第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì)

第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì)第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.液體的密度密度：ρ=m/vkg/m3密度隨著溫度或壓力的變化而變化，

P↑，ρ稍有↑T↑，ρ↓但變化不大，通常忽略，一般取900kg/m3。單位體積內(nèi)液體的質(zhì)量2.1.1液壓油的主要物理性質(zhì)第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月2.液體的可壓縮性液體的體積壓縮系數(shù)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，為壓縮系數(shù)。公式k=-△v/（△p.v）k=（5~7）×10-10m2/N物理意義：?jiǎn)挝粔毫λ鹨后w體積的變化。P↑，v↓故為保證k為正值，式中須加負(fù)號(hào)液體受壓力作用而發(fā)生體積縮小的性質(zhì)第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月工程上常用液體體積彈性模數(shù)K來表示其可壓縮性，取K=1/k。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?。┮后w體積彈性模數(shù)一般礦物油的體積彈性模量為：K=（1.4~1.9）×103Mpa可壓縮性是鋼的100~150倍。第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月含氣量對(duì)壓縮性的影響一般情況下，油的可壓縮性對(duì)液壓系統(tǒng)性能影響不大，但在高壓情況下以及在研究系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能時(shí)則不能忽略。由于空氣的可壓縮性很大，且隨工作壓力的改變而大幅度變化，所以游離空氣對(duì)當(dāng)量體積彈性模量影響很大。實(shí)際使用中，由于液體中不可避免地混入空氣，其抗壓縮能力顯著降低，會(huì)影響液壓系統(tǒng)的工作性能。造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，噪聲大。第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月3.粘性的物理本質(zhì)∵液體靜止時(shí)，du/dy=0∴靜止液體不呈現(xiàn)粘性液體抵抗剪切變形的能力1.粘性的概念2.牛頓內(nèi)摩擦定律3.粘性的物理本質(zhì)液體流動(dòng)時(shí)，分子之間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)。速度梯度：在垂直速度方向上的速度變化率。第6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月粘性的度量-粘度（1）動(dòng)力粘度η（2）運(yùn)動(dòng)粘度ν（3）相對(duì)粘度0Et

粘度是表示粘性大小的物理量。流體抵抗剪切變形能力的度量，粘度越大，這種能力越強(qiáng)。粘度概念表示方法第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月公式:∵τ=F/A=η·du/dy（N/m2）∴η=τ·dy/du（N·s/m2）物理意義：液體在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。單位：國際單位（SI制）中：帕·秒（Pa·S）或牛頓·秒/米2（N·S/m2）；（1）動(dòng)力粘度η第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)力粘度與液體密度之比值公式：ν=η/ρ（單位：m2/s）物理意義：無。（只是因?yàn)棣?ρ在流體力學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)，因此用ν代替（η/ρ）單位說明∵單位中只有長度和時(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。（2）運(yùn)動(dòng)粘度ν第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月液壓油牌號(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20mm2/s。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32mm2/s。我國機(jī)械油牌號(hào)就是相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘度。第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月因η、ν不易直接測(cè)量，只用于理論計(jì)算，相對(duì)粘度是相對(duì)值，無量綱。工程上常用相對(duì)粘度：恩氏度0Et——中國、德國、前蘇聯(lián)等賽氏秒SSU——美國雷氏秒Ra——英國巴氏度0B——法國恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度之間的換算關(guān)系

ν

t=（7.310Et-6.31/0Et）×10-6(m2/s)（3）相對(duì)粘度（條件粘度）：第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

液體的粘度對(duì)溫度很敏感，溫度略↑，內(nèi)聚力↓，粘度顯著降低。粘度與溫度、壓力的關(guān)系粘壓特性粘溫特性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。η隨p↑而↑，壓力較小時(shí)忽略第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月液壓油的粘性摩擦在管道中造成壓力損失（能量損失），在液壓閥中增加了閥芯運(yùn)動(dòng)的阻力。粘度低時(shí)，增大泄漏，造成流量損失（能量損失）。流體的粘性給液壓系統(tǒng)帶來了什么影響？第13頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）合適的粘度和良好的粘溫特性；（2）良好的潤滑性；（3）對(duì)熱、氧化水解都有良好穩(wěn)定性，使用壽命長；（4）抗泡沫性、抗乳化性和防銹性好，腐蝕性?。唬?）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。（6）純凈度好，雜質(zhì)少；（7）對(duì)人體無害，對(duì)環(huán)境污染小，價(jià)格便宜。

總之：粘度第一位2.1.2液壓油的使用要求第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.3液壓油的選擇

液壓油類型：機(jī)械油、精密機(jī)床液壓油、氣輪機(jī)油選擇時(shí)要注意液壓系統(tǒng)的工作壓力壓力高，選用粘度較大的液壓油。環(huán)境溫度溫度高，選用粘度較大的液壓油。運(yùn)動(dòng)速度速度高，選用粘度較小的液壓油。液壓泵的類型各類型泵適用的粘度范圍第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2液壓油的污染與控制一、污染物的種類及危害水空氣微生物固體顆粒溶劑、表面活性化合物不正當(dāng)?shù)臒崮?、靜電能、磁場(chǎng)能及放射能第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月二、污染的原因外界侵入的污染物液壓油液運(yùn)輸過程中帶來的污染物液壓裝置組裝的殘留物（切屑、毛刺、型砂、磨粒、鐵銹等）從周圍環(huán)境混入的污染物（空氣、塵埃、水滴等）工作過程中產(chǎn)生的污染物液壓裝置中相對(duì)運(yùn)動(dòng)件磨損時(shí)產(chǎn)生的污染物（金屬微粒、銹斑、涂料剝離片、密封材料剝離片）液壓油液物理化學(xué)性能變化時(shí)產(chǎn)生的污染物（水分、氣泡以及液壓油液變質(zhì)后的膠狀生成物等）第17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）對(duì)元件和系統(tǒng)進(jìn)行清洗，清除在加工和組裝過程中殘留的污染物。液壓元件在加工的每道工序后都應(yīng)凈化，裝配后經(jīng)嚴(yán)格的清洗。（2）防止污染物從外界侵入。（3）采用合適的過濾器。（4）控制液壓油液的溫度。（5）