湖北水利水电职业技术学院

1、湖北水利水电职业技术学院教师授课教案课程名称： 液压与气动20 09 年至 20 10 年第 一 学期第 次课班 级：编制日期： 20 08 年 月日教学单元（章节） ：第二章 液压传动基础目的要求：（1）了解液压油的物理性能，液压系统对工作介质的要求，工作介质 的选用原则。（ 2）理解液体静压力及其特性， 液压冲击，空穴现象。（ 3）掌握液体静力学基本方程， 液流连续性方程，伯努利方程， 沿程压力 损失、局部压力损失、阀的压力损失、管路系统的总压力损失的计算，液体流 经小孔、间隙的流量。知识要点： 液压油的主要物理性质，液压系统对工作介质的要求，工作介质的选用原则， 液体静压力及其特性，液体

2、流经其它缝隙的流量计算公式，液压冲击和空穴现象。液压冲 击，空穴现象。技能要点： 液体静力学基本方程，液流连续性方程，伯努利方程，沿程压力损失、局部压 力损失、阀的压力损失、管路系统的总压力损失的计算方法以及液体流经薄壁小孔和细长 小孔的流量计算公式。教学步骤： 回顾旧知识，巩固新知识。教具及教学手段： PPT 及板书作业布置情况：课后分析与小结：授课教师： 陈传艳授课日期： 20 年 月 日第页教学内容板书或旁注2.1 液体的物理性质 液压油的用途 :（ 1）传递运动与动力： 将泵的机械能转换成液体的压力能并传至各处。（2）润滑：液压元件内各移动部位，都可受到液压油充分润滑，从而 减低元件磨

3、耗。（3）密封：油本身的黏性对细小的间隙有密封的作用。（4）冷却：系统损失的能量会变成热，被油带出。（5）防锈统计表明，液压系统发生的故障有 80%是由于油液的污染所造成的。 液压系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取决于系统中所 用的液压油。 （包括液压油的选择及污染问题）2.1.1 液体的密度mV 液压油的密度随温度的升高而略有减小，随工作压力的升高而略 有增加，通常对这种变化忽略不计。2.1.2 液体的可压缩性 定义：液体受压力作用时，其体积减小的性质。 大小 : 用体积压缩系数 k 表示，体积模量 K=1/k , （K 越大,液体可压缩性越小 ） 常温下，纯液压油 K 值很大，因此在

4、液压传动中，一般认为液压 油是不可压缩的。当液压油中混入未溶解的气体后， K 值将会有明显 的降低 ，故在高压下或研究系统的动态性能时，则必须予以考虑。2.1.3 液体的黏性1.液体黏性的概念 液体的黏性 液体在外力作用下流动时，由于分子之间存在内聚 力，从而在液体内部产生一种内摩擦力，液体的这种性质称为黏性。第页2教学内容板书或旁注图 2.2 液体黏性示意图 动画演示（ 液体黏性 ）内摩擦力表达式 : FfAduf dy单位面积上内摩擦力表达式 : Ff duA dyFf 、 相邻液层之间的内摩擦力 液体的黏性系数（或黏度）A 液层间的接触面积du /dy 速度梯度牛顿液体内摩擦定律： 液层

5、间的内摩擦力与液体的黏度及液层之间的速度梯度成正比。F 液体静止时， du/dy = 0 则Ffdu 0静止液体不呈现黏性 A dy2.液体黏性的度量 黏度黏 度：是衡量黏性大小的物理量常用的黏度有三种： 动力黏度 、运动黏度 、相对黏度 oE动力黏度 Ffdu公式： = /（du/dy） （A dy ）物理意义： 液体在以单位速度梯度流动时， 接触液层间单位面积上的内摩擦力。单位：帕 秒（ PaS）运动黏度 定义：动力黏度与液体密度之比值公式： = /物理意义：无单位： SI 制： m2/SCGS 制： St（斯）、 CSt（厘斯）（ Cm 2/S）（ mm2/S）换算关系： 1m2/S =

6、 104St =106 CSt液压油牌号标注运动黏度常用于液压油牌号标注老牌号 20 号液压油，指这种油在 50时的平均运动黏度为 20 cst。新牌号 L HL32 号液压油，指这种油在 40时的平均运动黏度为32cst。第页3教学内容板书或旁注相对黏度相对黏度： 是以液体的黏度相对于水的黏度的大小程度来表示该液体的黏 度。表示方法 :恩氏黏度 (0Et) 测量方法：用恩氏黏度计测定 、 不易直接测量，只用于理论计算 工程上常用相对黏度来表示。恩氏黏度与运动黏度的换算关系：7.31o E(3)黏度与温度的关系6.31oE10 6m2/s） （ 2.11）液体的黏度对温度的变化十分敏感。温度，

7、内聚力， ，造成泄 漏、磨损增加、效率降低等问题，温度 ，黏度 ，造成流动困难及 泵转动不易等问题。黏度随温度变化的关系叫黏 -温特性，黏度随温度的变化较小，即黏-温特性较好。黏 -温特性常用黏 -温特性曲线和黏度指数来表示。介质种类石油基 液压油 L-HM石油基 液压油 L-HR石油基 液压油 L-HG高 含 水 液压油 L-HFA油包水乳 化液 L-HFB水 - 乙二醇L-HFC磷酸酯L-HFDR黏度指数951609013013017014017031170一般要求工作介质的黏度指数应在 90 以上，当液压系统的工作温度范围较 大时，应选用黏度指数较高的工作介质。第页4教学内容板书或旁注（

8、4）黏度与压力的关系 P Ff 随 p而，压力较小时忽略， 10Mpa 以上才考虑。2.1.4 对液压油的要求、选用和使用（ 1）对液压油的要求不同的工作机械和不同的使用情况，对液压油的要求不同。（ 1）合适的黏度和良好的黏 -温特性；（2）良好的润滑性；（3）纯净度好，杂质少；（4）对系统所用金属及密封件材料有良好的相容性。（5）对热、氧化水解都有良好稳定性，使用寿命长；（6）抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好，腐蚀性小；（ 7）比热和传热系数大，体积膨胀系数小，闪点和燃点高，流动点和 凝固点低；（8）对人体无害，对环境污染小，成本低，价格便宜。总之：黏度是第一位的（ 2）液压油的选用正确而合理地

9、选用液压油，对液压系统适应各种工作环境、延长 系统和元件的寿命、提高系统工作的可靠性等都有重要的影响。一般 要经历以下步骤： 定出所用油液的某些特性（黏度、体积模量、抗燃性、温度界限、 压力界限、润滑性、相容性、毒性等）的容许范围。查看说明书，找出符合或基本符合上述各项特性要求的油液。进行综合和权衡，调整各方面的要求和参数。 征询油液制造厂的最终意见。补充：选择液压油黏度一般应根据液压泵的要求来确定液压油的黏度。慢速、高压、高温： 大（以 q）通常快速、低压、低温： 小（以 P）（ 3）液压油的使用液压油长期处在低于它开始氧化的温度下工作。防止油液被污染。定期抽检，定期换油。保证油箱贮油量，以利散热。第页5教学内容板书或旁注保持密封，有漏必排。（ 4）液压油的类型液压油主要分为三类： （ 1）石油型（ 2）合成型（ 3）乳化型 其品种见表 2.5这类工作介质是以石油馏分出的机械油为原料， 进一步精炼， 去杂， 并根据需要加入适当的添加剂制成。它所用的添加剂有两类。一类是用 以改善其物