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1、第一章第一章 液压流体力学基础液压流体力学基础液压油液压油液压油知识官方网http:/ 目的目的 了解液压油物理性质以及对液压了解液压油物理性质以及对液压油的要求和选用。油的要求和选用。重点难点重点难点 液压油的粘性和粘度液压油的粘性和粘度 粘温特性粘温特性液压油液压油1、液压油的物理性质液压油的物理性质2、对液压油的要求及对液压油的要求及选用选用 液压油的物理性质液压油的物理性质 一一 液体的密度液体的密度 二二 液体的可压缩液体的可压缩性性 三 液体的粘性液体的粘性四四 其他性质其他性质液体的密度液体的密度密度密度单位体积液体的质量单位体积液体的质量 =m/v kg/m3 密密度度随随着着
2、温温度度或或压压力力的的变变化化而而变变化化,但但变变化化不不大大,通通常常忽忽略略,一般取一般取=900kg/m 3的大小。的大小。液体的可压缩性液体的可压缩性 液液体体受受压压力力作作用用而而发发生生体体积积缩缩小小性质性质。可用体积压缩系数可用体积压缩系数来表示来表示。液体的体积压缩系数定义液体的体积压缩系数定义定义:定义:体积为体积为Vo的液体,当压力增大的液体,当压力增大 p时,体积减小时,体积减小v,则液体则液体 在单位压力变化下体积的相在单位压力变化下体积的相 对变化量对变化量。液体的体积压缩系数公式液体的体积压缩系数公式=-V/p Vo =(5-7)x10-10 m2/N液体的
3、体积压缩系数物理意义液体的体积压缩系数物理意义 单位压力所引起液体体积的变化单位压力所引起液体体积的变化 p V为保证为保证为正值,式中须加负号为正值,式中须加负号液体的体积弹性模数定义液体的体积弹性模数定义液体体积压缩系数的倒数液体体积压缩系数的倒数液体的体积弹性模数公式 K=1/=-p Vo/V液体的体积弹性模数物理意义表表示示单单位位体体积积相相对对变变化化量量所所需需要要的的压压力力增增量量,也也即即液液体体抵抵抗抗压压缩缩能能力力的的大大小。小。一般认为油液不可压缩(因压缩性很小),一般认为油液不可压缩(因压缩性很小),计算时取:计算时取:k=(1.41.9)x109 N/m2 若分
4、析动态特性或若分析动态特性或p变化很大的高压系统变化很大的高压系统,则必则必须考虑压缩性。须考虑压缩性。液体的粘性 液液体体在在外外力力作作用用下下流流动动时时,由由于于液液体体分分子子间间的的内内聚聚力力和和液液体体分分子子与与壁壁面面间间的的附附着着力力,导导致致液液体体分分子子间间相相对对运运动动而而产产生生的的内内摩摩擦擦力力,这种特性称为粘性这种特性称为粘性.或或:流流动动液液体体流流层层之之间间产产生生内内部部摩摩擦擦阻阻力的性质力的性质.液体的粘性w粘性使流动液体内部各液层间粘性使流动液体内部各液层间的速度不等。的速度不等。w物体流动时相邻层间的内摩擦物体流动时相邻层间的内摩擦力
5、力F F与液层间的接触面积与液层间的接触面积A A和液和液层间的相对运动速度层间的相对运动速度dudu成正比,成正比,而与液层间的距离而与液层间的距离dydy成反比。成反比。w 比例常数,称为粘性比例常数,称为粘性系数或系数或粘度粘度;牛顿液体内摩擦定律牛顿液体内摩擦定律粘性的物理本质粘性的物理本质内摩擦力表达式内摩擦力表达式 F=A du/dy 液体静止时液体静止时,du/dy=0 静止液体不呈现粘性静止液体不呈现粘性动画演示动画演示粘 度 衡量液体粘性的指标衡量液体粘性的指标粘度 动力粘度动力粘度 运动运动粘度粘度 动力粘度公公式式:=F/A=du/dy(N/m2)=dy/du(Ns/m2
