《液压流体力学基础》PPT课件

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1、液压与气动技术第二章液压流体力学基础2010年2月教学内容：液压油（重点）流体静力学流体动力学管路中液体的压力损失（重点、难点）孔口及缝隙的流量—压力特性（液压元件设计理论基础，定性了解）液压冲击及气穴现象液压系统中完全靠液压油把能量从液压泵经管路、控制阀传递到执行元件，根据统计，许多液压设备的故障，皆起因于液压油的使用不当，故应对液压油要有充分的了解。2.1液压油1、液压油的用途（1）传递运动与动力：将泵的机械能转换成液体的压力能并传至各处，由于油本身具有粘度，在传递过程中会产生一定的动力损失。（2）润滑：液压元件内各移动部位，都可受到液压油充分润滑，从而减低元件磨

2、耗。（3）密封：油本身的粘性对细小的间隙有密封的作用。（4）冷却：系统损失的能量会变成热，被油带出。（5）防锈：2.1液压油2、液压油的种类：（1）矿物油系液压油（可燃性）：主要由石腊基的原油精制而成，再加抗氧化剂和防锈剂，为用途最多的一种；其缺点为耐火性差。（2）耐火性液压油（难燃性）：专用于防止有引起火灾危险的乳化型液压油。有水中油滴型（o/w）和油中水滴形（w/o）两种，水中油滴型（o/w）的润滑性差，会侵蚀油封和金属；油中水滴形（w/o）化学稳定性很差。（3）专用液压油：航空、舰船、炮用及车辆制动用液压油。2.1液压油3、液压油的基本性质（1）密度：密度越大，泵

3、吸入性越差。（2）闪火点与燃烧点：油温升高时，部分的油会蒸发而与空气混合成油气，此油气所能点火的最低温度称为闪火点，如继续加热，则会连续燃烧，此温度称为燃烧点。（3）粘性：流体流动时，沿其边界面会产生一种阻止其运动的流体磨擦作用，这种产生内摩擦力的性质称为粘性。（4）压缩性：有体积压缩系数β或其倒数体积弹性模数K表示。液压油还有其他一些性质，如稳定性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、以及相容性等。2.1液压油4、液压油的粘性（1）牛顿内摩擦定律液体流动时相邻液层间的内摩擦力F与液层的接触面积A和液层间的相对运动速度du成正比，与液层间的距离dy成反比。F=μAdu/

4、dy(2）动力粘度μ(绝对粘度)单位：Pa.s,一般用P（泊dyn.s/cm2）、cP（厘泊）来表示，1Pa.s=10P=1000cP动力粘度的物理意义：当速度梯度为1时，接触液层间单位面积上的内摩擦力。2.1液压油4、液压油的粘性（3）运动粘度液体动力粘度与液体密度之比单位：m2/s,1m2/s=104cm2/s(斯，St)=106mm2/s(厘斯，cSt)油的牌号：40度的运动粘度的平均值(厘斯，cSt)表示（4）相对粘度相对粘度又称条件粘度。常用的有：恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度恩氏粘度：200ml，直径2.8mm，与20·c下蒸馏水的时间比较。中国、俄罗斯及德国

5、采用。美国、英国采用通用赛氏粘度和商用雷氏粘度。（5）粘度测量：相对粘度—动力（运动）粘度2.1液压油粘性的影响：液压油粘性对机械效率、磨耗、压力损失、容积效率、漏油及泵的吸入性影响很大。粘度是液压油的最重要的性能指标。影响油的粘性的因素：（1）温度（粘温特性）温度上升，粘度降低，造成泄漏、磨损增加、效率降低等问题；温度下降，粘度增加，造成流动困难及泵转动不易等问题。液压设备运转时油液温度超过60度，就必须加装冷却器，因油温在60度以上，每超过10度，油的劣化速度就会加倍。（2）压力压力上升，粘度上升（影响较小，常忽略）2.1液压油4、对液压油的要求（1）适当的粘度和良

6、好的粘温性；（2）有良好的化学稳定性（氧化安定性，热安定性及不易氧化、变质）（3）良好的润滑性，以减少相对运动间的磨损（4）良好的抗泡沫性（起泡少，消泡快）（5）体积膨胀系数低，闪点及燃点高（6）成分纯净，不含腐蚀性物质，具有足够的清洁度（7）对人体无害，对环境污染小，价格便宜2.1液压油5、液压油的选用根据液压系统的使用性能和工作环境选用合适的品种；在品种确定的情况下，最主要考虑的是油液的粘度具体选用考虑的因素：（1）液压泵的类型：在液压系统中，对液压泵的润滑要求苛刻，不同类型的泵对油的粘度有不同的要求，具体可参见有关资料。（2）液压系统的工作压力：工作压力较高的系统

7、宜选用粘度较高的液压油，以减少泄露；反之便选用粘度较低的油。p=7.0～20.0Mpa时，宜选用N46～N100的液压油；p＜7.0Mpa时，宜选用N32～N68的液压油。（3）运动速度：执行机构运动速度较高时，为了减小液流的功率损失，宜选用粘度较低的液压油。（4）工作环境温度高时选用粘度较高的液压油，减少容积损失。2.1液压油6、液压油的污染与保养液压油使用一段时间后会受到污染，常使阀内的阀芯卡死，并使油封加速磨耗及液压缸内壁磨损，更为严重的会导致油泵损坏。三种需要注意的情况：1）污染：（1）外部侵入的污物；（2）内部生成的不纯物2）恶