（高职）液压与气动技术（第二版）液压油基本性质ppt课件.pptx

液压与气动技术（第二版）液压油基本性质液压液压油的基本性质油的基本性质（一）液体的密度 单位体积液体的质量为液体的密度，用表示，即 （1-1） 密度是液体的一个重要的物理参数，它随温度的升高而下降，随压力的增加而增大。对于液压传动中常用的液压油来说，在常用的温度和压力范围内，密度变化很小，可视为常数。一般液压油的密度值（二）液体的可压缩性液体在压力作用下体积减小的性质称为液体的可压缩性。可压缩性的大小用体积压缩系数来表示，其定义为：液体在单位压力变化下的体积相对变化量，即（1-2） 液体的体积压缩系数 的倒数称为液体的体积弹性模量，用 表示，即 （1-3） 在实际中常用K值说明液体抵抗压缩能力的大小，它表示产生单位体积相对变化量所需的压力增量。 液压油的体积弹性模量为 K =（1.42） N / m2，它的可压缩性约比钢大100170倍。但是对一般液压系统压力不高时，液体的可压缩性很小。故可故可认为液体是不可压缩的认为液体是不可压缩的。只有在研究液压系统的动态特性和高压情况下，才考虑油液的可压缩性。在实际液压系统的液压油中难免会混有空气，通常对通常对矿物油型液压油的体积弹性模量取矿物油型液压油的体积弹性模量取K =（0.71.4） N / m2。（三三）液体的）液体的黏性黏性 1黏性的意义 液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这一特性被称为液体的黏性。它是液体的重要物理性质，也是选择液压用油的主要依据。 2牛顿液体内摩擦定律 如图1-1所示，设两平行平板间充满液体，两平行平板间的距离为h ，下平板固定不动。当上平板以速度u0相对于静止的下平板向右平动时，由于液体的粘性作用，紧靠上平板的液体层随上平板一起以u0的速度向右运动；而紧靠下平板的液体层则速度为零，而中间各层液体速度则从上到下按递减的速度向右运动，这是因为相邻两薄层液体间存在内摩擦力，该力对上层液体起阻滞作用，而对下层液体起拖拽作用。当两平板间的距离较小时，各液层的速度按线性规律分布。式中: F 相邻液层间的内摩擦力； 比例常数。又称为粘性系数或动力粘度。 S 液层的接触面积； 速度梯度，即相对运动速度对液层距离的变化率。图1-1 液体粘性示意图 实验测定表明，液体流动时相邻液层间的内摩擦力F与液层接触面积A和液层间相对运动的速度梯度du成正比，而与液层间的距离dy成反比。即 （1-4）若以 表示内摩擦切应力，则式（1-4）也可表达为： （1-5）这就是牛顿液体内摩擦定律牛顿液体内摩擦定律。 由上式可知，在静止液体中，因速度梯度 = 0，故内摩擦力为零。因此，液体在静止状态下不呈现粘性，液体在静止状态下不呈现粘性，只有在流动时才会呈现粘性只有在流动时才会呈现粘性。 3液体的黏度 黏度是用来表示液体粘性大小的，常用的黏度有三种：即动力黏度、运动黏度和相对黏度。 （1）动力黏度 动力黏度是表征流体粘性的内摩擦系数或绝对黏度，用 表示。即 （1-6） 的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动时，接触液层间的内摩擦切应力（单位面积上的内摩擦力）。 动力粘度 的法定计量单位是Ns /m2 或用Pa s表示。 （2）运动黏度 动力黏度与其密度的比值，称为运动黏度，用表示。即 （1-7） 运动黏度无明确的物理意义，因为在其单位中只有长度与时间的量纲，类似于运动学的量，所以称为运动粘度。它是工程实际中经常用到的一个物理量，国际标准化组织ISO规定统一采用运动黏度来表示液压油的黏度等级。 运动粘度 的法定计量单位是m2/ s，由于该单位偏大，实际上常用的单位是cm2/ s 或 mm2/ s 。它们之间的换算关系为：1m2/ s = 104 cm2/ s = 106 mm2/ s 液压油的牌号，就是用这种油液在40温度下运动粘度 (mm2/s) 的平均值来标号的。例如：LHM32液压油的粘度等级为32，是指这种油在40时的运动粘度平均值为32 mm2/ s。 LHL46液压油的粘度等级为46，是指这种油在40时的运动粘度平均值为46 mm2/ s。 （3）相对黏度 相对粘度又称条件粘度。它是采用特定的粘度计在规定的条件下测出来的液体粘度。测量条件不同，采用的相对粘度单位也不同。我国采用恩氏粘度（E）。 恩氏粘度用恩氏粘度计测定。温度为 t（）的200毫升被测液体由恩氏粘度计容器底部 毫米的小孔中流尽所用的时间t1，与温度为20的200毫升蒸馏水由恩氏粘度计的同一容器中流尽所用的时间t2（通常t2 =51s）之比，称为该被测液体在 t（）下的恩氏粘度，记为Et，即 （1-8） 4压力对黏度的影响关系 当液体所受的压力增加时，其分子间的距离将减小，于是内聚力增加，其黏度也略随之增大。液体的动力黏度与压力的关系公式为 （1-12）式中 0 大气压下液压油的动力黏度； k 随液压油而异的指数，对矿物型液压油 k = 0.0150.03。 另外，液体的运动黏度与压力的关系公式为 （1-13）式中 p 压力为 时液体的运动粘度； 大气压下液体的运动粘度； p 液体所受的压力。 对于中低压液压系统，压力变化对粘度的影响一般可忽略不计。 5温度对黏度的影响关系 液压油黏度对温度的变化十分敏感，温度升高，黏度显著下降。油液黏度的变化直接影响液压系统的性能和泄漏量，因此黏度随温度的变化越小越好。不同的油液有不同的黏度温度变化关系，这种油液黏度随温度变化的关系称为黏温特性。图1-2所示为国产常用液压油的黏温曲线。图1-2 国产常用液压油的黏温曲线