液力传动与流体机械 第一章 绪论.

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1、1第一章 绪论 1.1 1.1 常见传动技术、流体机械的分类、常见传动技术、流体机械的分类、 流体机械相关定义流体机械相关定义1.21.2 流体机械与流体机械与液力传动的发展与应用液力传动的发展与应用1.1.3 3 流体机械和流体机械和液力传动液力传动的特点的特点1.1.4 4 流体机械所应用的流体机械所应用的液力传动液力传动与液压与液压传动的区别传动的区别 思考题思考题 21.1 1.1 常见传动技术、流体机械的分常见传动技术、流体机械的分类、流体机械的相关定义类、流体机械的相关定义 传动技术传动技术，是指能够使物体按照指定动作规律运动起来的技术。通常是通过传动装置传动装置（ Power T

2、ransmission Engineering）来实现的。按照工作介质不同按照工作介质不同，传动技术种类可分为： 传动技术的定义传动技术的定义3传传 动动机械传动机械传动齿轮、齿条齿轮、齿条杠杆、连杆杠杆、连杆电气传动电气传动流体传动流体传动复合传动复合传动直流直流交流交流气体传动气体传动液体传动液体传动气压传动气压传动射流射流静压传动静压传动动力传动动力传动液粘传动液粘传动液液 压压 液压轴承液压轴承直流液压直流液压交流液压交流液压液力传动液力传动射射 流流1.1.1 1.1.1 常见传动技术的种类常见传动技术的种类41.1. 2 流体机械的分类流体机械的分类 流体机械可以分成从机械向流体传

3、递能量的流体机械可以分成从机械向流体传递能量的流流体机械体机械和将流体能量传递给机械的和将流体能量传递给机械的流体动力机械流体动力机械n根据流体是液体还是气体分为根据流体是液体还是气体分为水力机械水力机械和和气体机械气体机械；n根据能量是输出还是输入机械功可分为根据能量是输出还是输入机械功可分为动力机械动力机械( (或原或原动机动机) )和和工作机械工作机械。n按工作原理又常分为按工作原理又常分为速度式速度式、容积式容积式( (往复、回转往复、回转) )和和其其它形式它形式的流体机械的流体机械( (如射流泵等如射流泵等) )。n根据根据结构型式结构型式流体机械还可以细分流体机械还可以细分5(1

4、)轴流、轴流、 (2)径流径流(离心离心)压缩机视频压缩机视频旋转轴轴流离心6(3)混流式混流式 照照 片片子午面子午面(轴面轴面)7泵是典型的流体机械泵是典型的流体机械8柱塞泵9泵泵 实实 图图10流体机械的分类流体机械的分类11按工作方式分类按工作方式分类作为媒介的力作为媒介的力工工 作作 方方 式式 压力压力表面力表面力 剪切力剪切力容积式容积式 往复式、回转式往复式、回转式叶片式叶片式 离心式、斜流式、轴流式、横流式离心式、斜流式、轴流式、横流式其其 他他 非定常式、差压式非定常式、差压式摩擦式摩擦式湍流式湍流式 涡流式、射流式涡流式、射流式 重力重力体积力体积力 电磁力电磁力浮力式浮

5、力式电磁式、磁流体式电磁式、磁流体式12“所谓流体机械，是所谓流体机械，是指在流体和机械之指在流体和机械之间进行能量交换的间进行能量交换的机械的总称机械的总称”。什么是流体机械什么是流体机械?其实并不严密1.1 .3 流体的机械能和流体机械的分流体的机械能和流体机械的分类类13(一一)流体内部具有的能量流体内部具有的能量 流体的内部能量具有：流体的内部能量具有： 1)由分子间的由分子间的势能势能和分子不规则运动的和分子不规则运动的动能动能之和定义的内能之和定义的内能(当当其变化时常伴随着压力和温度等状态量的变化，有时也伴随其变化时常伴随着压力和温度等状态量的变化，有时也伴随着相变化着相变化)。

