第一章液压传动基础知识

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1、第一章液压传动基础知识流体传动包括液体传动和气体传动液压传动以液体的静压能传递动力，它的工作介质是油液本章主要内容就是介绍油液的种类油液的物理性质油液的静力学、运动学和动力学规律第一章液压传动基础知识第一节液压传动工作介质第二节液体静力学第三节液体动力学第四节定常管流的压力损失计算第五节孔口和缝隙液流第六节空穴现象第一节液压传动工作介质一、液压传动工作介质的性质1、密度单位体积液体的质量为液体的密度。体积为V，质量为m的液体的密度ρ为ρ=m/V温度和压力对密度的影响：温度上升，密度有所减小。压力提高，密度稍有增加。但变动很小，可认为是常值我国采用20℃时的密度作为油液

2、的标准密度，以ρ20表示。最常用的工作介质是液压油。此外还有乳化型传动液和合成型传动液一、液压传动工作介质的性质2、可压缩性压力为p0、体积为V0的液体，如压力增大△p时，体积减小△V，则体积的可压缩性可用体积压缩系数来表示即单位压力变化下的体积相对变化量液体的可压缩性一般用体积弹性模量K来表示体积弹性模量与温度、压力的关系：温度增加时，K值减小，在正常工作范围内，有5%~25%的变化；压力增大时，K值增大，当p≥3MPa时，K基本上不再增大；当工作介质中混有气泡时，K值将大大减小。一、液压传动工作介质的性质3、粘性定义：液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间

3、的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内聚力，这种现象叫做液体的粘性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性。粘性使液体内部各处的速度不相等。液体流动时相邻液层间的内摩擦力Ff与液层接触面积A、液层间的速度梯度du/dy成正比，即粘性系数或粘度两边同除以A，得为牛顿的液体内摩擦定律式中τ为切应力。由上式可得粘度的物理意义为：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。μ称动力粘度，单位为Pa·s（帕·秒），以前单位为P（泊），两者关系为：1Pa·s=10P=1000cP（厘泊）运动粘度—液体的动力粘度与其密度的比值，即单位为m2/s，以前单位为St（斯

4、），两者关系为：1m2/s=104St=106cSt（厘斯）=106mm2/s液压传动工作介质的粘度等级的划分依据：以40℃时运动粘度（以mm2/s计）的中心值来划分。例如：某一种牌号L—HL22普通液压油，它表示的是该液压油在40℃时的运动粘度的中心值为22mm2/s。粘度与温度、压力的关系：温度升高，粘度下降。变化率的大小直接影响液压传动工作介质的使用。粘度对温度的变化十分敏感。压力增大，粘度增大，在一般液压系统使用的压力范围内，增大的数值很小，可忽略不计。一、液压传动工作介质的性质4、其它性质液压传动介质还有其它一些性质，如：稳定性（热稳定性、氧化稳定性、水解稳

5、定性、剪切稳定性等）抗泡沫性抗乳化性防锈性润滑性相容性（对所接触的金属、密封材料、涂料等的作用程度）二、对液压传动工作介质的要求不同的工作机械、不同的使用情况对工作介质的要求有很大不同。液压传动工作介质应具备如下性能：合适的粘度，ν40=（15-68）×10-6m2/s，较好的粘温特性润滑性能好质地纯净，杂质少对金属和密封件有良好的相容性对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好体积膨胀系数小，比热容大流动点和凝固点低，闪点和燃点高对人体无害，成本低三、工作介质的分类和选用1、分类工作介质品种的组成：代号+数字代号中L—石油产品的总分

6、类号“润滑剂及有关产品”H—表示液压系统用的工作介质数字—表示该工作介质的某个粘度等级如L-HL表示石油型普通液压油L-HH表示石油型精致矿物油牌号L—HL22最常用的液压系统工作介质：表示普通液压油，该液压油在40℃时的运动粘度的中心值为22mm2/s石油型液压油三、工作介质的分类和选用2、工作介质的选用原则在选用时要考虑的因素有：（1）液压系统的工作条件按系统中液压元件，主要是液压泵来确定介质的粘度，具体见书上表1-4，同时要考虑工作压力范围、润滑性、系统温升程度、相容性等。（2）液压系统的工作环境环境温度的变化范围，有无明火和高温热源、抗燃性等，还要考虑环境污染

7、、毒性和气味等因素。（3）综合经济分析通盘考虑价格和使用寿命本节结束，返回第二节液体静力学液体静力学主要讨论液体静止时的平衡规律以及这些规律的应用。液体静止—液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性，至于盛装液体的容器，不论它是静止的或是匀速、匀加速运动都没有关系。一、液体静压力及其特性静压力—当液体静止时，液体内某点处单位面积上所受到的法向力。液体静压力的特性：（1）液体静压力的方向总是作用面的内法线方向。（2）静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。二、液体静压力基本方程1、静压力基本方程重力作用下的静止液体2、静压力基本方程式的物理意义A