1液壓流體力學基礎1.1液壓油

1.2液體靜力學1液壓流體力學基礎1.1液壓油2問題:液壓傳動為什么用油不用水??2問題:液壓傳動為什么用油不用水??3目的任務

1.了解油液性質、靜壓特性、方程、傳遞規律

2.掌握靜力學基本方程、壓力表達式和結論

重點難點

1.液壓油的粘性和粘度2.粘溫特性3.靜壓特性4.壓力形成5.靜力學基本方程3目的任務

1.了解油液性質、靜壓特性、方程、傳遞規律4問題??1、液壓傳動的工作原理？2、液壓傳動系統的組成？4問題??1、液壓傳動的工作原理？5液壓油1.1液壓油的物理性質1.2對液壓油的要求及選用5液壓油1.1液壓油的物理性質61.1液壓油的物理性質一液體的密度二液體的粘性三液體的可壓縮四其他性質61.1液壓油的物理性質一液體的密度71.液體的密度

密度—單位體積液體的質量

ρ=m/vkg/m3

密度隨著溫度或壓力的變化而變化，但變化不大，通常忽略，一般取ρ=900kg/m3的大小。71.液體的密度

密度—單位體積液體的質量82.粘性的物理本質

液體在外力作用下流動時,由于液體分子間的內聚力和液體分子與壁面間的附著力,導致液體分子間相對運動而產生的內摩擦力,這種特性稱為粘性.

或:流動液體流層之間產生內部摩擦阻力的性質.82.粘性的物理本質

液體在外力作用下流動時9動畫演示9動畫演示10粘度

衡量粘性大小的物理量

動力粘度(絕對粘度)μ

運動粘度ν

相對粘度0E

10粘度

衡量粘性大小的物理量動力粘度(絕對粘度11動力(絕對)粘度物理意義

液體在單位速度梯度下流動時，接觸液層間單位面積上內摩擦力。11動力(絕對)粘度物理意義液體在單位速度梯度12動力(絕對)粘度單位

國際單位（SI制）中：帕·秒（Pa·S）或牛頓·秒/米2（N·S/m2）；以前沿用單位（CGS制,高斯單位）中：泊（P）或厘泊（CP）達因·秒/厘米2dyn·S/cm2）換算關系：1Pa·S=10P=103CP12動力(絕對)粘度單位國際單位（SI制）中：13運動粘度ν動力(絕對)粘度與液體密度之比值

運動粘度公式

ν=μ/ρ

（m2/S）運動粘度單位

SI(國際工程)制：m2/SCGS(高斯單位)制：St（斯）、CSt（厘斯）（Cm2/S）（mm2/S）換算關系：1m2/S=104St=106CSt13運動粘度ν動力(絕對)粘度與液體密度之比值運動粘度公式14運動粘度單位說明

∵單位中只有長度和時間量綱類似運動學量?！喾Q運動粘度，常用于液壓油牌號標注14運動粘度單位說明

∵單位中只有長度和時間量綱類似運動學15液壓油牌號標注老牌號——20號液壓油，指這種油在50°C

時的平均運動粘度為20cst。新牌號——L—HL32號液壓油，指這種油在

40°C時的平均運動粘度為32cst。15液壓油牌號標注老牌號——20號液壓油，指這種油在50°C16相對粘度0E

∵μ、ν不易直接測量，只用于理論計算∴常用相對粘度恩氏度0E——中國、德國、前蘇聯等用賽氏秒SSU——美國用雷氏秒R——英國用巴氏度0B——法國用

16相對粘度0E∵μ、ν不易直接測量，只用于理論計算恩17液體的其它性質2、粘度和溫度的關系∵溫度↑，內聚力↓，μ↓∴粘度隨溫度變化的關系叫粘溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好。17液體的其它性質2、粘度和溫度的關系181.2對液壓油的要求及選用

