《液压传动》PPT课件.ppt

第二章 工作液体,2.1 工作液体的主要物理性质2.2 气血现象和液压冲击,第一节 工作液体的主要物理性质,液压传动是以油液作为工作介质来传递动力的，油液的物理性质对系统的工作性能有很大影响。,一、密度和重度,液体单位体积的质量称为密度。常用符号表示。,公式：=m/V 液体的密度，/m3；对矿物质油一般取=850900/m3；m液体的质量，；V 液体的体积，m3。=G/V(G-液体的重量),液压油的密度和重度因油的牌号而异，并且随着温度的上升而减小，随着压力的提高而稍有增加。,粘性粘度,液体在外力作用下流动时，其流动受到牵制，且在流动截面上各点的流速不同。各层液体间有相互牵制作用，这种相互牵制的力称作液体内的摩擦力或粘性力。,2、1 液压油 2、2 液体静力学,第二章 液压流体力学基础,了解油液性质、静压特性、方程、传递规律 掌握静力学基本方程、压力表达 式和结论,目的任务,重点难点,液压油的粘性和粘度 粘温特性 静压特性 压力形成静力学基本方程,提问作业,1、什么叫液压传动？液压传动的特点是什么？2、液压传动系统的组成和作用各是什么？,液压油,2、1、2 对液压油的要求及选用2、1、1 液压油的物理性质,2、1、1 液压油的物理性质,一 液体的密度 二 液体的粘性 三 液体的可压缩四 其他性质,液体的密度,密度单位体积液体的质量=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=900kg/m 3的大小。,液体的压缩性：液体受压力 作用时体积发生变化的性质。,二、液体的压缩性,液体的体积压缩系数定义,定义：体积为v的液体，当压力增大 p时，体积减小v,则液体 在单位压力变化下体积的相 对变化量。,液体的体积压缩系数公式,=-v/p v=（5-7）x10-10 m2/N,液体的体积压缩系数物理意义,单位压力所引起液体体积的变化 p v为保证为正值，式中须加负号,液体的体积弹性模数定义,液体压缩系数的倒数,液体的体积弹性模数公式,k=1/=-p v/v,液体的体积弹性模数物理意义,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。一般认为油液不可压缩（因压缩性很小），计算时取：k=（1、4-1、9）*109 N/m2 若分析动态特性或p变化很大的高压系统,则必须考虑。,三、粘性与粘度,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。液体流动时产生内摩擦力这种性质称为粘性.,粘 度,粘性大小的物理量称为粘度,粘度,动力粘度 运动粘度 相对粘度0E,动力粘度单位,国际单位（SI制）中：帕秒（PaS）或牛顿秒/米2（NS/m2）；以前沿用单位（CGS制）中：泊（P）或厘泊（CP）达因秒/厘米2dynS/cm2）换算关系：1PaS=10P=103 CP,运动粘度,动力粘度与液体密度之比值,运动粘度公式,=/（m2/S）,运动粘度物理意义,（只是因为/在流体力学中经常出现 用代替（/）,SI制：m2/SCGS制：St（斯）、CSt（厘斯）(Cm2/）（mm2/S）换算关系：1m2/S=104St=106 CSt,运动粘度单位,运动粘度单位说明,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,液压油牌号标注,老牌号20号液压油，指这种油在50C 时的平均运动粘度为20 cst。新牌号LHL32号液压油，指这种油在40C时的平均运动粘度为32cst。,相对粘度0E,、不易直接测量，只用于理论计算 常用相对粘度,相对粘度（条件粘度）,恩氏度0E 中国、德国、前苏联等用赛氏秒SSU 美国用雷氏秒R 英国用巴氏度0B 法国用,换算关系,恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系=（7、310E-6、31/0E）10-6,液体的其它性质,1、粘度和压力的关系 液压的粘度随压力的增加而增加。粘度与压力的关系为正比例关系。,液体的其它性质,2、粘度和温度的关系 温度升高时，油液的粘度将减小。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。,2、1、2 对液压油的要求及选用,对液压油的要求 液压油的选择,液压油的任务,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,（1）良好的粘温特性；（2）良好的润滑性；（3）抗氧化性能和热安定性好；（4）抗剪切性能好。（5）良好的防锈性能。,对液压油的要求,（6）良好的抗乳化性。（7）抗泡沫性能好。（8）清洁度和可滤性好（9）与密封材料和涂料相容。总之：粘度是第一位的,液压油的选择,选择液压油品种2 选择液压油粘度,液压油的类型,机械油精密机床液压油气轮机油变压器油等,液压油选择,首先根据工作条件（v、p、T）和元件类型 选择油液品种，然后根据粘度选择牌号 慢速、高压、高温：大（以q）通常 快速、低压、低温：小（以P）,2、2 液体静力学,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。,2、2、1 液体的静压力及特性 2、2、2 液体静力学基本方程式 2、2、3 压力的表示方法及单位 2、2、4 静压传递原理 2、2、5 液体对固体壁面的作用力,2、2 液体静力学,液体的静压力及特性,质量力（重力、惯性力）作用于液体的所有质点作用于液体上的力 表面力（法向力、切向力、其它物体或容器对液体、一部分液体作用于令一部分液体等）作用于液体的表面,液体单位面积上所受的法向力，物理学中称压强，液压传动中习惯称压力。,液体的静压力定义,液体静压力特性,（1）垂直并指向于承压表面 液体在静止状态下不呈现粘性 内部不存在切向剪应力而只有 法向应力（2）各向压力相等 有一向压力不等，液体就会流动 各向压力必须相等,液体静力学基本方程,例：计算静止液体内任意点A处的压力p pdA=p0dA+G=p0dA+ghdA p=p0+gh,h,G,P,P0,A,dA,重力作用下静止液体压力分布特征,（1）静止液体中任一点处的压力由两部 分液面压力p0组成液体自重所形 成的压力 gh。（2)静止液体内压力沿液深呈线性规律 分布。（3)离液面深度相同处各点的压力均相 等，压力相等的点组成的面叫等压面.,2、2、3 压力的表示方法及单位,测压两基准 关系,测压两基准,绝对压力以绝对零压为基准所测相对压力*以大气压力为基 准所测,关系,绝对压力=大气压力+相对压力或相对压力（表压）=绝对压力 大气压力 注 液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力真空度=大气压力 绝对压力 p pa p=pa p pa p=0,2、2、4 静压传递原理,帕斯卡原理（静压传递原理）液压系统压力形成,在密闭容器内，液体表面的压力可等值传递到液体内部所有各点。根据帕斯卡原理：p=F/A,帕斯卡原理（静压传递原理）,液压系统压力形成,p=F/A F=0 p=0 F p F p 结论：液压系统的工作压力取决于负载，并且 随着负载的变化而变化。,F,A,2、2、5 液体对固体壁面的作用力,作用在平面上的总作用力 作用在曲面上的总作用力,作用在平面上的总作用力,作用在平面上的总作用力P=pA 如：液压缸，若设活塞直径为D,则 P=pA=pD2/4,作用在曲面上的总作用力,作用在曲面上的总作用力 Fx=pAx结论：曲面在某一方向上所受的作用力，等于液体压力与曲面在该方向的 垂直投影面积之乘积。,谢谢观看,