第二章 液压流体力学基础 液压油 液体静力学基础 液体动力学基础 2.1 液压油 液压油的物理性质 对液压油的要求及选用
液压油的物理性质 液体的密度 液体的可压缩 液体的粘性 其它性质
液体的密度 概念: 单位体积液体的质量ρ , 影响因素: 温度、压力。 随温度的升高而减小,随压力的升高而增大。 液压油在15℃时的密度为900( )左右。 在实际使用中一般不考虑温度和压力的影响。
液体的可压缩性 可压缩性的大小可用液体的体积压缩系数κ和 体积弹性模量K来描述。 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 体积压缩系数 初始体积 压力变化 即单位压力变化下的体积相对变化量 ∵ p↑ v↓ ∴为保证κ为正值,式中须加负号
体积弹性模量 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 钢 K钢 = 100~150 K油 在静态下工作时,不考虑液体的可压缩性。
液体的粘性 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一种内摩檫力,这种现象称为液体的粘性。 概念: 静止液体不呈现粘性。 概念: 注意:
内摩擦力: 动画演示 ——两液层的速度差 ——两液层间的距离 内摩擦应力: — 牛顿内摩擦定律
液体的粘度 粘度是衡量粘性大小的性能指标。 表示方法: 概念: 动力粘度、运动粘度、相对粘度。 单位:Pa.S(帕秒) 单位:m2/s 1) 动力粘度 单位:Pa.S(帕秒) 2) 运动粘度 单位:m2/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 通常以20、50、100OC作为标准测定温度,记为: 200ml φ=2. 8mm 恩氏粘度计 式中:t1 – 油流出的时间 t2-20OC蒸馏水流出时间 通常以20、50、100OC作为标准测定温度,记为: 恩氏粘度与运动粘度的换算关系
粘度和压力的关系 P↑,F↑,η ↑ 但其影响较小,一般在32Mpa以上才考虑。
粘度变化对系统的能量损失和泄漏量的影响? 粘度和温度的关系 温度↑,内聚力↓,η↓。 粘温特性: 粘度随温度变化的关系。 粘度随温度的变化越小,即粘温特性越好。 粘度变化对系统的能量损失和泄漏量的影响? 粘度增大,能量损失增加,泄漏量减小; 反之,能量损失减小,泄漏量增加。
对液压油的要求及选用 对液压油的要求 液压油的选择 液压油的作用: 工作介质或润滑剂。 工作介质—传递运动和动力 润 滑 剂—润滑运动部件
对液压油的要求 粘温特性好; 润滑性好; 相容性好,化学稳定性好; 质地纯净,抗泡沫性好; 闪点要高,凝固点要低。
液压油的类型及选用 液压油的种类及代号 液压油液的选择 液压油的使用
液压油的种类及代号 1.种类 机械油 汽轮机油 液压油 石油型 水包油 油包水 乳化液 难燃型 水-乙二醇液 磷酸酯液 合成型
2.液压油的代号 基础油(HH) 普通液压油(HL) 抗磨液压油(HM) 低温液压油(HV)
液压油的选择 类型选择: 主要考虑系统的工作环境和工作条件。 优先选用矿物油型液压油,若系统靠 原则: 近300℃以上的高温表面热源或有明火场所, 应选择难燃型液压油。 原则: 粘度选择: 主要考虑系统的能量损失和泄漏。
原则: 1.按工作压力 p 高,η大; p 低,η小。 2.按环境温度 T 高,η大; T 低,η小。 3.按运动速度 v 高,η小; v 低,η大。
液压油粘度推荐使用范围 环境温度 5 ℃~40 ℃ 40 ℃~80 ℃ 粘 度 40 ℃粘度(mm2/s) 液 压 泵 类 型 齿 轮 泵 粘 度 40 ℃粘度(mm2/s) 液 压 泵 类 型 齿 轮 泵 30~70 110~54 叶 片 泵 p≤ 7 MPa 30~50 43~77 叶 片 泵 p>7 MPa 54~70 65~95 轴 向 式 柱 塞 泵 70~172 径 向 式 柱 塞 泵 30~128 65~270
液压油的使用 控制油温 防止污染 定期抽检、定期更换 油箱储油充分 确保密封