帕斯卡定律是流體(ti) 靜力學的一條定律，它指出，不可壓縮靜止流體(ti) 中任一點受外力產(chan) 生壓力增值後，此壓力增值瞬時間傳(chuan) 至靜止流體(ti) 各點。人們(men) 利用這個(ge) 定律設計並製造了水壓機、液壓驅動裝置等流體(ti) 機械。

基本信息
中文名稱：帕斯卡定律

外文名稱：Pascal law

別稱：靜壓傳(chuan) 遞原理

表達式：p=p0+ρgh

提出者：布萊士·帕斯卡

適用領域範圍：流體(ti) 力學

 

基本簡介
帕斯卡定律是流體(ti) 靜力學的一條定律，帕斯卡大小不變地由液體(ti) 向各個(ge) 方向傳(chuan) 遞。大小根據靜壓力基本方程(p=p0+ρgh)，盛放在密閉容器內(nei) 的液體(ti) ，其外加壓強p0發生變化時，隻要液體(ti) 仍保持其原來的靜止狀態不變，液體(ti) 中任一點的壓強均將發生同樣大小的變化。 這就是說，在密閉容器內(nei) ，施加於(yu) 靜止液體(ti) 上的壓強將以等值同時傳(chuan) 到各點。這就是帕斯卡原理，或稱靜壓傳(chuan) 遞原理。

基本內(nei) 容
加在密閉液體(ti) 上的壓強，能夠大小不變地由液體(ti) 向各個(ge) 方向傳(chuan) 遞。根據靜壓力基本方程(p=p0+ρgh)，盛放在密閉容器內(nei) 的液體(ti) ，其外加壓強p0發生變化時，隻要液體(ti) 仍保持其原來的靜止狀態不變，液體(ti) 中任一點的壓強均將發生同樣大小的變化。 這就是說，在密閉容器內(nei) ，施加於(yu) 靜止液體(ti) 上的壓強將以等值同時傳(chuan) 到各點。這就是帕斯卡原理，或稱靜壓傳(chuan) 遞原理。

基本原理
帕斯卡定律是流體(ti) 力學中，由於(yu) 液體(ti) 的流動性，封閉容器中的靜止流體(ti) 的某一部分發生的壓強變化，將大小不變地向各個(ge) 方向傳(chuan) 遞。帕斯卡首先闡述了此定律。

壓強等於(yu) 作用壓力除以受力麵積。根據帕斯卡定律，在水力係統中的一個(ge) 活塞上施加一定的壓強，必將在另一個(ge) 活塞上產(chan) 生相同的壓強增量。如果第二個(ge) 活塞的麵積是第一個(ge) 活塞的麵積的10倍，那麽(me) 作用於(yu) 第二個(ge) 活塞上的力將增大為(wei) 第一個(ge) 活塞的10倍，而兩(liang) 個(ge) 活塞上的壓強仍然相等。

　　什麽是液壓傳動

　　液壓傳(chuan) 動是指以液體(ti) 為(wei) 工作介質進行能量傳(chuan) 遞和控製的一種傳(chuan) 動方式。在液體(ti) 傳(chuan) 動中，根據其能量傳(chuan) 遞形式不同，又分為(wei) 液力傳(chuan) 動和液壓傳(chuan) 動。液力傳(chuan) 動主要是利用液體(ti) 動能進行能量轉換的傳(chuan) 動方式，如液力耦合器和液力變矩器。液壓傳(chuan) 動是利用液體(ti) 壓力能進行能量轉換的傳(chuan) 動方式。在機械上采用液壓傳(chuan) 動技術，可以簡化機器的結構，減輕機器質量，減少材料消耗，降低製造成本，減輕勞動強度，提高工作效率和工作的可靠性。

　　液壓傳動優點

　　（1）體(ti) 積小、重量輕，例如同功率液壓馬達的重量隻有電動機的10%~20%。因此慣性力較小，當突然過載或停車時，不會(hui) 發生大的衝(chong) 擊;

　　（2）能在給定範圍內(nei) 平穩的自動調節牽引速度，並可實現無級調速，且調速範圍最大可達1:2000（一般為(wei) 1:100）。

　　（3）換向容易，在不改變電機旋轉方向的情況下，可以較方便地實現工作機構旋轉和直線往複運動的轉換;

　　（4）液壓泵和液壓馬達之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴(yan) 格限製;