對液壓油的要求

液壓油的選擇液壓油的任務

工作介質—傳遞運動和動力

潤滑劑—潤滑運動部件181.2對液壓油的要求及選用對液壓油的要求19對液壓油的要求

（1）合適的粘度和良好的粘溫特性；（2）良好的潤滑性；（3）純凈度好，雜質少；（4）對系統所用金屬及密封件材料有良好的相容性。19對液壓油的要求

（1）合適的粘度和良好的粘溫特性20對液壓油的要求

（5）對熱、氧化水解都有良好穩定性，使用壽命長；（6）抗泡沫性、抗乳化性和防銹性好，腐蝕性小；（7）比熱和傳熱系數大，體積膨脹系數小，閃點和燃點高，流動點和凝固點低。（凝點——油液完全失去其流動性的最高溫度）（8）對人體無害，對環境污染小，成本低，價格便宜

總之：粘度是第一位的20對液壓油的要求

（5）對熱、氧化水解都有良好穩定性，使21液壓油的選擇

選擇液壓油品種2選擇液壓油粘度液壓油的類型機械油精密機床液壓油氣輪機油變壓器油等

21液壓油的選擇選擇液壓油品種液壓油的類型機械油22液壓油選擇首先根據工作條件（v、p、T）和元件類型選擇油液品種，然后根據粘度選擇牌號慢速、高壓、高溫：μ大通常快速、低壓、低溫：μ小22液壓油選擇首先根據工作條件（v、p、T）和元件類型232.2

液體靜力學研究內容：研究液體處于靜止狀態的力學規律和這些規律的實際應用。靜止液體

指液體內部質點之間沒有相對運動，至于液體整體完全可以象剛體一樣做各種運動。232.2液體靜力學研究內容：研究液體處于靜止狀態的力242.2

液體靜力學

2.2.1液體的靜壓力及特性

2.2.2液體靜力學基本方程式

2.2.3壓力的表示方法及單位

2.2.4靜壓傳遞原理

2.2.5液體對固體壁面的作用力242.2液體靜力學

2.2.1液體的靜壓力及特25表面力（法向力、切向力、其它物體作用于液體表面）—作用于液體的表面

液體的靜壓力及特性作用于液體上的力質量力（重力、慣性力）—作用于液體的所有質點25表面力（法向力、切向力、其它物體作用于液體表面）—作用于26液體的靜壓力定義

液體單位面積上所受的法向力，物理學中稱壓強，液壓傳動中習慣稱壓力。26液體的靜壓力定義

液體單位面積上所受的法向27液體靜壓力特性（1）垂直并指向于承壓表面∵液體在靜止狀態下不呈現粘性∴內部不存在切向剪應力而只有法向應力（2）各向壓力相等∵有一向壓力不等，液體就會流動∴各向壓力必須相等27液體靜壓力特性（1）垂直并指向于承壓表面28液體靜力學基本方程例：計算靜止液體內任意點A處的壓力p

∵pdA=p0dA+G=p0dA+ρghdA∴p=p0+ρghh

GPP0AdA28液體靜力學基本方程例：計算靜止液體內任意點A處的壓力ph29重力作用下靜止液體壓力分布特征（1）靜止液體中任一點處的壓力由兩部分組成

A.液面壓力p0

B.液體自重所形成的壓力ρgh（2)靜止液體內壓力沿液深呈線性規律分布（3)離液面深度相同處各點的壓力均相等，壓力相等的點組成的面叫等壓面.29重力作用下靜止液體壓力分布特征（1）靜止液體中任一點處的30壓力的表示方法及單位絕對壓力—以絕對零壓為基準所測相對壓力*—以大氣壓力為基準所測30壓力的表示方法及單位絕對壓力—以絕對零壓為基準所測31絕對壓力與相對壓力的關系

