液压与气压传动 教学课件 作者 陈金艳 第1章.ppt

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1、第1章工作介质1.1流体的物理性质液压传动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等气压传动的工作介质是压缩空气二者统称为流体1.1.1流体的密度单位体积流体的质量称为该流体的密度，即式中，是流体的密度；是流体体积；是流体质量。对于不含水蒸气的干空气，其密度可表示为1.1.1流体的密度对于气体而言，随着温度或压力的变化，其密度却会发生很大的变化。对于不含水蒸气的干空气，其密度可表示为1.1.2流体的粘性1．粘性的定义流体在流动时产生内摩擦力的这一性质称之为粘性。是比例常数，称为动力粘度1.1.2流体的粘性若以表示内摩

2、擦切应力,即单位面积上的内摩擦力，则牛顿流体内摩擦定律：2．粘性的度量流体粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。1.1.2流体的粘性（1）动力粘度由此可知动力粘度的物理意义：当速度梯度等于1时，接触流层间单位面积上的内摩擦力。动力粘度的法定计量单位为Pa•s（帕秒）。（2）运动粘度动力粘度和该流体密度的比值称为运动粘度，即1.1.2流体的粘性（3）相对粘度°E相对粘度是以相对于蒸馏水的粘性的大小来表示该液体的粘性的。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

3、用恩氏粘度。1.1.2流体的粘性恩氏粘度用符号°Et表示。°Et=tA/tB恩氏粘度和运动粘度可利用下列的经验公式进行换算1.1.2流体的粘性3．粘度与温度的关系随着油液温度升高，粘度将下降。油的粘度对温度变化的性质称为粘温特性。1.1.2流体的粘性4．粘度与压力的关系油液所受压力增大时，其内聚力增大，粘度也随之增大。油液的粘度与压力之间的关系称为粘压特性1.1.3流体的可压缩性气体与液体受压力作用后发生体积变化的性质称为可压缩性。当压力不大时，液体的可压缩性很小，因此可认为液体是不可压缩的空气的体积受温度和压力的影响较大，有明显

4、的可压缩性。温度越高，压力越大，空气的体积变化越大，可压缩性越大。1.1.4流体的其他性质液压油还有其他一些物理化学性质，如抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、导热性、相容性（主要指对密封材料不侵蚀、不溶胀的性质）以及纯净性等1.2空气的基本性质1.2.1空气的湿度作为气压传动的工作介质，空气的干湿程度对传动系统的稳定性和寿命有直接影响。因此，各种气动元件对空气的含水量有明确规定，气压传动系统中常采取一些措施滤除空气中的水分。1.2.2空气的压缩性和膨胀性空气的体积随压力升高而减小的性质称为压缩性，而空气

5、体积随温度升高而增大的性质称为膨胀性。空气体积随压力和温度的变化规律服从气体状态方程。空气有明显的可压缩性。温度越大、压力越大，空气的可压缩性越大。1.2.2空气的压缩性和膨胀性在实际工程中，管路内气体流速较低，湿度变化不大，可将气体看作是不可压缩的，其误差很小。但在某些气动元件（如气缸、气马达）中，局部流速很高，则必须考虑气体的可压缩性。1.2.3气（液）阻和气（液）容在流体传动系统中，为了控制运动（例如气缸的调速），常用气（液）阻来调节压力和流量的大小。所谓气（液）阻，就是指体积小、阻力大的流通部件，其形式很多，可以做成恒定值

6、的（如毛细管），也可以做成可调值的（如可调节流装置）。恒定值气（液）阻是指在一定的压降和流量时，两者的比值为定值，不可调节。1.2.3气（液）阻和气（液）容流体传动系统中储存或放出流体的空间称为气（液）容，包括管道、气（油）缸、油箱和储气罐等。对于气动系统而言，其设计、安装、调试及维修过程尤为需要考虑气容的影响。1.2.4气体的高速流动及噪声噪声的强弱与排气量、排气速度和排气通道的形状有关，排气的速度和功率越大，噪声也就越大。为了降低噪声，应合理设计排气口形状并降低排气速度。1.3空气的性质与传动对空气质量的要求1）混在压缩空气中

7、的油蒸气有引起爆炸的危险，另外润滑油被汽化后会形成一种有机酸，对金属元件、气动装置有腐蚀作用，影响设备的使用寿命。2）压缩空气中含有的水分，会腐蚀导管并使气动元件生锈；在一定的压力和温度条件下，水分会生成水膜，增加气流阻力；如果结冰，还会堵塞通道，使控制失灵，甚至损坏管道及元件；1.3空气的性质与传动对空气质量的要求3）混入压缩空气中的杂质会堵塞通道，使运动件加速磨损，降低元件的使用寿命4）压缩空气的温度过高会加速气动元件中各种密封件、软管材料等的老化，且温差过大，元件材料会发生胀裂，降低系统使用寿命1.3空气的性质与传动对空气质

8、量的要求气动系统对工作介质—压缩空气的主要要求是：具有一定的压力和足够的流量，具有一定的净化程度，所含杂质（油、水及灰尘等）粒径一般不超过以下数值：对于气缸、膜片式和截止式气动元件，要求杂质粒径小于50，对于气马达、滑阀元件，要求杂质粒径小于25，