第二章液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)

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1、第二章液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)流體靜力學(xué)流體動(dòng)力學(xué)液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失孔口和縫隙流動(dòng)液壓沖擊與氣穴現(xiàn)象2.1液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)液壓油的用途液壓油的物理性質(zhì)對(duì)液壓油的要求及選用2.1.1液壓油的用途1.傳遞能量的載體：將泵的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能并傳至各處，由于油本身具有粘度，在傳遞過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)力損失。2.潤(rùn)滑防銹：液壓元件內(nèi)各移動(dòng)部位，都可受到液壓油充分潤(rùn)滑，從而減低元件磨耗。3.密封：油本身的粘性對(duì)細(xì)小的間隙有密封的作用。4.冷卻：系統(tǒng)損失的能量會(huì)變成熱，被油帶出。2.1.2液壓油的物理性質(zhì)液壓油的密度及重度液壓油的可

2、壓縮性液壓油的粘性一.液壓油的密度及重度密度—單位體積液體的質(zhì)量密度隨著溫度或壓力的變化而變化，但變化不大，通?？珊雎圆挥?jì)。壓力增大，密度亦增大，溫度上升，密度下降。常用礦物型液壓油密度計(jì)算時(shí)取二.液壓油的壓縮性反映了液體體積隨工作壓力變化而變化的特性。用體積壓縮系數(shù)β或其倒數(shù)體積彈性模數(shù)K表示。定義：在一定溫度下，每增加一個(gè)單位的壓力，液體體積的相對(duì)變化值。問(wèn)題：氣體與液體相比，體積彈性模（系）數(shù)誰(shuí)大？若有游離空氣混入系統(tǒng)時(shí)…三.液壓油的粘性(一)粘性:是選擇液壓油的重要依據(jù)定義：油液在外力作用下，液層間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)稱(chēng)

3、為粘性。特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)時(shí)才呈現(xiàn)粘性，靜止油液不表現(xiàn)出粘性。(二)粘度：衡量粘性大小的物理量式中：Ff—內(nèi)摩擦力（N）A—油層接觸面積μ—?jiǎng)恿φ扯龋▎挝皇荘a.s）如圖2—1所示為粘性示意圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，流體流動(dòng)時(shí)相鄰液層間的內(nèi)摩擦力為：1.動(dòng)力粘度，其物理意義為：液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。它是一種絕對(duì)粘度。單位為pa.s.2.運(yùn)動(dòng)粘度：液體動(dòng)力粘度與液體密度之比。無(wú)明顯的物理意義。運(yùn)動(dòng)粘度也是絕對(duì)粘度，單位為m2/s,1m2/s=106mm2/s(厘斯，cSt)。習(xí)慣上使用運(yùn)動(dòng)粘度標(biāo)志液體的粘度，例如機(jī)械油的牌號(hào)就

4、是用其在40度時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度為其標(biāo)號(hào)。如L—HL—46，L—HL指改善其防銹及抗氧性的精制礦物油（通用機(jī)床液壓油），數(shù)字46表示該液壓油在40oC時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為46厘斯（平均值）。在工程實(shí)際中，常采用先測(cè)出液體的相對(duì)粘度，然后再換算成絕對(duì)粘度的方法來(lái)確定工作液的粘度。3.相對(duì)粘度又稱(chēng)條件粘度。常用的有恩氏粘度：200ml，直徑2.8mm，在某一溫度(20、50、100度)下與20度蒸餾水的時(shí)間比較。中國(guó)、俄羅斯及德國(guó)采用。美國(guó)、英國(guó)分別采用通用賽氏秒和商用雷氏秒。（三）溫度和壓力對(duì)粘性的影響粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘溫特性，隨溫度的變化粘度

5、變化較小，即粘溫特性較好。油溫變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響：溫度上升，粘度顯著下降，造成泄漏、效率降低、磨損增加等問(wèn)題；溫度下降，粘度增加，造成流動(dòng)困難及泵轉(zhuǎn)動(dòng)不易等問(wèn)題。如運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)油液溫度超過(guò)60度，就必須加裝冷卻器，因油溫在60度以上，每超過(guò)10度，油的劣化速度就會(huì)加倍。壓力變化對(duì)粘性同樣有影響。2.1.3對(duì)液壓油的要求及選用對(duì)液壓油的要求液壓油的選擇液壓油的污染與維護(hù)一.對(duì)液壓油的要求(1)適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫恼硿匦裕?2)有良好的化學(xué)穩(wěn)定性（氧化安定性，熱安定性及不易氧化、變質(zhì)）；(3)良好的潤(rùn)滑性，以減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)間的磨損；(4)良好的抗泡沫性

6、（起泡少，消泡快）；(5)體積膨脹系數(shù)低，閃點(diǎn)及燃點(diǎn)高（油溫升高時(shí)，部分的油會(huì)蒸發(fā)而與空氣混合成油氣，此油氣所能點(diǎn)著的最低溫度稱(chēng)為閃火點(diǎn)，如繼續(xù)加熱，則會(huì)達(dá)到連續(xù)燃燒的溫度，此溫度稱(chēng)為燃燒點(diǎn)）；(6)純凈度好，雜質(zhì)少；(7)對(duì)人體無(wú)害，對(duì)環(huán)境污染小，價(jià)格便宜。但，粘度是第一位的。二.液壓油的選用液壓油的選擇包括液壓油品種的選擇及粘度的選擇。液壓油有很多品種，可根據(jù)不同的使用場(chǎng)合選用合適的品種，在品種確定的情況下，最主要考慮的是油液的粘度。1.選擇液壓油品種液壓油主要有下列三種：A.石油基型礦物油（可燃性）：主要由石臘基（paraffinba

7、se）的原油精制而成，再加抗氧化劑和防銹劑，由于石油基液體（礦物油）的潤(rùn)滑性好、腐蝕性小、粘度較高、化學(xué)穩(wěn)定性好，因此在液壓傳動(dòng)中廣泛采用。其缺點(diǎn)為耐火性差。B.抗燃液壓油（難燃性）：專(zhuān)用于防止有引起火災(zāi)危險(xiǎn)的乳化型液壓油。有水中油滴型（o/w）和油中水滴形（w/o）兩種，水中油滴型（o/w）的潤(rùn)滑性差，會(huì)侵蝕油封和金屬；油中水滴形（w/o）化學(xué)穩(wěn)定性很差。C.專(zhuān)用液壓油：航空、艦船、炮用及車(chē)輛制動(dòng)用液壓油。2.選擇液壓油粘度A.液壓系統(tǒng)的工作壓力：工作壓力較高的系統(tǒng)宜選用粘度較高的液壓油，以減少泄露；反之便選用粘度較低的油。當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，

8、；當(dāng)時(shí)，。B.運(yùn)動(dòng)速度：執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)，為了減小液流的功率損失，宜選用粘度較低的液壓油。C.環(huán)境工作溫度高時(shí)選用粘度較高的液壓油，減少容積損失。此外，可按液壓泵的類(lèi)型來(lái)選