二、液壓傳動(dòng)工作液體.ppt

1、1.1 液壓與液力傳動(dòng)概述,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1.3 流體力學(xué)基本知識(shí),第一章 液壓與液力傳動(dòng)基礎(chǔ),1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,液壓油是用來(lái)傳動(dòng)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的工作介質(zhì)，而且對(duì)液壓裝置的機(jī)構(gòu)、零件起著潤(rùn)滑、冷卻和防銹作用。 液壓油的性質(zhì)和性能在很大程度上決定了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的可靠性和有效性。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (1) 密度和重度 密度：?jiǎn)挝惑w積液體的質(zhì)量； 重度：?jiǎn)挝惑w積液體所具有的重力。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (1) 密度和重度 兩者關(guān)系：=g,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (1) 密度和重度 密度和重度受壓力和溫度的影響。隨壓力變化體現(xiàn)在

2、壓縮性上，隨溫度變化體現(xiàn)在熱脹冷縮性上。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (1) 密度和重度 我國(guó)采用油溫為20的液壓油密度為其標(biāo)準(zhǔn)密度，用20表示，工程機(jī)械常用液壓油密度為20=880Kg/m3。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (2) 壓縮性 壓縮性：液體受壓后體積減小的性質(zhì)。 壓縮性用體積壓縮系數(shù)或體積彈性模量K來(lái)表示。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (2) 壓縮性 體積壓縮系數(shù)：液體受壓每增加一個(gè)單位時(shí)其體 積的相對(duì)變化量；,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (2) 壓縮性 體積彈性模量K：液體產(chǎn)生單位體積相對(duì)變化量時(shí) 所需要的壓力增量；,1.2

3、 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (2) 壓縮性 兩者之間的關(guān)系：K = 1 亦即兩者呈反比關(guān)系。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (2) 壓縮性 彈性模量K與溫度、壓力有關(guān)。溫度升高或壓力減小，K值減小。當(dāng)壓力大于3MPa時(shí)，K值基本不再增大。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (2) 壓縮性 通常，液壓油的可壓縮性約為鋼材的100-150倍。在系統(tǒng)壓力不高的情況下，油液壓縮性可以忽略不計(jì)。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (3) 熱膨脹性 熱膨脹性：液體因溫度升高而體積增大的性質(zhì)； 熱膨脹性用膨脹系數(shù)V表示。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (3)

4、熱膨脹性 膨脹系數(shù)V：液體在一定壓強(qiáng)下隨單位溫度的升 高而產(chǎn)生的體積相對(duì)增加值。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (3) 熱膨脹性 V值越大，液體就越易受熱膨脹；但液體熱膨脹性很小，且系統(tǒng)溫升不能超過(guò)允許值，所以通常忽略。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 液體流動(dòng)或具流動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，其分子間內(nèi)聚力會(huì)阻止其相對(duì)運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，此即為液體黏性。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 黏性是流體的固有屬性。其只在液體流動(dòng)或具流動(dòng)趨勢(shì)時(shí)才呈現(xiàn)出來(lái)，靜止液體不呈現(xiàn)黏性。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 如右圖實(shí)驗(yàn)。上、下平板

5、間充滿液體。下平板保持不動(dòng)，上平板以速度0向右平移。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，緊貼上平板的流層速度為0，緊貼下平板的為零，中間層速度從上到下遞減，呈線性分布。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 各層流速不等，運(yùn)動(dòng)較快的帶動(dòng)較慢的，運(yùn)動(dòng)較慢的阻滯較快的，各層存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生內(nèi)摩擦力。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 黏性的大小用黏度表示。當(dāng)黏度較低時(shí)，液體較稀，很容易流動(dòng)，反之則難于流動(dòng)。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 黏度分動(dòng)力黏度、運(yùn)動(dòng)黏度、相對(duì)黏度。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體

6、,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 動(dòng)力黏度即絕對(duì)黏度,用表示，單位為PaS，且： 1PaS =1NS/m2,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 動(dòng)力黏度物理意義是將兩塊距離為1米、面積同為 1m2的板浸于液體中。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 若施加1N的切應(yīng)力,使兩板之間的相對(duì)速率為1m/s,則此時(shí)液體的動(dòng)力黏度為1PaS。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 工程常用運(yùn)動(dòng)黏度，用表示，單位為St(斯)； 1St =1cm2/s =10-4 m2/s=102 cSt(厘斯，mm2/s),1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì)

7、(4) 黏性 我國(guó)用40時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度平均值cSt來(lái)標(biāo)明液壓油牌號(hào)。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 如L-HV32，表明該液壓油在40時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度平均值為32mm2/s。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 相對(duì)黏度即條件黏度，以油液與水黏度比較的相對(duì)值表示。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 各國(guó)所采用的相對(duì)黏度不盡相同，如英國(guó)采用雷氏黏度，法國(guó)采用巴氏黏度，我國(guó)采用恩氏黏度。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,1) 物理性質(zhì) (4) 黏性 黏度受壓力和溫度影響。所受壓力增加時(shí)，黏度增大；溫度升高，黏度下降(即黏溫特性)。,1.2 液

