第二章_液压油的性质

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1、第二章液压油的性质（PropertiesofHydraulicFluids）2.1概述（INTRODUCTION）在液压系统中唯一最重要的材料是工作流体本身。液压油的性质对设备的正常工作和使用寿命有着决定性的影响。为了液压系统能够高效地完成其工作使用清洁、高质量的液压油是非常重要的。为了满足工作要求现代大多数液压油都是经过特殊合成的化合物。除了有一种基本的流体，液压油还包含一些添加物来得到所希望的性质。1.液压油的主要功能实质上，液压油有四个主要功能：✵传递能量；✵润滑运动部件；✵密封两部件之间的配合间隙；✵散热。2.液压油的特性为真正地实

2、现上述这些主要功能并从安全和成本上考虑，液压油应具有以下特性：✵良好的润滑性；✵理想的粘度；✵化学和环保稳定性；✵与系统其它材料的相容性；✵较大的体积模量；✵耐火性；✵良好的传热能力；✵低密度；✵抗泡性；✵无毒；✵低挥发性。✵低成本；✵容易得到。单一的液压油不具有所有这些希望的性质。为了实际使用，流体传动设计者必须选择最接近所有这些理想性质的流体。液压油必须定期更换，其周期不仅取决于流体本身还与其使用环境有关。实验室分析是确定液压油更换周期的最好方法。通常说，由于油液分解或被污染而导致其粘度和酸度增大时，它就应被更换。更好地是当系统处于工作

3、温度时更换油液。用这种方法，大多数杂质都处于悬浮状态并且容易排除。2.2流体：液体（FLUIDS:LIQUIDS）“流体”一词是液体和气体的总称。液体是这样一种流体，具有已知的质量，它具有明确的、与它的容器形状无关的体积。这个意思是即使液体呈现其容器的形状，容器中充满液体部分的体积等于液体的体积。液体被认为是不可压缩的以致于压力变化时，液体的体积不会变化。这并不绝对准确，但是由于压力变化引起的体积变化是很小的，在大多数工程应用中可忽略不计。2.3重量、密度、比重（WEIGHT,DENSITY,SPECIFICGRAVITY）1.重量所有物质

4、，不论固体或流体，都受到地心引力的作用。这个力称为物体的重力，并与物体的质量成正比，定义为：（2－1）F－力（N）；W－流体的重量（N）；m－流体的质量（kg）；g－重力加速度（9.8m/s2）。2.重度重度被定义为单位体积流体的重量，即：（2－2）γ－重度（N/m3）；W－重量（N）；V－体积（m3）；利用式（2－2）我们能够计算出水的重度：大多数油液的重度大约为8792N/m3。然而，根据油液种类的不同，其重度在8635N/m3和9106N/m3之间变化。3.比重给定流体的比重（Sg）是流体的重度与4℃纯水的重度之比，即油液的比重：（2

5、－3）代入已知数值得：注：比重是无量纲（无单位）参数。4.密度其定义是单位体积的质量：（2－4）ρ－密度（kg/m3）m－质量（kg）V－体积（m3）由于质量与重量成正比，密度也等于给定流体的密度除以水的密度。密度与重度有如下关系：（2－5）那么水的密度为：2.4压力（PRESSURE）1.流体压力⑴压力在流体传动系统中压力或者说得更确切些是力以相等的数值向各个方向传递。压力用单位面积上所受的力来表示。因此，压力是单位面积上作用的力的总和，即：（2－6）p－压力；F－力；A－面积。如果F和A的单位分别是N和m2，那么p的单位就是Pa。静止流

6、体中的压力称为流体静压力，它有两个重要性质：✵静止流体中任一点上压力大小与所受力面的方位无关，即静止流体中任一点的压力在各个方向相等。✵静止流体中压力作用方向是垂直于表面并指向该表面，即沿表面内法线方向。⑵静压力的基本方程如图所示，从流体中划出一个底面积为ΔA的液柱，在流体表面上，外力产生的压力pe＝Fe/A，液柱所受质量力为γhΔA，设液柱下表面上作用的压力为p，其方向向上，则沿垂直方向的力平衡方程为peΔA+γhΔA＝pΔA，由此得p＝pe+γh（2－7）式中，p是离液面h深处的压力。由式（2－7）可知：✵静压力是外力产生的压力pe和自

7、重产生的压力γh之和；✵静止流体压力随深度线性地增加；✵静压力相等的各点组成的面称为等压面，在静止流体中等压面是水平面；✵在一般液压系统中工作压力（pe）比自重产生的压力γh大得多，故在液压系统中γh可忽略，即p＝pe。2.压力的计算基准和单位⑴压力计算基准✵绝对压力pabs：以绝对真空为计算基准的压力；✵大气压pa：由大气产生的压力；✵相对压力（表压）p：以大气压为基准的压力，压力表所指示的压力均为相对压力。✵真空度pv：压力比大气压低的数值。它们之间关系如图所示：pabs＝pa+ppv＝pa－pabs。⑵压力的单位压力有多种单位。在SI

8、制中，压力的单位是Pa，1Pa=1N/m2，由于Pa太小，工程上常用MPa，目前也可用bar。1MPa＝106Pa，1bar＝105Pa。在工程上还有以下压力单位被应用标准大气压