。因此在单位时间。因此在单位时间内通过任意截面的内通过任意截面的液体质量液体质量一定是一定是相等相等的，即液体的，即液体的连续性原理。的连续性原理。 1122AA流量连续性方程流量连续性方程质量守恒定律质量守恒定律图图

12、2-9 液流连续性方程液流连续性方程 推导简图推导简图 根据质量守恒定律可得：不考虑液体的压缩性：或写成：上式为液流的流量连续性方程 1 11222v Av A1122v Av A1122qv Av AvA 常量假设液体无能量损失，据能量守恒定律能量守恒定律可得：或写成：以上两式即为理想液体的伯努利方程。物理意义：物理意义：理想流体具有压力能、动能、势能。三者可以互相转换，但总的能量不变。 伯努利方程伯努利方程能量守恒定律能量守恒定律 图图2-10 伯努利方程推导简图伯努利方程推导简图 1. 1. 理想液体的伯努利方程理想液体的伯努利方程gvzgpgvzgp2222222111常量gvzgp2

13、2三、伯努力方程作用在两端截面上的压力作用在两端截面上的压力作用在微元体上的重力作用在微元体上的重力微元体的惯性力微元体的惯性力根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律()pppdApds dAdsdAss gdsdA 1.理想液体的运动微分方程()duuumadsdAdsdA udtstcos()puudsdAdsdAdsdA usstduFmadsdAdt()pppdApds dAdsdAss coszsdsudt0ut1pzugusss2.理想液体的能量方程2211221222pupuz gz g22puzg常数比压能 比位能 比动能 理想液体能量方程的物理意义：理想液体能量方程的物理意义： 理

14、想液体作恒定流动时具有压力能、理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。者之和为一定值，即能量守恒。 3. 实际液体的伯努利方程实际液体存在能量损失hw，并且存在动能修正系数 ，它用下式表示：紊流时 =1.1，层流时 =2，实际计算常取 =1.0。AvdAuAvvudAuAA33222121 在引进了能量损失hw和动能修正系数后，实际液体的伯努利方程表示为：whgvgpzgvgpz222222221111注意：截面注意：截面1 1、2

15、 2应顺流向选取。应顺流向选取。p54.p54.实际液体在管道内流动时，由于液体存在粘性，实际液体在管道内流动时，由于液体存在粘性，会产生摩擦力，消耗能量；同时，管道局部形状会产生摩擦力，消耗能量；同时，管道局部形状和尺寸的变化，会使液流产生扰动，也消耗一部和尺寸的变化，会使液流产生扰动，也消耗一部分能量。同时，引入速度分布不均匀修正系数，分能量。同时，引入速度分布不均匀修正系数，实际液体流动的伯努利方程为实际液体流动的伯努利方程为 : :2211 12221222wppz gz gh g四、动量方程动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。用动量方程

16、来计算液流作用在固体壁面上的力，用动量方程来计算液流作用在固体壁面上的力，比较方便。比较方便。动量定理动量定理：作用在物体上的合外力的大小等于物：作用在物体上的合外力的大小等于物体在力作用方向上的动量的变化率，即体在力作用方向上的动量的变化率，即()dpd mvFdtdt第三节第三节 液体流动时的压力损失液体流动时的压力损失实际液体具有粘性，流动时会有阻力产生。为了实际液体具有粘性，流动时会有阻力产生。为了克服阻力，流动液体需要损耗一部分能量，通常克服阻力，流动液体需要损耗一部分能量，通常称为称为压力损失压力损失。压力损失可分为两类：。压力损失可分为两类：沿程压力沿程压力损失损失和和局部压力损

17、局部压力损失。失。 一、两种流态和雷诺数一、两种流态和雷诺数 二、沿程压力损失二、沿程压力损失三、局部压力损失三、局部压力损失 四、管路中的总压力损失四、管路中的总压力损失一、两种流态和雷诺数液体的流动有两种液体的流动有两种状态，即状态，即层流层流和和紊紊流流（又称湍流）这（又称湍流）这两种流动状态的物两种流动状态的物理现象可以通过一理现象可以通过一个实验观察出来，个实验观察出来，这就是雷诺实验。这就是雷诺实验。 eRdv 雷诺数的物理意义 雷诺数是液流的惯性力对粘性力的无量纲比值，当雷雷诺数是液流的惯性力对粘性力的无量纲比值，当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于紊流状诺数较大时，

18、液体的惯性力起主导作用，液体处于紊流状态；当雷诺数较小时，粘性力起主导作用，液体处于层流态；当雷诺数较小时，粘性力起主导作用，液体处于层流状态状态。 非圆管截面管道雷诺数：非圆管截面管道雷诺数： 对通流截面相同的管道，若雷诺数相同流动状态就相同。对通流截面相同的管道，若雷诺数相同流动状态就相同。 水力直径：大，湿周长短水力直径：大，湿周长短, ,阻力小。阻力小。 ReHd vH4Adx二、沿程压力损失 液体在等径直管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损失，液体在等径直管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失称为沿程压力损失。液体的流动状态不同，所产生的沿程压力。液体的流动状态不同，所

