液压传动第一章课件

思考题1.你认为液压油的选用原则有哪些？2.液压系统中两种典型的有害现象是什么？3.挖掘机使用的液压油应具有哪些特性？4.系统的压力如何形成？第一章液压传动基础知识

第四节液压传动采用的油液及其主要性能一、液压油的某些物理性质二、液压油的选用1、密度ρ和重度γ

=M/V(M-液体的质量,V-液体的体积）γ=G/V(G-液体的重量)

液压油的密度和重度因油的牌号而异，并且随着温度的上升而减小，随着压力的提高而稍有增加。2、可压缩性

液体具有比钢铁大的多的可压缩性。体积压缩系数k=-1/Δp。(ΔV/V)Δp-压力的增量，V-被压缩的液体体积，ΔV-体一、液压油的某些物理性质积的增量。由于ΔV是负值（体积减小），在式子右边增加一个负号以保证k为正数。另外，工程上常用液体体积弹性模量K来表示其可压缩性，取K=1/k。纯油的可压缩性随压缩过程、温度及压力的变化而变动，但变动量不大，可不予考虑。在一般情况下，油的可压缩性对液压系统性能影响不大，但在高压情况下以及在研究系统动态性能时则不能忽略。由于空气的可压缩性很大，且与工作压力的改变而大幅度变化，所以游离空气对当量体积弹性模量影响很大。3、粘性

液体在外力作用下流动时，其流动受到牵制，且在流动截面上各点的流速不同。各层液体间有相互牵制作用，这种相互牵制的力称作液体内的摩擦力或粘性力。T=μA.

du/dz或τ=μ.du/dz

μ－液体动力粘度；τ－单位面积上的摩擦力；du/dz－速度梯度，

此式又称为牛顿内摩擦定律。

液体动力粘度与液体密度之比称为运动粘度ν

ν=μ/ρ。

当压力增加时，粘度有所增加；液体的粘度对温度很敏感，温度略升高，粘度显著降低。4、其他性能油的体积随温度升高而增加。其膨胀量vt=v0[1+αt(t+t0)]其中vt-温度t。C时的油的体积；v0-温度t0

。C时的油的体积；αt-油的体积膨胀系数。对液压油的要求：1、良好的化学稳定性。2、良好的润滑性能，以减小元件之间的磨损。3、质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水份和

水溶性酸碱等。4、适当的粘度和良好的粘温特性。二、液压油的要求及选用5、凝固点和流动温度较低，以保证油液能在较低温度下使用。6、自燃点和闪点要高。7、有较快地排除油中游离空气和较好地与油中

水份分离的能力。8、没有腐蚀性，防锈性能好，有良好的相容

性。

液压油的选用1、液压传动系统中采用的矿物油恩氏粘度

为2~8。2、一般采用10号、20号、30号机械油。3、冬季采用粘度小的油，夏季采用粘度大

的油。4、高压时用粘度大的油。第二节液压油的污染及其控制一、污染产生的原因

系统静电能、热能、磁场能和放射能等也是以能量形式存在的对液压油危害的污染物质。液压油污染物的来源主要有以下两方面:1.外界侵入物的污染

2.工作过程中产生的污染二、污染的危害

固体颗粒及胶状生成物会加速元件磨损，堵塞泵及过滤器，堵塞元件相对运动缝隙，使液压泵和阀性能下降，使泄漏增加，产生气蚀和噪声。

空气的侵入会降低液压油的体积模量，使系统响应变差，刚性下降，系统更易产生振动、爬行等现象。

水和悬浮气泡显著削弱运动副间的油膜强度，降低液压油的润滑性。油液中的空气、水、热量、金属磨粒等加速了液压油液的氧化变质，同时产生气蚀，使液压元件加速损坏。三、污染测定的方法与标准1、污染测定的方法重量（或质量）分析法;显微镜计数法; 显微镜比较法;自动颗粒计数法;滤膜（网）堵塞法;扫描电子显微镜法;图像分析法。2．污染测定的标准我国制定的液压油颗粒污染度等级标准采用ISO4406。具体数据见下表：四、防止污染的措施使用前严格清洗元件和系统；防止污染物从外界侵入；用合适的过滤器；控制液压油液的工作温度；定期检查和更换液压油液；第三节液压系统中压力的建立与传递

一、静压力及其性质1.液体的压力液体表面在单位面积上所受的作用力液体静止时的压力，叫做液体的静压力。2静压力的两个重要性质：

（1）液体静压力垂直于其作用面，其方向和该面的内法线方向一致。（2）静止液体内任意点处的静压力在各个方向上都相等。

二、液压传动中压力的建立（1）液压传动中某处油液的压力是由于受到其后各种形式负载的挤压而产生的。（2）压力的大小取决于负载，并随负载的变化而变化。（3）当某处有几个负载并联时，则压力取决于克服负载的各个压力值中的最小值。（4）压力建立的过程是从无到有，由小到大迅速进行的。三、液体静压力作用在固体壁面上的力1平面2曲面

第六节气穴现象在流动的液体中，如果某一点处的绝对压力低于液体的空气分离压，液体中溶解的空气就会分离出来，产生大量气泡，这就是气穴。另外，当绝对压力低于液体的饱和蒸气压时，液体中会产生大量的蒸气泡，这也是气穴。气穴现象使液压装置产生噪声和振动，使金属表面受到腐蚀。

为减少空穴现象带来的危害，通常采取下列措施：

1.减小孔口或缝隙前后的压力降。一般希望相应的压力比p1/p2〈3.5；2.降低液压泵的吸油高度，适当加大吸油管直径。对于自吸能力差的液压泵要安装辅助泵供油；3.管路要有良好的密封，防止空气进入。第七节液压冲击在液压系统的工作过程中，因执行部件的突然换向或阀门突然关闭以及外负载的急剧变化而引起压力急剧变化，出现压力交替升降的波动过程，这种现象称为液压冲击。液压冲击常伴随着很大的噪音和振动，它的压力峰值有时会大到正常工作压力的几倍至几十倍，甚至足以使管道和某些液压元件产生破坏的程度。

通常所说的压力冲击主要有两种情况：一种是阀门突然打开或关闭，以及系统中某些元件反应的滞后，使液流突然停止运动。由于管路中液流的惯性及油液的可压缩性等原因，将流体的动能转变为压力能，并迅速逐层形成压力波，在阀门前出现高压波，阀门后出现低压波（从而产生空穴），这种压力波在水力学中称为“水击”现象或“水锤”现象。由于油液的粘性作用，经过一段时间以后这种压力波逐渐衰减而停止。

另一种情况是运动部件（如机床工作台）突然启动或停止，由于运动部件的惯性使液压缸和相连管道内的压力产生急剧的变化而形成压力波，产生液压冲击。以上两种情况本质上都是相同的，产生的后果也是相类似的。现将减小压力冲击的措施归纳如下：

1.尽量延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间；2.在冲击区附近安装卸荷阀、蓄能器等缓冲装置；3.正确设计阀口，限制管道流速及运动部件速度，

使运动部件制动时速度变化比较平稳；4.如果换向精度要求不高，可使液压缸两腔