第二講液壓與氣動

第二講液壓與氣動第1頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月目的任務

了解油液性質、靜壓特性、方程、傳遞規(guī)律

掌握靜力學基本方程、壓力表達式和結論

第2頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月重點難點

液壓油的粘性和粘度粘溫特性靜壓特性壓力形成靜力學基本方程第3頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月提問作業(yè)1、什么叫液壓傳動？液壓傳動的特點是什么？2、液壓傳動系統(tǒng)的組成和作用各是什么？第4頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液壓油2、1、2對液壓油的要求及選用2、1、1液壓油的物理性質第5頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2、1、1液壓油的物理性質一液體的密度二液體的粘性三液體的可壓縮四其他性質第6頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的密度

密度—單位體積液體的質量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/m3的大小。第7頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月粘性的物理本質

液體在外力作用下流動時,由于液體分子間的內聚力和液體分子與壁面間的附著力,導致液體分子間相對運動而產(chǎn)生的內摩擦力,這種特性稱為粘性.或:流動液體流層之間產(chǎn)生內部摩擦阻力的性質.第8頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月粘性的物理本質內摩擦力表達式F=μAdu/dy∵液體靜止時,du/dy=0∴靜止液體不呈現(xiàn)粘性動畫演示第9頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月牛頓液體內摩擦定律液層間的內摩擦力與液層接觸面積及液層之間的速度成正比。第10頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月粘度

衡量粘性大小的物理量第11頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月粘度

動力粘度μ

運動粘度ν

相對粘度0E

第12頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月動力粘度μ

公式:∵τ=F/A=μ·du/dy（N/m2）∴μ=τ·dy/du（N·s/m2）第13頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月動力粘度物理意義

液體在單位速度梯度下流動時，接觸液層間單位面積上內摩擦力。第14頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月動力粘度單位

國際單位（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）達因·秒/厘米2dyn·S/cm2）換算關系：1Pa·S=10P=103CP第15頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月運動粘度ν

動力粘度與液體密度之比值

第16頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月運動粘度公式

ν=μ/ρ（m2/S）第17頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月運動粘度物理意義

無（只是因為μ/ρ在流體力學中經(jīng)常出現(xiàn)

∴用ν代替（μ/ρ）第18頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月運動粘度單位

SI制：m2/SCGS制：St（斯）、CSt（厘斯）（Cm2/S）（mm2/S）換算關系：1m2/S=104St=106CSt第19頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月運動粘度單位說明

∵單位中只有長度和時間量綱類似運動學量?！喾Q運動粘度，常用于液壓油牌號標注第20頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液壓油牌號標注老牌號——20號液壓油，指這種油在50°C時的平均運動粘度為20cst。新牌號——L—HL32號液壓油，指這種油在40°C時的平均運動粘度為32cst。第21頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月相對粘度0E

∵μ、ν不易直接測量，只用于理論計算∴常用相對粘度第22頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月相對粘度（條件粘度）恩氏度0E——中國、德國、前蘇聯(lián)等用賽氏秒SSU——美國用雷氏秒R——英國用巴氏度0B——法國用

第23頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月?lián)Q算關系恩氏粘度與運動粘度之間的換算關系ν=（7、310E-6、31/0E）×10-6第24頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的可壓縮性定義

液體受壓力作用而發(fā)生體積縮小性質。第25頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積壓縮系數(shù)定義定義：

體積為v的液體，當壓力增大△p時，體積減小△v,則液體在單位壓力變化下體積的相對變化量。第26頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積壓縮系數(shù)公式κ=-△v/△pv

