液压传动基础课件.ppt

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1、第二章液压传动基础目录2.1液压油的主要物理性质及选用2.1.1液体的粘性2.1.2液体的可压缩性2.1.3液压油的要求2.2液体静力学2.2.1液体静压力及其特性2.2.2液体静力学基本方程2.2.3液体静压力的传递2.2.4压力的表示方法2.3液体动力学2.3.1液体动力学基本概念2.3.2流动液体的基本定律2.4液体流动时的压力损失2.4.1沿程压力损失2.4.2局部压损失2.4.3管路系统的总压力损失2.5液体流经小孔及间隙的流量2.5.1液体流经小孔的流量2.5.2液体流经间隙的流量2.6液压冲击与空穴现象

2、2.6.1液压冲击2.6.2空穴现象第二章液压传动基础液压传动是以液体作为工作介质来传递运动和动力的，液体是液压传动的工作介质。因此，了解液体的物理、化学性质，研究液体的静力学与动力学规律，对正确理解液压传动的基本原理是十分重要的，也是今后学习的基础本章介绍有关液压传动的流体力学基础知识，包括液体静力学方程、连续性方程、伯努利方程、动量方程的应用，压力损失、小孔流量的计算以及压力冲击现象等。2.1液压油的主要物理性质及选用2.1.1液体的粘性1.液体粘性的意义液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力会阻止分子间的相对运

3、动而产生内摩擦力，这种特性叫做液体的粘性。液体只有在流动时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。粘性的大小可以用粘度表示。2.液体的粘度常用的粘度有动力粘度、运动粘度和相对粘度三种。(1)动力粘度如图2-1所示，若两平行平板之间充满液体，上平板以速度向右运动，下平板固定不动。附着在上平板的液体在其吸附力作用下，跟随上平板以速度向右运动。附着在下平板的液体在吸附力作用下则保持静止，中间液体的速度由上至下逐渐减小。当两平行平板距离较小时，速度近似按线性规律分布。图2-1液体粘性示意图由实验得出，液层间的内摩擦力F与液层

4、间的接触面积A、液层间相对速度成正比，而与液层间的距离成反比。即(2-1)若用单位面积上的内摩擦力，即切应力来表示液体粘性，则上式可改写成(2-2)式中：为动力粘度；/为速度梯度，或称剪切率。由上式可得动力粘度的表达式:(2-3)由此可知动力粘度的物理意义：当速度梯度等于1时，接触液层间单位面积上的内摩擦力即为动力粘度。动力粘度的法定计量单位为Pa·s和MPa·s。(2-3)(2)运动粘度动力粘度与该液体密度的比值称为运动粘度，即(2-4)运动粘度没有明确的物理意义，但它却是工程实际中经常用到的物理量，因为其单位只有

5、长度和时间量纲，类似于运动学的量，故称为运动粘度。运动粘度的法定计量单位为m2/s和mm2/s。液压油(液)的粘度等级就是以其40℃时运动粘度的某一中心值来表示，如L-HM32液压油的粘度等级为32，则40℃时其运动粘度的中心值为32mm2/s。(3)相对粘度它是用特定粘度计在规定条件下测出的粘度。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，我国采用恩氏粘度。由于测量条件不同，相对粘度也不同。恩氏粘度用恩氏粘度计测定，即将2O0cm3的被测液体装入底部有2.8mm小孔的恩氏粘度计容器内，在某一特定

6、温度下测定该液体在自重作用下流尽所需时间，与2O℃的2O0cm3蒸馏水在同一粘度计中流尽所需时间之比值，便是该液体在这一特定温度时的恩氏粘度。即(2-5)恩氏粘度与运动粘度可用经验公式换算,也可从有关图表直接查出。3.粘度与压力、温度的关系在一般液压系统所使用的压力范围内，液压油(液)的粘度受压力变化的影响甚微，可以忽略不计；但当液体所受的压力加大时，分子之间的距离缩小，内聚力增大，其粘度也随之增大。液压油(液)的粘度对温度变化十分敏感，温度升高，粘度将降低。2.1.2液体的可压缩性液体体积随着压力变化而改变。液体受

7、压力作用而发生体积减小的性质称为液体的可压缩性。压缩性大小用压缩系数表示。即(2-6)式中，为压力变化值；为在作用下液体体积变化值；为液体压缩前的体积；负号表示压力增加时，液体体积减小。液压油(液)的可压缩性很小，所以一般可忽略不计。但在某些情况下，如研究液压系统的动态特性以及远距离操纵的液压机构时，就需要考虑液压油(液)可压缩性的影响。2.1.3液压油的要求液压油是液压传动系统的重要组成部分，是用来传递能量的工作介质。除了传递能量外，它还起着润滑运动部件和保护金属不被锈蚀的作用。液压油的质量及其各种性能将直接影响液

8、压系统的工作。液压系统使用油液的要求主要有下面几点：（1）适宜的粘度和良好的粘温性能。一般液压系统所用的液压油其运动粘度范围为：（13～68）×10-6m2/s(40°C)，一般液压系统要求粘度指数VI在90以上；（2）良好的润滑性能，以减小液压元件中相对运动表面的磨损。为了改善液压油的润滑性能，可加入添加剂以增加其润滑性能；（3）良好的化学稳