絕對壓力=大氣壓力+相對壓力或相對壓力（表壓）=絕對壓力–大氣壓力

注液壓傳動系統中所測壓力均為相對壓力即表壓力真空度=大氣壓力–絕對壓力

p>pap=pap<pap=0

31絕對壓力與相對壓力的關系絕對壓力=大氣壓力32靜壓傳遞原理

帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）

液壓系統壓力形成帕斯卡原理:在密閉容器內，液體表面的壓力可等值傳遞到液體內部所有各點。根據帕斯卡原理：p=F/A32靜壓傳遞原理帕斯卡原理（靜壓傳遞原33液壓系統壓力形成

p=F/AF=0p=0F↑p↑F↓p↓

結論：液壓系統的工作壓力取決于負載，并且隨著負載的變化而變化。FA33液壓系統壓力形成FA34

液體對固體壁面的作用力

作用在平面上的總作用力34液體對固體壁面的作用力

作用在平面上的35作用在平面上的總作用力作用在平面上的總作用力P=p·A

如：液壓缸，若設活塞直徑為D,則

P=p·A=p·πD2/435作用在平面上的總作用力作用在平面上的總作用力36液壓流體力學基礎1.1液壓油

1.2液體靜力學1液壓流體力學基礎1.1液壓油37問題:液壓傳動為什么用油不用水??2問題:液壓傳動為什么用油不用水??38目的任務

1.了解油液性質、靜壓特性、方程、傳遞規律

2.掌握靜力學基本方程、壓力表達式和結論

重點難點

1.液壓油的粘性和粘度2.粘溫特性3.靜壓特性4.壓力形成5.靜力學基本方程3目的任務

1.了解油液性質、靜壓特性、方程、傳遞規律39問題??1、液壓傳動的工作原理？2、液壓傳動系統的組成？4問題??1、液壓傳動的工作原理？40液壓油1.1液壓油的物理性質1.2對液壓油的要求及選用5液壓油1.1液壓油的物理性質411.1液壓油的物理性質一液體的密度二液體的粘性三液體的可壓縮四其他性質61.1液壓油的物理性質一液體的密度421.液體的密度

密度—單位體積液體的質量

ρ=m/vkg/m3

密度隨著溫度或壓力的變化而變化，但變化不大，通常忽略，一般取ρ=900kg/m3的大小。71.液體的密度

密度—單位體積液體的質量432.粘性的物理本質

液體在外力作用下流動時,由于液體分子間的內聚力和液體分子與壁面間的附著力,導致液體分子間相對運動而產生的內摩擦力,這種特性稱為粘性.

或:流動液體流層之間產生內部摩擦阻力的性質.82.粘性的物理本質

液體在外力作用下流動時44動畫演示9動畫演示45粘度

衡量粘性大小的物理量

動力粘度(絕對粘度)μ

運動粘度ν

相對粘度0E

10粘度

衡量粘性大小的物理量動力粘度(絕對粘度46動力(絕對)粘度物理意義

液體在單位速度梯度下流動時，接觸液層間單位面積上內摩擦力。11動力(絕對)粘度物理意義液體在單位速度梯度47動力(絕對)粘度單位

國際單位（SI制）中：帕·秒（Pa·S）或牛頓·秒/米2（N·S/m2）；以前沿用單位（CGS制,高斯單位）中：泊（P）或厘泊（CP）達因·秒/厘米2dyn·S/cm2）換算關系：1Pa·S=10P=103CP12動力(絕對)粘度單位國際單位（SI制）中：48運動粘度ν動力(絕對)粘度與液體密度之比值

運動粘度公式

ν=μ/ρ

（m2/S）運動粘度單位

SI(國際工程)制：m2/SCGS(高斯單位)制：St（斯）、CSt（厘斯）（Cm2/S）（mm2/S）換算關系：1m2/S=104St=106CSt13運動粘度ν動力(絕對)粘度與液體密度之比值運動粘度公式49運動粘度單位說明

∵單位中只有長度和時間量綱類似運動學量。∴稱運動粘度，常用于液壓油牌號標注14運動粘度單位說明

∵單位中只有長度和時間量綱類似運動學50液壓油牌號標注老牌號——20號液壓油，指這種油在50°C

時的平均運動粘度為20cst。新牌號——L—HL32號液壓油，指這種油在

40°C時的平均運動粘度為32cst。15液壓油牌號標注老牌號——20號液壓油，指這種油在50°C51相對粘度0E

∵μ、ν不易直接測量，只用于理論計算∴常用相對粘度恩氏度0E——中國、德國、前蘇聯等用賽氏秒SSU——美國用雷氏秒R——英國用巴氏度0B——法國用

16相對粘度0E∵μ、ν不易直接測量，只用于理論計算恩52液體的其它性質2、粘度和溫度的關系∵溫度↑，內聚力↓，μ↓∴粘度隨溫度變化的關系叫粘溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好。17液體的其它性質2、粘度和溫度的關系531.2對液壓油的要求及選用

