液压传动课题2液压流体力学基础详解.ppt

（一） 液压油的物理性质 1、液体的密度 密度是单位体积液体的质量：ρ=m/v （ kg/m3）。 密度随着温度或压力的变化而变化，但变化不大，通常忽略，一般取ρ=900kg/m3。 2、液体的粘性 （1）粘性的物理本质 液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力和液体分子与壁面间的附着力，导致液体分子间相对运动而产生的内摩擦力,这种特性称为粘性。或：流动液体流层之间产生内部摩擦阻力的性质。 液体静止时，液体不呈现粘性 。 （2）粘 度 粘度是衡量粘性大小的物理量。 1）动力粘度μ 公式： F = μA du/dy τ=F/A=μ·du/dy（N/m2） μ=τ·dy/du （N·s/m2） 物理意义：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。 单位：国际单位（SI制）中：帕·秒 （Pa·s）或牛顿·秒/米2（N·s/m2） 2）运动粘度ν 公式： ν= μ/ρ （m2/S） 物理意义：运动粘度没有明确的物理意义。机械油的牌号就是用机械油在40℃时的运动粘度的平均值来表示的。 单位：SI制： m2/s；CGS制： St（斯） （cm2/s） 、 cSt（厘斯）（mm2/s） 说明：∵单位中只有长度和时间量纲类似运动学量。 ∴称运动粘度，常用于液压油牌号标注。 32号液压油，指这种油在400C时的平均运动粘度为32cst。 （1）定义：液体受压力作用而发生体积缩小性质。即：体积为V的液体，当压力△p增大时，体积△V减小，则液体在单位压力变化下体积的相对变化量。 （2）体积压缩系数： k =-△V / △p V0 常用液压油的 k =（5-7）x10-10 m2/N 物理意义：单位压力所引起液体体积的变化。 （3）体积弹性模数：Κ= 1/ k= - △p V0 /△V 物理意义：表示单位体积相对变化量所需要的压力增量，也即液体抵抗压缩能力的大小。 （4）计算时取 Κ = （1.4-1.9）x 109 N/m2 。 4、液体的其他性质 （1）粘度和压力的关系 ∵液体分子间的距离随压力增加而减小,内聚力增大，其粘度也随之增大。 ∴μ随p增大而增大，压力较小时忽略，32Mpa以上才考虑。 （2）粘度和温度的关系 ∵ 温度上升，内聚力下降，μ下降。 ∴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。 （二） 对液压油的要求及选用 1、液压油的作用 （ 1）作为工作介质—传递运动和动力。 （ 2）作为润滑剂—润滑运动部件。 2、对液压油的要求 （1）合适的粘度和良好的粘温特性； （2）良好的润滑性； （3）纯净度好，杂质少； （4）对系统所用金属及密封件材料有良好的相容性。 （5）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； （7）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。（凝点—— 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，价格便宜总之：粘度是第一位的 。 3、液压油的选用 （1）选择液压油品种 1）机械油 2）精密机床液压油（抗磨） 3）气轮机油 4）变压器油等 （2）液压油选择 首先根据工作条件 （工作部件运动速度v、工作压力p 、环境温度T）和元件类型选择油液品种，然后根据粘度选择牌号。 1）工作部件运动速度慢速、工作压力高、环境温 度高：选大μ（以降低泄漏△q）； 2）工作部件运动速度快速、工作压力低、环境温度低：选小μ（以降低功率损失 △P）。 二、 流体静力学 研究内容：研究液体处于静止状态的力学规律和这些规律的实际应用。 静止液体：指液体内部质点之间没有相对运动，至于液体整体完全可以象刚体一样做各种运动。 （一）液体的静压力及特性 1、液体的静压力定义 液体单位面积上所受的法向力，物理学中称压强