油液流经小孔及缝隙流量的计算-液压传动基础知识

油液流经小孔及缝隙流量的计算

一、小孔流量的计算

1.   薄壁小孔流量的计算   所谓薄壁小孔，是指孔的长度与直径比值l/d≤0.5，其流量如下：

Q＝CαF[2g(p1-p2)/]1/2＝CαF(2gΔp /γ)1/2Δp（厘米3/秒）

式中：Cα—流量系数  当 D/d≥7时，Cα＝0.6~0.62，当D/d＜7时，Cα＝0.7~0.8

       F—薄壁小孔的截面积（厘米2）

      p1—小孔前腔压力（公斤力/厘米2）

      p2—小孔后腔压力（公斤力/厘米2）

     Δp—小孔前后腔压力差（公斤力/厘米2）

       g—重力加速度（厘米/秒2）

      γ—液体重度（公斤力/厘米3）

2.      细长小孔流量计算   所谓细长小孔是指小孔长度远远大于直径的小孔，一般l＞20d以上。其流量如下：

Q＝πd4Δp/128μl（厘米3/秒）

式中：μ—液体动力粘度（公斤力·秒/厘米2）

二、缝隙流量的计算

1.       平面缝隙流量的计算

两固定平面缝隙流量的计算公式如下：

Q＝bδ3Δp/12μl（厘米3/秒）

式中：b—缝隙宽度（厘米）

      l—缝隙长度（厘米）

     δ—间隙量  （厘米）

一个平面固定，另一个平面运动，并仍保持两面构成的间隙长度l时，其流量如下：

Q＝bδ3Δp/12μl±vbδ/2（厘米3/秒）

式中：v—平面运动速度（厘米/秒）

当平面运动方向与液流方向一致时取正号，方向相反时取负号。

2.       同心环形缝隙流量的计算

固定环形间隙流量按下式计算

Q＝πdδ3Δp/12μl（厘米3/秒）

式中：d—内环直径（厘米）

环形缝隙的一个表面运动并保持原缝隙长度l时，流量公式为

Q＝πdδ3Δp/12μl±vπdδ/2（厘米3/秒）

当运动表面的运动方向与液流方向一致时取正号，相反时取负号。

1.       偏心环形缝隙流量的计算

Q＝πdδ3Δp/12μl·（1+1.5ε2）（厘米3/秒）

式中：d—外环直径（厘米）

      R—外环半径（厘米）

      r—内环半径（厘米）

     δ—间隙量  （厘米）  δ＝R－r

      e—偏心量  （厘米）

     ε—相对偏心率        ε＝e/δ

2.       倾斜面缝隙流量的计算

Q＝bΔp/6μl·(δ1δ2)2/(δ1+δ2) （厘米3/秒）

式中：δ1—小端间隙量（厘米）

      δ2—大端间隙量（厘米）

环形缝隙中，内环为圆锥环时，其流量计算如下：

Q＝πdΔp/6μl·(δ1δ2)2/(δ1+δ2) （厘米3/秒）

式中：d—外环直径（厘米）

3.       阶梯面缝隙流量的计算

Q＝bΔp/6μl·(δ1δ2)3/(δ13+δ23) （厘米3/秒）

式中：δ1—第一阶间隙量（厘米）

      δ2—第二阶间隙量（厘米）

  环形阶梯缝隙流量按下式计算

Q＝πdΔp/6μl·(δ1δ2)3/(δ13+δ23) （厘米3/秒）

式中：d—外环直径（厘米）

4.       放射缝隙流量的计算

圆环形平面缝隙中液体呈放射状的流动（图2-17），

它的流量按下式计算：

        Q＝πδ3/6μ·1/ln(r2/r1)

式中：r1—圆环内半径（厘米）

      r2—圆环外半径（

      δ—圆环与平面的间隙量（厘米）

圆锥环形缝隙中液体流量按下式计算

        Q＝πδ3/6μ·1/ln(/)sinφ

式中：φ—圆锥半角（度）

      r1—内环小端半径（厘米）

      r2—内环大端半径（厘米）

以上两公式适用于缝隙长度l较长的情况，当l很小时，必须充分考虑助流区的影响。