第二章液压传动介质

第二章液压传动介质第1页，课件共20页，创作于2023年2月1.液体的密度密度：ρ=m/vkg/m3密度随着温度或压力的变化而变化，

P↑，ρ稍有↑T↑，ρ↓但变化不大，通常忽略，一般取900kg/m3。单位体积内液体的质量2.1.1液压油的主要物理性质第2页，课件共20页，创作于2023年2月2.液体的可压缩性液体的体积压缩系数定义：体积为v的液体，当压力增大△p时，体积减小△v，则液体在单位压力变化下体积的相对变化量，为压缩系数。公式k=-△v/（△p.v）k=（5~7）×10-10m2/N物理意义：单位压力所引起液体体积的变化。P↑，v↓故为保证k为正值，式中须加负号液体受压力作用而发生体积缩小的性质第3页，课件共20页，创作于2023年2月工程上常用液体体积弹性模数K来表示其可压缩性，取K=1/k。物理意义：表示单位体积相对变化量所需要的压力增量，也即液体抵抗压缩能力的大小。

一般认为油液不可压缩（因压缩性很小）液体体积弹性模数一般矿物油的体积弹性模量为：K=（1.4~1.9）×103Mpa可压缩性是钢的100~150倍。第4页，课件共20页，创作于2023年2月含气量对压缩性的影响一般情况下，油的可压缩性对液压系统性能影响不大，但在高压情况下以及在研究系统动态性能时则不能忽略。由于空气的可压缩性很大，且随工作压力的改变而大幅度变化，所以游离空气对当量体积弹性模量影响很大。实际使用中，由于液体中不可避免地混入空气，其抗压缩能力显著降低，会影响液压系统的工作性能。造成系统不稳定，噪声大。第5页，课件共20页，创作于2023年2月3.粘性的物理本质∵液体静止时，du/dy=0∴静止液体不呈现粘性液体抵抗剪切变形的能力1.粘性的概念2.牛顿内摩擦定律3.粘性的物理本质液体流动时，分子之间产生内摩擦力的性质。速度梯度：在垂直速度方向上的速度变化率。第6页，课件共20页，创作于2023年2月粘性的度量-粘度（1）动力粘度η（2）运动粘度ν（3）相对粘度0Et

粘度是表示粘性大小的物理量。流体抵抗剪切变形能力的度量，粘度越大，这种能力越强。粘度概念表示方法第7页，课件共20页，创作于2023年2月公式:∵τ=F/A=η·du/dy（N/m²）∴η=τ·dy/du（N·s/m²）物理意义：液体在单位速度梯度下流动时，接触液层间单位面积上内摩擦力。单位：国际单位（SI制）中：帕·秒（Pa·S）或牛顿·秒/米2（N·S/m²）；（1）动力粘度η第8页，课件共20页，创作于2023年2月动力粘度与液体密度之比值公式：ν=η/ρ（单位：m²/s）物理意义：无。（只是因为η/ρ在流体力学中经常出现，因此用ν代替（η/ρ）单位说明∵单位中只有长度和时间量纲，类似运动学量。∴称运动粘度，常用于液压油牌号标注。（2）运动粘度ν第9页，课件共20页，创作于2023年2月液压油牌号标注：老牌号——20号液压油，指这种油在50°C

时的平均运动粘度为20mm²/s。新牌号——L—HL32号液压油，指这种油在

40°C时的平均运动粘度为32mm²/s。我国机械油牌号就是相应的运动粘度。第10页，课件共20页，创作于2023年2月因η、ν不易直接测量，只用于理论计算，相对粘度是相对值，无量纲。工程上常用相对粘度：恩氏度0Et——中国、德国、前苏联等赛氏秒SSU——美国雷氏秒Ra——英国巴氏度0B——法国恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系

ν

t=（7.310Et-6.31/0Et）×10-6(m²/s)（3）相对粘度（条件粘度）：第11页，课件共20页，创作于2023年2月

液体的粘度对温度很敏感，温度略↑，内聚力↓，粘度显著降低。粘度与温度、压力的关系粘压特性粘温特性粘度随温度变化的关系叫粘温特性。粘度随温度的变化较小，即粘温特性较好。η随p↑而↑，压力较小时忽略第12页，课件共20页，创作于2023年2月液压油的粘性摩擦在管道中造成压力损失（能量损失），在液压阀中增加了阀芯运动的阻力。粘度低时，增大泄漏，造成流量损失（能量损失）。流体的粘性给液压系统带来了什么影响？第13页，课件共20页，创作于2023年2月（1）合适的粘度和良好的粘温特性；（2）良好的润滑性；（3）对热、氧化水解都有良好稳定性，使用寿命长；（4）抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好，腐蚀性小；（5）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。（6）纯净度好，杂质少；（7）对人体无害，对环境污染小，价格便宜。

总之：粘度第一位2.1.2液压油的使用要求第14页，课件共20页，创作于2023年2月2.1.3液压油的选择

液压油类型：机械油、精密机床液压油、气轮机油选择时要注意液压系统的工作压力压力高，选用粘度较大的液压油。环境温度温度高，选用粘度较大的液压油。运动速度速度高，选用粘度较小的液压油。液压泵的类型各类型泵适用的粘度范围第15页，课件共20页，创作于2023年2月2.2液压油的污染与控制一、污染物的种类及危害水空气微生物固体颗粒溶剂、表面活性化合物不正当的热能、静电能、磁场能及放射能第16页，课件共20页，创作于2023年2月二、污染的原因外界侵入的污染物液压油液运输过程中带来的污染物液压装置组装的残留物（切屑、毛刺、型砂、磨粒、铁锈等）从周围环境混入的污染物（空气、尘埃、水滴等）工作过程中产生的污染物液压装置中相对运动件磨损时产生的污染物（金属微粒、锈斑、涂料剥离片、密封材料剥离片）液压油液物理化学性能变化时产生的污染物（水分、气泡以及液压油液变质后的胶状生成物等）第17页，课件共20页，创作于2023年2月（1）对元件和系统进行清洗，清除在加工和组装过程中残留的污染物。液压元件在加工的每道工序后都应净化，装配后经严格的清洗。（2）防止污染物从外界侵入。（3）采用合适的过滤器。（4）控制液压油液的温度。（5）