液壓與氣壓傳動(dòng)第二講

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1、第二章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)2、1液壓油2、2液體靜力學(xué)目的任務(wù)了解油液性質(zhì)、靜壓特性、方程、傳遞規(guī)律掌握靜力學(xué)基本方程、壓力表達(dá)式和結(jié)論重點(diǎn)難點(diǎn)液壓油的粘性和粘度粘溫特性靜壓特性壓力形成靜力學(xué)基本方程提問作業(yè)1、什么叫液壓傳動(dòng)？液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)是什么？2、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和作用各是什么？液壓油2、1、2對(duì)液壓油的要求及選用2、1、1液壓油的物理性質(zhì)2、1、1液壓油的物理性質(zhì)一液體的密度二液體的粘性三液體的可壓縮四其他性質(zhì)液體的密度密度—單位體積液體的質(zhì)量ρ=m/vkg/m3密度隨著溫度或壓力的變化而變化，但變化不大，通常忽略，一般取ρ=900kg/

2、m3的大小。粘性的物理本質(zhì)液體在外力作用下流動(dòng)時(shí),由于液體分子間的內(nèi)聚力和液體分子與壁面間的附著力,導(dǎo)致液體分子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力,這種特性稱為粘性.或:流動(dòng)液體流層之間產(chǎn)生內(nèi)部摩擦阻力的性質(zhì).粘性的物理本質(zhì)內(nèi)摩擦力表達(dá)式F=μAdu/dy∵液體靜止時(shí),du/dy=0∴靜止液體不呈現(xiàn)粘性動(dòng)畫演示牛頓液體內(nèi)摩擦定律液層間的內(nèi)摩擦力與液層接觸面積及液層之間的速度成正比。粘度衡量粘性大小的物理量粘度動(dòng)力粘度μ運(yùn)動(dòng)粘度ν相對(duì)粘度0E動(dòng)力粘度μ公式:∵τ=F/A=μ·du/dy（N/m2）∴μ=τ·dy/du（N·s/m2）動(dòng)力粘度物理意義液體在

3、單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，接觸液層間單位面積上內(nèi)摩擦力。動(dòng)力粘度單位國(guó)際單位（SI制）中：帕·秒（Pa·S）或牛頓·秒/米2（N·S/m2）；以前沿用單位（CGS制）中：泊（P）或厘泊（CP）達(dá)因·秒/厘米2dyn·S/cm2）換算關(guān)系：1Pa·S=10P=103CP運(yùn)動(dòng)粘度ν動(dòng)力粘度與液體密度之比值運(yùn)動(dòng)粘度公式ν=μ/ρ（m2/S）運(yùn)動(dòng)粘度物理意義無（只是因?yàn)棣?ρ在流體力學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)∴用ν代替（μ/ρ）運(yùn)動(dòng)粘度單位SI制：m2/SCGS制：St（斯）、CSt（厘斯）（Cm2/S）（mm2/S）換算關(guān)系：1m2/S=104St=106CSt運(yùn)動(dòng)粘

4、度單位說明∵單位中只有長(zhǎng)度和時(shí)間量綱類似運(yùn)動(dòng)學(xué)量?！喾Q運(yùn)動(dòng)粘度，常用于液壓油牌號(hào)標(biāo)注液壓油牌號(hào)標(biāo)注老牌號(hào)——20號(hào)液壓油，指這種油在50°C時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度為20cst。新牌號(hào)——L—HL32號(hào)液壓油，指這種油在40°C時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度為32cst。相對(duì)粘度0E∵μ、ν不易直接測(cè)量，只用于理論計(jì)算∴常用相對(duì)粘度相對(duì)粘度（條件粘度）恩氏度0E——中國(guó)、德國(guó)、前蘇聯(lián)等用賽氏秒SSU——美國(guó)用雷氏秒R——英國(guó)用巴氏度0B——法國(guó)用換算關(guān)系恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度之間的換算關(guān)系ν=（7、310E-6、31/0E）×10-6液體的可壓縮性定義液體受壓力作用而發(fā)

5、生體積縮小性質(zhì)。液體的體積壓縮系數(shù)定義定義：體積為v的液體，當(dāng)壓力增大△p時(shí)，體積減小△v,則液體在單位壓力變化下體積的相對(duì)變化量。液體的體積壓縮系數(shù)公式κ=-△v/△pvκ=（5-7）x10-10m2/N液體的體積壓縮系數(shù)物理意義單位壓力所引起液體體積的變化∵p↑v↓∴為保證κ為正值，式中須加負(fù)號(hào)液體的體積彈性模數(shù)定義液體壓縮系數(shù)的倒數(shù)液體的體積彈性模數(shù)公式k=1/κ=-△pv/△v液體的體積彈性模數(shù)物理意義表示單位體積相對(duì)變化量所需要的壓力增量，也即液體抵抗壓縮能力的大小。一般認(rèn)為油液不可壓縮（因壓縮性很?。?，計(jì)算時(shí)取：k=（1、4-1、9

6、）*109N/m2若分析動(dòng)態(tài)特性或p變化很大的高壓系統(tǒng),則必須考慮。液體的其它性質(zhì)1、粘度和壓力的關(guān)系∵P↑，F(xiàn)↑，μ↑∴μ隨p↑而↑，壓力較小時(shí)忽略，32Mpa以上才考慮液體的其它性質(zhì)2、粘度和溫度的關(guān)系∵溫度↑，內(nèi)聚力↓，μ↓∴粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好。2、1、2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任務(wù)工作介質(zhì)—傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力潤(rùn)滑劑—潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件對(duì)液壓油的要求（1）合適的粘度和良好的粘溫特性；（2）良好的潤(rùn)滑性；（3）純凈度好，雜質(zhì)少；（4）對(duì)系統(tǒng)所用金屬及密封件材料有良好的相容

7、性。對(duì)液壓油的要求（5）對(duì)熱、氧化水解都有良好穩(wěn)定性，使用壽命長(zhǎng)；（6）抗泡沫性、抗乳化性和防銹性好，腐蝕性??；（7）比熱和傳熱系數(shù)大，體積膨脹系數(shù)小，閃點(diǎn)和燃點(diǎn)高，流動(dòng)點(diǎn)和凝固點(diǎn)低。（凝點(diǎn)——油液完全失去其流動(dòng)性的最高溫度）（8）對(duì)人體無害，對(duì)環(huán)境污染小，成本低，價(jià)格便宜總之：粘度是第一位的液壓油的選擇選擇液壓油品種2選擇液壓油粘度液壓油的類型機(jī)械油精密機(jī)床液壓油氣輪機(jī)油變壓器油等液壓油選擇首先根據(jù)工作條件（v、p、T）和元件類型選擇油液品種，然后根據(jù)粘度選擇牌號(hào)慢速、高壓、高溫：μ大（以↓△q）通常<快速、低壓、低溫：μ小（以↓△P）2、2

8、液體靜力學(xué)研究?jī)?nèi)容：研究液體處于靜止?fàn)顟B(tài)的力學(xué)規(guī)律和這些規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。靜止液體指液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，至于液體整體完全可以象剛體一樣做各種運(yùn)