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在液压系统中，由于某种原因引起液压油的压力在某瞬间突然急剧上升，形成一个很大的压力峰值，这种现象称为液压冲击。
1．产生液压冲击的原因
（1）当管道内的液体运动时，如某一瞬时将液流通路迅速切断（如阀门迅速关闭），则液体的流速将突然降为零。此时，首先是与阻止液体运动的壁面直接接触的液层停止运动，它的动能转化为液体的压力能，使液体内的压力升高。随后这种液体的能量转换迅速传递到后方的各层液体，形成压力波。同时，各层的压力波又反过来传到最前面的液体层，形成压力振荡波，造成液压冲击波。只有压力波在封闭管道内往复振荡直到能量消耗完后，油压才趋向稳定。
（2）液压系统中的高速运动部件突然制动时，也可引起液压冲击。因运动部件换向或制动时，常用控制阀关闭回油路，使油液不能继续排出，但由于运动部件的惯性而将继续向前运动，使封闭的油液受到挤压，其压力急剧升高而产生液压冲击。
（3）当液压系统中的某些元件反应不灵敏时，也可能造成液压冲击。如溢流阀不能在系统压力升高时及时打开，限压式变量泵不能在油压升高时自动减少输油量等，都会出现压力超调现象，因而造成液压冲击。
2．液压冲击的危害
液压系统中产生液压冲击时，瞬时压力峰值有时比正常压力要大好几倍，这就容易引起液压设备振动，导致密封装置、管道和元件的损坏。有时还会使压力继电器、顺序阀等液压元件产生误动作，影响系统的正常工作。因此，在液压系统设计和使用中必须设法防止或减小液压冲击。
3．冲击压力
假设系统正常工作的压力为 p ，产生压力冲击时的最大压力为
式中，Δ p 为冲击压力的最大升高值。
由于液压冲击是一种非定常流动，动态过程非常复杂，影响因素很多，要准确计算 Δp 的值是很困难的。在实际应用时只能近似计算。
1）阀门关闭时的液压冲击
设管道截面积为 A ，产生冲击的管长为 l ，压力冲击波第一波在长度 l 内传播的时间为 t 1 ，液体的密度为 ρ ，管中液体的流速为 v ，阀门关闭后的流速为零，则由动量方程得：
整理后得
式中，
c
为压力冲击波在管中的传播速度，
。
应用式（2-122）时，需要先知道 c 值的大小，而 c 值不仅与液体的体积弹性模量有关，还与管道材料的弹性模量、管道的内径 d 及壁厚 δ 有关。在液压传动中， c 值一般在900～1400m/s。
若流速 v 不是突然降为零，而是降为 v 1 ，则式（2-121）可写成
设压力冲击波在管中往复一次的时间为
t
c
,
。当阀门关闭的时间
t
＜
t
c
时，称为突然关闭，此时压力峰值很大，这时的冲击称为直接冲击，其Δ
p
值可按式（2-122）或式（2-123）计算；当
t
＞
t
c
时，阀门不是突然关闭，此时压力峰值较小，这时的冲击称为间接冲击，其Δ
p
值可按下式计算：
2）运动部件制动时的液压冲击
设总质量为∑ m 的运动部件在制动时的减速时间为Δ t ，速度减小值为Δ v ，液压缸有效面积为 A ，则根据动量定理得
上式忽略了阻尼和泄漏等因素，计算结果偏大，但比较安全。
4．减小液压冲击的措施
液压冲击危害极大，分析式（2-123）、式（2-124）、式（2-125）中Δ p 的影响因素，可以归纳出以下几个减小液压冲击的主要措施：
（1）尽可能延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。在液压传动系统中采用换向时间可调的换向阀就可做到这一点。
（2）正确设计阀口，限制管道流速，使运动部件制动时速度变化比较均匀。
