液壓與氣動傳動CAI第1章

第1章緒論§1.1液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成§1.2液壓與氣壓傳動的特點(diǎn)§1.3液壓與氣壓傳動的概況§1.4液壓與氣壓傳動的圖形符號§1.5液壓與氣壓傳動工作介質(zhì)的性質(zhì)和選擇返回§1.6液壓與氣壓傳動工作介質(zhì)的污染及控制§1.1液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理和組成1.液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理（1）液壓傳動系統(tǒng)的工作原理（a）活塞右行在圖1.1a中，液壓泵4由電動機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，從油箱1中吸油。油液經(jīng)過濾器2進(jìn)入液壓泵，當(dāng)它從液壓泵輸出進(jìn)入壓力管10后，通過開停（換向）閥9、節(jié)流閥13、換向閥15進(jìn)入液壓缸18的左腔，推動活塞17和工作臺19向右移動。這時，液壓缸右腔的油液經(jīng)換向閥和回油管14排回油箱。液壓傳動系統(tǒng)的工作原理(2/4)（b）活塞左行如果將換向閥手柄16轉(zhuǎn)換成如圖1.1b所示的狀態(tài)，則壓力管10中的油液將經(jīng)過開停（換向）閥、節(jié)流閥和換向閥進(jìn)入液壓缸的右腔，推動活塞和工作臺向左移動，并使液壓缸左腔的油液經(jīng)換向閥和回油管14排回油箱。液壓傳動系統(tǒng)的工作原理(3/4)（c）系統(tǒng)保壓如果將換向閥手柄轉(zhuǎn)換成圖1.1c所示的狀態(tài)，壓力管中的油液將經(jīng)溢流閥和回油管3排回油箱，不輸?shù)揭簤焊字腥ィ@時工作臺停止運(yùn)動，而系統(tǒng)保持溢流閥調(diào)定的壓力。液壓傳動系統(tǒng)的工作原理(4/4)（d）系統(tǒng)卸荷如果將開停閥手柄11轉(zhuǎn)換成圖1.1d所示的狀態(tài)，壓力管中的油液將經(jīng)開停（換向）閥和回油管12排回油箱，不輸?shù)揭簤焊字腥?，這時工作臺就停止運(yùn)動，而液壓泵輸出的油液直接流回油箱，使液壓系統(tǒng)卸荷。原動機(jī)驅(qū)動空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體的壓力能，受壓縮后的空氣經(jīng)后冷卻器，除油器，干燥器，進(jìn)入到儲氣罐。儲氣罐用于儲存壓縮空氣并穩(wěn)定壓力，壓縮空氣再經(jīng)過濾器，由調(diào)壓閥（減壓閥）將氣體壓力調(diào)節(jié)到氣壓傳動裝置所需的工作壓力，并保持穩(wěn)定。油霧器用于將潤滑油噴成霧狀，懸浮于壓縮空氣中，使控制閥及氣缸得到潤滑。經(jīng)過處理的壓縮空氣，通過氣壓控制元件10、11、12、14和15的控制進(jìn)入氣壓執(zhí)行元件13，推動活塞帶動負(fù)載工作。（2）氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的基本特征(1/1)

