《液压与气压传动》课程PPT教学课件（讲稿）液压传动介质

液压传动介质 为什么不用水作为 液压传动的介质? 目的任务 了解油液性质(密度、可压缩性、粘性) 重点难点 液压油的粘性和粘度、粘温特性

目的任务 重点难点 了解油液性质（密度、可压缩性、粘性） 液压油的粘性和粘度、粘温特性 液压传动介质 为什么不用水作为 液压传动的介质？

口原本在第一次工业革命中液压介质是用水的, 而后随着石油工业的发展,液压油的优点弥 补了水介质不能克服的缺点,所以液压油取 代了水作为工作介质。 口但是随着世界各国对节能环保的呼声越来越 高,许多科学又把目光投向了水这一环保工 作介质

 原本在第一次工业革命中液压介质是用水的， 而后随着石油工业的发展，液压油的优点弥 补了水介质不能克服的缺点，所以液压油取 代了水作为工作介质。  但是随着世界各国对节能环保的呼声越来越 高，许多科学又把目光投向了水这一环保工 作介质

1.泄漏 液压元件中大部分的运动副采用间隙配合的方式,其 缝隙量的大小对泄漏量的多少影响很大,而水的粘度比 液压油的粘度低,同等条件下,水比油的泄漏量要大, 使系统的睿积效率更低 2.防腐和润滑 由于水的油膜强度较低,使水比油的润滑性差的多 并且水能腐蚀许多金属,导致金属表面剥落。 3.气蚀 由于水的饱和蒸汽压比油高,因此水液压系统更容易 产生气蚀现象 4.水在0℃以下会结冰 如果环境的温度降到0℃以下,就必须在水中加防冻 液。传统的防冻液含有对环境和人体有害的物质,不能 用于环保型的液压系统

1.泄漏 液压元件中大部分的运动副采用间隙配合的方式，其 缝隙量的大小对泄漏量的多少影响很大，而水的粘度比 液压油的粘度低，同等条件下，水比油的泄漏量要大， 使系统的容积效率更低。 2.防腐和润滑 由于水的油膜强度较低，使水比油的润滑性差的多， 并且水能腐蚀许多金属，导致金属表面剥落。 3.气蚀 由于水的饱和蒸汽压比油高，因此水液压系统更容易 产生气蚀现象。 4.水在0℃以下会结冰 如果环境的温度降到0 ℃以下，就必须在水中加防冻 液。传统的防冻液含有对环境和人体有害的物质，不能 用于环保型的液压系统

21.1液压油的主要物理性质 1液体的密度 单位体积内液体的质量 密度:p=m/kg/m3 密度随着温度或压力的变化而变化, P↑,p稍有↑ T个,p↓ 但变化不大,通常忽略,一般取900kg/m3

1.液体的密度 密度：ρ=m/v kg/m3 密度随着温度或压力的变化而变化， P↑，ρ稍有↑ T↑，ρ↓ 但变化不大，通常忽略，一般取900kg/m3 。 单位体积内液体的质量 2.1.1液压油的主要物理性质

液体受压力作用而发生 2液体的可压缩性体积缩小的性质 液体的体积压缩系数 口定义: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,为压缩系数。 公式k=△V(Apv) 口物理意义:单位压力所引起液体体积的变化。 P↑,v故为保证k为正值,式中须加负号

2.液体的可压缩性 液体的体积压缩系数  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，为压缩系数。  公式k=-△v/（△p .v）  物理意义：单位压力所引起液体体积的变化。 P↑，v↓ 故为保证k为正值，式中须加负号 液体受压力作用而发生 体积缩小的性质

液体体积弹性模数 口工程上常用液体体积弹性模数K来表示其可压 缩性,取K=1/k。 口物理意义: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。 口一般认为油液不可压缩(因压缩性很小) 一般矿物油的体积弹性模量为: K=(14-19)×103Mpa

 工程上常用液体体积弹性模数K来表示其可压 缩性，取 K=1/k 。  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） 液体体积弹性模数 一般矿物油的体积弹性模量为： K=（1.4~1.9）×103Mpa

3粘性的物理本质 1粘性的概念 液体流动时,分子之间产生内摩擦力的性质。 2牛顿内摩擦定律 F=1 速度梯度:在垂直速度 方向上的速度变化率 3.粘性的物理本质液体抵抗剪切变形的能力 ∵液体静止时,dudy=0 ∴静止液体不呈现粘性

3.粘性的物理本质 dy du F =A du dy ∵ 液体静止时，du/dy = 0 ∴ 静止液体不呈现粘性 液体抵抗剪切变形的能力 1.粘性的概念 2.牛顿内摩擦定律 3.粘性的物理本质 液体流动时，分子之间产生内摩擦力的性质。 速度梯度：在垂直速度 方向上的速度变化率

粘性的度量粘度 粘度概念粘度是表示粘性大小的物理量。流体抵 抗剪切变形能力的度量,粘度越大,这 种能力越强。 表(1)动力粘度 (2)运动粘度v 法(3)相对粘度E

粘性的度量-粘度 （1）动力粘度η （2）运动粘度ν （3）相对粘度0Et 粘度是表示粘性大小的物理量。流体抵 抗剪切变形能力的度量，粘度越大，这 种能力越强。 粘度概念 表 示 方 法

(1)动力粘度η 公式:τ=FA=ηdu/dy(N/m2) ∴η=τdy/du(Ns/m2) 物理意义:液体在单位速度梯度下流动时,接触 液层间单位面积上内摩擦力。 单位:国际单位(SI制)中: 帕秒(PaS)或牛顿·秒保米2(NS/m2);

公式: ∵τ=F/A=η·du/dy（N/m²） ∴ η=τ·dy/du （N·s/m²） 物理意义：液体在单位速度梯度下流动时，接触 液层间单位面积上内摩擦力。 单位：国际单位（SI制）中： 帕·秒（Pa·S）或牛顿·秒/米2（N·S/m²）； （1）动力粘度η

(2)运动粘度v 口动力粘度与液体密度之比值 公式:y=n/(单位:m2/s) 口物理意义:无。 (只是因为η/p在流体力学中经常出现,因此用v 代替(n/) 口单位说明 ∵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

 动力粘度与液体密度之比值 公式： ν = η /ρ （单位：m²/s）  物理意义：无。 （只是因为η /ρ在流体力学中经常出现 ，因此用ν 代替（ η /ρ）  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。 （2）运动粘度ν