第二章液壓傳動(dòng)

第二章液壓傳動(dòng)第1頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)工作液體的主要物理性質(zhì)

液壓傳動(dòng)是以油液作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力的，油液的物理性質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的工作性能有很大影響。一、密度和重度液體單位體積的質(zhì)量稱為密度。常用符號(hào)ρ表示。第2頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公式：ρ=m/V

ρ——液體的密度，㎏/m3；

對(duì)礦物質(zhì)油一般取

ρ=850～900㎏/m3；m——液體的質(zhì)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(hào)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。第3頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月粘性粘度液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)受到牽制，且在流動(dòng)截面上各點(diǎn)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(nèi)的摩擦力或粘性力。第4頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2、1液壓油2、2液體靜力學(xué)第二章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)第5頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月了解油液性質(zhì)、靜壓特性、方程、傳遞規(guī)律

掌握靜力學(xué)基本方程、壓力表達(dá)式和結(jié)論

目的任務(wù)

第6頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月重點(diǎn)難點(diǎn)

液壓油的粘性和粘度粘溫特性靜壓特性壓力形成靜力學(xué)基本方程第7頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月提問(wèn)作業(yè)1、什么叫液壓傳動(dòng)？液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)是什么？2、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和作用各是什么？第8頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液壓油2、1、2對(duì)液壓油的要求及選用2、1、1液壓油的物理性質(zhì)第9頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、1、1液壓油的物理性質(zhì)一液體的密度二液體的粘性三液體的可壓縮四其他性質(zhì)第10頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的密度

密度—單位體積液體的質(zhì)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。第11頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的壓縮性：液體受壓力作用時(shí)體積發(fā)生變化的性質(zhì)。二、液體的壓縮性第12頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積壓縮系數(shù)定義定義：

體積為v的液體，當(dāng)壓力增大△p時(shí)，體積減小△v,則液體在單位壓力變化下體積的相對(duì)變化量。第13頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積壓縮系數(shù)公式κ=-△v/△pv

κ=（5-7）x10-10m2/N第14頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積壓縮系數(shù)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(fù)號(hào)第15頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積彈性模數(shù)定義液體壓縮系數(shù)的倒數(shù)第16頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積彈性模數(shù)公式

k=1/κ=-△pv/△v第17頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的體積彈性模數(shù)物理意義表示單位體積相對(duì)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(rèn)為油液不可壓縮（因壓縮性很小），計(jì)算時(shí)?。簁=（1、4-1、9）*109N/m2若分析動(dòng)態(tài)特性或p變化很大的高壓系統(tǒng),則必須考慮。第18頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、粘性與粘度

液體在外力作用下流動(dòng)時(shí),由于液體分子間的內(nèi)聚力和液體分子與壁面間的附著力,導(dǎo)致液體分子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。液體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力這種性質(zhì)稱為粘性.

第19頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月粘度

粘性大小的物理量稱為粘度第20頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月粘度

動(dòng)力粘度μ

運(yùn)動(dòng)粘度ν

相對(duì)粘度0E

第21頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)力粘度單位

國(guó)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(dá)因·秒/厘米2dyn·S/cm2）換算關(guān)系：1Pa·S=10P=103CP第22頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月運(yùn)動(dòng)粘度ν

動(dòng)力粘度與液體密度之比值

第23頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月運(yùn)動(dòng)粘度公式

ν=μ/ρ（m2/S）第24頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月運(yùn)動(dòng)粘度物理意義

（只是因?yàn)棣?ρ在流體力學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)

∴用ν代替（μ/ρ）第25頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

SI制：m2/SCGS制：St（斯）、CSt（厘斯）(Cm2/）（mm2/S）換算關(guān)系：1m2/S=104St=106CSt運(yùn)動(dòng)粘度單位第26頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月運(yùn)動(dòng)粘度單位說(shuō)明

∵單位中只有長(zhǎng)度和時(shí)間量綱類似運(yùn)動(dòng)學(xué)量。∴稱運(yùn)動(dòng)粘度，常用于液壓油牌號(hào)標(biāo)注第27頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液壓油牌號(hào)標(biāo)注老牌號(hào)——20號(hào)液壓油，指這種油在50°C時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度為20cst。新牌號(hào)——L—HL32號(hào)液壓油，指這種油在40°C時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度為32cst。第28頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月相對(duì)粘度0E

