1、下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅第第 2 章章 液壓流體力學基礎(chǔ)液壓流體力學基礎(chǔ) 2.2液體靜力學液體靜力學 2.3液體動力學液體動力學 2.4流動阻力和能量損失流動阻力和能量損失 2.1液壓油液壓油 2.5孔口和縫隙流量孔口和縫隙流量 2.6空穴現(xiàn)象和液壓沖擊空穴現(xiàn)象和液壓沖擊 下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅 液壓傳動是以液體作為工作介質(zhì)進行能量的傳遞。液壓傳動是以液體作為工作介質(zhì)

2、進行能量的傳遞。 1 1、了解液體的物理性質(zhì)，靜壓特性、方程、傳遞規(guī)律，、了解液體的物理性質(zhì)，靜壓特性、方程、傳遞規(guī)律，掌握液體在靜止和運動過程中的基本力學規(guī)律，掌握靜力掌握液體在靜止和運動過程中的基本力學規(guī)律，掌握靜力學基本方程、壓力表達式和結(jié)論學基本方程、壓力表達式和結(jié)論 ； 2 2、了解流動液體特性、傳遞規(guī)律，掌握動力學三大方程、了解流動液體特性、傳遞規(guī)律，掌握動力學三大方程、流量和結(jié)論；流量和結(jié)論； 3 3、了解流量公式、特點、兩種現(xiàn)象產(chǎn)生原因，掌握薄壁、了解流量公式、特點、兩種現(xiàn)象產(chǎn)生原因，掌握薄壁孔流量公式及通用方程、兩種現(xiàn)象的危害及消除?？琢髁抗郊巴ㄓ梅匠?、兩種現(xiàn)象的危害及消除

3、。下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅 液壓油的粘性和粘度液壓油的粘性和粘度 粘溫特性粘溫特性 靜壓特性靜壓特性 壓力形成壓力形成 靜力學基本方程靜力學基本方程 流量與流速的關(guān)系，三大方程的形流量與流速的關(guān)系，三大方程的形式及物理意義式及物理意義下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅液壓油的分類液壓油的分類 普通液壓油：機械油；汽輪機油普通液壓油：機械油；汽輪機油1石油基液壓油石油基液壓油 專用

4、液壓油：精密機床油；航空油專用液壓油：精密機床油；航空油 合成液壓油合成液壓油磷酸酯液壓油磷酸酯液壓油2難燃液壓油難燃液壓油 水水乙二醇液壓油乙二醇液壓油 含水液壓油含水液壓油 乳化液乳化液 油包水乳化液（含水量達油包水乳化液（含水量達40） 返回本章返回本章2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)水包油乳化油水包油乳化油 （含水量達（含水量達9095）下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅一、液壓油的性質(zhì)一、液壓油的性質(zhì)（一）、液體的密度（一）、液體的密度 1.定義定義：單位體積液體的質(zhì)量。單位體積液體

5、的質(zhì)量。 單位單位kg/m3（二）、液體的可壓縮性（二）、液體的可壓縮性1.定義定義：液體受壓力作用而發(fā)生體積變化的性質(zhì)。液體受壓力作用而發(fā)生體積變化的性質(zhì)?？捎皿w積壓縮系數(shù)可用體積壓縮系數(shù)k或體積彈性模量體積彈性模量K表示表示。mV2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅2.體積壓縮系數(shù)體積壓縮系數(shù)k : 單位壓力變化量引起體積變化的相對量的大小。單位壓力變化量引起體積變化的相對量的大小。 3.體積彈性模量體積彈性模量K： 體積壓縮系數(shù)體積壓縮系數(shù)k的倒數(shù)的倒數(shù)物理

6、意義：物理意義： 表示液體抵抗變形的能力。液體壓縮性較小，所以一般認表示液體抵抗變形的能力。液體壓縮性較小，所以一般認為液體不可壓縮。為液體不可壓縮。2 m /NVkp V 21 N/mp VKkV 2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅（三）、液體的粘性（三）、液體的粘性1. 1.定義：定義： 液體流動時，由分子間的內(nèi)聚力而產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的液體流動時，由分子間的內(nèi)聚力而產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)。性質(zhì)。2.2.粘度：粘度：液體粘性的大小可用粘度來衡量。液體粘性的大小可用粘度

7、來衡量。 v 動力粘度動力粘度 v 運動粘度運動粘度 v 相對粘度相對粘度2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅動力粘度動力粘度： 直接表示流體的粘性即內(nèi)摩擦力的大小直接表示流體的粘性即內(nèi)摩擦力的大?。≒as或或Ns/m2） 牛頓內(nèi)摩擦定律牛頓內(nèi)摩擦定律 2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)液體粘性示意圖液體粘性示意圖下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅牛頓內(nèi)摩擦定律牛頓

