【正文】 努利方程為四、 動量方程 動量方程可用來計算流動液體作用于限制其流動的固體壁面上的總作用力。式中為單位質(zhì)量液體所具有的壓力能，稱為比壓能，也叫作壓力水頭；Z為單位質(zhì)量液體所具有的勢能，稱為比位能，也叫作位置水頭；為單位質(zhì)量液體所具有的動能，稱為比動能，也叫作速度水頭，它們的單位都為長度量綱。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在dt 時間內(nèi)流入液體的質(zhì)量應恒等于流出液體的質(zhì)量，即圖215 連續(xù)性方程示意圖 ρu1dA1dt = ρu2dA2dt 化簡得 u1dA1= u2dA2對于整個流管，則有即 q1＝q2如用流管兩通流截面A1和A2上的平均流速v1和v2表示，則有 v1A1=v2A2由于兩通流截面是任意取的，則有 q=vA=常數(shù) （220）式（220）稱液體流動的連續(xù)性方程，它表明在恒定流動的條件下，流過各個通流截面上的液體流量是相等的（即流量是連續(xù)的），它是質(zhì)量守恒定律的具體體現(xiàn)。圖212 流動液體的通流截面 ②流量 單位時間內(nèi)通過某一通流截面液體的體積稱為體積流量，簡稱流量 ③平均流速 在實際液體流動中，由于黏性內(nèi)摩擦力的作用，通流截面上各點的流速并不相等，因此引入平均流速的概念。如圖211所示，圖a為恒定流動，圖b為非恒定流動。這樣，不僅使問題簡單化，而且得到的結(jié)論在實際應用中具有足夠的精確性。教師第5次課時授課計劃（首頁）授課對象：機電系 11級機制 專業(yè) 綜合班 科目： 液壓與氣壓傳動技術(shù)課 題 液壓流體動力學授課類型理論課 □ 實踐課 □ 討論課 □ 習題課 □ 其他 □授課學時4學時教學方法講授法 + 演示法+操作法教學準備 教案、PPT作業(yè)布置教學目的與要求 掌握液壓流體動力學中的連續(xù)性方程 掌握液壓流體動力學中的伯努利方程 掌握液壓流體動力學中的動量方程教學重點難點重點：會利用液壓動力學解決實際問題教學過程一、 基本概念1．理想液體和恒定流動 由于液體實際流動時，不僅具有黏性，而且在壓力變化時體積會發(fā)生變化，因此研究液體流動時的運動規(guī)律必須考慮其黏性和可壓縮性，從而使我們對流動液體的研究變得非常困難。這就是帕斯卡原理或靜壓傳遞原理。小液柱頂面上所受的作用力為p0dA(方向向下)，小液柱本身的重力Ｇ＝ρghdA(方向向下)，小液柱底面所受的作用力為pdA(方向向上)，則小液柱在Z方向的平衡方程為 pdA=p0dA+ρghdA 化簡后得 p=p0＋ρgh 圖25靜壓力的分布規(guī)律三、壓力的表示方法 液壓系統(tǒng)中的壓力就是指壓強，液體壓力通常有絕對壓力、相對壓力(表壓力)、真空度三種表示方法。(2)靜止液體內(nèi)任一點所受到的靜壓力在各個方向都相等。單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力稱為單位質(zhì)量力，在數(shù)值上等于重力加速度。更換新油前，油箱必須先清洗一次，系統(tǒng)較臟時，可用煤油清洗，排盡后注入新油。 (2)使液壓系統(tǒng)在裝配后、運轉(zhuǎn)前保持清潔。造成這些危害的原因主要是污垢中的顆粒。(2)外界的灰塵、砂粒等，在液壓系統(tǒng)工作過程中，通過往復伸縮的活塞桿、流回油箱的漏油等進入液壓油里。表24 根據(jù)工作環(huán)境和使用工況選擇液壓油的品種（5）根據(jù)工作部件的運動速度選用 當液壓系統(tǒng)中工作部件的運動速度很高時，液壓油液的流速也高，液壓損失隨著增大，而泄漏相對減少，因此宜用黏度較低的液壓油液；反之，當液壓系統(tǒng)中工作部件的運動速度較低時，每分鐘所需的液壓油量很小，泄漏相對較大，對系統(tǒng)的運動速度影響也較大，所以宜選用黏度較高的液壓油液。在一般情況下，可將液壓泵要求液壓油的黏度作為選擇液壓油的基準，如表23所示。（1）根據(jù)工作機械的不同要求選用 精密機械與一般機械對黏度要求不同。2. 液壓油的類型 液壓油的品種很多，主要可分為三大類：礦油型、合成型和乳化型液壓油。（6）比熱容和熱傳導率大，熱膨脹系數(shù)小。具體要求大致可概括如下： （1）適宜的黏度和良好的黏溫性能 （2）良好的潤滑性能。液體的黏度與壓力的關(guān)系可表示為 由上式可知，對于液壓油，在中低壓液壓系統(tǒng)內(nèi)，壓力變化很小，因而對黏度影響較小，可以忽略不計；當壓力較高（大于10MPa）或壓力變化較大時，則需要考慮壓力對黏度的影響。由于測量條件不同，各國采用的相對黏度也有所不同。 