第二章 液壓油

1、第二章第二章 液壓油液壓油第一節(jié)第一節(jié) 液體的物理性質(zhì)液體的物理性質(zhì) 一、液體密度一、液體密度 一般認(rèn)為液壓油的密度為一般認(rèn)為液壓油的密度為900kg/m3 二、可壓縮性二、可壓縮性 液體受壓力作用而使體積減小的性質(zhì)稱為液液體受壓力作用而使體積減小的性質(zhì)稱為液體的可壓縮性。體的可壓縮性。 體積壓縮系數(shù)體積壓縮系數(shù) 負(fù)號(hào)表示壓力增加時(shí)，體積減小。負(fù)號(hào)表示壓力增加時(shí)，體積減小。 體積彈性體積彈性模量模量 VVpk1VpVkK1 常溫下，純凈液壓油的體積彈性模量常溫下，純凈液壓油的體積彈性模量K=（1.42.0）109Pa, ,實(shí)際中常采用有效體積彈實(shí)際中常采用有效體積彈性模量性模量K=(0.71.

2、4) 109Pa。 對(duì)于一般液壓系統(tǒng)，可認(rèn)為油液是不可壓縮對(duì)于一般液壓系統(tǒng)，可認(rèn)為油液是不可壓縮的的 。 在變動(dòng)壓力下，液壓油在變動(dòng)壓力下，液壓油的可壓縮性的作用象一的可壓縮性的作用象一根彈簧。當(dāng)外力發(fā)生根彈簧。當(dāng)外力發(fā)生F的變化時(shí)，的變化時(shí)，液壓彈簧的剛度液壓彈簧的剛度KVAlpAlFKh2lAFVK2 三、液體的粘性三、液體的粘性 1. 1.粘性粘性 粘性：液體受外力作用而流動(dòng)時(shí)，液體粘性：液體受外力作用而流動(dòng)時(shí)，液體內(nèi)部內(nèi)部產(chǎn)生產(chǎn)生摩擦力摩擦力的性質(zhì)。的性質(zhì)。 2.2.粘度粘度 粘度：描述液體粘性大小的指標(biāo)。粘度：描述液體粘性大小的指標(biāo)。 （1 1）動(dòng)力粘度）動(dòng)力粘度 內(nèi)摩擦阻力內(nèi)摩擦阻

3、力 dyduAT切應(yīng)力切應(yīng)力 dydu 的單位：的單位：PaPa s s（N N s/ms/m2 2）、）、P P （泊）泊） 1 1 PaPa s s=10P=10P （2 2）運(yùn)動(dòng)粘度）運(yùn)動(dòng)粘度 單位：單位：mmmm2 2/s(cSt,/s(cSt,厘斯厘斯) )、m m2 2/s/s GB3141 GB3141規(guī)定：規(guī)定：4040 C C時(shí)該液體的運(yùn)動(dòng)粘度中時(shí)該液體的運(yùn)動(dòng)粘度中心值作為它們的牌號(hào)。心值作為它們的牌號(hào)。 注意注意: :不同介質(zhì)的流體要比較粘性的大小不同介質(zhì)的流體要比較粘性的大小, ,只能用動(dòng)力粘度只能用動(dòng)力粘度來比較。來比較。 例：例：20 C水的運(yùn)動(dòng)粘度水的運(yùn)動(dòng)粘度 水水

4、=110-6 m2/s,密密度度水水=1000 kg/m3, 20 C空氣的運(yùn)動(dòng)粘度空氣的運(yùn)動(dòng)粘度 空氣空氣=1510-6 m2/s, 密度密度空氣空氣=1.2 kg/m3 則則 水水= 水水水水= 110-6 1000=10-3 Pas = 空氣空氣空氣空氣= 1510-6 1.2=1.8 10-5 Pas 因此水的粘度比空氣大。因此水的粘度比空氣大。（3）相對(duì)粘度（條件粘度）相對(duì)粘度（條件粘度） 恩氏粘度用恩氏粘度用恩氏粘度計(jì)恩氏粘度計(jì)測(cè)定。測(cè)定。 恩氏粘度恩氏粘度 E=t1/t2 恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度之間的換算關(guān)系為恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度之間的換算關(guān)系為 =7.31 E-6.31/ E (cS

5、t) （4）調(diào)合油的粘度調(diào)合油的粘度 E 調(diào)合油：兩種不同粘度的液壓油按適當(dāng)?shù)谋壤{(diào)合油：兩種不同粘度的液壓油按適當(dāng)?shù)谋壤旌掀饋怼；旌掀饋怼?調(diào)合油的粘度可由下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：調(diào)合油的粘度可由下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：100)(2121EEcEbEaE 式中式中 E E1 1、 E E2 2為混合前兩種油液的粘度，取為混合前兩種油液的粘度，取 E E1 1 E E2 2 E E為混合后調(diào)合油的粘度；為混合后調(diào)合油的粘度； a a、b b為參與調(diào)合的兩種油液所占的百分為參與調(diào)合的兩種油液所占的百分比（比（a+ba+b=100)=100) c c為實(shí)驗(yàn)系數(shù)，查表。為實(shí)驗(yàn)系數(shù)，查表。 3.3.粘度與壓力的

