第二章液壓傳動第一節工作液體的主要物理性質

液壓傳動是以油液作為工作介質來傳遞動力的，油液的物理性質對系統的工作性能有很大影響。一、密度和重度液體單位體積的質量稱為密度。常用符號ρ表示。公式：ρ=m/V

ρ——液體的密度，㎏/m3；

對礦物質油一般取

ρ=850～900㎏/m3；m——液體的質量，㎏；V——液體的體積，m3。γ=G/V(G-液體的重量)

液壓油的密度和重度因油的牌號而異，并且隨著溫度的上升而減小，隨著壓力的提高而稍有增加。粘性粘度液體在外力作用下流動時，其流動受到牽制，且在流動截面上各點的流速不同。各層液體間有相互牽制作用，這種相互牽制的力稱作液體內的摩擦力或粘性力。

2、1液壓油2、2液體靜力學第二章液壓流體力學基礎了解油液性質、靜壓特性、方程、傳遞規律

掌握靜力學基本方程、壓力表達式和結論

目的任務

重點難點

液壓油的粘性和粘度粘溫特性靜壓特性壓力形成靜力學基本方程提問作業1、什么叫液壓傳動？液壓傳動的特點是什么？2、液壓傳動系統的組成和作用各是什么？液壓油2、1、2對液壓油的要求及選用2、1、1液壓油的物理性質2、1、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成的壓力ρgh。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>pa∴為保證κ為正值，式中須加負號m——液體的質量，㎏；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。一液體的密度2、1、1液壓油的物理性質老牌號——20號液壓油，指這種油在50°C時的平均運動粘度為20cst。液體的壓縮性：液體受壓力作用時體積發生變化的性質。ν=μ/ρ（m2/S）（6）良好的抗乳化性。∴用ν代替（μ/ρ）等于液體壓力與曲面在該方向的研究內容：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。2選擇液壓油粘度作用在平面上的總作用力運動，至于液體整體完全可以液體的密度

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。液體的壓縮性：液體受壓力作用時體積發生變化的性質。二、液體的壓縮性液體的體積壓縮系數定義定義：

體積為v的液體，當壓力增大△p時，體積減小△v,則液體在單位壓力變化下體積的相對變化量。液體的體積壓縮系數公式κ=-△v/△pv

κ=（5-7）x10-10m2/N液體的體積壓縮系數物理意義

單位壓力所引起液體體積的變化∵p↑v↓∴為保證κ為正值，式中須加負號液體的體積彈性模數定義液體壓縮系數的倒數液體的體積彈性模數公式

k=1/κ=-△pv/△v液體的體積彈性模數物理意義表示單位體積相對變化量所需要的壓力增量，也即液體抵抗壓縮能力的大小。一般認為油液不可壓縮（因壓縮性很小），計算時取：k=（1、4-1、9）*109N/m2若分析動態特性或p變化很大的高壓系統,則必須考慮。三、粘性與粘度

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。液體流動時產生內摩擦力這種性質稱為粘性.

粘度

粘性大小的物理量稱為粘度粘度

動力粘度μ

運動粘度ν

相對粘度0E

動力粘度單位

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）中：泊（P）或厘泊（CP）達因·秒/厘米2dyn·S/cm2）換算關系：1Pa·S=10P=103CP運動粘度ν

動力粘度與液體密度之比值

運動粘度公式

ν=μ/ρ（m2/S）工作介質—傳遞運動和動力帕·秒（Pa·S）或牛頓·秒/米2（N·S/m2）；等于液體壓力與曲面在該方向的2、2、1液體的靜壓力及特性絕對壓力=大氣壓力+相對壓力或相對壓力（表壓）=絕對壓力–大氣壓力通常<快速、低壓、低溫：μ小（以↓△P）CGS制：St（斯）、CSt（厘斯）(Cm2/）（mm2/S）液壓的粘度隨壓力的增加而增加。V——液體的體積，m3。∴內部不存在切向剪應力而只有2、2、5液體對固體壁面的作用力象剛體一樣做各種運動。單位壓力所引起液體體積的變化∴用ν代替（μ/ρ）恩氏度0E——中國、德國、前蘇聯等用運動粘度物理意義

（只是因為μ/ρ在流體力學中經常出現

∴用ν代替（μ/ρ）

SI制：m2/SCGS制：St（斯）、CSt（厘斯）(Cm2/）（mm2/S）換算關系：1m2/S=104St=106CSt運動粘度單位運動粘度單位說明

∵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。相對粘度0E

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

換算關系恩氏粘度與運動粘度之間的換算關系ν=（7、310E-6、31/0E）×10-6液體的其它性質1、粘度和壓力的關系液壓的粘度隨壓力的增加而增加。粘度與壓力的關系為正比例關系。液體的其它性質2、粘度和溫度的關系溫度升高時，油液的粘度將減小。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。

2、1、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—潤滑運動部件對液壓油的要求

（1）良好的粘溫特性；（2）良好的潤滑性；（3）抗氧化性能和熱安定性好；（4）抗剪切性能好。（5）良好的防銹性能。對液壓油的要求

（6）良好的抗乳化性。（7）抗泡沫性能好。（8）清潔度和可濾性好（9）與密封材料和涂料相容。總之：粘度是第一位的液壓油的選擇

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

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（以↓△q）通常<快速、低壓、低溫：μ小（以↓△P）2、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。

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2、2液體靜力學液體的靜壓力及特性

質量力（重力、慣性力）—作用于液體的所有質點作用于液體上的力<表面力（法向力、切向力、其它物體或容器對液體、一部分液體作用于令一部分液體等）—作用于液體的表面

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。液體的靜壓力定義

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

GPP0AdA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液面壓力p0組成<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.2、2、3壓力的表示方法及單位測壓兩基準

關系測壓兩基準絕對壓力—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

2、2、4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/A帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）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。FA2、2、5液體對固體壁面的作用力

作用在平面上的總作用