液压与气压传动 第二章

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1、液压与气压传动青岛科技大学机电工程学院制作人吴天第二章液压油与液压流体力学2.1.1液压油的物理特性2.1.4对液压油的要求2.1.5液压油的选择2.1液体的物理性质一、液体的密度和重度①密度：单位体积液体内所含有的质量单位：kg/m3，N.s2/m4②重度：单位体积液体的重量二、流体的压缩性及液压弹簧刚性系数可压缩性：液体受压力作用其体积会减小的性质2.1液体的物理性质二、可压缩性液压油的体积将随压力的增高而减小。体积压缩系数即单位压力变化下的体积相对变化量体积变化初始体积压力变化体积弹性模量KV一定，在同样Δp下，K越大,ΔV越小说

2、明K越大，液体的抗压能力越强矿物油K=(1.4～2.0)×109N/m2钢K=2.06×1011N/m2k钢=100～150k油在静态下工作时，不考虑液体的可压缩性。2.1液体的物理性质液压弹簧及其刚度计算封闭在容器中的液体在外力作用下的情况类似弹簧，外力增大体积减小，外力减小体积增大。压力变化体积变化按弹簧定义三粘性附着力液体与固体表面内聚力液体分子与分子之间液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩檫力，这种现象叫做液体的粘性粘性示意图下板固定上板以u0运动附着力A点：u=0B点：u=u

3、0内摩擦力两板之间液流速度逐渐小。BAxz根据实际测定的数据所知，流体层间的内摩擦力T与流体层的接触面积A及流体层的相对流速du成正比，而与此二流体层间的距离dz成反比牛顿内摩擦定律式中：μ—粘度系数du/dz—速度梯度切应力:当速度梯度变化时，μ为不变常数的流体称为牛顿流体，μ为变数的流体称为非牛顿流体。粘度三种表示方法2)运动粘度单位：Pa.S（帕秒）单位：m2/s1)动力粘度3)相对粘度(恩氏粘度)式中：t1–油流出的时间t2－20OC蒸馏水流出时间恩氏粘度与运动粘度的换算关系200mlφ=2.8mm恩氏粘度计粘度与压力的关系粘度

4、与温度的关系T↑μ↓影响：μ大，阻力大，能耗↑μ小，油变稀，泄漏↑限制油温：T↑↑，加冷却器T↓↓，加热器粘温图返回目录2.1.4对液压油的要求1.合适的粘度，粘温性好2.润滑性能好3.杂质少4.相容性好5.稳定性好6.抗泡性好、防锈性好7.凝点低,闪点、燃点高8.无公害、成本低液压油的种类液压油的种类：（1）矿物油系液压油（可燃性）：主要由石腊基（paraffinbase）的原油精制而成，再加抗氧化剂和防锈剂，为用途最多的一种；其缺点为耐火性差。（2）耐火性液压油（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

5、）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。（3）专用液压油：航空、舰船、炮用及车辆制动用液压油。返回目录液压油液的选择一、液压油液的选择1.优先考虑粘性ν=11.5～41.3cSt即20、30、40号机械油2.按工作压力p高，选μ大；p低，选μ小3.按环境温度T高，选μ大；T低，选μ小4.按运动速度v高，选μ小；v低，选μ大5.其他（污染、抗燃、毒性）（相容性、稳定性、防锈抗腐）（价格、使用寿命、更换）工作条件工作环境油液质量经济性返回目录液压油的污染与保养液压油

6、的污染与保养液压油使用一段时间后会受到污染，常使阀内的阀芯卡死，并使油封加速磨耗及液压缸内壁磨损，更为严重的会导致油泵损坏。造成液压油污染的原因有三方面：1）污染：（1）侵入物污染；（2）残留物污染；（3）生成物污染。2）恶化：液压油的恶化速度与含水量、气泡、压力、油温、金属粉末等有关，其中以温度影响最大，故液压设备运转时，须特别注意油温之变化。3）泄漏：液压设备因配管不良，油封破损是造成泄漏的原因，泄漏发生时空气、水、尘埃便可轻易的侵入油中，故当泄漏发生时，必须立即加以排除。液压油的更换液压油经长期使用，油质必会恶化，一般皆用目视法判

7、定油质是否恶化，当油颜色混蚀并有异味时，须立即更换；更换方法有二种：一为定期更换（约为5000-20000小时），其次是采用理化分析方法（测量液压油的粘度、酸值、水分及杂质）确定液压油是否需要更换。思考题1.液压的（）具有明确的物理意义，它表示了液体在以单位速度梯度流动时，单位面积上的内摩擦力。A.动力粘度B.运动粘度C.恩氏粘度D.赛氏粘度2.当系统的工作压力、环境温度较高，工作部件运动速度较低时，为减少泄漏，宜采用粘度较（）的液压油；当系统工作压力、环境温度较低，工作部件运动速度较高时，为了减少功率损失，宜采用粘度较（　）的液压油。

8、A.高　　低B.高　　高C.低　　高D.低　　低3.我国生产的机械油和液压油采用40OC时其（　　）的标号。A.动力粘度，PasB.恩氏粘度OEC.运动粘度mm²/sD.赛氏粘秒2.2液压静力学基础2.2.