19、产生的沿程压力损失也有所不同。损失也有所不同。 层流和紊流的沿程阻力损失计算公式：层流和紊流的沿程阻力损失计算公式： 沿程阻力系数的计算不相同。沿程阻力系数的计算不相同。 流通截面上的流通截面上的 速度分布规律。液体在等径水平直管中流动，速度分布规律。液体在等径水平直管中流动，其流态为层流。其流态为层流。22lvpd沿程阻力计算式的推导沿程阻力计算式的推导在液流中取一段与管轴重合的微小圆柱体，其半径在液流中取一段与管轴重合的微小圆柱体，其半径r r，长度长度l l，作用在两端的压力为，作用在两端的压力为p p1 1,p ,p2 2，作用在侧面的内，作用在侧面的内摩擦力摩擦力F Ff f，液流匀

20、速运动，受力平衡，液流匀速运动，受力平衡: :212()fpprF管内液体质点流速在半径方向上按抛物线规管内液体质点流速在半径方向上按抛物线规律分布。最小流速在管壁处，最大流速在管律分布。最小流速在管壁处，最大流速在管轴中心。轴中心。22max416ppuRdll4pdurdrl 2fduFrldr 22()4puRrl通过管道的流量通过管道的流量对于半径对于半径r r，宽度，宽度drdr微小环形通流截面，面积微小环形通流截面，面积dAdA，通过的流量通过的流量224422022()42()48128VRVpdqudArudrRrrdrlpRdqRrrdrpplll 管道内的平均流速管道内的平

21、均流速根据平均流速的定义根据平均流速的定义4221128324VqddvppdAll 沿程压力损失沿程压力损失222232,6464222elvppdlvlvpdvdRdlvd 当直管中液流为层流时，沿程压力损失的大小与管长、流当直管中液流为层流时，沿程压力损失的大小与管长、流速、粘度成正比，与管直径平方成反比。速、粘度成正比，与管直径平方成反比。三、局部压力损失 液体流经管道的弯头、管接头、突变截面以及阀口、滤液体流经管道的弯头、管接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液流会产生旋涡，并发生强烈的紊动现网等局部装置时，液流会产生旋涡，并发生强烈的紊动现象，由此而造成的压力损失称为局部压力

22、失。象，由此而造成的压力损失称为局部压力失。 局部阻力系数可查有关手册。局部阻力系数可查有关手册。22vp阀类元件局部压力损失阀类元件局部压力损失2nVnVqppq q qVnVn- -阀的额定流量；阀的额定流量；q qV V- -阀的实际流量；阀的实际流量；p pn n- -额定流量下的额定流量下的压力损失。压力损失。四、管路中的总压力损失整个管路系统的总压力损失应为所有沿程压力损整个管路系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和即失和所有局部压力损失之和即具体系统中，应根据实际情况对上式进行调整。具体系统中，应根据实际情况对上式进行调整。只要在各局部阻力之间有足够的距离才是

23、正确的只要在各局部阻力之间有足够的距离才是正确的。遇到一个局部阻力之后，要在直管中流过一段距遇到一个局部阻力之后，要在直管中流过一段距离才能稳定；否则互相干扰，比正常大离才能稳定；否则互相干扰，比正常大2323倍，两倍，两个局部阻力之间直管长度大于（个局部阻力之间直管长度大于（10201020）d d0 0,d ,d0 0为管为管子内径。子内径。2222lvvpppd 在中高压液压系统中，常取流速范围：在中高压液压系统中，常取流速范围：吸油管：吸油管：回油管：回油管：压油管：压油管：阀阀 口：口：0.5 1.5/3/3 6/5 8/m sm sm sm s()pPp泵（工）（总）例例2-52-

24、5 已知泵流量已知泵流量q qV V=0.0015m=0.0015m3 3/s /s，缸径，缸径D=100mmD=100mm，负，负载载F=40kNF=40kN，回油腔压力近似为零，液压缸进油管内径，回油腔压力近似为零，液压缸进油管内径d=25mmd=25mm钢管，总长（管）垂直高度钢管，总长（管）垂直高度H=4mH=4m，进油管总局，进油管总局部阻力系数部阻力系数=7=7，液压油密度，液压油密度=900kg/m=900kg/m3 3, ,工作温度下的液工作温度下的液压油的运动粘度压油的运动粘度=46mm=46mm2 2/s /s。试求：（。试求：（1 1）进油路的压力损）进油路的压力损失；（

