【正文】 由于液體實(shí)際流動(dòng)時(shí)，不僅具有黏性，而且在壓力變化時(shí)體積會(huì)發(fā)生變化，因此研究液體流動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律必須考慮其黏性和可壓縮性，從而使我們對(duì)流動(dòng)液體的研究變得非常困難。如圖211所示，圖a為恒定流動(dòng)，圖b為非恒定流動(dòng)。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在dt 時(shí)間內(nèi)流入液體的質(zhì)量應(yīng)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(jiǎn)得 u1dA1= u2dA2對(duì)于整個(gè)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(dòng)的連續(xù)性方程，它表明在恒定流動(dòng)的條件下，流過(guò)各個(gè)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)。 根據(jù)能量守恒定律，在考慮能量損失hw，并引進(jìn)動(dòng)能修正系數(shù)α后，實(shí)際液體的伯努利方程為四、 動(dòng)量方程 動(dòng)量方程可用來(lái)計(jì)算流動(dòng)液體作用于限制其流動(dòng)的固體壁面上的總作用力。掌握液壓控制閥的符號(hào)含義及結(jié)構(gòu)形式。與閥進(jìn)、出油口相連接的油管規(guī)格應(yīng)與閥的通徑相一致。液壓系統(tǒng)對(duì)單向閥的主要性能要求是：油液通過(guò)時(shí)壓力損失要小，反向截止密封性要好，動(dòng)作要靈敏。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，因閥的中位為Y（H型也行），所以閥1和閥2能立即關(guān)閉，活塞停止運(yùn)動(dòng)并雙向鎖緊。 按照換向閥的操縱方式可分為：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁控制、液動(dòng)、電液動(dòng)換向閥，其操縱符號(hào)如圖5—4所示。 (2) 機(jī)動(dòng)換向閥： 機(jī)動(dòng)式換向閥是依靠安裝在運(yùn)動(dòng)部件上的液壓行程擋塊或凸輪推動(dòng)閥芯從而實(shí)現(xiàn)換向的閥類。當(dāng)K1通壓力油、K2回油時(shí)，閥芯右移，P與A通、B與T通；K2通壓力油、當(dāng)K1回油時(shí)，閥芯左移(如圖510中所示)。閥芯上阻尼孔的作用是用來(lái)增加液阻，以減少閥芯的振動(dòng)，提高閥的工作平穩(wěn)性。2. 溢流閥的主要性能 溢流閥的性能包括溢流閥的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。（2）啟閉特性 啟閉特性是指溢流閥在穩(wěn)態(tài)情況下，從閉合到完全開(kāi)啟，再?gòu)娜_(kāi)到閉合的過(guò)程中，被控壓力與通過(guò)溢流閥的溢流量之間的關(guān)系。1. 減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理圖516為先導(dǎo)式減壓閥，它分為兩部分，先導(dǎo)閥調(diào)壓，主閥減壓。 在使用定量泵的機(jī)床油路中，去液壓缸的工作壓力P1較高，用溢流閥來(lái)調(diào)節(jié)。(2) 順序閥的泄油口單獨(dú)接回油箱，而溢流閥的泄油則通過(guò)閥體內(nèi)部孔道與閥的出口相通流回油箱。此時(shí)夾緊缸通過(guò)單向閥回油。感壓元件有柱塞端面、橡膠膜片、彈簧管、波紋管等結(jié)構(gòu)形式。 膜片式壓力繼電器膜片位移小、反應(yīng)快、重復(fù)精度高。（2）溫度對(duì)流量的影響：溫度對(duì)薄壁小孔的流量幾乎沒(méi)有影響。二、調(diào)速閥1. 調(diào)速閥工作原理 調(diào)速閥是由定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成的組合閥。通過(guò)調(diào)節(jié)溢流閥2的調(diào)定壓力，就可以改變液壓泵2的工作壓力。當(dāng)2YA通電，1YA斷電時(shí)，系統(tǒng)壓力由溢流閥3調(diào)定。增壓回路中提高壓力的主要元件是增壓缸或增壓器。五、保壓回路 在液壓系統(tǒng)中，常要求液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一定的行程位置上停止運(yùn)動(dòng)或在有微小的位移下穩(wěn)定地維持住一定的壓力，這就要采用保壓回路。 如圖77所示為采用液控單向閥和電接觸式壓力表的自動(dòng)補(bǔ)油式保壓回路，其工作原理為：當(dāng)1YA得電，換向閥右位接入回路，液壓缸上腔壓力上升至電接觸式壓力表的上限值時(shí)，上觸點(diǎn)接電，使電磁鐵1YA失電，換向閥處于中位，液壓泵卸荷，液壓缸由液控單向閥保壓。