動力黏度μ的物理意義上是：液體在單位速度梯度下流動時，單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。由于黏性和附著力的作用，緊貼上平板表面的這層流體將與上平板以相同的速度u0向右運動，緊貼下平板表面的這層流體則保持不動，而中間各層流體的運動速度則根據(jù)它與下平板間的距離大小呈線性規(guī)律分布。但是，靜止液體不呈現(xiàn)黏性。教師第二次課時授課計劃（首頁）授課對象：機電系 11級機制 專業(yè) 綜合班 科目： 液壓與氣壓傳動技術(shù)課 題 液壓傳動的特點 授課類型理論課 □ 實踐課 □ 討論課 □ 習題課 □ 其他 □授課學時1學時教學方法講授法 + 演示法+操作法教學準備教案、PPT 作業(yè)布置教學目的與要求目的：了解液壓傳動的特點教學重點難點重點： 液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比較的特點教學過程一、液壓傳動的優(yōu)點1. 液壓傳動的各種元件，可根據(jù)需要方便、靈活地布置；2. 單位功率的重量輕，體積小，傳動慣性小，反應速度快；3. 液壓傳動裝置的控制調(diào)節(jié)比較簡單，操縱方便、省力，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速比可達2000），當機、電、液配合使用時，易于實現(xiàn)自動化工作循環(huán)；4. 能比較方便地實現(xiàn)系統(tǒng)的自動過載保護；5. 一般采用礦物油為工作介質(zhì)，完成相對運動部件潤滑，能延長零部件使用壽命；參考資料《液壓與氣壓傳動技術(shù)》 肖瓏 西安電子科技出版社出版社 .2008.《液壓與氣壓傳動》（第2版） 萬會雄 .教學后記 二、液壓傳動的主要缺點1. 由于液體流動的阻力損失和泄漏較大，所以效率較低。液壓系統(tǒng)中各元件之間的關(guān)系如圖13所示：圖13液壓系統(tǒng)元件圖三、液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號 為了便于閱讀、分析、設(shè)計和繪制液壓系統(tǒng)，工程實際中，國內(nèi)外都采用液壓元件的圖形符號來表示。這類元件主要包括各種液壓閥，如溢流閥、節(jié)流閥以及換向閥等。常見的是液壓泵。當液壓泵3由電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，從油箱1經(jīng)過過濾器2吸油。工作完畢，打開截止閥9，使大油缸12下腔的油液通過管路直接流回油箱，活塞11在外力和自重的作用下實現(xiàn)回程。銅川職業(yè)技術(shù)學院機電系 教師第一次課時授課計劃（首頁）授課對象：機電系 11級機制 專業(yè) 綜合班 科目： 液壓與氣壓傳動技術(shù)課 題 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理與組成授課類型理論課 □ 實踐課 □ 討論課 □ 習題課 □ 其他 □授課學時2學時教學方法講授法 + 演示法+操作法教學準備 教案、PPT作業(yè)布置教學目的與要求 掌握液壓傳動的工作原理 掌握液壓傳動系統(tǒng)的組成教學重點難點重點：掌握液壓傳動系統(tǒng)的組成教學過程一、液壓傳動系統(tǒng)的工作原理 液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，并以壓力能進行動力（或能量）傳遞、轉(zhuǎn)換與控制的液體傳動。如此反復提壓杠桿1，就可以使重物不斷上升，達到頂起重物的目的。二、液壓傳動裝置的組成1. 機床工作臺液壓系統(tǒng)的工作過程 圖1—2為機床工作臺液壓系統(tǒng)示意圖。圖1—2機床工作臺液壓系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖2. 液壓傳動裝置的組成 從機床工作臺液壓系統(tǒng)的工作過程可以看出，一個完整的、能夠正常工作的液壓系統(tǒng)，應該由以下幾個主要部分組成：（1）動力元件 供給液壓系統(tǒng)壓力油，把原動機的機械能轉(zhuǎn)化成液壓能。（3）控制調(diào)節(jié)元件 完成對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流動方向的控制和調(diào)節(jié)。（5）工作介質(zhì) 它在液壓傳動及控制中起傳遞運動、動力及信號的作用，包括液壓油或其它合成液體，它直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。