25、失；（2 2）泵的供油压力。）泵的供油压力。计算进油路的压力损失计算进油路的压力损失计算进油管流速计算进油管流速计算雷诺数，液流状态计算雷诺数，液流状态计算沿程阻力系数计算沿程阻力系数计算进油路的压力损失计算进油路的压力损失计算泵的供油压力计算泵的供油压力取截面取截面1-11-1和和2-22-2伯努利方程，能量方程伯努利方程，能量方程计算液压缸压力计算液压缸压力计算液压缸的速度计算液压缸的速度计算单位体积液体的位能变化计算单位体积液体的位能变化计算单位体积液体的动能变化计算单位体积液体的动能变化计算泵的供油压力计算泵的供油压力结论：一般可忽略位能和动能变化。结论：一般可忽略位能和动能变化。第四

26、节 液体流经小孔和缝隙的流量量 在液压系统中，常常利用液体流经阀的小孔或缝隙来在液压系统中，常常利用液体流经阀的小孔或缝隙来控制流量和压力达到调速和调压的目的。液压元件的泄漏控制流量和压力达到调速和调压的目的。液压元件的泄漏也属于缝隙流动。因而研究小孔或缝隙的流量计算，了解也属于缝隙流动。因而研究小孔或缝隙的流量计算，了解其影响因素，对正确分析液压元件和系统的工作性能、合其影响因素，对正确分析液压元件和系统的工作性能、合理设计液压系统是很有必要的。理设计液压系统是很有必要的。 一、液体流过小孔的流量一、液体流过小孔的流量 二、液体流过缝隙的流量二、液体流过缝隙的流量小孔类型小孔类型小孔按孔的长

27、度和直径比分为：小孔按孔的长度和直径比分为：薄壁孔；细长孔；薄壁孔；细长孔；短孔三种短孔三种。长径比小于长径比小于0.5-0.5-薄壁孔；薄壁孔；长径比大于长径比大于4-4-长孔；长孔；长径比在长径比在0.540.54之间为短孔。之间为短孔。1.1.薄壁小孔的流量计算薄壁小孔的流量计算 当小孔的长径比当小孔的长径比l/dl/d 0.54l/d4时，称为细长孔；当时，称为细长孔；当0. 5l/d40. 5l/dp p2 2，p p=p p1 1p p2 2 ，将边界条，将边界条件，件，y=y=0 0,u,u=0=0；y=h,u=y=h,u=0 0, ,分别代入通式求出常数分别代入通式求出常数C

28、C1 1、C C2 2得得12,02()2hpCClpuhyyl流量和压力损失的计算公式流量和压力损失的计算公式003d() d212hhVpqub ybhy y ylbhpl312Vlqph b 2.2.液体流过相对运动的平行平板缝隙的液体流过相对运动的平行平板缝隙的流量流量 流速：流速：(1)(1)剪切流动：剪切流动：(2)(2)既有压差流动，又有剪切流动：既有压差流动，又有剪切流动：0uu 00002hhVuuqubdybydybhh301122Vbhqpu bhl 泄漏损失功率泄漏损失功率3101()122VbhPpqppu bhl （二）液体流过圆环缝隙的流量（二）液体流过圆环缝隙的

29、流量 在液压元件中，如液压缸的活塞和缸孔之间，在液压元件中，如液压缸的活塞和缸孔之间，液压阀的阀芯和阀孔之间，都存在圆环缝隙。液压阀的阀芯和阀孔之间，都存在圆环缝隙。圆环缝隙有同心和偏心的两种情况，它们的圆环缝隙有同心和偏心的两种情况，它们的流量公式不同。流量公式不同。 只要将只要将b=pib=pi* *d d替代，流过同心圆的流量替代，流过同心圆的流量1.1.流过同心圆环缝隙的流量流过同心圆环缝隙的流量 3031()122()12VVdhqpdhuldhqpl 有相对运动无相对运动2.2.流过偏心圆环缝隙的流量流过偏心圆环缝隙的流量 当当e e=0=0时，它就是同心时，它就是同心圆环缝隙的流

30、量公式；圆环缝隙的流量公式；当当e e=1=1时，即在最大偏时，即在最大偏心情况下，其压差流流心情况下，其压差流流量为同心圆环缝隙压差量为同心圆环缝隙压差流量的流量的2.52.5倍。倍。 3201(1 1.5),122Vdhpehqdhul3.3.圆环平面缝隙流量圆环平面缝隙流量 ()2puhy yl3216 lnVhqprr30d26dhVrrhpqurdzr1d()2drpuhz zr36lnVqprCh 当当r=rr=r2 2,p=p,p=p2 2, ,求出求出C,C,代入代入又当又当r=rr=r1 1时时,p=p,p=p1 1，则圆环平面缝隙流量，则圆环平面缝隙流量2232236ln6

