液压传动基础知识
发布时间：2009-11-22 来源：扬子工具集团 浏览次数:4368液压传动基础知识
第一节 液压传动的工作介质
一、工作介质的物理性质
1、密度
单位体积液体所具有的质量为该液体的密度，用公式表示为
液压系统计算时，通常取液压油的密度为900kg/m3。
2、液体的可压缩性
用压缩系数k表示，它是指液体在单位压力变化下的体积相对变化量，用公式表示为
由于压力增大时液体的体积减小，为了使k为正值，在上式右边加一负号。
3、液体的体积弹性模量
液体压缩系数k的倒数，用K表示，即
工作介质的可压缩性在研究液压系统静态（稳态）条件下工作性能时，可以不予考虑；但在高压下或研究系统动态性能及计算远距离操纵的液压系统时，必须予以考虑。
4、粘性
1) 粘性的定义 液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，液体分子间内聚力要阻止分子间的相对运动，在液层相互作用的界面之间所产生的内摩擦力。
液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性，静止液体不呈现粘性。
2) 粘度
A动力粘度 在图2-1中，由于液体粘性和液体与固体壁面间作用力的共同影响，两平行平板间各层的速度分布从上到下按线性规律变化。
图2-1 液体粘性的表示
液体流动时相邻液层间的内摩擦力Ff为:
式中，µ为粘性系数或动力粘度。
单位面积上的内摩擦力为
动力粘度的物理意义是：液体在单位速度梯度下，单位面积上的内摩擦力大小。
动力粘度的单位
在国际单位制中，µ的单位为Pa·s（帕·秒）或N·s/m2 (牛·秒/米2),
在厘米·克·秒（CGS）制中, µ的单位为P（泊）或cP（厘泊）或dyn·s/cm2 (达因·秒/厘米2)，
相互关系：1Pa·s=10P=103cP；µ具有力、长度、时间的量纲，即具有动力学的量，故叫动力粘度。
B运动粘度 在同一温度下，液体的动力粘度µ与它的密度
之比，即
运动粘度的单位
在国际单位制中，ν的单位为m2/s, 在CGS制中, ν的单位为cm2/s（St）（斯），
工程上常用cSt（厘斯）来表示，1St=100 cSt。
运动粘度具有长度和时间的量纲，具有运动学的量，故叫运动粘度。
运动粘度用来标志液体的粘度，如40号全损耗系统用油就是指这种全损耗系统用油在40℃时的运动粘度ν的平均值为40 cSt（厘斯）。
C相对粘度 是特定测量条件下制定的，又称为条件粘度。有恩氏粘度ºE，通用赛氏秒SUS，商用雷氏秒（R1S），巴氏度0B等。
恩氏粘度的测定方法为：将200mL 温度为
℃的被测液体装入恩氏粘度计的容器内，让此液体从底部Φ2.8mm的小孔流尽所需时间t1，再测出相同体积温度为20℃的蒸馏水在同一粘度计流尽所需的时间t2，这两个时间之比即为被测液体在t℃下的恩氏粘度（见测量示意图），即
恩氏粘度与运动粘度间的换算关系式为
粘度与温度的关系 当油温升高时，其粘度显著下降，这一特性称为油液的粘温特性，如图2-2所示。
5．液压系统对工作介质的性能要求
不同工作机械、不同使用条件的液压系统对工作介质的要求有很大不同。工作介质应主要具备以下性能
要有合适的粘度和较好的粘—温特性，要有良好的润滑性能。
防腐性、防锈性要好，抗泡沫性、抗乳化性、抗磨性要好。
抗氧化性、抗剪切稳定性、抗空气释放性、抗水解安定性要好，抗低温性要好。
与金属和密封件、橡胶软管、涂料等的相容性要好。
流动点和凝固点要低，闪点和燃点高，比热容和热导率要大，体积膨胀要小。
6．工作介质的类型与选用
（1）工作介质类型 见表2－2。
表2-2工作介质的类型
工 作 介 质 |
类别 | 组成与特性 | 代号 | |||
| 石油基液压油 | 无添加剂石油基液压液 HH+抗氧化剂、防锈剂 HL+抗磨剂、HL+增粘剂 HM+增粘剂、 HM+防爬剂 |
L-HH L-HL L-HM、L-HR L-HV L-HG |
||||
| 难燃液压油 | 含水 液压油 |
高含水液压油 | 水包油乳化液 | L-HFA | L-HFAE | |
| 水的化学溶液 | L-HFAS | |||||
| 油包水乳化液 | L-HFB | |||||
| 水-乙二醇 | L-HFC | |||||
| 合成 液压油 |
磷酸脂 | L-HFDR | ||||
| 氯化烃 | L-HFDS | |||||
| HFDR+HFDS | L-HFDT | |||||
| 其他合成液压油 | L-HFDU | |||||
1）液压系统的环境条件 如气温的变化情况，系统的冷却条件，有无高温热源和明火，抑制噪声能力，废液再生处理及环保要求。
2）液压系统的工作条件 如压力范围、液压泵的类型和转速、温度范围、与金属及密封和涂料的相容性、系统的运转时间和工作特点等。其中，液压泵的工作条件是选择液压油的重要依据，应尽可能满足液压泵样本中提出的油品要求，系统压力和执行装置工作速度也是选择液压油的重要依据。
3）液压油的性质 如液压油的理化指标和使用性能，各类液压油的特性等。
4）经济性和供货情况 如液压油的价格、使用寿命、对液压元件寿命的影响、当地油品的货源以及维护、更换的难易程度等。
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