液压传动资料

第二章液压传动第一节工作液体的主要物理性质

液压传动是以油液作为工作介质来传递动力的，油液的物理性质对系统的工作性能有很大影响。一、密度和重度液体单位体积的质量称为密度。常用符号ρ表示。公式：ρ=m/V

ρ——液体的密度，㎏/m3；

对矿物质油一般取

ρ=850～900㎏/m3；m——液体的质量，㎏；V——液体的体积，m3。γ=G/V(G-液体的重量)

液压油的密度和重度因油的牌号而异，并且随着温度的上升而减小，随着压力的提高而稍有增加。粘性粘度液体在外力作用下流动时，其流动受到牵制，且在流动截面上各点的流速不同。各层液体间有相互牵制作用，这种相互牵制的力称作液体内的摩擦力或粘性力。

2、1液压油2、2液体静力学第二章液压流体力学基础了解油液性质、静压特性、方程、传递规律

掌握静力学基本方程、压力表达式和结论

目的任务

重点难点

液压油的粘性和粘度粘温特性静压特性压力形成静力学基本方程提问作业1、什么叫液压传动？液压传动的特点是什么？2、液压传动系统的组成和作用各是什么？液压油2、1、2对液压油的要求及选用2、1、1液压油的物理性质2、1、1液压油的物理性质一液体的密度二液体的粘性三液体的可压缩四其他性质成的压力ρgh。注液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力真空度=大气压力–绝对压力p>pa∴为保证κ为正值，式中须加负号m——液体的质量，㎏；老牌号——20号液压油，指这种油在50°C时的平均运动粘度为20cst。一液体的密度2、1、1液压油的物理性质老牌号——20号液压油，指这种油在50°C时的平均运动粘度为20cst。液体的压缩性：液体受压力作用时体积发生变化的性质。ν=μ/ρ（m2/S）（6）良好的抗乳化性。∴用ν代替（μ/ρ）等于液体压力与曲面在该方向的研究内容：研究液体处于静止状态的力学规律和这些规律的实际应用。2选择液压油粘度作用在平面上的总作用力运动，至于液体整体完全可以液体的密度

密度—单位体积液体的质量ρ=m/vkg/m3密度随着温度或压力的变化而变化，但变化不大，通常忽略，一般取ρ=900kg/m3的大小。液体的压缩性：液体受压力作用时体积发生变化的性质。二、液体的压缩性液体的体积压缩系数定义定义：

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。液体的体积压缩系数公式κ=-△v/△pv

κ=（5-7）x10-10m2/N液体的体积压缩系数物理意义

单位压力所引起液体体积的变化∵p↑v↓∴为保证κ为正值，式中须加负号液体的体积弹性模数定义液体压缩系数的倒数液体的体积弹性模数公式

k=1/κ=-△pv/△v液体的体积弹性模数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），计算时取：k=（1、4-1、9）*109N/m2若分析动态特性或p变化很大的高压系统,则必须考虑。三、粘性与粘度

液体在外力作用下流动时,由于液体分子间的内聚力和液体分子与壁面间的附着力,导致液体分子间相对运动而产生的内摩擦力。液体流动时产生内摩擦力这种性质称为粘性.

粘度

粘性大小的物理量称为粘度粘度

动力粘度μ

运动粘度ν

相对粘度0E

动力粘度单位

国际单位（SI制）中：帕·秒（Pa·S）或牛顿·秒/米2（N·S/m2）；以前沿用单位（CGS制）中：泊（P）或厘泊（CP）达因·秒/厘米2dyn·S/cm2）换算关系：1Pa·S=10P=103CP运动粘度ν

动力粘度与液体密度之比值

运动粘度公式

ν=μ/ρ（m2/S）工作介质—传递运动和动力帕·秒（Pa·S）或牛顿·秒/米2（N·S/m2）；等于液体压力与曲面在该方向的2、2、1液体的静压力及特性绝对压力=大气压力+相对压力或相对压力（表压）=绝对压力–大气压力通常<快速、低压、低温：μ小（以↓△P）CGS制：St（斯）、CSt（厘斯）(Cm2/）（mm2/S）液压的粘度随压力的增加而增加。V——液体的体积，m3。∴内部不存在切向剪应力而只有2、2、5液体对固体壁面的作用力象刚体一样做各种运动。单位压力所引起液体体积的变化∴用ν代替（μ/ρ）恩氏度0E——中国、德国、前苏联等用运动粘度物理意义