我國制訂有液壓與氣動元件圖形符號標準GB/—1993《液壓氣動圖形符號》，在液壓系統(tǒng)設(shè)計中，要嚴格執(zhí)行這一標準。教師第3次課時授課計劃（首頁）授課對象：機電系 11級機制 專業(yè) 綜合班 科目： 液壓與氣壓傳動技術(shù)課 題 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)授課類型理論課 □ 實踐課 □ 討論課 □ 習題課 □ 其他 □授課學時6學時教學方法講授法 + 演示法+操作法教學準備 教案、PPT作業(yè)布置教學目的與要求 掌握液壓油的特性 掌握液壓油的類型、選擇和使用 了解液壓油的污染與防護教學重點難點重點：掌握液壓油的類型、選擇和使用 教學過程一、液壓油的特性（一）液壓油液的物理特性 1．密度和重度 單位體積液體的質(zhì)量稱為密度，通常用符號“ρ”表示，即 ρ= m/V （21） 單位體積液體的重量稱為重度，通常用符號“γ”表示，即 γ= G/V （22）2．黏性和黏度（1）黏性 液體在外力作用下流動時，液體分子間互相吸引的內(nèi)聚力阻礙其分子之間相對運動，而在液體內(nèi)部產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力的現(xiàn)象，稱為液體的黏性。如圖21所示，兩平行平板間充滿液體，下平板固定，上平板以速度u0向右平移。工程中黏度的表示方法有以下幾種： ①.動力黏度 液體的動力黏度又稱絕對黏度，它直接表示流體的黏性即內(nèi)摩擦力的大小，用動符號“μ”表示。它是以相對于蒸餾水的黏性的大小來表示某種液體的黏度，并采用特定的黏度計在規(guī)定的條件下測得。其物理意義是單位壓力變化下的液體體積相對變化量， 液體體積壓縮系數(shù)k的倒數(shù)稱為體積彈性模量K，即（二）黏度與壓力的關(guān)系 液體所受的壓力增加時，其分子間的距離將減小，其內(nèi)聚力增加，黏度也隨之增大。 對于一般常用的液壓油，當運動粘度不超過76mm2/s，溫度在30～150℃范圍內(nèi)時，可用下述近似公式計算其溫度為t℃的運動粘度，即二、液壓油的類型、選擇與使用1. 對液壓傳動工作介質(zhì)的要求 在液壓傳動系統(tǒng)中，液壓油既是用來傳遞能量的工作介質(zhì)，還起著潤滑運動部件和保護金屬不被銹蝕的作用，因此對其有較高的要求。（5）抗泡沫性和抗乳化性好，對金屬和密封件材料具有良好的相容性。（9）可濾性好，即液壓油液中的顆粒污染物容易通過濾網(wǎng)過濾，以保證較高的清潔度。3．液壓油的選擇和使用面進行選用液壓油品種和黏度。（2）根據(jù)液壓泵的類型選用 液壓泵的類型較多，如齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等，它是液壓系統(tǒng)的重要元件，在系統(tǒng)中它的運動速度、壓力和溫度都較高，工作時間又長，因而對黏度要求較嚴格，所以選擇黏度時應先考慮到液壓泵的類型。當周圍溫度高時，宜采用黏度較高的液壓油；當周圍溫度低時，宜采用黏度較低的液壓油，如表24所示。(1)液壓系統(tǒng)的管道及液壓元件內(nèi)的型砂、切屑、磨料、焊渣、銹片、灰塵等污垢在系統(tǒng)使用前、沖洗時未被洗干凈，在液壓系統(tǒng)工作時，這些污垢就進入到液壓油里。 液壓油污染嚴重時，直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能，使液壓系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障，使液壓元件壽命縮短。(1)使液壓油在使用前保持清潔。 (5)定期更換液壓油。 質(zhì)量力作用在液體所有質(zhì)點上，它的大小與質(zhì)量成正比，屬于這種力的有重力、慣性力等。即參考資料《液壓與氣壓傳動技術(shù)》 肖瓏 西安電子科技出版社出版社 .2008.《液壓與氣壓傳動》（第2版） 萬會雄 .教學后記 2. 液體靜壓力的特性(1)液體靜壓力沿著內(nèi)法線方向作用于其承壓面，即靜止液體承受的只時是法向壓力，而不承受剪切力和拉力。這個液柱在重力及周圍液體的作用下處于平衡狀態(tài)，作用于液柱上的各作用力在各方向都呈平衡。根據(jù)上述歸納如下：(1)絕對壓力＝大氣壓力+相對壓力（表壓力）(2)相對壓力（表壓力）＝絕對壓力大氣壓力(3)真空度＝大氣壓力絕對壓力圖26 絕對壓力、相對壓力和真空度四、帕斯卡原理 密封容器內(nèi)的靜止液體，當邊界上的壓力p0發(fā)生變化時，例如增加Δp，則容器內(nèi)任意一點的壓力將增加同一數(shù)值Δp0也就是說，在密封容器內(nèi)施加于靜止液體任一點的壓力將以等值傳遞到