液壓原理第二章液壓液ppt課件

1、內(nèi)容回想內(nèi)容回想 1 傳動的根本方式傳動的根本方式 2 液壓傳動的概念液壓傳動的概念 3 液壓傳動的任務(wù)原理液壓傳動的任務(wù)原理 4 液壓系統(tǒng)的組成及作用液壓系統(tǒng)的組成及作用第二章第二章 液液 壓壓 液液液壓傳動及控制所用的任務(wù)介質(zhì)為液壓油液或其他液壓傳動及控制所用的任務(wù)介質(zhì)為液壓油液或其他合成液體，其應(yīng)具備的功能如下合成液體，其應(yīng)具備的功能如下 ： 液壓系統(tǒng)中運(yùn)用的液壓液按國際規(guī)范ISO6743-4 1999的分類我國國家規(guī)范GB/T7631.22003與此等效如表2-1所示。第一節(jié)第一節(jié) 液壓液的特性和選擇液壓液的特性和選擇一、液壓液的分類一、液壓液的分類最常用的液壓油稱號及代號是：最常用的

2、液壓油稱號及代號是：根底油根底油HH普通液壓油普通液壓油(HL)-抗氧防銹型液壓油抗氧防銹型液壓油抗磨液壓油抗磨液壓油(HM)-抗磨液壓油，在抗磨液壓油，在HL根底上改善了抗磨性。根底上改善了抗磨性。低溫液壓油低溫液壓油HV-在在HM根底上改善了低溫特性根底上改善了低溫特性液壓導(dǎo)軌油液壓導(dǎo)軌油(HG)-在在HM根底上添加減摩劑改善粘滑性。根底上添加減摩劑改善粘滑性。難燃型難燃型水水-乙二醇液乙二醇液(HFC)磷酸酯液無水磷酸酯液無水HFDR)水包油水包油(HFAE)油包水油包水(HFB)乳化液乳化液合成型合成型液壓液液壓液改善油液化學(xué)性能添加劑：抗氧化、防腐、防銹改善油液化學(xué)性能添加劑：抗氧化

3、、防腐、防銹改善油液化學(xué)性能添加劑：增粘、抗磨、防爬改善油液化學(xué)性能添加劑：增粘、抗磨、防爬石油基液石油基液水基液水基液海水海水淡水淡水二、液壓液的物理性質(zhì)二、液壓液的物理性質(zhì)一密度一密度粘性的表現(xiàn)粘性的度量二可緊縮性二可緊縮性三粘性三粘性一密度一密度單位體積液體所具有的質(zhì)量稱為該液體的密度。即：單位體積液體所具有的質(zhì)量稱為該液體的密度。即：Vm式中式中 液體的密度；液體的密度； V 液體的體積；液體的體積； m 液體的質(zhì)量液體的質(zhì)量 。液體的密度隨著壓力或溫度的變化而發(fā)生變化，但其變化液體的密度隨著壓力或溫度的變化而發(fā)生變化，但其變化量普通很小，在工程計(jì)算中可以忽略不計(jì)量普通很小，在工程計(jì)算

4、中可以忽略不計(jì) 。課本中表課本中表2-2 列出了常用液壓液密度，計(jì)算題能夠會用到列出了常用液壓液密度，計(jì)算題能夠會用到二可緊縮性二可緊縮性01VVpk 液體因所受壓力增高而發(fā)生體積減少的性質(zhì)稱為可緊縮性。液體因所受壓力增高而發(fā)生體積減少的性質(zhì)稱為可緊縮性。假設(shè)壓力為假設(shè)壓力為p0時(shí)液體的體積為時(shí)液體的體積為V0，當(dāng)壓力添加，當(dāng)壓力添加p，液體的體，液體的體積減小積減小V，那么液體在單位壓力變化下的體積相對變化量為：，那么液體在單位壓力變化下的體積相對變化量為：式中，式中，k 稱為液體的緊縮率。稱為液體的緊縮率。液體緊縮率液體緊縮率k的倒數(shù)，稱為液體體積彈性模量的倒數(shù)，稱為液體體積彈性模量K，即