8、內(nèi)摩擦定律式中：式中： ：動力粘度系數(shù)；：動力粘度系數(shù)； :單位面積上的摩擦力；單位面積上的摩擦力； ： 速度梯度，即液層間速度對液層距離的變化率。速度梯度，即液層間速度對液層距離的變化率。物理意義：物理意義：當速度梯度為當速度梯度為1時接觸液層間單位面積上的內(nèi)摩時接觸液層間單位面積上的內(nèi)摩擦力。擦力。靜止液體則不顯示粘性靜止液體則不顯示粘性。只有當運動流體流層間發(fā)生相對運。只有當運動流體流層間發(fā)生相對運動時，流體對剪切變形的抵抗，也就是粘性才表現(xiàn)出來。動時，流體對剪切變形的抵抗，也就是粘性才表現(xiàn)出來。fduFAdydudy2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本

9、章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅運動粘度運動粘度：運動粘度是絕對粘度與密度：運動粘度是絕對粘度與密度的比值。的比值。 m2/s相對粘度相對粘度：工程上采用儀器直接測量的粘度單位，即相對粘度。：工程上采用儀器直接測量的粘度單位，即相對粘度。 動力動力粘度和運動粘度常用，但它們都難以直接測量粘度和運動粘度常用，但它們都難以直接測量 雷式粘度雷式粘度R英國、歐洲英國、歐洲 賽式粘度賽式粘度SSU美國美國 恩式粘度恩式粘度o oE俄國、德國、中國俄國、德國、中國 單位：無量綱 200ml 200ml 溫度為溫度為T T的被測液體的被測液

10、體, ,流經(jīng)恩氏粘度計小孔流經(jīng)恩氏粘度計小孔（2.8mm2.8mm）所用時間）所用時間t t1 1，與同體積與同體積2020度的水通過小孔所度的水通過小孔所用時間用時間t t2 2之比。之比。12tEt2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)恩氏粘度測量示意圖恩氏粘度測量示意圖下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅v 3.影響液體粘度的因素

11、影響液體粘度的因素v 形成粘性原因形成粘性原因：分子之間的內(nèi)聚力分子之間的內(nèi)聚力v 溫度對粘度的影響溫度對粘度的影響影響影響： v 壓力對粘度的影響壓力對粘度的影響 (當工作壓力增大時，液體分子間的距離增大，粘性增大。當工作壓力增大時，液體分子間的距離增大，粘性增大。應(yīng)用時忽略影響應(yīng)用時忽略影響) T阻力能耗油液稀泄露P2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械

12、械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅例題例題2.1如圖所示一液壓缸，缸筒內(nèi)徑如圖所示一液壓缸，缸筒內(nèi)徑D=120mm，活塞直徑為，活塞直徑為d=119.6mm, 活塞長度為活塞長度為L=140mm，若油的動力粘度，若油的動力粘度為為 , 活塞回程的穩(wěn)定速度為活塞回程的穩(wěn)定速度為v=0.5m/s，求不計油液壓力時拉回活塞所需的力求不計油液壓力時拉回活塞所需的力F。0.065Pa s2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)()/28.55duFAdyvdLDdN解解：下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電

13、電系系陳陳曉曉紅紅四、液壓油的選擇四、液壓油的選擇 | 根據(jù)液壓元件生產(chǎn)廠樣本和說明書所推薦的品種號數(shù)來選用液壓油| 考慮液壓系統(tǒng)的工作壓力、工作溫度、液壓元件種類| 經(jīng)濟性等因素全面，總的來說，應(yīng)盡量選用較好的液壓油，雖然初始成本要高些，但由于優(yōu)質(zhì)油使用壽命長，對元件損害小，所以從整個使用周期看，其經(jīng)濟性要比選用劣質(zhì)油好些。| 考慮液壓系統(tǒng)工作條件的特殊要求，如在寒冷地區(qū)工作的系統(tǒng)則要求油的粘度較低的油；伺服系統(tǒng)則要求油質(zhì)純、壓縮性小；在慢速高溫高壓時，為減少泄漏，應(yīng)選用粘度較大的液壓油，在高速低溫低壓時，應(yīng)選用粘度較小的液壓油。2.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)工作介質(zhì)油液工作介質(zhì)油液下一頁上

14、一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅五、液壓油的污染與控制五、液壓油的污染與控制1 1、油液污染的危害、油液污染的危害 2 2、介質(zhì)污染的主要原因、介質(zhì)污染的主要原因液體污染：液體污染：機械污染：機械污染：微生物污染微生物污染3 3、介質(zhì)污染的測定與控制、介質(zhì)污染的測定與控制v （1 1）測定：）測定：稱重法：稱重法：100mL100mL油液真空過濾油液真空過濾烘干烘干顆粒記數(shù)法：單位容積中不同尺寸范圍內(nèi)顆粒污染物的顆顆粒記數(shù)法：單位容積中不同尺寸范圍內(nèi)顆粒污染物的顆粒數(shù)粒數(shù)顯微鏡法顯微鏡法v （2