液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的基本特征(短片)從液壓傳動系統(tǒng)和氣壓傳動系統(tǒng)這兩個例子可以看出：（1）液壓與氣壓傳動是分別以液體和氣體作為工作介質(zhì)來進(jìn)行能量傳遞和轉(zhuǎn)換的；（2）液壓與氣壓傳動是分別以液體和氣體的壓力能來傳遞動力和運(yùn)動的；（3）液壓與氣壓傳動中的工作介質(zhì)是在受控制、受調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行工作的。2.液壓和氣壓傳動系統(tǒng)的組成液壓和氣壓傳動系統(tǒng)大體上由以下五部分組成：（1）動力裝置動力裝置是指能將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為液壓能或氣壓能的裝置，它是液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的動力源。對液壓傳動系統(tǒng)來說是液壓泵，其作用是為液壓傳動系統(tǒng)提供壓力油；對氣壓傳動系統(tǒng)來說是氣壓發(fā)生裝置，也稱為氣源裝置，其作用是為氣壓傳動系統(tǒng)提供壓縮空氣。（2）控制調(diào)節(jié)裝置它包括各種閥類元件，其作用是用來控制工作介質(zhì)的流動方向、壓力和流量，以保證執(zhí)行元件和工作機(jī)構(gòu)按要求工作。液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成(2/3)（3）執(zhí)行元件執(zhí)行元件指缸或馬達(dá)，是將壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，其作用是在工作介質(zhì)的作用下輸出力和速度（或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），以驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)作功。（4）輔助裝置除以上裝置外的其它元器件都被稱為輔助裝置，如油箱、過濾器、蓄能器、冷卻器、分水濾氣器、油霧氣、消聲器、管件、管接頭以及各種信號轉(zhuǎn)換器等。它們是一些對完成主運(yùn)動起輔助作用的元件，在系統(tǒng)中也是必不可少的，對保證系統(tǒng)正常工作有著重要的作用。（5）工作介質(zhì)工作介質(zhì)指傳動液體或傳動氣體，在液壓傳動系統(tǒng)中通常稱為液壓油液，在氣壓傳動系統(tǒng)中通常指壓縮空氣。液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成(3/3)液壓與氣壓傳動系統(tǒng)在工作過程中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞情況見圖1.4。§1.2液壓與氣壓傳動的特點(diǎn)1.液壓傳動的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：（1）與電動機(jī)相比，在同等體積下，液壓裝置能產(chǎn)生更大的動力，也就是說，在同等功率下，液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，即它具有大的功率密度或力密度，力密度在這里指工作壓力。（2）液壓裝置容易做到對速度的無級調(diào)節(jié)，而且調(diào)速范圍大，并且對速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過程中進(jìn)行。（3）液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。（4）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)自潤滑，使用壽命長。液壓傳動的特點(diǎn)(2/2)（5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)自動化，可以很方便地對液體的流動方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易地和電氣、電子控制或氣壓傳動控制結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動和操作。（6）液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用。

缺點(diǎn)：

（1）由于液壓傳動中的泄漏和液體的可壓縮性使這種傳動無法保證嚴(yán)格的傳動比。（2）液壓傳動有較多的能量損失（泄漏損失、摩擦損失等），因此，傳動效率相對低。（3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，不宜在較高或較低的溫度下工作。（4）液壓傳動在出現(xiàn)故障時不易診斷。2.氣壓傳動的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：（1）氣壓傳動的工作介質(zhì)是空氣，它取之不盡用之不竭，用后的空氣可以排到大氣中去，不會污染環(huán)境。（2）氣壓傳動的工作介質(zhì)粘度很低，所以流動阻力很小，壓力損失小，便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。（3）氣壓傳動對工作環(huán)境適應(yīng)性好，在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)輻射、振動等惡劣工作環(huán)境下，仍能可靠地工作。（4）氣壓傳動動作速度及反應(yīng)快，液壓油在管道中流動速度一般為1~5m/s，而氣體流速可以大于10m/s，甚至接近聲速。因此在0.02~0.03s內(nèi)即可以達(dá)到所要求的工作壓力及速度。（5）氣壓傳動有較好的自保持能力。即使壓縮機(jī)停止工作，氣閥關(guān)閉，氣壓傳動系統(tǒng)仍可維持一個穩(wěn)定壓力。而液壓傳動要維持一定的壓力，需要能源工作或在系統(tǒng)中加蓄能器。氣壓傳動的特點(diǎn)(2/2)（6）氣壓傳動在一定的超負(fù)載工況下運(yùn)行也能保證系統(tǒng)安全工作，并不易發(fā)生過熱現(xiàn)象。

缺點(diǎn)：（1）氣壓傳動系統(tǒng)的工作壓力低，因此氣壓傳動裝置的推力一般不宜大于10～40kN，僅適用于小功率的場合，在相同輸出力的情況下，氣壓傳動裝置比液壓傳動裝置尺寸大。（2）由于空氣的可壓縮性大，氣壓傳動系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性差，給系統(tǒng)的位置和速度控制精度帶來很大影響。（3）氣壓傳動系統(tǒng)的噪聲大，尤其是排氣時，須加消音器。（4）氣壓傳動工作介質(zhì)本身沒有潤滑性，如不采用無給油氣壓傳動元件，需另加油霧器進(jìn)行潤滑，而液壓系統(tǒng)無此問題?！?.3液壓與氣壓傳動的概況1.液壓與氣壓傳動的現(xiàn)狀