（只是因为μ/ρ在流体力学中经常出现

∴用ν代替（μ/ρ）

SI制：m2/SCGS制：St（斯）、CSt（厘斯）(Cm2/）（mm2/S）换算关系：1m2/S=104St=106CSt运动粘度单位运动粘度单位说明

∵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20cst。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32cst。相对粘度0E

∵μ、ν不易直接测量，只用于理论计算∴常用相对粘度相对粘度（条件粘度）恩氏度0E——中国、德国、前苏联等用赛氏秒SSU——用雷氏秒R——英国用巴氏度0B——法国用

换算关系恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系ν=（7、310E-6、31/0E）×10-6液体的其它性质1、粘度和压力的关系液压的粘度随压力的增加而增加。粘度与压力的关系为正比例关系。液体的其它性质2、粘度和温度的关系温度升高时，油液的粘度将减小。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。

2、1、2对液压油的要求及选用

对液压油的要求

液压油的选择液压油的任务

工作介质—传递运动和动力

润滑剂—润滑运动部件对液压油的要求

（1）良好的粘温特性；（2）良好的润滑性；（3）抗氧化性能和热安定性好；（4）抗剪切性能好。（5）良好的防锈性能。对液压油的要求

（6）良好的抗乳化性。（7）抗泡沫性能好。（8）清洁度和可滤性好（9）与密封材料和涂料相容。总之：粘度是第一位的液压油的选择

选择液压油品种2选择液压油粘度液压油的类型机械油精密机床液压油气轮机油变压器油等

液压油选择首先根据工作条件（v、p、T）和元件类型选择油液品种，然后根据粘度选择牌号慢速、高压、高温：μ大（以↓△q）通常<快速、低压、低温：μ小（以↓△P）2、2液体静力学研究内容：研究液体处于静止状态的力学规律和这些规律的实际应用。静止液体指液体内部质点之间没有相对运动，至于液体整体完全可以象刚体一样做各种运动。

2、2、1液体的静压力及特性

2、2、2液体静力学基本方程式

2、2、3压力的表示方法及单位

2、2、4静压传递原理

2、2、5液体对固体壁面的作用力2、2液体静力学液体的静压力及特性

质量力（重力、惯性力）—作用于液体的所有质点作用于液体上的力<表面力（法向力、切向力、其它物体或容器对液体、一部分液体作用于令一部分液体等）—作用于液体的表面

液体单位面积上所受的法向力，物理学中称压强，液压传动中习惯称压力。液体的静压力定义

液体静压力特性（1）垂直并指向于承压表面∵液体在静止状态下不呈现粘性∴内部不存在切向剪应力而只有法向应力（2）各向压力相等∵有一向压力不等，液体就会流动∴各向压力必须相等液体静力学基本方程例：计算静止液体内任意点A处的压力p

∵pdA=p0dA+G=p0dA+ρghdA∴p=p0+ρghh

GPP0AdA重力作用下静止液体压力分布特征（1）静止液体中任一点处的压力由两部分液面压力p0组成<液体自重所形成的压力ρgh。（2)静止液体内压力沿液深呈线性规律分布。（3)离液面深度相同处各点的压力均相等，压力相等的点组成的面叫等压面.2、2、3压力的表示方法及单位测压两基准

关系测压两基准绝对压力—以绝对零压为基准所测相对压力*—以大气压力为基准所测关系

绝对压力=大气压力+相对压力或相对压力（表压）=绝对压力–大气压力

注液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力真空度=大气压力–绝对压力p>pap=pap<pap=0

2、2、4静压传递原理

帕斯卡原理（静压传递原理）

液压系统压力形成在密闭容器内，液体表面的压力可等值传递到液体内部所有各点。根据帕斯卡原理：p=F/A帕斯卡原理（静压传递原理）液压系统压力形成

p=F/AF=0p=0F↑p↑F↓p↓

结论：液压系统的工作压力取决于负载，并且随着负载的变化而变化。FA2、2、5液体对固体壁面的作用力

作用在平面上的总作用