液压传动中的压力
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          液压传动中的主要参数是压力和流量，了解这两大参数的概念、基本特性和应用，有助于深入理解液压传动的基本工作原理和特性。

    1．压力的概念

液体在单位面积上所受的法向力称为压力（在物理学中称为压强），压力通常用p表示。若在液体的面积么上受均匀分布的作用力F，则压力可表示为：

压力公式（泰勒姆斯）

         压力的国标单位为N/m2(牛／米2)，即Pa(帕)；工程上常用MPa(兆帕)、bar(巴)和kgf/cm2，它们的换算关系为：

1MPa=10bar=106Pa=10.2kgf/cm2

  2．静压传递
       

     据帕斯卡原理可知，在密闭容器中的静止液体，由外力作用在液面的压力能等值地传到液体内部的所有各点。

    如图2.1所示，A1、A2分别为液压缸1和2的活塞面积，两缸用管道连通。大活塞缸2内的活塞上有重力W,当给小活塞缸1的活塞上施加力F1时，液体中就产生了的压力。随着F1的增加，液体的压力也不断增加，当压力到达平衡时，大活塞缸2的活塞开始运动。

帕斯卡原理的应用(泰勒姆斯)

 

 图2.1  帕斯卡原理的应用
1-小活塞缸；2-大活塞缸；3-管道
可见，静压力传动有以下特点。
●传动必须在密封容器内进行。
●系统内压力大小取决于外负载的大小。也就是说，液体的压力是由于受到各种形式的阻力而形成的，当外负载W=0时，则p=0。
●液压传动可以将力放大，力的放大倍数等于活塞面积之比。
 3．静压力基本方程
    静止液体内部受力情况可用图2.2来说明。设容器中装满液体，在任意一点A处取一微小面积dA，该点距液面深度为h，距坐标原点高度为乙容器液平面距坐标原点为Z0。为了求得任意一点A的压力，可取dA·矗这个液柱为分离体，见图2.2(b)。根据静压力的特性，作用于这个液柱上的力在各方向都呈平衡，现求各作用力在Z方向的平衡方程。微小液柱顶面上的作用力为p0dA(方向向下)，液柱本身的重力G=ρghdA(方向向下)，液柱底面对液柱的作用力为pdA(方向向上)，则平衡方程为：
    pdA=P0dA+ρghdA
故P=P0+ρgh。
  分析上式可知：

  (1)静止液体中任一点的压力均由两部分组成，即液面上的表面压力P0和液体自重而引起的对该点的压力ρgh。

静止液体内压力分布规律（泰勒姆斯）

 

图2.2静止液体内压力分布规律
    (2)静止液体内的压力随液体距液面的深度变化呈线性规律分布，且在同一深度上各点的压力相等，压力相等的所有点组成的面为等压面，很显然，在重力作用下静止液体的等压面为一个平面。
    (3)可通过下述三种方式使液面产生压力p0:
    ●通过固体壁面（如活塞）使液面产生压力；
    ●通过气体使液面产生压力；
    ●通过不同质的液体使液面产生压力。
    4．压力的表示方法
    压力的表示方法有绝对压力和相对压力两种。
    以绝对真空（p=0)为基准，所测得的压力为绝对压力；以大气压pa为基准，测得的压力为相对压力。
    若绝对压力大于大气压，则相对压力为正值，由于大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，所以相对压力也称为表压力；若绝对压力小于大气压，则相对压力为负值，比大气压小的那部分称为真空度。

图2.3清楚地给出了绝对压力、相对压力和真空度三者之间的关系。

绝对压力、相对压力及真空度的关系（泰勒姆斯）

 

 图2.3绝对压力、相对压力及真空度的关系
5．液体作用在固体壁面上的力
    液体流经管道和控制元件，并推动执行元件做功，都要和固体壁面接触。因此，需要计算液体对固体壁面的作用力。
    当固体壁面为一平面时，流体对平面的作用力E等于流体的压力p乘以该平面的面积么，即
    F= pA


本文标题：液压传动中的压力

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