5、，即 01VVpkK 普通情況下可緊縮性對液壓系統(tǒng)性能的影響不大，但是普通情況下可緊縮性對液壓系統(tǒng)性能的影響不大，但是在高壓下或者研討系統(tǒng)動態(tài)性能及計(jì)算遠(yuǎn)間隔支配液壓機(jī)構(gòu)在高壓下或者研討系統(tǒng)動態(tài)性能及計(jì)算遠(yuǎn)間隔支配液壓機(jī)構(gòu)時(shí)那么必需思索。時(shí)那么必需思索。課本中表課本中表2-3列出了各種液壓液的體列出了各種液壓液的體積模量，計(jì)算題能夠會用到積模量，計(jì)算題能夠會用到 石油基液壓液的體積模量石油基液壓液的體積模量 K 與溫度、壓力有關(guān)：溫度升與溫度、壓力有關(guān)：溫度升高，高，K 值減小，在液壓正常任務(wù)溫度范圍內(nèi)，值減小，在液壓正常任務(wù)溫度范圍內(nèi)，K 值會有值會有5%25%的變化。壓力增大時(shí)的變化。壓力

6、增大時(shí) K 增大，但這種變化不呈線性增大，但這種變化不呈線性關(guān)系，當(dāng)關(guān)系，當(dāng)p3MPa時(shí)，時(shí)，K 值根本不再增大。值根本不再增大。 液壓液中有游離的空氣時(shí)，液壓液中有游離的空氣時(shí)，K 值將大大減小，且起始壓值將大大減小，且起始壓力的影響明顯增大。普通建議石油基液壓液力的影響明顯增大。普通建議石油基液壓液 K 取值取值0.71.4x103MPa。并盡量減少液壓系統(tǒng)中游離空氣的含量。并盡量減少液壓系統(tǒng)中游離空氣的含量。三粘性三粘性hydyu0yxO液體粘性表示圖液體粘性表示圖 假設(shè)間隔為假設(shè)間隔為h的兩平行板間充溢液的兩平行板間充溢液體，下板固定，而上板以速度體，下板固定，而上板以速度u0向右平向

7、右平動。動。 由于液體和固體壁面間的附著力及由于液體和固體壁面間的附著力及液體的粘性，會使流動液體內(nèi)部各液層液體的粘性，會使流動液體內(nèi)部各液層的速度大小不等：的速度大小不等： 緊靠著下平板的液層速度為零，緊緊靠著下平板的液層速度為零，緊靠著上平板的液層速度為靠著上平板的液層速度為u0 ，而中間各，而中間各層液體的速度當(dāng)層間間隔層液體的速度當(dāng)層間間隔h較小時(shí)，從上較小時(shí)，從上到下近似呈線性遞減規(guī)律分布。到下近似呈線性遞減規(guī)律分布。 其中，速度快的液層帶動速度慢其中，速度快的液層帶動速度慢的；而速度慢的液層對速度快的起阻滯的；而速度慢的液層對速度快的起阻滯作用作用 。實(shí)驗(yàn)測定闡明，流動液體相鄰液層

8、間的內(nèi)摩擦力實(shí)驗(yàn)測定闡明，流動液體相鄰液層間的內(nèi)摩擦力 Ff 與液層與液層接觸面積接觸面積 A、液層間的速度梯度、液層間的速度梯度 du/dy成正比，成正比， 即：即：yuAFddf 式中，比例系數(shù)式中，比例系數(shù)稱為粘性系數(shù)或動力粘度稱為粘性系數(shù)或動力粘度 。假設(shè)以假設(shè)以 表示液層間的切應(yīng)力，即單位面上的內(nèi)摩擦力，那么表示液層間的切應(yīng)力，即單位面上的內(nèi)摩擦力，那么上式可表示為：上式可表示為： yuFddAf這就是牛頓液體內(nèi)摩擦定律這就是牛頓液體內(nèi)摩擦定律 。hydyu0yxO液體粘性表示圖液體粘性表示圖 uu+duyudd在我國法定計(jì)量單位制及在我國法定計(jì)量單位制及SI制中，制中，動力粘度動力

9、粘度單位是單位是Pas帕帕秒或用秒或用Ns/m2牛牛秒秒/米米2表示。表示。 假設(shè)動力粘度只與液體種類有關(guān)而與速度梯度無關(guān)，這種液體假設(shè)動力粘度只與液體種類有關(guān)而與速度梯度無關(guān)，這種液體稱為牛頓液體，否那么為非牛頓液體。石油基液壓油普通為牛稱為牛頓液體，否那么為非牛頓液體。石油基液壓油普通為牛頓液體。頓液體。 運(yùn)動粘度運(yùn)動粘度v 的單位是的單位是m2/s米米2/秒。秒。四其他性質(zhì)四其他性質(zhì)溫度對粘度的影響溫度對粘度的影響 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 抗泡沫性抗泡沫性 抗乳化性抗乳化性 防銹性防銹性 光滑性光滑性 相容性相容性三、對液壓液的要求三、對液壓液的要求液壓系統(tǒng)運(yùn)用的液壓液應(yīng)具備如下性能液壓系統(tǒng)運(yùn)用的

