第二章液压传动与气压传动

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1、第二章液压传动基础知识液压传动的工作介质流体静力学流体动力学液体流动时的压力损失孔口和缝隙流动液压冲击与气穴现象2.1液压传动的工作介质液压油的用途液压油的物理性质对液压油的要求及选用2.1.1液压油的用途1.传递能量的载体：将泵的机械能转换成液体的压力能并传至各处，由于油本身具有粘度，在传递过程中会产生一定的动力损失。2.润滑防锈：液压元件内各移动部位，都可受到液压油充分润滑，从而减低元件磨耗。3.密封：油本身的粘性对细小的间隙有密封的作用。4.冷却：系统损失的能量会变成热，被油带出。2.1.2液压油的物理性质液压油的密度及重度液压油的可

2、压缩性液压油的粘性一.液压油的密度及重度密度—单位体积液体的质量密度随着温度或压力的变化而变化，但变化不大，通常可忽略不计。压力增大，密度亦增大，温度上升，密度下降。常用矿物型液压油密度计算时取二.液压油的压缩性反映了液体体积随工作压力变化而变化的特性。用体积压缩系数β或其倒数体积弹性模数K表示。定义：在一定温度下，每增加一个单位的压力，液体体积的相对变化值。问题：气体与液体相比，体积弹性模（系）数谁大？若有游离空气混入系统时…三.液压油的粘性(一)粘性:是选择液压油的重要依据定义：油液在外力作用下，液层间作相对运动时，产生内摩擦力的性质称

3、为粘性。特点：运动时才呈现粘性，静止油液不表现出粘性。(二)粘度：衡量粘性大小的物理量式中：Ff—内摩擦力（N）A—油层接触面积μ—动力粘度（单位是Pa.s）如图2—1所示为粘性示意图。实验结果表明，流体流动时相邻液层间的内摩擦力为：1.动力粘度，其物理意义为：液体在单位速度梯度下流动时，单位面积上产生的内摩擦力。它是一种绝对粘度。单位为pa.s.2.运动粘度：液体动力粘度与液体密度之比。无明显的物理意义。运动粘度也是绝对粘度，单位为m2/s,1m2/s=106mm2/s(厘斯，cSt)。习惯上使用运动粘度标志液体的粘度，例如机械油的牌号就

4、是用其在40度时的平均运动粘度为其标号。如L—HL—46，L—HL指改善其防锈及抗氧性的精制矿物油（通用机床液压油），数字46表示该液压油在40ºC时的运动粘度为46厘斯（平均值）。在工程实际中，常采用先测出液体的相对粘度，然后再换算成绝对粘度的方法来确定工作液的粘度。3.相对粘度又称条件粘度。常用的有恩氏粘度：200ml，直径2.8mm，在某一温度(20、50、100度)下与20度蒸馏水的时间比较。中国、俄罗斯及德国采用。美国、英国分别采用通用赛氏秒和商用雷氏秒。（三）温度和压力对粘性的影响粘度随温度变化的关系叫粘温特性，随温度的变化粘度

5、变化较小，即粘温特性较好。油温变化对系统性能的影响：温度上升，粘度显著下降，造成泄漏、效率降低、磨损增加等问题；温度下降，粘度增加，造成流动困难及泵转动不易等问题。如运转时油液温度超过60度，就必须加装冷却器，因油温在60度以上，每超过10度，油的劣化速度就会加倍。压力变化对粘性同样有影响。2.1.3对液压油的要求及选用对液压油的要求液压油的选择液压油的污染与维护一.对液压油的要求(1)适当的粘度和良好的粘温性；(2)有良好的化学稳定性（氧化安定性，热安定性及不易氧化、变质）；(3)良好的润滑性，以减少相对运动间的磨损；(4)良好的抗泡沫性

6、（起泡少，消泡快）；(5)体积膨胀系数低，闪点及燃点高（油温升高时，部分的油会蒸发而与空气混合成油气，此油气所能点着的最低温度称为闪火点，如继续加热，则会达到连续燃烧的温度，此温度称为燃烧点）；(6)纯净度好，杂质少；(7)对人体无害，对环境污染小，价格便宜。但，粘度是第一位的。二.液压油的选用液压油的选择包括液压油品种的选择及粘度的选择。液压油有很多品种，可根据不同的使用场合选用合适的品种，在品种确定的情况下，最主要考虑的是油液的粘度。1.选择液压油品种液压油主要有下列三种：A.石油基型矿物油（可燃性）：主要由石腊基（paraffinba

7、se）的原油精制而成，再加抗氧化剂和防锈剂，由于石油基液体（矿物油）的润滑性好、腐蚀性小、粘度较高、化学稳定性好，因此在液压传动中广泛采用。其缺点为耐火性差。B.抗燃液压油（难燃性）：专用于防止有引起火灾危险的乳化型液压油。有水中油滴型（o/w）和油中水滴形（w/o）两种，水中油滴型（o/w）的润滑性差，会侵蚀油封和金属；油中水滴形（w/o）化学稳定性很差。C.专用液压油：航空、舰船、炮用及车辆制动用液压油。2.选择液压油粘度A.液压系统的工作压力：工作压力较高的系统宜选用粘度较高的液压油，以减少泄露；反之便选用粘度较低的油。当时，；当时，

8、；当时，。B.运动速度：执行机构运动速度较高时，为了减小液流的功率损失，宜选用粘度较低的液压油。C.环境工作温度高时选用粘度较高的液压油，减少容积损失。此外，可按液压泵的类型来选