1、數控技術應用專業數控技術應用專業 氣壓與液壓控制技術基礎氣壓與液壓控制技術基礎常州市劉國鈞職教中心 梅榮娣第第1章章 氣壓與液壓傳動的基礎知識氣壓與液壓傳動的基礎知識目的任務目的任務了解工作介質的主要物理性質掌握氣壓與液壓傳動的基本原理。即靜壓傳遞原理，連續性原理，伯努利方程等熟悉理想氣體的狀態方程明確液壓油的選用方法 1.1 1.1 工作介質工作介質的主要物理性質的主要物理性質一一.密度密度 二二.黏性黏性 三三.可壓縮性可壓縮性 四四.空氣的濕度空氣的濕度一.密度1.1.定義定義 單位體積內物體的質量稱為密度，用表示，單位為kg/m3。m/v 式中 m物體的質量（kg） v物體的體積(m3

2、)2.2.空氣的密度空氣的密度 空氣在不同的溫度，壓力和濕度的條件下可分為三類：自由空氣，正常狀態空氣及標準狀態空氣。自由空氣即我們生活于地球上的空氣，隨著氣壓、溫度、位置、時間而發生變化，不屬于氣壓傳動的空氣開源，正常狀態空氣是只溫度在0，絕對壓力760mmHg狀態下的干燥空氣，其密度為1.3kg/m3標準裝空氣是指溫度20、絕對壓力760mmHg，相對濕度為75%的空氣，其密度為1.2kg/m3。正常狀態下的空氣是氣壓傳動的空氣來源。 礦物油型液壓油的密度隨溫度的上升而有所減小，隨著溫度的下降而有所增加，但變動值很小，可忽略不計。我國采用20時游液的密度作為標準密度，一般液壓油的密度為90

3、0kg/m3。 3.3.油液的密度油液的密度二二. .黏性黏性 流體（液體與氣體總稱）在氣體總稱力的左右下流動（或有流動趨勢）時，分子見的內聚力阻止分子想對運動而產生一種內摩擦力，這種性質叫流體的黏性。流體只有在流動（或有流動趨勢）時才會呈現黏性，靜止流體是不呈現黏性的。正是由于氣體和液體具有黏性才導致在它們流動時的能力損失。1.定義 流體的黏性用動力黏度M來表示，其法定計量單位是帕秒（Pas）。溫度對空氣黏度的影響不大，氣體比液體的動力黏度也小的多。例如，在200時，空氣的=1.81*10-6pas，而某液壓油的=5*10-2 pas，因此，在管道內流動的速度相同條件下，液壓油的流動損失比空

4、氣的流動損失大得多。2.黏性的指標 液壓油的黏度對溫度的變化極為敏感，溫度升高，黏度下降。不同種類的液壓油的黏度隨溫度變化的程度各不相同，除溫度對黏度有影響外，壓力對黏度也有影響。液體所受壓力增大是，其內聚力增大，黏度也隨之增大。但對與一般的液壓系統，當壓力在32Mpa以下時，壓力對黏度的影響不大，可以忽略不計。當壓力較高時或壓力變化較大時，黏度的變化則不容忽視。3.黏性的影響因素三三. .可壓縮性可壓縮性 流體受壓力作用后發生體積變化的性質稱為流體的可壓縮性。對于一般液壓系統壓力不高時，液體的可壓縮性很小，因此可以為液體是不可壓縮的，而在壓力變化很大的高壓系統中，就必須考慮液體可壓縮性的影響

5、。因為氣體的可壓縮性比液體要大得多，由于液壓系統的實際工作油液中常常存在這可壓縮性很大的游離氣泡，當受要領體積較大，工作壓力過高，液體可壓縮性顯著提高，將嚴重影響液壓系統的工作性能，因此，在液壓系統中應使油液中的空氣含量減少到最低。1.油液的可壓縮性2.空氣的可壓縮性 空氣的體積受溫度和壓力的影響較大，有明顯的可壓縮性。溫度越高壓力越大。空氣的可壓縮性較大，只有在特定的情況下才能把空氣看做是不可壓縮。空氣容易壓縮，有時利用空氣的儲存，但難以實現氣缸的平穩運動和低速運動。四四. .空氣的濕度空氣的濕度 不含水蒸氣的空氣稱為空氣，含有水蒸氣的空氣稱為濕空氣。空氣作為傳動介質，其干濕程度對傳動系統的

6、穩定性和壽命有直接的影響。 濕空氣含水分的程度用濕度和含濕量表示。濕度的表示方法有絕對濕度和相對濕度。通常情況下，空氣的相對濕度在60%-70%范圍內，人體感覺舒適。氣壓傳動技術條件中規定各種閥的工作介質想對空氣不得大于90%。 1.濕度的指標2.絕對濕度定義意義3.相對濕度定義意義1.2 氣壓與液壓傳動的基本概念氣壓與液壓傳動的基本概念一一. .氣壓與液壓傳動的兩個基本參數氣壓與液壓傳動的兩個基本參數1.壓力(1)概念 液體單位面積上所受的法向力，物理學中稱壓強，液 壓傳動中習慣稱壓力。(2)表示方法 絕對壓力以絕對零壓為基準所測 相對壓力以大氣壓力為基準所測 絕對壓力 = 大氣壓力 + 相

7、對壓力 相對壓力（表壓）= 絕對壓力 大氣壓力 真空度 = 大氣壓力 絕對壓力注意： 液壓傳動系統中所測壓力均為相對壓力即表壓力(3)靜壓傳遞原理 在密閉容器內，液體表面的壓力可等值傳遞到液體內部所有各點。根據帕斯卡原理： p = F/A液壓系統壓力形成液壓系統壓力形成 p = F/A F = 0 p = 0 F p F p 結論：液壓系統的工作壓力取決于負載并結論：液壓系統的工作壓力取決于負載并且且 隨著負載的變化而變化。隨著負載的變化而變化。2.流量(1)(1)概念概念 單位時間內流過某通流截面液體體積(2)(2)連續性原理連續性原理 理想液體在管道中恒定流動時，根據質量守恒定律，液體在管

8、道內既不能增多，也不能減少，因此單位時間內流入液體的質量應恒等于流出液體的質量。忽略液體可壓縮性，則 v1A1 = v 2A2 或 q = vA = 常數 結論：液體在管道中流動時，流過各個斷面的流量是相等的，因而流速和過流斷面成反比。(3)(3)伯努利方程伯努利方程二.壓力損失和流量損失1.1.壓力損失壓力損失(1)定義 液體沿等徑直管流動時，由于液體的黏性摩擦和質點的相互擾動作用，而產生的壓力損失。(2)影響(3)措施2.2.流量損失流量損失(1)原因(2)影響(3)措施三.理想氣體的狀態方程1.1.等溫過程等溫過程(1)條件(2)狀態方程2.2.等容過程等容過程(1)條件(2)狀態方程3.3.等壓過程等壓過程(1)條件(2)狀態方程4.4.絕熱過程絕熱過程(1)條件(2)狀態方程1.3 液壓油的選用液壓油的選用(1)(1)黏度的選擇黏度的選擇1.環境溫度2.系統的工作壓力3.運動速度4.設備的特殊要求5.液壓泵的類型(2)(2)品種的選擇品種的選擇1.4 氣壓與液壓傳動的發展氣壓與液壓傳動的發