第2章液压传动基础知识详解.ppt

第2章 液压传动 基础知识 通过本章的学习使同学们了解液体的基本物理性质，掌握液体的静力学、运动学和动力学规律，为液压系统的设计打下坚实的基础。 主要内容简介：液体基本物理性质，液体的静力学、运动学和动力学规律。 教学目标： 1.了解液体的基本物理性质； 2.掌握液压油选用原则及其污染控制方法； 3.掌握液体的静力学、运动学和动力学相关概念及规律并能灵活加以应用。 4.掌握液体在管路中流动特点及流动损失计算； 5.掌握液压冲击及空穴现象产生的原因及其避免措施。 教学方法：讲授法，讨论法。 第1节 液压传动的工作介质 工作介质的作用：传递动力与信号、润滑、冷却及防锈。 1、密度 ρ=m/V (2-1) 特点 ： ρ 随T 、p的变化而变化 。 在计算时，通常取15℃时的液压油密度ρ=900 kg/m3。 第1节 液压传动的工作介质 2、可压缩性 定义：液体受压力作用而发生体积减小的性质。 表示方法：用体积压缩系数κ来表示，它是指液体在单位压力变化下的体积相对变化量，即： 第1节 液压传动的工作介质 3、粘性 （1）定义：液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动而产生内摩擦力的性质称为粘性。 粘性的特点：流动液体才呈现粘性；粘性越大，流动阻力越大。 （2）粘性的度量即表示方法 液体粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。 第1节 液压传动的工作介质 1） 动力粘度μ（又称绝对粘度） 如图为图2-1液体粘性示意图。在所示装置中的动板带动下两板之间液体的流动特点：液体流动特点：液体流动时，由于它和固体壁面间的附着力以及它的粘性，会使其内各液层间的速度大小不等。 第1节 液压传动的工作介质 实际测定表明：液体流动时，相邻液层间的内摩擦力F与液层间的接触面积A和液层间相对运动的速度du成正比，而与液层间的距离dy成反比。即： 第1节 液压传动的工作介质 动力粘度的物理意义：当速度梯度等于1时，流动液体液层间单位面积上的内摩擦力。 单位：国际单位制中为N·s/m2或Pa·s 。在厘米克秒制中其单位为P（泊）或cP厘泊。 由动力粘度的单位可以看出：它为动力学的量，因此称其为动力粘度。 第1节 液压传动的工作介质 2） 运动粘度ν 定义： 动力粘度μ和液体密度ρ之比值称为运动粘度，用ν表示。即： ν=μ/ρ (2-6) 特点：运动粘度ν没有明确的物理意义。 单位：国际单位制和我国法定计量单位为 m2/s。 在厘米克秒制中其单位为cm2/s，通常称为St（斯），工程常用cSt。 注意：工程中常用它来标志液体的粘度。 第1节 液压传动的工作介质 如液压油的牌号，就是这种油液在40℃时的运动粘度ν(mm2/s)的平均值。例如Y4—N32液压油就是指这种液压油在40℃时的运动粘度ν的平均值为32 mm2/s。 再如40号全损耗系统用油就是指这种油在40℃时的运动粘度ν(mm2/s)的平均值为40mm2/s。 第1节 液压传动的工作介质 3） 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的液体粘度。 测量条件不同相对粘度的单位也不相同。我国我国采用恩氏粘度(°E)。具体测定方法由同学们自学。 恩氏粘度与运动粘度间的换算关系见式（2-8）。 第1节 液压传动的工作介质 （3）粘度与温度的关系 温度对油液的粘度的影响较大，当油温升高时其粘度会显著降低，这一特性称为油液的粘温特性。 油液的粘温特性直接影响着液压系统的工作性能，因此在液压系统中总是希望油液的粘度随温度的变化越小越好。各种油液的粘特性曲线如图2-2所示。 第1节 液压传动的工作介质 （4）压力对粘度的影响 随着油受到的压力增加其粘度会有所增加，但是在压力不高时这种变化并不明显，一般可忽略不计。当压力高于50 MPa时，压力对粘度的影响较明显，此时则必须考虑压力对粘度的影响。 第1节 液压传动的工作介质 4、液压系统对工作介质性能的要求 5、工作介质的类型与选用 （1）类型 表2-2 （2）工作介质的选用 在选择工作介质时需要考虑的多种因素（自学）。一般根据粘度选择液压油的原则是：运动速度高或配合间隙小时，宜采用粘度较低的液压油以减少摩擦损失；工作压力高或温度高时，宜采用粘度较高的液压油以减少泄漏。实际上，系统中使用的液压泵对液压油粘度的选用往往起决定性作用。 第2节 液压油的污染及其控制 液压油是液压机械的血液，具有传递动力、减少元件间的摩擦、隔离磨损表面、虚浮污染物、控制元件表面氧化、冷却液压元件等功能。因此液压油是否清