液壓傳動有許多突出的特點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠用的渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、艦船減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。液壓與氣壓傳動的現(xiàn)狀(2/2)

氣壓傳動的應(yīng)用也相當(dāng)普遍，許多機(jī)器設(shè)備中都裝有氣壓傳動系統(tǒng)，在工業(yè)各領(lǐng)域，如機(jī)械、電子、鋼鐵、運(yùn)行車輛及制造、橡膠、紡織、化工、食品、包裝、印刷和煙草等，氣壓傳動技術(shù)不但已成為其基本組成部分。在尖端技術(shù)領(lǐng)域如核工業(yè)和宇航中，氣壓傳動技術(shù)也占據(jù)著重要的地位。2.液壓與氣壓傳動的發(fā)展

液壓傳動相對于機(jī)械傳動是一門新學(xué)科。但相對于計算機(jī)等新技術(shù)，它又是一門較老的技術(shù)。如果從17世紀(jì)帕斯卡提出靜壓傳遞原理、18世紀(jì)英國制成世界上第一臺水壓機(jī)算起，液壓傳動已有二百多年的歷史。只是由于在早期沒有成熟的液壓傳動技術(shù)和液壓元件，而沒有使它得到普遍的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對傳動技術(shù)有了不斷的需求。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事上迫切地需要反應(yīng)快、重量輕、功率大的各種武器裝備，而液壓傳動技術(shù)適應(yīng)了這一要求，所以使液壓傳動技術(shù)獲得了發(fā)展，在戰(zhàn)后的50年代中，液壓傳動技術(shù)迅速地轉(zhuǎn)向其它各個部門，并得到了廣泛地應(yīng)用。液壓與氣壓傳動的發(fā)展(2/2)

氣壓傳動的應(yīng)用歷史悠久。早在公元前，埃及人就開始用風(fēng)箱產(chǎn)生壓縮空氣助燃，這是最初氣壓傳動的應(yīng)用。從18世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命開始，氣壓傳動逐漸被應(yīng)用于各類行業(yè)中。如礦山用的風(fēng)鉆，火車的剎車裝置等。而氣壓傳動被應(yīng)用于一般工業(yè)中的自動化、省力化則是近些年的事情。目前世界各國都把氣壓傳動作為一種低成本的工業(yè)自動化手段。國內(nèi)外自20世紀(jì)60年代以來，氣壓傳動發(fā)展十分迅速，目前氣壓傳動元件的發(fā)展速度已超過了液壓元件，氣壓傳動已成為一個獨(dú)立的專門技術(shù)領(lǐng)域?！?.4液壓與氣壓傳動的圖形符號用半結(jié)構(gòu)式圖形繪制原理圖時直觀性強(qiáng)，容易理解，但繪制起來比較麻煩，特別是在系統(tǒng)中的元件數(shù)量比較多時更是如此。所以，在工程實(shí)際中，除某些特殊情況外，一般都是用簡單的圖形符號來繪制液壓與氣壓傳動系統(tǒng)原理圖。在用圖形符號來繪制系統(tǒng)原理圖時，圖中的符號只表示元（輔）件的功能、操作（控制）方法及外部連接口，不表示元（輔）件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，也不表示連接口的實(shí)際位置和元（輔）件的安裝位置。在用圖形符號繪圖時，除非特別說明，圖中所示狀態(tài)均表示元（輔）件的靜止位置或零位置，并且除特別注明的符號或有方向性的元（輔）件符號外，它們在圖中可根據(jù)具體情況水平或垂直繪制。液壓與氣壓傳動的圖形符號(2/2)使用這些圖形符號后，可使系統(tǒng)圖簡單明了，便于繪制。當(dāng)有些元件無法用圖形符號表達(dá)或在國家標(biāo)準(zhǔn)中未列入時，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的符號繪制規(guī)則和所給出的符號進(jìn)行派生。當(dāng)無法用標(biāo)準(zhǔn)直接引用或派生時，或有必要特別說明系統(tǒng)中某一元（輔）件的結(jié)構(gòu)和工作原理時，可采用局部結(jié)構(gòu)簡圖或采用它們的結(jié)構(gòu)或半結(jié)構(gòu)示意圖來表示。在用圖形符號繪圖時，符號的大小應(yīng)以清晰美觀為原則，繪制時可根據(jù)圖紙幅面的大小酌情處理，但應(yīng)保持圖形本身的適當(dāng)比例。§1.5液壓與氣壓傳動工作介質(zhì)的性質(zhì)和選擇1.液壓工作介質(zhì)的種類在液壓傳動系統(tǒng)中所使用的工作介質(zhì)大多數(shù)是石油基液壓油，但也有合成液體、水包油乳化液（也稱為高水基）和油包水乳化液等，近些年來，水壓傳動的研究又有上升的趨勢，水壓傳動包括純水傳動和海水傳動等。(短片)工作介質(zhì)石油基液壓油無添加劑的石油基液壓液（L-HH）HH+抗氧化劑、防銹劑（L-HL）HL+抗磨劑（L-HM）HL+增粘劑（L-HR）HM+增粘劑（L-HV）HM+防爬劑（L-HG）難燃液壓液含水液壓液高含水液壓液（L-HFA）水包油乳化液（L-HFAE）水的化學(xué)溶液（L-HFAS）油包水乳化液（L-HFB）水—乙二醇（L-HFC）合成液壓液磷酸酯液（L-HFDR）氯化烴（L-HFDS）HFDR+HFDS（L-HFDT）其它合成液壓液（L-HFDU）2.液壓工作介質(zhì)的性質(zhì)（1）密度單位體積內(nèi)的液體質(zhì)量稱為密度。礦物油型液壓油在15℃時的密度為900kg/m3左右，在實(shí)際使用中可認(rèn)為它們不受溫度和壓力的影響。（2）可壓縮性和膨脹性液體受壓力的作用而使體積發(fā)生變化的性質(zhì)稱為液體的可壓縮性；液體受溫度的影響而使體積發(fā)生變化的性質(zhì)稱為液體的膨脹性。體積為V的液體，當(dāng)壓力變化量為