15、2）控制：）控制：使用保持清潔使用保持清潔裝配后、運轉(zhuǎn)前保持清潔裝配后、運轉(zhuǎn)前保持清潔工作中保持清潔工作中保持清潔用合適的濾油器用合適的濾油器定期更換液壓油定期更換液壓油控制液壓油的工作溫度?？刂埔簤河偷墓ぷ鳒囟取?.1 液壓油液壓油 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅一、靜壓力及其特性一、靜壓力及其特性1. 1.定義定義：壓力是指液體或氣體在單位面積上所受的內(nèi)法線方向：壓力是指液體或氣體在單位面積上所受的內(nèi)法線方向的法向應(yīng)力。的法向應(yīng)力。2.2.壓力的單位壓力的單位：N/mN/m2

16、 2，稱為帕斯卡，簡稱為帕（，稱為帕斯卡，簡稱為帕（PaPa），），1MPa 1MPa =10=106 6 Pa= 10 Pa= 106 6 N/m N/m2 2，1 bar=101 bar=105 5 Pa Pa。所謂靜壓力所謂靜壓力是指靜止液體單位面積上所受的法向力是指靜止液體單位面積上所受的法向力3.3.液體靜壓力有兩個重要特性液體靜壓力有兩個重要特性: : 液體靜壓力垂直于承壓面液體靜壓力垂直于承壓面, ,其方向和該面的內(nèi)法線方向一其方向和該面的內(nèi)法線方向一致。靜止液體不存在質(zhì)點間的相對運動，也就不存在拉力致。靜止液體不存在質(zhì)點間的相對運動，也就不存在拉力或切向力，所以或切向力，所以靜

17、止液體只能承受壓力。靜止液體只能承受壓力。 靜止液體內(nèi)任一點所受到的壓力在各個方向上都相等。靜止液體內(nèi)任一點所受到的壓力在各個方向上都相等。2.2 液體靜力學液體靜力學 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅 4.4.壓力的表示方法壓力的表示方法： 絕對壓力、相對壓力絕對壓力、相對壓力( (表壓力表壓力) )、真空度、真空度 絕對壓力絕對壓力：以絕對真空為基準零值時所測得的壓力以絕對真空為基準零值時所測得的壓力. . 相對壓力相對壓力：以大氣壓力為基準，測量所得的壓力是高于以大氣壓力為基

18、準，測量所得的壓力是高于大氣壓的部分稱它為相對壓力或表壓力。大氣壓的部分稱它為相對壓力或表壓力。 可正可負，可正可負，正值：表壓正值：表壓 負值：真空度負值：真空度 真空度真空度：某點的絕對壓力比大氣壓小的那部分數(shù)值。 2.2 液體靜力學液體靜力學 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅：1. 1.壓力壓力=壓強？壓強？2.2.靜止液體內(nèi)任一點所受到的壓力在各個方向上是否相等？靜止液體內(nèi)任一點所受到的壓力在各個方向上是否相等？（相等，如果某點受到的壓力在某個方向上不相等（相等，如果某點受

19、到的壓力在某個方向上不相等, ,那么液體那么液體就會流動就會流動, ,這就違背了液體靜止的條件）這就違背了液體靜止的條件）3 3不同點所受到的壓力是否相等？不同點所受到的壓力是否相等？（不一定相等）（不一定相等）2.2 液體靜力學液體靜力學 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅絕對壓力、相對壓力絕對壓力、相對壓力( (表壓力表壓力) )和真空度關(guān)系圖和真空度關(guān)系圖2.2 液體靜力學液體靜力學 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工

20、程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅絕對壓力、相對壓力絕對壓力、相對壓力( (表壓力表壓力) )和真空度和真空度關(guān)系關(guān)系 式式ua:a:絕對壓力絕對壓力=大氣壓力大氣壓力+ +表壓力表壓力ub:b:相對壓力相對壓力( (表壓力表壓力)=)=絕對壓力絕對壓力- -大氣壓力大氣壓力uc: c:真空度真空度=|=|負的相對壓力負的相對壓力| | = =大氣壓力大氣壓力- -絕對壓力絕對壓力00（絕對壓力總是正值，相對壓力（表壓力（絕對壓力總是正值，相對壓力（表壓力_ _則可正可負，負的則可正可負，負的表壓力就是真空度，如真空度為表壓力就是真空度，如真空度為0.4MPa0.4MPa，其表壓力為，其表壓力為- -0.4MPa0.4MPa。）。）2.2 液體靜力學液體靜力學 返回本節(jié)下一頁上一頁結(jié)束結(jié)束總目錄總目錄 返回本章返回本章遼遼寧寧科科技技大大學學機機械械工工程程與與自自動動化化學學院院機機電電系系陳陳曉曉紅紅例題例題1.2 如圖如圖1.5所示，已知所示，已知 和和 ，問，問解：解：2p3p1?p 1122123321aJaJJJpppppppppppp 2