∵μ、ν不易直接測(cè)量，只用于理論計(jì)算∴常用相對(duì)粘度第29頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月相對(duì)粘度（條件粘度）恩氏度0E——中國(guó)、德國(guó)、前蘇聯(lián)等用賽氏秒SSU——美國(guó)用雷氏秒R——英國(guó)用巴氏度0B——法國(guó)用

第30頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?lián)Q算關(guān)系恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度之間的換算關(guān)系ν=（7、310E-6、31/0E）×10-6第31頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的其它性質(zhì)1、粘度和壓力的關(guān)系液壓的粘度隨壓力的增加而增加。粘度與壓力的關(guān)系為正比例關(guān)系。第32頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的其它性質(zhì)2、粘度和溫度的關(guān)系溫度升高時(shí)，油液的粘度將減小。粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好。

第33頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、1、2對(duì)液壓油的要求及選用對(duì)液壓油的要求

液壓油的選擇第34頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液壓油的任務(wù)

工作介質(zhì)—傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力

潤(rùn)滑劑—潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件第35頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)液壓油的要求

（1）良好的粘溫特性；（2）良好的潤(rùn)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。第36頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)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?？傊赫扯仁堑谝晃坏牡?7頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液壓油的選擇

選擇液壓油品種2選擇液壓油粘度第38頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液壓油的類型機(jī)械油精密機(jī)床液壓油氣輪機(jī)油變壓器油等

第39頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液壓油選擇首先根據(jù)工作條件（v、p、T）和元件類型選擇油液品種，然后根據(jù)粘度選擇牌號(hào)慢速、高壓、高溫：μ大（以↓△q）通常<快速、低壓、低溫：μ?。ㄒ浴鱌）第40頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、2液體靜力學(xué)研究?jī)?nèi)容：研究液體處于靜止?fàn)顟B(tài)的力學(xué)規(guī)律和這些規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。第41頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月靜止液體指液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，至于液體整體完全可以象剛體一樣做各種運(yùn)動(dòng)。第42頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2、2、1液體的靜壓力及特性

2、2、2液體靜力學(xué)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(duì)固體壁面的作用力2、2液體靜力學(xué)第43頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的靜壓力及特性

質(zhì)量力（重力、慣性力）—作用于液體的所有質(zhì)點(diǎn)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(duì)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

第44頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體單位面積上所受的法向力，物理學(xué)中稱壓強(qiáng)，液壓傳動(dòng)中習(xí)慣稱壓力。液體的靜壓力定義

第45頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體靜壓力特性（1）垂直并指向于承壓表面∵液體在靜止?fàn)顟B(tài)下不呈現(xiàn)粘性∴內(nèi)部不存在切向剪應(yīng)力而只有法向應(yīng)力（2）各向壓力相等∵有一向壓力不等，液體就會(huì)流動(dòng)∴各向壓力必須相等第46頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體靜力學(xué)基本方程例：計(jì)算靜止液體內(nèi)任意點(diǎn)A處的壓力p

∵pdA=p0dA+G=p0dA+ρghdA∴p=p0+ρghh

GPP0AdA第47頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月重力作用下靜止液體壓力分布特征（1）靜止液體中任一點(diǎn)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(nèi)壓力沿液深呈線性規(guī)律分布。（3)離液面深度相同處各點(diǎn)的壓力均相等，壓力相等的點(diǎn)組成的面叫等壓面.第48頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、2、3壓力的表示方法及單位測(cè)壓兩基準(zhǔn)

關(guān)系第49頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月測(cè)壓兩基準(zhǔn)絕對(duì)壓力—以絕對(duì)零壓為基準(zhǔn)所測(cè)相對(duì)壓力*—以大氣壓力為基準(zhǔn)所測(cè)第50頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系

絕對(duì)壓力=大氣壓力+相對(duì)壓力或相對(duì)壓力（表壓）=絕對(duì)壓力–大氣壓力

注液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中所測(cè)壓力均為相對(duì)壓力即表壓力真空度=大氣壓力–絕對(duì)壓力p>pap=pap<pap=0

第51頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、2、4靜壓傳遞原理

帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）液壓系統(tǒng)壓力形成第52頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在密閉容器內(nèi)，液體表面的壓力可等值傳遞到液體內(nèi)部所有各點(diǎn)。根據(jù)帕斯卡原理：p=F/A帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）第53頁(yè)，課件共58頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液壓系統(tǒng)壓力形成

p=F/AF=0p=0