p時，體積的絕對變化量為

V，液體在單位壓力變化下的體積相對變化量為：(1.1)式中，

被稱為液體的體積壓縮系數(shù)。因?yàn)閴毫υ龃髸r液體的體積減小，所以上式的右邊加一負(fù)號，以便使液體的體積壓縮系數(shù)

為正值。液壓工作介質(zhì)的性質(zhì)(2/9)液體體積壓縮系數(shù)的倒數(shù)被稱為液體的體積彈性模量，簡稱體積模量，用K表示。即：

(1.2)體積彈性模量K表示液體產(chǎn)生單位體積相對變化量時所需要的壓力增量。在使用中，可用K值來說明液體抵抗壓縮能力的大小。一般礦物油型液壓油的體積彈性模量為K=（1.4～2）

10MPa。它的可壓縮性是鋼的100～150倍。但在實(shí)際使用中，由于在液體內(nèi)不可避免地會混入空氣等原因，使其抗壓縮能力顯著降低，這會影響液壓系統(tǒng)的工作性能。因此，在有較高要求或壓力變化較大的液壓系統(tǒng)中，應(yīng)盡量減少油液中混入的氣體及其它易揮發(fā)性物質(zhì)（如煤油、汽油等）的含量。由于油液中的氣體難以完全排除，在工程計算中常取液壓油的體積彈性模量K=0.7

10MPa左右。液壓工作介質(zhì)的性質(zhì)(3/9)封閉在容器內(nèi)的液體在外力作用下的情況極像一根彈簧，外力增大，體積減??；外力減小，體積增大。在液體承壓面積A不變時（見圖1.5），可以通過壓力變化（為外力變化值）、體積變化（為液柱長度變化值）和體積模量求出它的液壓彈簧剛度，即：(1.3)液壓油液的可壓縮性對液壓傳動系統(tǒng)的動態(tài)性能影響較大，但當(dāng)液壓傳動系統(tǒng)在靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）下工作時，一般可以不予考慮。在液壓傳動技術(shù)中，液壓油液最重要的特性是它的可壓縮性和粘性。液壓工作介質(zhì)的性質(zhì)(4/9)（3）粘性及其表示方法