31、ln,VVqrpqphCphrr36lnVqprCh 3216 lnVhqprr例例2-62-6滑阀阀体与阀芯滑阀阀体与阀芯同心，因加工误同心，因加工误差阀体带有一定差阀体带有一定锥度，造成阀体锥度，造成阀体与阀套两端缝隙不同，与阀套两端缝隙不同，h h1 1=0.0001m, =0.0001m, h h2 2=0.00015m=0.00015m。已知阀套孔径。已知阀套孔径d=0.02md=0.02m，阀，阀体长度体长度l=0.02ml=0.02m。滑阀进出口压差。滑阀进出口压差8MPa8MPa，液，液体粘度体粘度0.1Pas0.1Pas。求通过滑阀缝隙的流量。求通过滑阀缝隙的流量。用同心圆环

32、公式计算，只是用同心圆环公式计算，只是h h沿阀芯轴线方向上有变化，沿阀芯轴线方向上有变化，须进行处理。令圆锥半角为须进行处理。令圆锥半角为 ，距阀体左端面为，距阀体左端面为x x处的缝隙处的缝隙为为h h，压力为，压力为p p，则由图可知，则由图可知，h=hh=h1 1+xtan +xtan ,dp/dx=-,dp/dx=-p/lp/l，代入代入q qV V中得中得3131321112(tan ),12(tan )1261tan(tan )(tan )VVVVqd hxdpqdpdxdxd hxqqpdxCdd hxhx 301122Vdhqpdhul 1121212122121222112

33、21221212610,()tan,tan611()tan66VVVVqxppCpdhC hhxqppdhhhlq l hhh hdppqpdh hl hh2代入前式h由图可知，当x=l,tan =第五节第五节 液压冲击和空穴现象液压冲击和空穴现象在液压传动系统中，液压冲击和空穴现象会给系统在液压传动系统中，液压冲击和空穴现象会给系统的正常工作带来不利影响，因此需要了解这些现象的正常工作带来不利影响，因此需要了解这些现象产生的原因，并采取措施加以防治。产生的原因，并采取措施加以防治。一、液压冲击一、液压冲击在液压系统中，由于某种原因，系统的压力在某在液压系统中，由于某种原因，系统的压力在某一瞬

34、间会突然急剧上升，形成很高的压力峰值，一瞬间会突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为这种现象称为液压冲击液压冲击。 1.液压冲击产生的原因阀门突然关闭，制动，换向，运动受阻。阀门突然关闭，制动，换向，运动受阻。 由于液体的惯性，从受阻端开始，动能立即逐层转变由于液体的惯性，从受阻端开始，动能立即逐层转变为液体的挤压能，使压力升高；随后液体动能的转换过程为液体的挤压能，使压力升高；随后液体动能的转换过程迅速传递到后面各层液体，形成压力波，在液体中迅速传迅速传递到后面各层液体，形成压力波，在液体中迅速传播。往复来回传播振荡。冲击波。播。往复来回传播振荡。冲击波。受摩擦力衰减，而趋向稳定。受

35、摩擦力衰减，而趋向稳定。2.2.危害危害当系统产生液压冲击时，瞬时的压力峰值有时要比正常工当系统产生液压冲击时，瞬时的压力峰值有时要比正常工作压力大很多倍。作压力大很多倍。 往往会引起机械振动，产生噪声，使管接头松动；往往会引起机械振动，产生噪声，使管接头松动； 有时还会引起某些液压元件的误动作，降低系统的工作性有时还会引起某些液压元件的误动作，降低系统的工作性能。能。 严重时会造成油管、密封装置及液压元件的损坏；产生空严重时会造成油管、密封装置及液压元件的损坏；产生空穴、气蚀现象。穴、气蚀现象。 3.3.冲击压力冲击压力max111,(),()lcpppvlpAlApvcvtttpc vvp

36、c vvt 管道阀门关闭,根据动量方程=制动冲击:pA t=m v4.减小液压冲击的措施（1 1）延长换向阀换向时间。实践证明，运动部件制）延长换向阀换向时间。实践证明，运动部件制动换向时间若能大于动换向时间若能大于0.2s,0.2s,冲击就大为减轻。冲击就大为减轻。（2 2）在液压元件结构上采取一些措施，如在液压缸）在液压元件结构上采取一些措施，如在液压缸中设置节流缓冲装置，以减小流速的突然变化。中设置节流缓冲装置，以减小流速的突然变化。（3 3）在易产生液压冲击的地方，设置溢流阀或蓄能）在易产生液压冲击的地方，设置溢流阀或蓄能器。器。（4 4）尽量缩短管路长度，减少管路弯曲，采用橡胶）尽量缩短管路长度，减少管路弯曲，采用橡胶软管。软管。二、空穴现象二、空穴现象在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，导致液体原先溶解在液体