κ=（5-7）x10-10m2/N第27頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月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，式中須加負號第28頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積彈性模數(shù)定義液體壓縮系數(shù)的倒數(shù)第29頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積彈性模數(shù)公式

k=1/κ=-△pv/△v第30頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積彈性模數(shù)物理意義表示單位體積相對變化量所需要的壓力增量，也即液體抵抗壓縮能力的大小。一般認為油液不可壓縮（因壓縮性很?。?，計算時?。簁=（1、4-1、9）*109N/m2若分析動態(tài)特性或p變化很大的高壓系統(tǒng),則必須考慮。第31頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的其它性質1、粘度和壓力的關系∵P↑，F(xiàn)↑，μ↑∴μ隨p↑而↑，壓力較小時忽略，32Mpa以上才考慮第32頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的其它性質2、粘度和溫度的關系∵溫度↑，內聚力↓，μ↓∴粘度隨溫度變化的關系叫粘溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好。第33頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2、1、2對液壓油的要求及選用對液壓油的要求

液壓油的選擇第34頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液壓油的任務

工作介質—傳遞運動和動力

潤滑劑—潤滑運動部件第35頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月對液壓油的要求

（1）合適的粘度和良好的粘溫特性；（2）良好的潤滑性；（3）純凈度好，雜質少；（4）對系統(tǒng)所用金屬及密封件材料有良好的相容性。第36頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月對液壓油的要求

（5）對熱、氧化水解都有良好穩(wěn)定性，使用壽命長；（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，閃點和燃點高，流動點和凝固點低。（凝點——油液完全失去其流動性的最高溫度）（8）對人體無害，對環(huán)境污染小，成本低，價格便宜總之：粘度是第一位的第37頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液壓油的選擇

選擇液壓油品種2選擇液壓油粘度第38頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液壓油的類型機械油精密機床液壓油氣輪機油變壓器油等

第39頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月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)粘度選擇牌號慢速、高壓、高溫：μ大（以↓△q）通常<快速、低壓、低溫：μ?。ㄒ浴鱌）第40頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2、2液體靜力學研究內容：研究液體處于靜止狀態(tài)的力學規(guī)律和這些規(guī)律的實際應用。第41頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月靜止液體指液體內部質點之間沒有相對運動，至于液體整體完全可以象剛體一樣做各種運動。第42頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2、2液體靜力學

2、2、1液體的靜壓力及特性

2、2、2液體靜力學基本方程式

2、2、3壓力的表示方法及單位

2、2、4靜壓傳遞原理

2、2、5液體對固體壁面的作用力第43頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的靜壓力及特性

質量力（重力、慣性力）—作用于液體的所有質點作用于液體上的力<表面力（法向力、切向力、其它物體或容器對液體、一部分液體作用于令一部分液體等）—作用于液體的表面

第44頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的靜壓力定義

液體單位面積上所受的法向力，物理學中稱壓強，液壓傳動中習慣稱壓力。第45頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體靜壓力特性（1）垂直并指向于承壓表面∵液體在靜止狀態(tài)下不呈現(xiàn)粘性∴內部不存在切向剪應力而只有法向應力（2）各向壓力相等∵有一向壓力不等，液體就會流動∴各向壓力必須相等第46頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液體靜力學基本方程例：計算靜止液體內任意點A處的壓力p

∵pdA=p0dA+G=p0dA+ρghdA∴p=p0+ρghh

GPP0AdA第47頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月重力作用下靜止液體壓力分布特征（1）靜止液體中任一點處的壓力由兩部分液面壓力p0

組成<液體自重所形成的壓力ρgh（2)靜止液體內壓力沿液深呈線性規(guī)律分布（3)離液面深度相同處各點的壓力均相等，壓力相等的點組成的面叫等壓面.第48頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2、2、3壓力的表示方法及單位測壓兩基準關系第49頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月測壓兩基準絕對壓力—以絕對零壓為基準所測相對壓力*—以大氣壓力為基準所測第50頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月關系

絕對壓力=大氣壓力+相對壓力或相對壓力（表壓）=絕對壓力–大氣壓力

注液壓傳動系統(tǒng)中所測壓力均為相對壓力即表壓力真空度=大氣壓力–絕對壓力p>pap=pap<pap=0

第51頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2、2、4靜壓傳遞原理

帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）液壓系統(tǒng)壓力形成第52頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）在密閉容器內，液體表面的壓力可等值傳遞到液體內部所有各點。

根據(jù)帕斯卡原理：p=F/A第53頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月液壓系統(tǒng)壓力形成