液體在外力作用下流動或有流動趨勢時，液體內(nèi)分子間的內(nèi)聚力要阻止液體分子的相對運(yùn)動，由此產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象被稱為液體的粘性。

液體流動時，由于液體的粘性以及液體和固體壁面間的附著力，會使液體內(nèi)部各液層間的流動速度大小不等。如圖1.6所示，設(shè)兩平行平板間充滿液體，下平板不動，上平板以速度u0向右平移。由于液體的粘性作用，緊貼下平板液體層的速度為零，緊貼上平板液體層的速度為u0，而中間各液層的速度則視它距下平板距離的大小按線性規(guī)律或曲線規(guī)律變化。實(shí)驗(yàn)表明，液體流動時相鄰液層間的內(nèi)摩擦力Ff與液層接觸面積A和液層間的速度梯度du/dy成正比，即：(1.4)液壓工作介質(zhì)的性質(zhì)(5/9)液體粘性的大小用粘度來表示。常用的液體粘度表示方法有三種，即動力粘度、運(yùn)動粘度和相對粘度。（a）動力粘度μ動力粘度又稱為絕對粘度(1.6)

液體動力粘度的物理意義是：液體在單位速度梯度下流動或有流動趨勢時，相接觸的液層間單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。動力粘度的法定計量單位為Pa

s（1Pa

s=1N

s/m），以前沿用的單位為P（泊，dyne

s/cm），它們之間的關(guān)系是，1Pa

s=10P。液壓工作介質(zhì)的性質(zhì)(7/9)（b）運(yùn)動粘度

液體的動力粘度μ

與其密度

的比值被稱為液體的運(yùn)動粘度，即：(1.7)

液體的運(yùn)動粘度沒有明確的物理意義，但它在工程實(shí)際中經(jīng)常用到。因?yàn)樗膯挝恢挥虚L度和時間的量綱，類似于運(yùn)動學(xué)的量，所以被稱為運(yùn)動粘度。它的法定計量單位為m/s，以前沿用的單位為St（斯），它們之間的關(guān)系是：1m/s=10St=10cSt（厘斯）我國液壓油的牌號就是用它在溫度為40℃時的運(yùn)動粘度（厘斯）平均值來表示的。例如32號液壓油，就是指這種油在40℃時的運(yùn)動粘度平均值為32mm/s。液壓工作介質(zhì)的性質(zhì)(8/9)（c）相對粘度動力粘度和運(yùn)動粘度是理論分析和計算時經(jīng)常使用到的粘度，但它們都難以直接測量。因此，在工程上常常使用相對粘度。相對粘度又稱為條件粘度，它是采用特定的粘度計在規(guī)定的條件下測量出來的粘度。用相對粘度計測量出它的相對粘度后，再根據(jù)相應(yīng)的關(guān)系式換算出運(yùn)動粘度或動力粘度，以便于使用。中國、德國、前蘇聯(lián)等采用恩氏度

E，美國、英國等用通用賽氏秒SSU，英國、美國還用商用雷氏秒R1S，法國等用巴氏度

B等等。液壓工作介質(zhì)的性質(zhì)(9/9)用恩氏粘度計測定液壓油的恩氏粘度：把200mL溫度為t℃的被測液體裝入恩氏粘度計的容器內(nèi)，測出液體經(jīng)容器底部直徑為2.8mm的小孔流盡所需時間t1(s)，并將它和同體積的蒸餾水在20℃時流過同一小孔所需時間t2(s)（通常t2=51s）相比，其比值即是被測液體在溫度t℃下的恩氏粘度，即

E=t1/t2。一般以20℃、40℃及100℃作為測定液體恩氏粘度的標(biāo)準(zhǔn)溫度，由此而得到被測液體的恩氏粘度分別用

E20、

E40和

E100來標(biāo)記。恩氏粘度與運(yùn)動粘度之間的換算關(guān)系式為：(1.8)式中，ν的單位為m/s。3.對液壓工作介質(zhì)的要求

不同的液壓傳動系統(tǒng)、不同的使用條件對液壓工作介質(zhì)的要求也不相同，為了更好地傳遞動力和運(yùn)動，液壓傳動系統(tǒng)所使用的工作介質(zhì)（液壓油液）應(yīng)具備以下的基本性能：（1）合適的粘度，潤滑性能好，并具有較好的粘溫特性；（2）質(zhì)地純凈、雜質(zhì)少，并對金屬和密封件有良好的相容性；（3）對熱、氧化、水解和剪切有良好的穩(wěn)定性；（4）抗泡沫性、抗乳化性和防銹性好，腐蝕性小；（5）體積膨脹系數(shù)小，比熱容大，流動點(diǎn)和凝固點(diǎn)低，閃點(diǎn)和燃點(diǎn)高；（6）對人體無害，對環(huán)境污染小，成本低，價格便宜。4.液壓工作介質(zhì)的選擇