10、液壓液應(yīng)具備如下性能適宜的粘度。適宜的粘度。光滑性能好。光滑性能好。質(zhì)地純真，雜質(zhì)少。質(zhì)地純真，雜質(zhì)少。對金屬和密封件有良好的相容性。對金屬和密封件有良好的相容性。對熱、氧化、水解和剪切都有良好的穩(wěn)定性。對熱、氧化、水解和剪切都有良好的穩(wěn)定性?？古菽院?，抗乳化性好，腐蝕性小，防銹性好?？古菽院茫谷榛院?，腐蝕性小，防銹性好。體積膨脹系數(shù)小，比熱容大。體積膨脹系數(shù)小，比熱容大。流動點(diǎn)和凝固點(diǎn)低，閃點(diǎn)明火能使油面上油蒸流動點(diǎn)和凝固點(diǎn)低，閃點(diǎn)明火能使油面上油蒸氣閃燃，但油本身不熄滅時(shí)的溫度和燃點(diǎn)高。氣閃燃，但油本身不熄滅時(shí)的溫度和燃點(diǎn)高。對人體無害，本錢低。對人體無害，本錢低。四、液壓液的選擇

11、和運(yùn)用四、液壓液的選擇和運(yùn)用一液壓液的選擇一液壓液的選擇 首先，是油液種類的選擇。 優(yōu)先選購公用液壓油，這是保證設(shè)備任務(wù)可靠性和壽命關(guān)鍵。對于工程車輛液壓系統(tǒng)建議優(yōu)先選用L-HM、L-HV油，參見表2-1。 其次，是油液粘度等級的選擇。 粘度等級的選擇非常重要，由于粘度對液壓系統(tǒng)任務(wù)的穩(wěn)定性、可靠性、效率、溫升以及磨損都有顯著的影響。粘度高的液壓油流動時(shí)的產(chǎn)生的阻力較大，抑制阻力所耗費(fèi)的功率較大，功率又將轉(zhuǎn)化為熱量呵斥油溫上升；粘度太低，會使走漏量增大，系統(tǒng)的容積效率降低。 液壓液的選擇通常要閱歷下述四個(gè)根本步驟：液壓液的選擇通常要閱歷下述四個(gè)根本步驟： 列出液壓系統(tǒng)對液壓液以下性能變化范圍的

12、要求：粘度、密列出液壓系統(tǒng)對液壓液以下性能變化范圍的要求：粘度、密度、體積模量、飽和蒸氣壓、空氣溶解度、溫度界限、壓力度、體積模量、飽和蒸氣壓、空氣溶解度、溫度界限、壓力界限、阻燃性、光滑性、相容性、污染性等。界限、阻燃性、光滑性、相容性、污染性等。 查閱產(chǎn)品闡明書，選出符合上述各項(xiàng)要求的液壓液種類。查閱產(chǎn)品闡明書，選出符合上述各項(xiàng)要求的液壓液種類。 進(jìn)展綜合權(quán)衡，調(diào)整各方面的要求和參數(shù)。進(jìn)展綜合權(quán)衡，調(diào)整各方面的要求和參數(shù)。 與供貨廠商聯(lián)絡(luò)，最終決議所采用的適宜液壓液。與供貨廠商聯(lián)絡(luò)，最終決議所采用的適宜液壓液。在選擇粘度時(shí)應(yīng)從液壓系統(tǒng)的以下幾方面進(jìn)展思索在選擇粘度時(shí)應(yīng)從液壓系統(tǒng)的以下幾方面

13、進(jìn)展思索: :二液壓液的運(yùn)用二液壓液的運(yùn)用 在運(yùn)用液壓液時(shí)，應(yīng)留意如下幾點(diǎn)：在運(yùn)用液壓液時(shí)，應(yīng)留意如下幾點(diǎn)： 對長期運(yùn)用的液壓液，氧化、熱穩(wěn)定性是決議溫對長期運(yùn)用的液壓液，氧化、熱穩(wěn)定性是決議溫度界限的要素，因此，應(yīng)使液壓液長期處在低于度界限的要素，因此，應(yīng)使液壓液長期處在低于它開場氧化的溫度下任務(wù)。它開場氧化的溫度下任務(wù)。 在儲存、搬運(yùn)及加注過程中，應(yīng)防止液壓液被污在儲存、搬運(yùn)及加注過程中，應(yīng)防止液壓液被污染。染。 對液壓液定期抽樣檢驗(yàn)，并建立定期改換制度。對液壓液定期抽樣檢驗(yàn)，并建立定期改換制度。 油箱的貯液量應(yīng)充分，以利于系統(tǒng)的散熱。油箱的貯液量應(yīng)充分，以利于系統(tǒng)的散熱。 堅(jiān)持系統(tǒng)的密封