6、)动力粘度物理意义液体在单位速度梯度下流动时,液体在单位速度梯度下流动时,接触液层间单位面积上内摩擦力接触液层间单位面积上内摩擦力。动力粘度单位 国际单位(国际单位(SI制)中:制)中:帕帕秒秒(PaS)或或牛牛顿顿秒秒/米米2(NS/m2););以前沿用单位(以前沿用单位(CGS制)中:制)中:泊(泊(P)或厘泊(或厘泊(CP)达因达因秒秒/厘米厘米2 dynS/cm2)换算关系:换算关系:1PaS=10P=103 CP运动粘度 动力粘度与液体密度之比值动力粘度与液体密度之比值 运动粘度公式=/(m2/S)运动粘度物理意义无无(只是因为只是因为/在流体力学中经常出现在流体力学中经常出现 用用
7、代替(代替(/)运动粘度单位 SI制:制:m2/S CGS制:制:St(斯)、斯)、CSt(厘斯)厘斯)(Cm2/S)(mm2/S)换算关系:换算关系:1m2/S=104St=106 CSt运动粘度单位说明 单位中只有长度和时间量纲类单位中只有长度和时间量纲类似运动学量。似运动学量。称运动粘度,常用于液压油牌称运动粘度,常用于液压油牌号标注。号标注。液压油牌号标注老牌号老牌号20号液压油,指这种油在号液压油,指这种油在50C 时的平均运动粘度为时的平均运动粘度为20 cst。新牌号新牌号LHL32号液压油,指这种油在号液压油,指这种油在 40C时的平均运动粘度为时的平均运动粘度为32cst。液
8、体的其它性质液体的其它性质 1、粘度和压力的关系粘度和压力的关系 p,F,随随p而而,压力较小时,压力较小时 忽略,忽略,32Mpa以上才考虑以上才考虑液体的其它性质液体的其它性质2、粘度和温度的关系 温度,内聚力,粘度随温度变化的关系叫粘 温特性,粘度随温度的变化 较小,即粘温特性较好。2、1、2 对液压油的要求及选用对液压油的要求及选用 对液压油的要求对液压油的要求 液压油的选择液压油的选择液压油的任务液压油的任务 工作介质工作介质传递运动和动力传递运动和动力 润滑剂润滑剂 润滑运动部件润滑运动部件对液压油的要求对液压油的要求 (1)合适的粘度和良好的粘温特性;)合适的粘度和良好的粘温特性
9、;(2)良好的润滑性;)良好的润滑性;(3)纯净度好,杂质少;)纯净度好,杂质少;(4)对系统所用金属及密封件材料)对系统所用金属及密封件材料 有良好的相容性。有良好的相容性。对液压油的要求对液压油的要求(5)对热、氧化水解都有良好稳定性,使用寿命长;)对热、氧化水解都有良好稳定性,使用寿命长;(6)抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好,腐蚀性小;)抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好,腐蚀性小;(7)比热和传热系数大,体积膨胀系数小,闪点和)比热和传热系数大,体积膨胀系数小,闪点和 燃点高,流动点和凝固点低。燃点高,流动点和凝固点低。(凝点(凝点 油液完全失去其流动性的最高温度)油液完全失去其流动性的最高温度)(8)对人体无害,对环境污染小,成本低,)对人体无害,对环境污染小,成本低,总之:总之:粘度是第一位的粘度是第一位的液压油的选择液压油的选择 1选择液压油品种选择液压油品种2 选择液压油粘度选择液压油粘度液压油的类型液压油的类型机械油机械油精密机床液压油精密机床液压油气轮机油气轮机油变压器油等变压器油等 液压油选择液压油选择首先根据工作条件首先根据工作条件(v、p、T)和元件类型和元件类型选择油液品种,然后根据粘度选择牌号选择油液品种,然后根据粘度选择牌号 慢速、慢速、高压高压、高温:、高温:大(以大(以q)通常通常 快速快速、低压、低温:、低压、低温:小(以小(以P)
限制150内