6、 2)构成分子构成分子的原子的的原子的结合能结合能(伴随着化学反应而放出或吸收的化伴随着化学反应而放出或吸收的化学能学能)。 3)构成构成原子核原子核的的基本粒子基本粒子的的结合结合能能(伴随着核聚变或核裂变面释伴随着核聚变或核裂变面释放出的能量放出的能量)。(二二)流体流体流动具有的动能流动具有的动能(三三)流体在有势场中具有的流体在有势场中具有的势能势能 具有的势能有：具有的势能有： 1)重力场中的重力场中的位能位能 2)导电流体在电场和磁场中具有的导电流体在电场和磁场中具有的电磁能电磁能。 在明确流体机械的定义之前，让我们先考在明确流体机械的定义之前，让我们先考虑一下流体所具有的能量。流

7、体具有的能量主虑一下流体所具有的能量。流体具有的能量主要包括以下几类要包括以下几类：14 设流体的密度为设流体的密度为 ， , 表示单位质量表示单位质量流量流体的功和热量，则流量流体的功和热量，则ttm ttqQ m 2221222111211122ttppqevgzevgz 上式的意义是，上式的意义是，对于单位质量流量的流体，有与右边第对于单位质量流量的流体，有与右边第二项相当的能量流入机械，与右边第一项相当的能量流出机二项相当的能量流入机械，与右边第一项相当的能量流出机械械。即是说，在有流体流出流人的流体机械中。即是说，在有流体流出流人的流体机械中(开口系统开口系统)，除流体本身具有的能量

8、之外，还需要加入通过流道断而传递除流体本身具有的能量之外，还需要加入通过流道断而传递的能量的能量。(1-1)15 对对普通普通的流体机械来说，相变化的的流体机械来说，相变化的 可以忽略可以忽略应用分部积分公式；应用分部积分公式；222212111()()2tfdpvvg zzq 上式表示流体机械对上式表示流体机械对单位质量流量流体单位质量流量流体所作的功，所作的功， 称为称为比功比功。在流体机械中，起主要作用的只是右边第。在流体机械中，起主要作用的只是右边第1-3项的流体机械能的变化，该项的流体机械能的变化，该3项的和特别称为项的和特别称为可逆比可逆比功功 。 即对即对单位质量流量单位质量流量

9、的流体，可逆比功指在机械所作的的流体，可逆比功指在机械所作的功与流体所具有的机械能之间功与流体所具有的机械能之间没有摩擦损失没有摩擦损失地地可逆可逆地进地进行转换的比功。行转换的比功。222212111()()2revdpvvg zz (1-2)t rev (1-3)16 我们对流体机械下这样的定义我们对流体机械下这样的定义：“所所谓流体机械，是指在流体具有的机械能和谓流体机械，是指在流体具有的机械能和机械所作的功之间进行能量转换的机械。机械所作的功之间进行能量转换的机械。”17 液力传动已有上百年的历史，1902年，德国工程师盖尔盖尔曼曼费丁格尔费丁格尔发现了液力传动的原理。1.21.2 液

10、力传动液力传动和和流体机械流体机械的发展与应用的发展与应用1.2.1 1.2.1 液力传动的发展历程与现状液力传动的发展历程与现状 液力传动有两种主要类型：液力偶合器传动液力偶合器传动和液力变矩液力变矩器传动器传动。 传动效率传动效率：偶合器约为偶合器约为9698.5，变矩器约为，变矩器约为8592，在额定工况附近较高，在额定工况附近较高。 从投入使用的液力元件的数目多少，液力传动装置可以分为三种型式：纯液力元件传动装置纯液力元件传动装置、单液力元件传动装置单液力元件传动装置和多液力元件传动装置多液力元件传动装置。18美国美国日本日本欧洲欧洲应用液力传动装置始于应用液力传动装置始于2020世纪