液压传动流体力学基础分析ppt课件.ppt

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1、第2章液压传动流体力学基础液压和气压传动与控制本章主要叙述了液压传动工作介质的性质，揭示了工作介质的污染原因及控制方法，论述了液体静力学、动力学的性质，阐述了液体动力学的三个基本方程，管道中液流的特性，液压冲击和气穴现象。通过本章学习，使学生对工作介质在管道中流动的流体力学特性有一个较全面的了解。◆内容提要：1、掌握工作介质的基本性质。了解工作介质的污染原因、危害及其控制方法；2、掌握压力的表示方法和本质；3、了解三个基本方程的推导过程，掌握三个基本方程的运用；4、掌握液流在管道中流动的特性及压力损失的计算方法；5、了解液体流经小孔和缝隙的流量压力特性；6、了解液压冲击和气

2、穴现象产生的原因、危害。◆教学基本要求：本章重点内容:1、工作介质的基本性质；2、压力的表示方法和本质；3、三个运动方程的运用。本章的难点:1、三个基本方程的推导。◆重点和难点：液压传动工作介质的物理性质2.1液体静力学2.2液体动力学2.3管道中液流的特性2.42.52.6液压冲击和气蚀现象2.7液体流经小孔与缝隙的流量压力特性液压油的污染及其控制◆本章内容目录：2.1液压传动工作介质的物理性质液体的密度液体的可压缩性液体的粘性和粘度液压油的类型和选用对液压油的要求主要内容：1.密度ρ均质液体中单位体积所具有的质量:其中：m-液体的质量；V-液体的体积液体的密度随温度和压

3、力的变化而变化，但影响很小，可以忽略。液压油计算时取ρ=900kg/m32.可压缩性在温度不变条件下，液压油的体积将随压力的增高而减小的性质。（1）体积压缩系数:即单位压力变化下的体积相对变化量体积变化初始体积压力变化油的可压缩性很小，可以忽略，认为液体是不可压缩的。（2）体积弹性模量K(体积压缩系数的倒数)V0一定，在同样Δp下，K越大,ΔV越小说明K越大，液体的抗压能力越强矿物油K=(1.4~2.0)×109N/m2钢K=2.06×1011N/m2油=100~150钢3.粘性(1)粘性的定义液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的

4、一种内摩檫力，它使液体各层间的运动速度不等，这种现象叫做液体的粘性。静止液体不呈现粘性粘性示意图下板固定上板以u0运动A点：u=0B点：u=u0两板之间液流速度逐渐减小（2）牛顿内摩擦定律动画演示式中：Ff—液体流动时，相邻液体层间的内摩擦力μ—粘性系数，与液体的种类和温度有关A—液层接触面积du/dy—速度梯度——两液层的速度差——两液层间的距离静止液体du＝0不呈现粘性—牛顿内摩擦定律切应力:(3)粘度三种表示方法：2)运动粘度单位：Pa.S（帕秒）单位：m2/s1)动力粘度3)条件粘度1）动力粘度单位：帕斯卡.秒（Pa.s）泊（P）1P=1dyn.s.cm-21Pa.

5、s=10P=103cP动力粘度物理意义：液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力2）运动粘度机械油的牌号：表示这种油在40℃时以mm2/s为单位的运动粘度的平均值。例如YA－N32中YA是普通液压油，N32表示40℃时油的平均运动粘度为32mm2/s。运动粘度单位：1m2/s=104St=106cSt(=106mm2/s)拖(cm2/s)厘拖(mm2/s)3)相对粘度(恩氏粘度)式中：t1–油流出的时间t2－20OC蒸馏水流出时间恩氏粘度与运动粘度的换算关系通常以20、50、100OC作为标准测定温度，记为：200mlφ=2.8mm恩氏粘度计(4)粘度与压力的关系

6、压力对粘度的影响不大，一般情况下，特别是压力较低时，可不考虑。(5)粘度与温度的关系影响：μ大，阻力大，能耗↑μ小，油变稀，泄漏↑限制油温：T↑↑，加冷却器T↓↓，加热器T↑μ↓p↑μ↑粘温图液压工作介质一般称为液压油。液压介质的性能对液压系统的工作状态有很大影响，对液压系统对工作介质的基本要求如下：（l）有适当的粘度和良好的粘温特性。4.对液压油的要求（2）氧化安定性和剪切安定性好。（3）抗乳化性、抗泡沫性好。（4）闪点、燃点要高，能防火、防爆。（5）有良好的润滑性和防腐蚀性，不腐蚀金属和密封件。（6）对人体无害，成本低。石油型机械油汽轮机油液压油难燃型水-乙二醇液磷酸酯

7、液水包油油包水乳化液合成型5.液压油的类型和选用液压传动介质按照GB/T7631.2-87（等效采用ISO6743/4）进行分类，主要有石油基液压油和难燃液压液两大类。类型类型名称ISO代号特性和用途矿油型普通液压油L-HL精制矿油加添加剂，提高抗氧化和防锈性能，适用于室内一般设备的中低压系统抗磨液压油L-HML-HL油加添加剂，改善抗磨性能，适用于工程机械、车辆液压系统低温液压油L-HVL-HM油加添加剂，改善黏温特性，可用于环境温度在-20~-40℃的高压系统高黏度指数液压油L-HRL-HL油加添加剂，改善黏温