14、，一旦有走漏，就應(yīng)立刻排除。堅(jiān)持系統(tǒng)的密封，一旦有走漏，就應(yīng)立刻排除。 液壓液被污染后，將對系統(tǒng)及元件產(chǎn)生下述不良后果：液壓液被污染后，將對系統(tǒng)及元件產(chǎn)生下述不良后果： 固體顆粒加速元件磨損，堵塞元件中的小孔、縫隙及固體顆粒加速元件磨損，堵塞元件中的小孔、縫隙及過濾器，使泵、閥性能下降，產(chǎn)生噪聲。過濾器，使泵、閥性能下降，產(chǎn)生噪聲。 水的侵入會加速油液的氧化，并和添加劑起作用產(chǎn)生水的侵入會加速油液的氧化，并和添加劑起作用產(chǎn)生粘性膠質(zhì)，使濾心堵塞。粘性膠質(zhì)，使濾心堵塞。 空氣的混入會降低液壓液的體積模量，引起氣蝕，降空氣的混入會降低液壓液的體積模量，引起氣蝕，降低光滑性。低光滑性。 溶劑、外表活

15、性化合物化學(xué)物質(zhì)會使金屬腐蝕。溶劑、外表活性化合物化學(xué)物質(zhì)會使金屬腐蝕。 微生物的生成使液壓液蛻變，降低光滑性能，加速元微生物的生成使液壓液蛻變，降低光滑性能，加速元件腐蝕。件腐蝕。第二節(jié)第二節(jié) 液壓液的污染及其控制液壓液的污染及其控制一、污染物的種類及危害一、污染物的種類及危害質(zhì)量測定法質(zhì)量測定法 把把100mL的油液樣品進(jìn)展真空過濾并的油液樣品進(jìn)展真空過濾并烘干后，在精細(xì)天平上稱出顆粒的質(zhì)量，然后依烘干后，在精細(xì)天平上稱出顆粒的質(zhì)量，然后依規(guī)范定出污染等級。規(guī)范定出污染等級。顆粒計(jì)數(shù)法顆粒計(jì)數(shù)法 顆粒計(jì)數(shù)法是測定液壓油液樣品單位顆粒計(jì)數(shù)法是測定液壓油液樣品單位體積中不同尺寸范圍內(nèi)顆粒污染物

16、的顆粒數(shù)，借體積中不同尺寸范圍內(nèi)顆粒污染物的顆粒數(shù)，借以查明其區(qū)間顆粒濃度指單位體積油液中含有以查明其區(qū)間顆粒濃度指單位體積油液中含有某給定尺寸范圍的顆粒數(shù)或累計(jì)顆粒濃度指某給定尺寸范圍的顆粒數(shù)或累計(jì)顆粒濃度指單位體積油液中含有大于某給定尺寸的顆粒數(shù)。單位體積油液中含有大于某給定尺寸的顆粒數(shù)。顯微鏡計(jì)數(shù)法和自動顆粒計(jì)數(shù)法。顯微鏡計(jì)數(shù)法和自動顆粒計(jì)數(shù)法。二、污染的測定二、污染的測定 液壓液的污染等級是按單位體積液壓液中固體顆粒污染物液壓液的污染等級是按單位體積液壓液中固體顆粒污染物的含量，即液壓液中所含固體顆粒的濃度來劃分的。為了的含量，即液壓液中所含固體顆粒的濃度來劃分的。為了定量地描畫和評定液壓液的污染程度，以便對它實(shí)施控制，定量地描畫和評定液壓液的污染程度，以便對它實(shí)施控制，我國制定了國家規(guī)范我國制定了國家規(guī)范GB/T 140392002ISO 4406：1999，MOD。 油液固體顆粒污染等級代號有兩種情況：油液固體顆粒污染等級代號有兩種情況： 1自動計(jì)數(shù)顆粒計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)由三個(gè)代碼組成：分別是自動計(jì)數(shù)顆粒計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)由三個(gè)代碼組成：分別是4m、 6m和和14m，例如：，例如：22/18/13。 2顯微鏡計(jì)數(shù)由兩個(gè)代碼組成：分別是顯微鏡計(jì)數(shù)由兩個(gè)代碼組成：分別是5m和和15m，例如：例如：-/18/13。 詳細(xì)等級代碼見課本表詳細(xì)等級代碼見課本表2-9。三、