液壓油液的選用，首先應(yīng)根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件來選擇合適的液壓油液類型，然后再選擇液壓油液的粘度。（1）選擇液壓油液類型在選擇液壓油液類型時，首選的是專用液壓油。最主要的是考慮液壓傳動系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件，若系統(tǒng)靠近300℃以上的高溫的表面熱源或有明火場所，就要選擇如表1.1所示的難燃型液壓液。其中對液壓液用量大的液壓傳動系統(tǒng)建議選用乳化型液壓液；用量小的選用合成型液壓液。其中，當(dāng)選用了礦物油型液壓油后，在客觀條件受到限制時或?qū)唵蔚囊簤簜鲃酉到y(tǒng)，也可選用普通液壓油或汽輪機(jī)油。液壓工作介質(zhì)的選擇(2/2)（2）選擇液壓油液的粘度液壓油液的類型選定后，再選擇液壓油的粘度，即牌號。粘度太大，液流的壓力損失和發(fā)熱大，使系統(tǒng)的效率降低；粘度太小，泄漏增大，也會使液壓系統(tǒng)的效率降低。因此，應(yīng)選擇使系統(tǒng)能正常、高效和可靠工作的油液粘度。在液壓傳動系統(tǒng)中，液壓泵的工作條件最為嚴(yán)峻。它不但壓力大、轉(zhuǎn)速和溫度高，而且液壓油液被泵吸入和被泵壓出時要受到剪切作用，所以一般根據(jù)液壓泵的要求來確定液壓油液的粘度。同時，因油溫對油液的粘度影響極大，過高的油溫不僅改變了油液的粘度，而且還會使常溫下平和、穩(wěn)定的油液變得帶有腐蝕性，分解出不利于使用的成分，或因過量的汽化而使液壓泵吸空，無法正常工作。所以，應(yīng)根據(jù)具體情況控制油溫，使泵和系統(tǒng)在油液的最佳粘度范圍內(nèi)工作。5.氣壓工作介質(zhì)

氣壓工作介質(zhì)主要是指壓縮空氣?？諝馐怯扇舾煞N氣體混合組成的，主要有氮?dú)猓∟2）、氧氣（O2）及少量的氬氣（Ar）和二氧化碳（CO2）等。此外，空氣中常含有一定量的水蒸汽。把不含有水蒸汽的空氣稱為干空氣，把含有水蒸汽的空氣稱為濕空氣。氮和氧是空氣中含量比例最大的兩種氣體，它們的體積比近似于4∶1，因?yàn)榈獨(dú)馐嵌栊詺怏w，具有穩(wěn)定性，不會自燃，所以用空氣作為工作介質(zhì)可以用在易燃、易爆場所。6.空氣的性質(zhì)

（1）密度

單位體積內(nèi)的空氣質(zhì)量被稱為密度。在絕對溫度為273.16K，絕對壓力為1.013×105Pa時空氣的密度為1.293kg/m3左右?？諝獾拿芏入S溫度和壓力的變化而變化，它與溫度和壓力的關(guān)系式如下：(1.9)式中ρ0——空氣在絕對溫度273.16K，絕對壓力p0=1.013×105Pa時的密度；