（3）在精度要求不高的工作机械上，使液压缸两腔油路在换向阀回到中位时瞬时互通。
（4）适当加大管道直径，尽量缩短管道长度。加大管道直径不仅可以降低流速，而且可以减小压力冲击波速度 c 的值；缩短管道长度的目的是减小压力冲击波的传播时间 t c ；必要时，还可在冲击区附近设置卸荷阀和安装蓄能器等缓冲装置来达到此目的。
（5）采用软管，增加系统的弹性，以减少压力冲击。
（6）在容易发生液压冲击的地方，设置卸荷阀或储能器。储能器不仅缩短了压力波传播的距离，减小了压力冲击波在管中往复一次的时间 t c ，还能吸收冲击压力。
流体溶解空气的浓度受压力和温度的影响。在标准大气压下，空气在水中的溶解度为2%（体积），在石油型液压油中的溶解度为6%～12%。空气在液压油液中的溶解度和液压油液的绝对压力成正比，如图2.30（a）所示。
压力降低时，溶解的空气量会减少。随着压力的降低，流体介质必然分离出所溶解的空气。一定温度时，液体有一个饱和蒸气压，即液体分子的气化和液化过程处于平衡状态时的压力。当压力小于该液体的饱和蒸气压时，液体就沸腾气化，如图2.30（b）所示。
图2.30 气体溶解度及油液中释放气体体积与压力的关系
在静止状态下的溶解度与时间的关系如图2.31所示。这就是溶解速度。一部说来溶解过程并不很快，因此，液压中混入的气泡要靠通过系统高压区来全部溶解是不大可能的。
图2.31 溶解度与时间的关系
在液流中，如果某一点的压力低于空气分离压时，原来溶解于油液中的空气就会游离出来，形成气泡。而当压力低于相应温度的液体饱和蒸气压力时，液体就会气化，形成大量蒸气泡。这两种气泡混杂在油液中而产生了气穴，使原来充满管道或元件中的油液成为不连续状态，这种现象一般称为气穴现象。
饱和蒸气压和温度的关系，如图2.32所示。
当液压系统中出现气穴现象时，大量的气泡破坏了液流的连续性，造成流量和压力脉动，气泡随液流进入高压区时又急剧破灭，引起局部液压冲击和高温，产生振动和噪声。例如，当泵的输出压力分别为6.8MPa、13.6MPa、20.4MPa时，气泡崩溃处的局部温度可分别达766℃、993℃、1149℃，局部压力可达几百兆帕。当附在金属表面上的气泡破灭时，局部产生的高温和高压会使金属剥蚀，这种由气穴造成的腐蚀作用称为气蚀。气蚀会缩短元件的使用寿命，严重时会造成故障。
气穴多发生在阀口和液压泵的进口处。由于阀口的通道狭窄，液流的速度增大，压力大幅度下降，以致产生气穴现象。当泵的安装高度过大，吸油管直径太小，吸油阻力太大，或液压泵转速过高，吸油不充分，造成泵入口处的真空度过大时，亦会产生气穴。如图2.33所示，液体在流经节流口的咽喉位置时，根据伯努利方程可知，在该处的压力最低。
图2.32 饱和蒸气压和温度的关系
图2.33 节流口的气穴现象
当最低压力低于油液在工作温度下的空气分离压时，溶解在油液中的空气会迅速地大量分离出来，变成气泡，产生气穴。表征气穴的相似判据为气穴系数，即
式中， p 为油液的绝对压力； p v 为油液的饱和蒸气压； ρ 为油液密度； v 为油液平均流速。
由上式可知，为了防止产生气穴现象和气蚀，应采取下列措施：
（1）减小液流在小孔或间隙处的压力降，一般希望小孔或间隙前后的压力比 p 1 / p 2 ＜3.5。
（2）正确选择液压系统各管段的管径，对流速要加以限制，降低吸油高度，对高压泵可采用辅助泵供油。
（3）整个系统的管道应尽可能做到平直，避免急弯和局部窄缝，密封要好，且配置合理。
（4）提高零件抗气蚀能力。如提高零件的机械强度、采用抗腐蚀能力强的金属材料、减小零件加工的表面粗糙度等。