6、關(guān)系粘度與壓力的關(guān)系 p p= = 0 0(1+0.003(1+0.003p p) )式中式中p p， 0 0分別為油液在壓力分別為油液在壓力p p時(shí)和相對(duì)壓時(shí)和相對(duì)壓力為力為0 0時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度。時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度。 當(dāng)壓力在當(dāng)壓力在2020MPaMPa以下時(shí)，壓力對(duì)粘度的影以下時(shí)，壓力對(duì)粘度的影響不響不大，可以忽略不計(jì)。大，可以忽略不計(jì)。 4.4.粘度與溫度的關(guān)系粘度與溫度的關(guān)系 溫度升高，粘度降低溫度升高，粘度降低 。 （1 1）粘溫曲線）粘溫曲線 查手冊(cè)。查手冊(cè)。 （2 2）經(jīng)驗(yàn)公式）經(jīng)驗(yàn)公式 )1 (0)(00tetttLUH040C100 C粘粘度度溫度VI=0VI=100待測(cè)液體粘溫線

7、式中式中 0， t溫度為溫度為t0、t時(shí)的動(dòng)力粘度；時(shí)的動(dòng)力粘度； 系數(shù)。系數(shù)。 （3 3）粘度指數(shù)）粘度指數(shù)VIVI 當(dāng)當(dāng)00VI100 VI1300130025002500個(gè)之間個(gè)之間, ,大于大于1515m m的顆粒數(shù)量在的顆粒數(shù)量在40408080個(gè)之間。個(gè)之間。 4.液壓油的污染控制液壓油的污染控制 1）對(duì)元件和系統(tǒng)進(jìn)行清洗；）對(duì)元件和系統(tǒng)進(jìn)行清洗； 2）防止污染物從外界侵入；）防止污染物從外界侵入； 3）采用合適的濾油器；）采用合適的濾油器； 4）控制液壓油的溫度；）控制液壓油的溫度； 5）定期檢查和更換液壓油。）定期檢查和更換液壓油。 第三節(jié)第三節(jié) 液壓沖擊和氣蝕現(xiàn)象液壓沖擊和氣

8、蝕現(xiàn)象 一、液壓沖擊一、液壓沖擊 液壓系統(tǒng)中，由于某種原因引起液壓系統(tǒng)中，由于某種原因引起油壓瞬時(shí)油壓瞬時(shí)急劇上升急劇上升，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。為液壓沖擊。 1.產(chǎn)生液壓沖擊的原因產(chǎn)生液壓沖擊的原因 1）管道中液體流速突然降為零；）管道中液體流速突然降為零； 2）因工作部件的慣性；）因工作部件的慣性； 3）某些液壓元件的動(dòng)作不靈敏。）某些液壓元件的動(dòng)作不靈敏。 2.液壓沖擊的危害及減少措施液壓沖擊的危害及減少措施 危害：損壞液壓元件，引起系統(tǒng)的振動(dòng)和噪危害：損壞液壓元件，引起系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲。聲。 減少措施：減少措施： （1）緩慢開閉閥門或

9、減慢閥芯的換向速度；）緩慢開閉閥門或減慢閥芯的換向速度； （2）限制油液的流速；）限制油液的流速； （3）在系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器和安全閥；）在系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器和安全閥； （4）在液壓元件中設(shè)置緩沖裝置；）在液壓元件中設(shè)置緩沖裝置； （5）采用橡膠軟管吸收液壓沖擊時(shí)的能量。）采用橡膠軟管吸收液壓沖擊時(shí)的能量。 二、氣穴和氣蝕現(xiàn)象二、氣穴和氣蝕現(xiàn)象 在液流中，由于壓力降低到有在液流中，由于壓力降低到有氣泡形成氣泡形成的現(xiàn)的現(xiàn)象，稱為氣穴現(xiàn)象。象，稱為氣穴現(xiàn)象。 因氣穴現(xiàn)象而產(chǎn)生的因氣穴現(xiàn)象而產(chǎn)生的零件剝蝕零件剝蝕稱為氣蝕現(xiàn)象。稱為氣蝕現(xiàn)象。 1.氣穴和氣蝕的危害性氣穴和氣蝕的危害性 1）使系統(tǒng)不能正常工作；）使系統(tǒng)不能正常工作； 2）使系統(tǒng)性能惡化，容積）使系統(tǒng)性能惡化，容積效率降低；效率降低； 3）降低液壓元件的使用壽）降低液壓元件的使用壽命。命。 2.系統(tǒng)產(chǎn)生氣穴的可能部系統(tǒng)產(chǎn)生氣穴的可能部位位 1）泵的吸液管路中；）泵的吸液管路中； 2）系統(tǒng)的管路或元件的通）系統(tǒng)的管路或元件的通道中特別狹窄的地方；道中特別狹窄的地方； 3）帶大慣性負(fù)載的執(zhí)行）帶大慣性負(fù)載的執(zhí)行元件元件在運(yùn)轉(zhuǎn)中突在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然停止或換向。然停止或換向。 3.氣穴和氣蝕的預(yù)防