對液壓油的要求

液壓油的選擇液壓油的任務

工作介質—傳遞運動和動力

潤滑劑—潤滑運動部件181.2對液壓油的要求及選用對液壓油的要求54對液壓油的要求

（1）合適的粘度和良好的粘溫特性；（2）良好的潤滑性；（3）純凈度好，雜質少；（4）對系統所用金屬及密封件材料有良好的相容性。19對液壓油的要求

（1）合適的粘度和良好的粘溫特性55對液壓油的要求

（5）對熱、氧化水解都有良好穩定性，使用壽命長；（6）抗泡沫性、抗乳化性和防銹性好，腐蝕性??；（7）比熱和傳熱系數大，體積膨脹系數小，閃點和燃點高，流動點和凝固點低。（凝點——油液完全失去其流動性的最高溫度）（8）對人體無害，對環境污染小，成本低，價格便宜

總之：粘度是第一位的20對液壓油的要求

（5）對熱、氧化水解都有良好穩定性，使56液壓油的選擇

選擇液壓油品種2選擇液壓油粘度液壓油的類型機械油精密機床液壓油氣輪機油變壓器油等

21液壓油的選擇選擇液壓油品種液壓油的類型機械油57液壓油選擇首先根據工作條件（v、p、T）和元件類型選擇油液品種，然后根據粘度選擇牌號慢速、高壓、高溫：μ大通?？焖?、低壓、低溫：μ小22液壓油選擇首先根據工作條件（v、p、T）和元件類型582.2

液體靜力學研究內容：研究液體處于靜止狀態的力學規律和這些規律的實際應用。靜止液體

指液體內部質點之間沒有相對運動，至于液體整體完全可以象剛體一樣做各種運動。232.2液體靜力學研究內容：研究液體處于靜止狀態的力592.2

液體靜力學

2.2.1液體的靜壓力及特性

2.2.2液體靜力學基本方程式

2.2.3壓力的表示方法及單位

2.2.4靜壓傳遞原理

2.2.5液體對固體壁面的作用力242.2液體靜力學

2.2.1液體的靜壓力及特60表面力（法向力、切向力、其它物體作用于液體表面）—作用于液體的表面

液體的靜壓力及特性作用于液體上的力質量力（重力、慣性力）—作用于液體的所有質點25表面力（法向力、切向力、其它物體作用于液體表面）—作用于61液體的靜壓力定義

液體單位面積上所受的法向力，物理學中稱壓強，液壓傳動中習慣稱壓力。26液體的靜壓力定義

液體單位面積上所受的法向62液體靜壓力特性（1）垂直并指向于承壓表面∵液體在靜止狀態下不呈現粘性∴內部不存在切向剪應力而只有法向應力（2）各向壓力相等∵有一向壓力不等，液體就會流動∴各向壓力必須相等27液體靜壓力特性（1）垂直并指向于承壓表面63液體靜力學基本方程例：計算靜止液體內任意點A處的壓力p

∵pdA=p0dA+G=p0dA+ρghdA∴p=p0+ρghh

GPP0AdA28液體靜力學基本方程例：計算靜止液體內任意點A處的壓力ph64重力作用下靜止液體壓力分布特征（1）靜止液體中任一點處的壓力由兩部分組成

A.液面壓力p0

B.液體自重所形成的壓力ρgh（2)靜止液體內壓力沿液深呈線性規律分布（3)離液面深度相同處各點的壓力均相等，壓力相等的點組成的面叫等壓面.29重力作用下靜止液體壓力分布特征（1）靜止液