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，活塞就停止運(yùn)動(dòng)，不再繼續(xù)下移。參考資料《液壓與氣壓傳動(dòng)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(dòng)》（第2版） 萬(wàn)會(huì)雄 .教學(xué)后記 （2）回油路節(jié)流調(diào)速回路 回油路節(jié)流調(diào)速回路是將流量控制閥串聯(lián)在液壓執(zhí)行元件的回油路上來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的回路。液壓泵輸出的壓力取決于負(fù)載，負(fù)載變化將引起液壓泵工作壓力的變化,所以該回路也稱為變壓式節(jié)流調(diào)速回路。(1)變量泵和定量液壓執(zhí)行元件的容積調(diào)速回路 如圖712所示為變量泵與液壓缸或變量泵與定量液壓馬達(dá)組成這種容積調(diào)速回路?；芈分卸勘玫妮敵隽髁亢愣?，由式（7－7）、式（7－8）、式（7－9）可知，變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nm與其排量Vm成反比，變量馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm與其排量Vm成正比；當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒定不變時(shí)，回路的工作壓力和變量馬達(dá)的輸出功率PM都不因調(diào)速而發(fā)生變化，故這種回路又稱為恒功率調(diào)速回路。它采用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入或流出液壓缸的流量來(lái)控制其運(yùn)動(dòng)速度，并使變量泵的輸出流量自動(dòng)地與液壓缸所需負(fù)載流量相適應(yīng)。在容積調(diào)速的閉式回路中,也可以利用雙向變量泵控制油流的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓缸(或液壓馬達(dá))的換向。 2. 由雙向變量泵組成的換向回路 如圖728所示為由雙向變量泵組成的換向回路。其鎖緊精度只受液壓缸內(nèi)少量的內(nèi)泄漏影響，因此，鎖緊精度較高。 參考資料《液壓與氣壓傳動(dòng)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(dòng)》（第2版） 萬(wàn)會(huì)雄 .教學(xué)后記 行程控制順序動(dòng)作回路是利用工作部件到達(dá)一定位置時(shí),發(fā)出訊號(hào)來(lái)控制液壓缸的先后動(dòng)作順序,它可以利用行程開(kāi)關(guān)、行程閥或順序缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。二、同步回路 使兩個(gè)或兩個(gè)以上的液壓缸,在運(yùn)動(dòng)中保持相同位移或相同速度的回路稱為同步回路。兩個(gè)調(diào)速閥分別調(diào)節(jié)兩缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度,當(dāng)兩缸有效面積相等時(shí),則流量也調(diào)整得相同；若兩缸面積不等時(shí),則改變調(diào)速閥的流量也能達(dá)到同步的運(yùn)動(dòng)。 液壓動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床上用以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的一種通用部件，其運(yùn)動(dòng)是靠液壓缸驅(qū)動(dòng)的。電磁鐵和行程閥動(dòng)作順序見(jiàn)表81 三、動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) 動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)是能完成較復(fù)雜工作循環(huán)的典型的單缸中壓系統(tǒng)，其特點(diǎn)是： 1）容積節(jié)流調(diào)速回路。而且，為滿足不同工藝需求，系統(tǒng)的壓力要能夠方便地變換和調(diào)節(jié)。其液壓系統(tǒng)工作壓力高，液壓缸的尺寸大，流量也大，是較為典型的高壓大流量系統(tǒng)。現(xiàn)以YT 4543型液壓動(dòng)力滑動(dòng)臺(tái)為例, 分析其工作原理及特點(diǎn),如圖8一1 所示為YT 4543液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)圖,其進(jìn)給速度范圍為6 .6～600mm / min ，最大進(jìn)給力為45kN 。泵2為低壓大流量泵,為各缸快進(jìn)或快退時(shí)輸送低壓油,它們的壓力分別由溢流閥3和4調(diào)定。