8、壓傳動(dòng)工作液體,2) 其他性質(zhì) (1) 閃點(diǎn) 閃點(diǎn)是指受熱蒸發(fā)的油氣與空氣混合后，接觸明火能發(fā)生閃光時(shí)的油液溫度。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,2) 其他性質(zhì) (1) 閃點(diǎn) 閃點(diǎn)是防火性能指標(biāo)。閃點(diǎn)高，表明油液在高溫下安全性好；反之，則不能在高溫下使用。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,2) 其他性質(zhì) (2) 凝點(diǎn) 凝點(diǎn)是在試驗(yàn)條件下，油液冷卻到失去流動(dòng)性時(shí)的最高溫度。其是低溫流動(dòng)性能指標(biāo)。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,2) 其他性質(zhì) (2) 凝點(diǎn) 凝點(diǎn)高，表明油液在低溫下流動(dòng)性差。一般認(rèn)為，油液在凝點(diǎn)以上10時(shí)的流動(dòng)性是最好的。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,2) 其他性質(zhì) (3) 化學(xué)穩(wěn)定性 化學(xué)穩(wěn)定性

9、是指油液抵抗與含氧物質(zhì)(特別是空氣)起化學(xué)反應(yīng)的能力。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,2) 其他性質(zhì) (3) 化學(xué)穩(wěn)定性 油液與空氣或含氧物接觸，會(huì)發(fā)生氧化并生成酸性物質(zhì)而變壞。此外，還可能與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,2) 其他性質(zhì) (4) 熱穩(wěn)定性 因?yàn)橛鸵簻囟壬邥r(shí)，化學(xué)反應(yīng)加快。所以熱穩(wěn)定性是指油液在高溫時(shí)抵抗化學(xué)反應(yīng)的能力。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,2) 其他性質(zhì) (4) 熱穩(wěn)定性 化學(xué)反應(yīng)可能產(chǎn)生瀝青焦油等樹(shù)脂狀物質(zhì)。這些物質(zhì)容易造成液壓元件堵塞或卡滯，影響系統(tǒng)工作。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,2) 其他性質(zhì) (5) 酸值 酸值是液壓油使用性能的重要指標(biāo)。酸值大的油

10、液容易造成機(jī)件腐蝕，加快油液變質(zhì)。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,3) 液壓油的分類 液壓油按制成工藝，可分為石油型、合成型和乳化型三大種類。石油型液壓油使用量約占總量的85%以上,汽車與筑路機(jī)械液壓系統(tǒng)常用的液壓油多屬這類。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,3) 液壓油的分類 液壓油分類有很多。有以用途分類，也有根據(jù)油品類型、化學(xué)組分或可燃性分類，而且每個(gè)液壓油生產(chǎn)公司都有自己不同的命名方法。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,3) 液壓油的分類 如殼牌得力士(Tellus）S2M液壓油?！癝2”代表油液級(jí)別，數(shù)字越高品質(zhì)越好。“M”代表適用場(chǎng)所為室內(nèi)工廠。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,3) 液壓油的分類 為統(tǒng)

11、一規(guī)范，國(guó)標(biāo)規(guī)定，液壓油采用統(tǒng)一的命名方式，如： L-HM 32,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,3) 液壓油的分類 其中：L石油類產(chǎn)品、H液壓系統(tǒng)用、M油液品種、數(shù)字牌號(hào)，即為黏度等級(jí)(國(guó)標(biāo)GB 3141)。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,3) 液壓油的分類,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,3) 液壓油的分類,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,4) 液壓油的選擇 液壓油的選用要根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境及工作性質(zhì)來(lái)選擇。 具體考慮方面如下：,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,4) 液壓油的選擇 (1) 液壓油類型選擇 根據(jù)使用要求和條件(防火、防銹、防蝕、工作環(huán)境溫度等)、壓力、油液壽命、品質(zhì)和價(jià)格等選定。,1.2 液壓傳動(dòng)工

12、作液體,4) 液壓油的選擇 (1) 液壓油類型選擇 如，系統(tǒng)若靠近高溫表面熱源或有明火場(chǎng)所，則要選擇難燃型油液。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,4) 液壓油的選擇 (1) 液壓油類型選擇 如，油液用量大的系統(tǒng)建議選用乳化型，小的選用合成型。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,4) 液壓油的選擇 (2) 液壓油黏度選擇 工作環(huán)境溫度高、工作壓力高，或系統(tǒng)工作速度慢，應(yīng)選擇黏度高的油液；反之，則選擇黏度低的。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,4) 液壓油的選擇 (2) 液壓油黏度選擇 液壓泵的要求是黏度選擇的主要依據(jù)。通常，機(jī)械及泵、閥類元件的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)皆有制定液壓油品種。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,5) 液壓油的檢查 液壓油是液壓機(jī)械的“血液”，大多數(shù)液壓系統(tǒng)的故障都可以通過(guò)檢測(cè)、觀察液壓油的狀況來(lái)查找故障的原因，從而排除故障。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,5) 液壓油的檢查 雜質(zhì)主要有3種類型，即固態(tài)雜質(zhì)(碎屑、顆粒、油液變質(zhì)形成的固體雜質(zhì)等)、液態(tài)雜質(zhì)(主要是水，其次是油液變質(zhì)形成的黏稠雜質(zhì))和氣態(tài)雜質(zhì)(空氣)。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,5) 液壓油的檢查 若有白色渾濁現(xiàn)象，則是水或空氣造成，可取樣檢測(cè)。,1.2 液壓傳動(dòng)工作液體,5) 液壓油的檢查 將油樣滴落