　　（5）由於(yu) 采用油液為(wei) 工作介質，元件相對運動表麵間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長;

　　（6）操縱控製簡便，自動化程度高;

　　（7）容易實現過載保護。

　　（8）液壓元件實現了標準化、係列化、通用化、便於(yu) 設計、製造和使用

　　液壓傳動缺點

　　（1）使用液壓傳(chuan) 動對維護的要求高，工作油要始終保持清潔;（2）對液壓元件製造精度要求高，工藝複雜，成本較高;

　　（3）液壓元件維修較複雜，且需有較高的技術水平;

　　（4）液壓傳(chuan) 動對油溫變化較敏感，這會(hui) 影響它的工作穩定性。因此液壓傳(chuan) 動不宜在很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在-15℃~60℃範圍內(nei) 較合適。

　　（5）液壓傳(chuan) 動在能量轉化的過程中，特別是在節流調速係統中，其壓力大，流量損失大，故係統效率較低。

　　（6）由於(yu) 液壓傳(chuan) 動中的泄漏和液體(ti) 的可壓縮性使這種傳(chuan) 動無法保證嚴(yan) 格的傳(chuan) 動比。

　　液壓傳動的發展

　　自18世紀末英國製成世界上第一台水壓機起，液壓傳(chuan) 動技術已有二三百年的曆史。然而，直到20世紀30年代它才真正地推廣使用。

　　1650年帕斯卡提出靜壓傳(chuan) 遞原理，1850年英國將帕斯卡原理先後應用於(yu) 液壓起重機、壓力機，1795年英國約瑟夫·布拉曼在倫(lun) 敦用水作為(wei) 工作介質，以水壓機的形式將其應用於(yu) 工業(ye) 上，誕生了世界上第一台水壓機；1905年工作介質由水改為(wei) 油，使液壓傳(chuan) 動效果進一步得到改善。第二次世界大戰期間，在一些兵器上用上了功率大、反應快、動作準的液壓傳(chuan) 動和控製裝置，大大提高了兵器的性能，也大大促進了液壓技術的發展。戰後，液壓技術迅速轉向民用，並隨著各種標準的不斷製定和完善，各類元件的標準化、規格化、係列化，在機械製造、工程機械、農(nong) 業(ye) 機械、汽車製造等行業(ye) 中推廣開來。20世紀60年代後，原子能技術、空間技術、計算機技術、微電子技術等的發展再次將液壓技術向前推進，使它在國民經濟的各方麵都得到了應用，已成為(wei) 實現生產(chan) 過程自動化、提高勞動生產(chan) 率等必不可少的重要手段之一。

　　我國的液壓工業(ye) 開始於(yu) 20世紀50年代，其產(chan) 品最初隻用於(yu) 機床和鍛壓設備，後來才用到拖拉機和工程機械上。自從(cong) 1964年從(cong) 國外引進一些液壓元件生產(chan) 技術，並自行設計液壓產(chan) 品以來，我國的液壓件已在各種機械設備上得到了廣泛的使用。20世紀80年代起更加速了對先進液壓產(chan) 品和技術的有計劃引進、消化、吸收和國產(chan) 化工作，以確保我國的液壓技術能在產(chan) 品質量、經濟效益、研究開發等各個(ge) 方麵全方位地趕上世界水平。

　　當前，液壓技術在實現高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用、高度集成化等各項要求方麵都取得了重大的進展，在完善比例控製、伺服控製、數字控製等技術上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓係統的計算機輔助設計、計算機仿真和優(you) 化以及微機控製等開發性工作方麵，日益顯示出顯著的優(you) 勢。

　　液壓傳動的工作原理

　　　　液壓傳(chuan) 動工作原理是帕斯卡原理。液壓傳(chuan) 動的工作原理，可以用一個(ge) 液壓千斤頂的工作原理來說明

　　圖1：液壓千斤頂工作原理圖

　　1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞4，7—單向閥5—吸油管

　　6，10—管道8—大活塞9—大油缸11—截止閥12—油箱

　　圖1是液壓千斤頂的工作原理圖。大油缸9和大活塞8組成舉(ju) 升液壓缸。杠杆手柄1、小油缸2、小活塞3、單向閥4和7組成手動液壓泵。

　　工作原理：

　　（1）如提起手柄使小活塞向上移動，小活塞下端油腔容積增大，形成局部真空，這是單向閥4打開，通過吸油管5從(cong) 油箱12中吸油；

　　（2）用力壓下手柄，小活塞下移，小缸體(ti) 下腔的壓力升高，單向閥4關(guan) 閉，單向閥7打開，小缸體(ti) 下腔的油液經管道6輸入大缸體(ti) 9的下腔，迫使大活塞8向上移動，頂起重物。

