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第二章 液压流体力学基础VIP免费

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液压与气动技术第二章液压流体力学基础2010年2月202511年月日教学内容: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202511年月日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202511年月日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202511年月日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202511年月日3、液压油的基本性质(1)密度:密度越大,泵吸入性越差。(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pVV0/1K202511年月日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/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dydu202511年月日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v202511年月日粘性的影响: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202511年月日4、对液压油的要求(1)适当的粘度和良好的粘温性;(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202511年月日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...

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