液压与气压传动技术第1章 液压流体力学ppt课件.ppt

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1、第1章液压流体力学——液压与气压传动技术一、液压油1、液压油的物理性质液压传动系统的工作介质是液压油。液压油的质量直接影响液压系统的工作性能，因此必须合理地选用和使用。1.1液体的密度对于均质液体来说，密度是指单位体积液体的质量。以ρ表示ρ＝m/V实际应用中可认为密度不受温度和压力变化的影响。一般液压油的密度为900㎏/m3。1.2液体的可压缩性可压缩性：液压油因受压力作用而发生体积缩小的性质。通常用体积压缩系数κ表示。即液体体积压缩系数的物理意义：是指单位压力所引起的液体体积的相对变化量。液体的体积弹性模数：液体的体积压缩系数κ的倒数为液体的体

2、积弹性模数.用Κ表示。液压油的可压缩性对液压系统性能的影响不大，所以一般可认为液体是不可压缩的。当液体中混入空气时，其压缩性将显著增加。1.2液体的黏性和黏度液体在外力作用下流动时，在其内部产生内摩擦力的性质，就称为液体的黏性。液体在管路中流动时的速度并不相等，紧贴管壁的液体速度为零，管路中心处的速度最大。黏性所起的作用只能延缓液体内部相互滑动的过程，而不能消除这种滑动。静止的液体不呈现黏性。黏性其大小可以用黏度来标定。黏度是选择液压油的主要指标，我国规定的液体常用黏度有动力黏度、运动黏度和相对黏度。1）动力黏度牛顿内摩擦定律：液体流动时，相邻液

3、体流层之间的内摩擦力F与液体流层间的接触面积A、液体流层间的相对运动速度du成正比，而与液体流层间的距离dy成反比,其关系可以表示为——动力黏度，黏度系数；——速度梯度。下板固定，上板以u0运动，两板之间液流速度逐渐减小。动力黏度是一种绝对黏度，具有物理意义。因为它的单位中有动力学的要素，所以称为动力黏度。动力黏度的SI（国际制单位）制单位：Pa·s；CGS（高斯制单位）制单位：P(泊)、cP(厘泊)换算关系：1Pa·S=10P=103cP剪切应力：2）运动黏度动力黏度和液体密度的比值，就称为液体的运动黏度。运动黏度也是一种绝对黏度，因为它的单位

4、只有长度和时间的量纲，类似于运动学的量，所以称为运动黏度。运动黏度虽然没有明确的物理意义，但常用它来标志液体的黏度。运动黏度的法定计量单位“平方米/秒（m2/s）”，常用单位为“斯（St，cm2/s）厘斯（cSt，mm2/s）”，其三者之间的关系为：1m2/s=104St=106cSt。老牌号—20号液压油，指这种油在50℃时的平均运动黏度为20cSt。新牌号—L—HV32号液压油，指这种油在40℃时的平均运动黏度为32cSt。3）相对黏度（又称条件黏度）它是采用特定的黏度计在规定的条件下测出的液体黏度。雷式黏度"R——英国、欧洲赛式黏度SSU—

5、—美国恩式黏度oE——俄罗斯、德国、中国单位：无量纲200ml温度为T的被测液体，流经恩氏黏度计小孔（φ2.8mm）所用时间t1，与同体积20度的水通过小孔所用时间t2之比。称为被测液体在温度T下的恩氏黏度。t2oE=t1恩氏黏度计黏度与温度和压力的关系：黏温特性：黏度随温度变化而变化的性质。∵温度t↑，内聚力F↓，∴黏度μ↓若：黏度随温度的变化较小，则说明：黏温特性较好。黏压特性：黏度与压力的关系。∵压力p↑，内聚力F↑，∴黏度μ↑μ随p↑而↑，压力较小时可忽略，32Mpa以上才考虑。2、液压油的分类表1-2液压油的主要品种及其特性和用途航空液

6、压油属于专用液压油，在飞机上通常使用植物基液压油、矿物基液压油和磷酸酯基液压油三种油液。1）植物基液压油（MIL—H—7644）：由蓖麻油和酒精组成，易燃，用在最初的较老式的飞机上，油液染成蓝色。天然的橡胶密封件适用于植物基液压油。液压系统堵塞后，可以用酒精冲洗。2）矿物基液压油（如MIL—H—5606）：从石油中提炼，被染成红色，也称为红油。具有良好的性能，化学性质非常稳定，黏温特性好。可以用石油、矿物油、溶剂油来清洗。氯丁橡胶密封件和软管可以使用，易燃。广泛用于轻型飞机的刹车系统、液压动力系统和缓冲器中，使用中不能与植物基和磷酸酯基液压油混合

7、。3）磷酸酯基液压油（合成液压油）：广泛用于现代飞机的液压系统中，于1948年开始用于高性能的活塞发动机和涡轮螺旋桨飞机上。当今常用的磷酸酯基液压油主要有：SkydrolR—500，具有较好的低温工作特性和低腐蚀性；SkydrolR—LD，主要用于重量为主要因素的大型运输机上。SkydrolR液压油，浅紫色，比水稍重，具有非常好的防火特性，在-65～225ºF的很大温度范围内可以持续工作。对大气中水的污染非常敏感。液压系统有堵塞或油污时，可以用三氯乙烯来冲洗。3、液压油的选用选用液压油时，首先应选用液压油的品种（参见表1-2），其次选用液压油的黏

8、度。液压油的黏度选用十分重要，因为黏度对液压系统工作的稳定性、可靠性、效率、温升及磨损都有显著的影响。1）按工作压力：P高，选μ大，P低