這種回路兩缸能承受不同的負(fù)載,但泵的供油壓力要大于兩缸工作壓力之和。至此完成了缸缸2的全部順序動(dòng)作的自動(dòng)循環(huán)。 圖731是機(jī)床的夾緊、進(jìn)給系統(tǒng),要求的動(dòng)作順序是:先將工件夾緊,然后動(dòng)力滑臺(tái)進(jìn)行切削加工,動(dòng)作循環(huán)開(kāi)始時(shí),二位四通電磁閥處于圖示位置,液壓泵輸出的壓力油進(jìn)入夾緊缸的右腔,左腔回油,活塞向左移動(dòng),將工件夾緊。 圖7－29是采用液控單向閥的鎖緊回路。如圖726所示為手動(dòng)轉(zhuǎn)閥(先導(dǎo)閥)控制液動(dòng)換向閥的換向回路。這種回路通過(guò)改變節(jié)流閥9的流通截面積來(lái)控制進(jìn)入液壓缸10的流量，并使變量泵8的輸出的流量自動(dòng)與流人液壓缸10工作腔的流量相適應(yīng)。 這種調(diào)速回路是上述兩種調(diào)速回路的組合，雙向變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可以分成低速和高速兩段進(jìn)行，調(diào)速特性如圖714（b）所示。圖713(a)為開(kāi)式回路：由定量泵變量馬達(dá)安全閥換向閥4組成；圖713(b)為閉式回路，由定量泵變量馬達(dá)2，安全閥3，低壓溢流閥4，補(bǔ)油泵5組成。閉式回路中，液壓泵將液壓油輸出進(jìn)入執(zhí)行元件的進(jìn)油腔，又從執(zhí)行元件的回油腔吸油，回路的結(jié)構(gòu)緊湊，減少了污染的可能性，采用雙向液壓泵或雙向液壓馬達(dá)時(shí)還可方便地變換執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向，但散熱條件較差，需要設(shè)置補(bǔ)油泵以補(bǔ)償回路中的泄漏，從而使回路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。液壓泵輸出的流量分為兩部分，一部分進(jìn)入液壓缸，另一部分通過(guò)節(jié)流閥流回油箱。根據(jù)流量控制閥在回路中的位置不同，可分為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路、回油路節(jié)流調(diào)速回路和旁油路節(jié)流調(diào)速回路。 如圖78(a)所示為采用單向順序閥的平衡回路。保壓時(shí)間取決于蓄能器的容量，調(diào)節(jié)壓力繼電器的通斷調(diào)節(jié)區(qū)間即可調(diào)節(jié)液壓缸壓力的最大值和最小值。常見(jiàn)的壓力卸荷方式有以下幾種： 利用諸如M型、H型、K型的三位四通換向閥處于中位時(shí)，使液壓泵輸出的液壓油經(jīng)換向閥的進(jìn)油口P和回油口T直接流回油箱而卸荷。三、增壓回路 當(dāng)系統(tǒng)或系統(tǒng)的某一支油路需要壓力較高但流量又不大的壓力油時(shí)，如果采用高壓泵不夠經(jīng)濟(jì)，或者根本就沒(méi)有必要增設(shè)高壓力的液壓泵時(shí)，就可以采用增壓回路。當(dāng)電磁鐵1YA、2YA均斷電時(shí)，系統(tǒng)壓力由主溢流閥1調(diào)定。當(dāng)系統(tǒng)在不同的工作時(shí)間內(nèi)需要有不同的工作壓力，可采用二級(jí)或多級(jí)調(diào)壓回路。一般節(jié)流口的流通面積越大，節(jié)流通道越短，越不容易堵塞。 由該圖可知，影響流量穩(wěn)定性的主要因素有以下幾各方面：（1）壓差對(duì)流量的影響：當(dāng)節(jié)流閥兩端壓差△p改變時(shí)，通過(guò)它的流量也要發(fā)生變化。柱塞上的圓錐面使鋼球5和6作徑向移動(dòng)，鋼球6推動(dòng)10繞銷軸9逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿另一端壓下微動(dòng)開(kāi)關(guān)11的觸頭，發(fā)出電信號(hào)，接通或斷開(kāi)某一電路。 壓力繼電器由壓力位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和電器微動(dòng)開(kāi)關(guān)等組成。當(dāng)定位缸活塞停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)中壓力升高，達(dá)到順序閥的調(diào)定壓力時(shí)，順序閥被打開(kāi)，壓力油就經(jīng)過(guò)順序閥流入夾緊缸下腔，缸上腔回油，夾緊缸活塞抬起，實(shí)現(xiàn)液壓夾緊。如圖518所示為直動(dòng)式順序閥順序閥的結(jié)構(gòu)及工作原理與溢流閥相似。如圖517所示為減壓閥應(yīng)用在潤(rùn)滑、控制系統(tǒng)時(shí)的減壓回路。其中定壓減壓閥應(yīng)用最廣，簡(jiǎn)稱為減壓閥。彈簧剛度K越小，溢流量變化所引起的壓力變化量就越小，定壓性能就好。主閥可分為：滑閥式(一級(jí)同心)結(jié)構(gòu)、二級(jí)同心結(jié)構(gòu)和三級(jí)同心結(jié)構(gòu)。