1.液压流体力学基础

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1、清远技师学院教案【教学内容】液体在管路中的速度分布液体粘性示意图第1章液压流体力学基础1.1液压油1.1.1液压油的物理性质1．液体的密度单位体积的液体质量称为密度，通常用“”表示：　　式中：——液体质量()；——液体体积()。2．液体的粘性液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，这一特性称为粘性。实验测定指出，液体流动时相邻液层之间的内摩擦力与液层间的接触面积和液层间的相对速度成正比，而与液层间的距离成反比，即式中：－比例常数，称为粘性系数或粘度；－速度梯度。【手段：资源库中液体粘性平面动画】如以表示液体的内摩

2、擦切应力，即液层间单位面积上的内摩擦力，则有这就是牛顿的液体内摩擦定律。在流体力学中，把粘性系数4清远技师学院教案不随速度梯度变化而发生变化的液体称为牛顿液体，反之称为非牛顿液体。除高粘度或含有特殊添加剂的油液外，一般液压油均可视为牛顿液体。3．粘度的分类：粘度是衡量流体粘性的指标。常用的液体粘度表示方法有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。◆动力粘度动力粘度在物理意义上讲，是当速度梯度时，单位面积上的内摩擦力的大小，即：它直接表示流体的粘性即内摩擦力的大小。动力粘度的法定计量单位为()。以前沿用的单位为，又称(泊)（）。◆运动粘度运动粘度是动力粘度与液体密度的比值

3、,即：运动粘度的单位是m2/S，通常称为St（斯）。运动粘度υ虽没有明确的物理意义，但习惯上常用它来标志液体的粘度，工程中常用运动粘度作为液体粘度的标志。例如各种矿物油的牌号就是该种油液在40℃时的运动粘度υ（单位为cSt）的平均值。◆相对粘度相对粘度又称条件粘度。各国采用的相对粘度单位有所不同。有的用赛氏粘度，有的用雷氏粘度，我国采用恩氏粘度。恩氏粘度和运动粘度的换算关系式为：工业上常用、、作为测定恩氏粘度的标准温度，其相应恩氏粘度分别用、、表示。恩氏粘度与运动粘度之间，可用如下经验公式换算:当1.35<<3.2时当>3.2时4．液体的可压缩性当液体受压力作用二体

4、积减小的特性称为液体的可压缩性。可压缩性用体积压缩系数表示，并定义为单位压力变化下的液体体积的相对变化量。设体积为V0的液体，其压力变化量为4清远技师学院教案，液体体积减小，则体积压缩系数5．其它性质1）压力对粘度的影响在一般情况下，压力对粘度的影响比较小。当液体所受的压力加大时，分子之间的距离缩小，内聚力增大，其粘度也随之增大。2）温度对粘度的影响液压油粘度对温度的变化是十分敏感的，当温度升高时，其分子之间的内聚力减小，粘度就随之降低。液压油的粘度随温度变化的关系称为液压油的粘温特性。粘度随温度的变化越小越好，即粘温特性要好。粘温特性可用粘度指数V·I表示。粘度指数

5、V·I是用被测油液粘度随温度变化的程度同标准油液粘度变化程度比较的相对值。V·I值越高，表示液压油粘度随温度变化越小，即粘温特性越好。对于普通的液压传动系统，一般要求V·I≥90。1.1.2对液压油的要求及选用1．液压油的功用1）传递能量和信号；2）润滑液压元件、减少摩擦和磨损；3）散热；4）防止锈蚀；5）密封液压元件对偶摩擦副的间隙；6）传输、分离和沉淀杂质2.对液压油的性能要求　　在液压传动中，液压油既是传动介质，又兼起润滑作用，故对液压油的性能提出如下要求：·具有适宜的粘度和良好的粘温特性。·具有良好的热稳定性和氧化稳定性。　·具有良好的抗泡沫性和空气释放性。

6、·在高温环境下具有较高的闪点，起防火作用；低温环境下具有较低的凝点。·具有良好的防腐性、抗磨性和防锈性。　·具有良好的抗乳化性(液压油乳化会降低其润滑性，使酸性增加、使用寿命缩短)。　·质量要纯净，极少量的杂质、水分和水溶性酸碱，无毒害、无味，废料易处理，成本低等。3.液压油品种的选择正确选择需考虑的主要因素首先选择品种，然后是选择粘度。（1）液压油品种的选择选择液压油时考虑因素：·液压系统的环境条件：环境温度，温度高，选用粘度较大的液压油液。·液压系统的工作条件：工作压力，压力高，要选择粘度较大的液压油液；运动速度，速度高，选用粘度较低的液压油液。·液压油的性质

7、：理化指标和使用性能。4清远技师学院教案·经济性和供货情况：价格、使用寿命、对液压元件寿命的影响等。·液压泵的类型（2）液压油牌号的选择（3）合理使用液压油·使用前验明油品的牌号、性能等是否符合要求。·液压系统要进行清洗干净方可使用。·新油使用前要过滤，油液不能与其它物品混放。·严格控制污染，防水、气、固体杂物混入液压系统。（4）液压油的使用监测和更换：·油品老化变质：变味、变颜色，酸度值增加，抗乳化性差等。·定期换油。4．液压油污染及其控制液压油受污染――油液中含有水分，空气，微小颗粒和胶状生成物1）污染的危害·胶状生成物――堵塞过滤器，阀小孔或缝