液压与气压传动-1液压与气压传动工作介质

1气压传动工作介质液压传动工作介质教学内容2液压与气压传动工作介质液压与气压传动用流体作为工作介质，利用流体的压力能来传递能量。通常将液压系统所使用的工作介质称为液压油(液)，在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。气压系统以压缩空气作为工作介质，来进行能量和信号的传递、转换与控制。液压与气压传动工作介质1.1液压油的性质单位体积液体的质量称为该液体的密度，用ρ表示一、液体的密度式中，m——体积为V的液体的质量；V——液体的体积。

计算时，常取15℃时的液压油密度1.1液压油的性质

液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的可压缩性。在一般情况下，由于压力变化引起液体体积的变化很小，液压油的可压缩性对液压系统性能的影响不大，所以一般可认为液体是不可压缩的。在压力变化较大或有动态特性要求的高压系统中，应考虑液体压缩性对系统的影响。当液体中混入空气时，其压缩性将显著增加，并严重影响液压系统的性能，故应将液压系统中油液中的空气含量减小到最低限量。二、液体的可压缩性1.1液压油的性质当液体在外力作用下流动时，液体内部各流层之间产生内摩擦力的性质，就称为液体的黏性。黏性越大,内摩擦力就越大,液体的流动性就越差。黏性的大小可用黏度来衡量。实验测定指出：液体流动时，相邻液层间的内磨擦力F与液层间的接触面积A和液层间相对运动的速度du成正比，而与液层间的距离dy成反比。即三、液体的黏度1、动力黏度三、液体的黏度1.1液压油的性质动力黏度又称绝对黏度，表征液体黏性的内磨擦系数。其物理意义是：当速度梯度等于1时，流动液体液层间单位面积上的内磨擦力，即动力黏度。动力黏度的单位是Pa•S(帕•秒)。液体的黏度分为：动力黏度、运动黏度和相对黏度。2、运动黏度三、液体的黏度1.1液压油的性质动力黏度μ和液体密度ρ之比称为运动黏度，用ν表示。因其单位中只有长度和时间的量纲，所以称为运动黏度，运动黏度没有明确的物理意义，但在工程中常用它来标志液体的黏度。例如各种矿物油的牌号就是该种油液在40℃时的运动黏度的平均值(单位cst)。运动黏度的单位是m2/s(二次方米每秒)。3、相对黏度三、液体的黏度1.1液压油的性质相对黏度又称条件黏度，它是采用特定的黏度计在规定的条件下测出的液体黏度。我国、德国国家采用恩氏黏度，美国用赛氏黏度SSU，英国则用雷氏黏度RS。液体黏度的测定可用旋转黏度计或运动黏度测定器直接测定，也可以先测出液体的相对黏度，然后再根据经验公式换算出运动黏度。恩氏黏度与运动黏度间的换算关系式为3、相对黏度三、液体的黏度1.1液压油的性质液体的黏度随液体压力和温度的变化而变化，对液压油而言，压力增大，黏度增大，但其变化量很小，在一般的中、低压系统中可以忽略不计。但液压油的黏度受温度变化的影响十分敏感，温度升高，黏度降低。液压油的黏度随温度变化的关系称为液压油的黏温特性。液压油黏度的变化直接影响液压系统的性能和泄漏量。因此，希望黏度随温度的变化越小越好，即黏温特性要好。黏温特性可用黏度指数V·I表示，黏度指数V·I的值越高，表示液压油黏度随温度的变化越小，即黏温特性越好。对于普通的液压传动系统，一般要求V·I≥90。四、其他性质1.1液压油的性质作为传动介质的液压油还需要有其它一些性质，如热安定性、氧化安定性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性以及相容性等，这些性质都对液压油的选择和使用有重要的影响，其含义较为明显，不再多作解释。1.2液压油的分类液压油的品种很多,主要可分为三大类型：石油型、合成型和乳化型。1.3液压油的选用在液压传动中，液压油既是传动介质，又兼作润滑油，因此它比一般润滑油的要求更高。对液压油的要求为:一、液体系统对工作介质的要求（1）有良好的润滑性，减小液压元件中相对运动表面的磨损；（2）成分要纯净；（3）有良好的化学稳定性，有良好的热安定性和氧化安定性；（4）抗泡沫性和抗乳化性好，腐蚀性要小，防锈性要好；（5）粘温特性好；（6）材料相容性好，即对密封件、软管、涂料等无溶解；（7）无毒，价格便宜1.3液压油的选用液压油的合理选用，实质上就是对液压油的品种和牌号的选择。二、液体油的选用

（1）液压油品种的选择目前石油基液压油的品种较多，在液压设备中，90%以上是使用石油基液压油。一般根据液压系统的使用性能和工作环境等因素确定液压油的品种。一般而言，齿轮泵对液压油的抗磨性要求比叶片泵和柱塞泵要低。（2）确定液压油的牌号当品种确定后，主要考虑油液的黏度。在确定油液黏度时主要应考虑系统工作压力、环境温度、工作部件的运动速度和液压泵的类型。当系统的工作压力、环境温度较高，工作部件运动速度较低时，为了减少泄漏，宜采用黏度较高的液压油；当系统工作压力、环境温度较低，而工作部件运动速度较高时，为了减少功率损失，宜采用黏度较低的液压油。2.气压传动工作介质气压传动是以压缩空气作为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。气压传动与液压传动工作原理和系统组成相同，但因工作介质不同，其间又有显著的差异。除了具有与液压传动一样，操作控制方便，易于实现自动控制、中远程控制、过载保护等优点外，还具有工作介质处理方便、无介质费用、无泄漏污染、介质不易变质及补充方便等优势。空气的压缩性极大的限制了气压传动传递的功率，一般工作压力较低（0.3～1MPa），总输出力不宜大于10～40kN，且工作速度稳定性较差。2.气压传动工作介质1、空气的状态参数（1）密度（2）压力（3）温度

单位体积内的空气质量称为空气的密度。在热力学绝对温度为273.16K，绝对压力为1.013X105Pa时，空气的密度为1.293kg/m3左右。空气的密度随温度和压力的变化而变化，它与温度和压力的关系式为2.气压传动工作介质2、空气的主要性能（1）黏性同液体的黏性一样，空气的黏性是空气质点相对运动时产生阻力的性质。与液体相比，空气的黏度很小。空气的黏度也受温度的影响，但不同的是，温度变化引起空气黏度的变化和液体黏度变化的方向相反。这主要是由于温度升高后，空气内分子运动加剧，使原本间距较大的分子之间的碰撞增多。（2）压缩