4. 換向閥的常見(jiàn)故障及排除方法換向閥的常見(jiàn)故障及排除方法間表54.壓力控制閥一、溢流閥溢流閥是用來(lái)控制和調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力，以保證系統(tǒng)在一定壓力或安全壓力下工作。下圖是三位四通液動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)原理圖。閥芯定位靠鋼球、彈簧，使其保持確定的位置。3. 單向閥的常見(jiàn)故障及排除單向閥的常見(jiàn)故障及排除間表51.二、換向閥1. 換向閥的分類和圖形符號(hào) 換向閥是利用閥芯相對(duì)于閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使油路接通、斷開(kāi)或變換液壓油的流動(dòng)方向，從而使液壓執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向。2. 單向閥的應(yīng)用 圖53是采用液控單向閥組成的液壓鎖緊回路。它分為單向閥和換向閥兩類。壓力控制閥、方向控制閥、流量控制閥手動(dòng)閥、機(jī)動(dòng)閥、電動(dòng)閥管式連接、板式及疊加式連接、插裝式連接參考資料《液壓與氣壓傳動(dòng)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(dòng)》（第2版） 萬(wàn)會(huì)雄 .教學(xué)后記 三、液壓控制閥的性能參數(shù)及對(duì)閥的要求。教師第25次課時(shí)授課計(jì)劃（首頁(yè)）授課對(duì)象：機(jī)電系 11級(jí)機(jī)制 專業(yè) 綜合班 科目： 液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)課 題 液壓控制閥授課類型理論課 □ 實(shí)踐課 □ 討論課 □ 習(xí)題課 □ 其他 □授課學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)教學(xué)方法講授法 + 演示法+操作法教學(xué)準(zhǔn)備 教案、PPT作業(yè)布置教學(xué)目的與要求了解控制閥的作用、分類。2. 實(shí)際液體的伯努利方程 實(shí)際液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于液體存在著黏性，會(huì)使液體與固壁間及液體質(zhì)點(diǎn)間產(chǎn)生摩擦力，從而消耗能量；同時(shí)，管道局部形狀和尺寸的變化，會(huì)使液體產(chǎn)生擾動(dòng)從而也消耗能量。連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在液壓流體動(dòng)力學(xué)中的一種數(shù)學(xué)表達(dá)形式。 液體流動(dòng)時(shí)，若液體中任一點(diǎn)的壓力、速度及密度都不隨時(shí)間而變化，則稱液體的這種運(yùn)動(dòng)稱為恒定流動(dòng)或定常流動(dòng)。所以液體對(duì)該平面的總作用力F等于液體的壓力p與受壓平面面積A的乘積，即：2. 液體靜壓力作用在曲面上的總作用力 當(dāng)承受壓力作用的表面為曲面時(shí)，由于液體作用于該曲面上各點(diǎn)壓力總是垂直于曲面，所以作用在曲面上各點(diǎn)的作用力不平行但大小相等。為了求得液體中距離液面深度為h的任意一點(diǎn)A的壓力p，可以假想從液面往下切取高度為h、底面積為dA的一個(gè)小液柱為研究對(duì)象。 教師第4次課時(shí)授課計(jì)劃（首頁(yè)）授課對(duì)象：機(jī)電系 11級(jí)機(jī)制 專業(yè) 綜合班 科目： 液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)課 題 液壓流體靜力學(xué)授課類型理論課 □ 實(shí)踐課 □ 討論課 □ 習(xí)題課 □ 其他 □授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)方法講授法 + 演示法+操作法教學(xué)準(zhǔn)備 教案、PPT作業(yè)布置教學(xué)目的與要求 掌握液體靜力學(xué)及其特征 掌握液體靜力學(xué)的基本方程 掌握壓力表示方法教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握帕斯卡原理 能夠計(jì)算液體靜力學(xué)壓力對(duì)固體壁面的總作用力 教學(xué)過(guò)程一、液體靜力學(xué)及其特性1. 液體靜壓力 作用在液體上的力有兩種類型：一種是質(zhì)量力，另一種是表面力。水分和空氣的混入使液壓油的潤(rùn)滑能力降低并使它加速氧化變質(zhì)，產(chǎn)生氣蝕，使液壓元件加速腐蝕，使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)、爬行等。液壓系統(tǒng)多數(shù)故障與液壓油