《液压与气压传动》工作介质
四 川 工 程 职 业 技 术 学 院 备 课 用 纸 第1章 工作介质1.1 流体的物理性质1.1.1 流体的密度流体密度的计算公式：流体的密度m流体的质量V流体的体积密度单位kg/m3液体随温度变化，密度变化量较小，可忽略不计。气体随温度变化，密度变化量很大，所以气体的密度计算公式：0气体的基准状态下干空气的密度0=1.293kg/m3（温度为0，压强为1个大气压）p是绝对压力MPa1.1.2 流体的粘性1.粘性的定义粘性是施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性，表现为流体的内摩擦力。比例常数，称为动力粘度。/mju:/缪 牛顿流体内摩擦定律：若表示内摩擦切应力，即单位面积上的内摩擦力，则有2.粘性的度量 流体粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有动力粘度、运动粘度和相对粘度E（1） 动力粘度 物理意义：当速度梯度等于1时，接触流层间单位面积上的内摩擦力。动力粘度的法定计量单位Pas（帕秒）（2） 运动粘度v 动力粘度和该流体密度的比值称为运动粘度。 运动粘度v的单位为m2/s。运动粘度无明确物理意义，但国际标准化组织规定统一采用运动粘度来表示流体粘度。例如，某液压油牌号L-AN32，指该液压油在40时的运动粘度平均值为32mm2/s，或3210-6m2/s（3）相对粘度E 相对粘度是以相对于蒸馏水的粘性的大小来表示该液体的粘性的，又称条件粘度。我国采用恩氏粘度。恩氏粘度和运动粘度可利用下列的经验公式进行计算。3.粘度与温度的关系 液体：随温度，粘度。 气体：影响不大。 油的粘度对温度变化的性质称为粘温特性。液压油粘度与温度的关系可以用下列公式表示0、t是温度为t0、t时的动力粘度是系数4.粘度与压力的关系 随压力，粘度。 油的粘度对压力变化的性质称为粘压特性。当工作压力低于32MPa时，压力对粘度的影响可以忽略不计。当工作压力很大时，油液粘度与压力的关系可用下列公式表示vp液压油在压力p（Pa）时的运动粘度v0相对压力为0（Pa）时的运动粘度1.1.3 流体的可压缩性 气体与液体受压力作用后发生体积变化的性质称为可压缩性。 一般的液压系统，当压力不大时，液体的可压缩性很小，因此可认为液体是不可压缩的；在压力变化很大的高压系统中，就必须考虑对液体可压缩性的影响。空气的体积受温度和压力的影响较大，有明显的可压缩性。温度越高，压力越大，空气的体积变化越大，可压缩性越大。1.1.4 流体的其他性质液压油：抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、导热性、相容性、纯净性等。1.2 空气的基本性质1.2.1 空气的湿度自然界空气的组成有78%氮气、21%氧气、惰性气体、水蒸汽。含有水蒸汽的空气称为湿空气，不含有水蒸汽的空气称为干空气。湿空气对传动系统的稳定性和寿命有直接影响，气压传动系统中所有的空气均为干空气。思考：在气压传动中，湿空气会对系统造成什么样的影响？1.2.2 空气的压缩性和膨胀性空气的体积随压力升高而减小的性质称为压缩性。空气的体积随温度升高而增大的性质称为膨胀性。1.2.3 气（液）阻和气（液）容 气（液）阻，是指体积小、阻力大的流通部件，其形式很多，可做成恒定的，也可做成可调值的。 流体传动系统中储存或放出流体的空间称为气（液）容，包括管道、气（液压）缸、油箱和储气罐等。1.2.4 气体的高速流动及噪声 噪声的强弱与排气量、排气速度和排气通道的形状有关，排气的速度和功率越大，噪声也就越大。1.3 空气的性质和空气质量对传动的影响空气压缩机排出的压缩空气的温度高达140170，并含有汽化润滑油、水蒸汽、固体杂质，对气动系统的影响有：（1） 压缩空气中含有油蒸汽聚集在储气罐、管道、气动元件的容腔中形成易燃易爆物。措施：除油，增加除油器等。（2） 压缩空气中含有水分，易使导管、气动元件生锈；会生成水膜，增加气流阻力；如果结冰，会堵塞通道，使控制失灵，甚至损坏管道及元件。措施：除水，增加干燥器等。（3） 压缩空气中的杂质会堵塞通道，使运动件加速磨损，降低元件的使用寿命。措施：除尘，增加空气净化器等。（4） 压缩空气的温度过高会加速气动元件中各种密封件、软管材料等老化，温差过大，元件材料会发生胀裂，降低系统使用寿命。措施：降温，增加冷却器等。 对进入气动系统的压缩空气要经过降温、除油、除水、除尘、干燥的净化处理，并达到一定要求后，才能使用。1.4 液压油的性能要求与选用1、液压系统对液压油的性能的要求（1）具有良好的粘温特性（2）具有好的稳定性（3）具有良好的润滑性（4）具有良好的抗泡沫性（5）杂质少（6）具有良好的相容性（7）闪点高可在液压油中加添加剂来改善油液的性能。2、 液压油的选用（1） 工作压力的高低（2） 环境温度的高低（3） 工作部件运动速度的高低本章小结1、 流体的密度。2、 流体的粘性。3、 流体的可压缩性。4、 空气的基本性质和空气质量对传动的影响。5、 液压油的性能要求与选用。课后作业教材P11，1、2、3、41、已知某液压油的运动粘度为32mm2/s，密度为900kg/m3，其动力粘度和恩氏粘度各为多少？解：由公式可推的动力粘度，根据恩氏粘度和运动粘度的经验公式，设，得，解出因为粘度值不为负数，故取，则恩氏粘度为4.572、已知某液压油在20时的恩氏粘度E20=10，在80时为E80=3.5，试求温度为60时的运动粘度。答：3、什么是气（液）阻和气（液）容？在液压与气压传动中各有何用途？答：所谓气（液）阻，就是指体积小、阻力大的流通部件，其形式很多，可以做成恒定值的，也可以做成可调值的。流体传动系统中储存或放出流体的空间称为气（液）容，包括管道、气（液压）缸、油箱和储气罐等。为了提高气压信号的传输速度，提高系统的工作频率和运行的可靠性，应限制管道气容，消除气缸等执行元件的气容对控制系统的影响。为了延时、缓冲等目的，应在一定的部位设置适当的气容。4、液压油有哪几种类型？液压油的牌号与粘度有什么关系？如何选用液压油？答：液压油有普通液压油、抗磨液压油、低温液压油、高粘度指数液压油。国际标准化组织规定统一采用运动粘度来表示流体粘度，液压油的牌号就是采用液压油在40时的运动粘度的中心值。考虑以下几个因素：1） 工作压力的高低；2） 环境温度的高低；3） 工作部件运动速度的高低。