　　（3）再次提起手柄吸油時，舉(ju) 升缸的下腔的壓力油將力圖倒流入手動泵內(nei) ，但此時單向閥7自動關(guan) 閉，使油液不能倒流，從(cong) 而保證了重物不會(hui) 自行下落。不斷地往複扳動手柄，就能不斷地把油液壓入舉(ju) 升缸的下腔，使重物逐漸地升起。

　　（4）如果打開截止閥11，舉(ju) 升缸的下腔的油液通過管道10、截止閥11流回油箱，大活塞在重物和自重作用下向下移動，回到原始位置。

　　對液壓傳動工作過程的分析結論

　　»力的傳(chuan) 遞遵循帕斯卡原理

　　»運動的傳(chuan) 遞遵照容積變化相等的原則

　　»壓力和流量是液壓傳(chuan) 動中的兩(liang) 個(ge) 最基本的參數

　　»液壓傳(chuan) 動係統的工作壓力取決(jue) 於(yu) 負載；液壓缸的運動速度取決(jue) 於(yu) 流量

　　»傳(chuan) 動必須在密封容器內(nei) 進行，而且容積要發生變化

　　»傳(chuan) 動過程中必須經過兩(liang) 次能量轉換

　　磨床工作台工作原理

　　1-油箱　2-過濾器　3、12、14-回油管　　4-液壓泵　5-彈簧　6-鋼球　7-溢流閥　8-壓力支管　9-開停閥　10-壓力管　11-開停手柄　13-節流閥　15-換向閥　16-換向閥手柄　17-活塞　18-液壓缸　19-工作台

　　工作原理：

　　（1）如圖1.2-2，液壓泵4在電動機（圖中未畫出）的帶動下旋轉，油液由油箱1經過濾器2被吸入液壓泵，又液壓泵輸入的壓力油通過手動換向閥11，節流閥13、換向閥15進入液壓缸18的左腔，推動活塞17和工作台19向右移動，液壓缸18右腔的油液經換向閥15排回油箱。以上是換向閥15轉換成如圖1-2（a）的位置

　　（2）如果將換向閥15轉換成如圖1.2-2（b）的位置，則壓力油進入液壓缸18的右腔，推動活塞17和工作台19向左移動，液壓缸18左腔的油液經換向閥15排回油箱。工作台19的移動速度由節流閥13來調節。當節流閥開大時，進入液壓缸18的油液增多，工作台的移動速度增大；當節流閥關(guan) 小時，工作台的移動速度減小。液壓泵4輸出的壓力油除了進入節流閥13以外，其餘(yu) 的打開溢流閥7流回油箱。

　　（3）手動換向閥9處於(yu) 圖1.2-2（c）所示的狀態，液壓泵輸出的油液經手動換向閥9流回油箱，這時工作台停止運動，液壓係統處於(yu) 卸荷狀態。

　　對液壓傳動工作過程的分析結論

　　•液壓傳(chuan) 動是以液體(ti) 作為(wei) 工作介質來進行能量傳(chuan) 遞的一種傳(chuan) 動形式，通過能量轉換裝置（液壓泵），將原動機的機械能轉變為(wei) 液體(ti) 的壓力能，然後通過封閉管道、控製元件等，由另一能量裝置（液壓缸、液壓馬達）將液體(ti) 的壓力能轉變為(wei) 機械能，驅動負載實現執行機構的直線或旋轉運動。

　　•工作介質是在受控製、受調節的狀態下工作的，傳(chuan) 動和控製難以分開。

　　•液壓係統的壓力是靠液壓泵對液壓油的推動與(yu) 負載對油的阻尼所憋出來的

　　•工作台運動方向由換向閥控製

　　•工作台的速度大小是由節流閥控製，泵輸出的多餘(yu) 油液經溢流閥回油箱因此泵出口壓力是由溢流閥決(jue) 定的。

　　•液壓傳(chuan) 動過程中經過兩(liang) 次能量轉換