液压与气压传动课件：液体静力学基础

液压流体力学基础液压与气压传动2.2液体静力学基础主要内容静压力及其特性静压力基本方程式帕斯卡原理压力的表示方法及单位静压力对固体壁面的作用力液体静力学是研究液体相对平衡状态下的力学规律及其应用。1、液体压力（静压力）p：静止液体内单位面积上所受的法向力，叫液体静压力：对于均布受力的液体，其静压力为：

p=F/A2.2.1液体静压力及其特性：液体静压力在物理学上称为压强，在工程实际应用中习惯称为压力。2、静压力的两个重要性质：1）液体静压力垂直于其承压面，其方向和该面的内法线方向一致因为液体质点间的凝聚力很小，受到拉力和剪力时会发生流动2）静止液体内任一点处的静压力在各个方向都相等如果某点受到的压力在某个方向上不相等，那么液体就会流动，这就违背了液体静止的条件2.2.2液体静压力基本方程1、静压力基本方程：

pΔA=p0ΔA＋

FG=p0ΔA＋ρghΔA

则：p=p0＋ρghp0p0ΔApΔA

FG

hhA1）静止液体内任一点的压力等于液面上的压力p0与该点以上液体自重形成的压力之和。p=p0

＋ρgh2）同一液体中的静压力随着深度h的增加呈线性规律分布。3）静压力基本方程的物理意义:物理意义是：静止液体内任何一点都具有压力能和位能两种能量形式，且其总和保持不变，即能量守恒。但是两种能量形式之间可以相互转换。4）液压装置静止液体内部的压力是近似相等的特点2.2.3液体压力的表示方法及单位1）绝对压力：以绝对真空为零点而计量的压力。

p绝

=pa+ρgh

pa—大气压2）相对压力：以大气压为零点而计量的压力。

p=p绝

－pa

真空度：如果绝对压力低于大气压时，低于大气压的数值称为真空度。

p真

=pa－p绝

压力的表示方法有二种：记住压力的常用单位：Pa（帕，N/㎡）、MPa（兆帕，N/㎜²），bar（巴）1MPa=106Pa，1bar=105Pa。2.2.4帕斯卡（静压传递）原理帕斯卡原理：在密封容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传到液体內各点。由此可见：液压传动不仅可以进行力的传递，而且还能将力放大和改变力的方向。液压系统的压力是由外负载决定的。2025/5/69例1：已知ρ=900kg/m3,F=1000N,A=1×10-3m2,求h=0.5m处的静压力p=?FAhp解：由压力计算式求得：由上例知：在外界压力作用下，由自重产生的那部分静压力ρgh很小，可忽略不计，可认为静止液体内各处的压力都是相等的。为什么静止液体内各处的压力都是相等的？2.2.5液体静压力作用在固体壁面上的力1、作用在平面上的力因为作用于平面时压力方向垂直平面，所以作用在平面上的力=静压力×承压面积即：F=pA

当固体壁面是曲面时，液体作用于曲面某x

方向上的作用力等于液体压力p

与曲面在该方向投影面积Ax

的乘积，即

2、作用在曲面上的力例2分析下图所示的液压缸、球阀和锥阀所受液压力。，因此所受液压力为解：液压缸、球阀和阀的承压面为因此所受液压力为式中,Ax为缸筒右半面在x方向的投影面积.例3设液压缸两端面封闭，缸筒内充满着压力为p

的油液，缸筒半径为r，长度为l，如图所示。这时缸筒内壁面上各点的静压力大小相等，均为p，但并不平行。求油液作用于缸筒右半壁内表面x方