t——攝氏溫度；

p——絕對壓力?？諝獾男再|(zhì)(2/7)（2）可壓縮性和膨脹性

氣體受壓力的作用而使體積發(fā)生變化的性質(zhì)被稱為氣體的可壓縮性；氣體受溫度的影響而使體積發(fā)生變化的性質(zhì)被稱為氣體的膨脹性。氣體的可壓縮性和膨脹性比液體的大得多，由此形成了液壓傳動與氣壓傳動許多不同的特點(diǎn)。液壓油在溫度不變的情況下，當(dāng)壓力為0.2MPa時，壓力每變化0.1MPa，其體積變化為1/20000，而在同樣情況下，氣體的體積變化為1/2。即空氣的可壓縮性是油液的10000倍。水在壓力不變的情況下，溫度每變化1°C時，體積變化為1/20000，而空氣在同樣條件下，體積卻改變1/273，即空氣的膨脹性是水的73倍?？諝獾男再|(zhì)(3/7)空氣的可壓縮性及膨脹性大，造成了氣壓傳動的軟特性，即氣缸活塞的運(yùn)動速度受負(fù)載變化影響很大，因此很難得到穩(wěn)定的速度和精確的位移。這些都是氣壓傳動的缺點(diǎn)。但同時又可利用這種軟特性來適應(yīng)某些生產(chǎn)要求。（3）粘性空氣的粘性也是由于分子間的內(nèi)聚力，在分子間相對運(yùn)動時產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力而表現(xiàn)出的性質(zhì)。由于氣體分子間距離大，內(nèi)聚力小，因此與液體相比，氣體的粘度要小得多?？諝獾恼扯葍H與溫度有關(guān)，而壓力對粘度的影響小到可以忽略不計。與液體不同的是，氣體的粘度隨溫度的升高而增加?？諝獾男再|(zhì)(4/7)（4）濕度大氣中的空氣或多或少總含有水蒸汽。在一定的溫度和壓力下，空氣中的水蒸汽的含量并不是無限的，當(dāng)水蒸汽的含量達(dá)到一定值時，再加入水蒸汽，就會有水滴析出，此時水蒸汽的含量達(dá)到最大值，即飽和狀態(tài)，這種濕空氣稱為飽和濕空氣。當(dāng)空氣中所含的水蒸汽未達(dá)到飽和狀態(tài)時，稱此時的水蒸汽是過熱狀態(tài)，這種濕空氣稱為未飽和濕空氣。根據(jù)道爾頓定理，濕空氣的壓力p應(yīng)為干空氣的分壓pda與水蒸氣分壓pv之和，即：(1.10)空氣的性質(zhì)(5/7)濕空氣中所含水蒸汽的程度用濕度和含濕量來表示。（a）濕度

絕對濕度1m3濕空氣中所含有的水蒸汽質(zhì)量稱為濕空氣的絕對濕度，用表示：(1.11)

式中mv——水蒸汽的質(zhì)量；V——濕空氣的體積。在一定溫度下，濕空氣達(dá)到飽和狀態(tài)時的絕對濕度稱為飽和絕對濕度，用表示。當(dāng)<時，這時的濕空氣是未飽和的；當(dāng)=時，這時的濕空氣是飽和的。絕對濕度只能說明濕空氣中實(shí)際所含水蒸汽的多少，而不能說明濕空氣所具有吸收水蒸汽能力的大小。因此引入相對濕度的概念?？諝獾男再|(zhì)(6/7)

相對濕度在相同溫度和相同壓力下，絕對濕度與飽和絕對濕度之比稱為該溫度下的相對濕度，用表示：(1.12)式中ps——飽和濕空氣水蒸氣分壓力。相對濕度表示了濕空氣中水蒸氣含量接近飽和的程度，故也稱為飽和度。它同時也說明了濕空氣吸收水蒸汽能力的大小。值越小，濕空氣吸收水蒸汽的能力越強(qiáng)；值越大，濕空氣吸收水分能力越弱。通常，當(dāng)=60～70%時，人體感到舒適。氣壓傳動技術(shù)中規(guī)定，各種閥內(nèi)空氣相對濕度不得大于90%?？諝獾男再|(zhì)(7/7)（b）含濕量1kg質(zhì)量的干空氣中所混合的水蒸汽的質(zhì)量為質(zhì)量含濕量，用d表示：(1.13)式中mda——干空氣的質(zhì)量。含濕量也可以用容積含濕量來表示，其定義是1m3干空氣中所含有的水蒸汽的質(zhì)量。（c）露點(diǎn)濕空氣的飽和絕對濕度與濕空氣的溫度和壓力有關(guān)，飽和絕對濕度隨溫度的升高而增加，隨壓力的升高而降低。在一定溫