液壓傳動基礎知識
發布時間：2009-11-22 來源：揚子工具集團 瀏覽次數:9208液壓傳動基礎知識
第一節 液壓傳動的工作介質
一、工作介質的物理性質
1、密度
單位體積液體所具有的質量為該液體的密度，用公式表示為
液壓系統計算時，通常取液壓油的密度為900kg/m3。
2、液體的可壓縮性
用壓縮系數k表示，它是指液體在單位壓力變化下的體積相對變化量，用公式表示為
由于壓力增大時液體的體積減小，為了使k為正值，在上式右邊加一負號。
3、液體的體積彈性模量
液體壓縮系數k的倒數，用K表示，即
工作介質的可壓縮性在研究液壓系統靜態（穩態）條件下工作性能時，可以不予考慮；但在高壓下或研究系統動態性能及計算遠距離操縱的液壓系統時，必須予以考慮。
4、粘性
1) 粘性的定義 液體在外力作用下流動（或有流動趨勢）時，液體分子間內聚力要阻止分子間的相對運動，在液層相互作用的界面之間所產生的內摩擦力。
液體只有在流動（或有流動趨勢）時才會呈現出粘性，靜止液體不呈現粘性。
2) 粘度
A動力粘度 在圖2-1中，由于液體粘性和液體與固體壁面間作用力的共同影響，兩平行平板間各層的速度分布從上到下按線性規律變化。
圖2-1 液體粘性的表示
液體流動時相鄰液層間的內摩擦力Ff為:
式中，µ為粘性系數或動力粘度。
單位面積上的內摩擦力為
動力粘度的物理意義是：液體在單位速度梯度下，單位面積上的內摩擦力大小。
動力粘度的單位
在國際單位制中，µ的單位為Pa·s（帕·秒）或N·s/m2 (牛·秒/米2),
在厘米·克·秒（CGS）制中, µ的單位為P（泊）或cP（厘泊）或dyn·s/cm2 (達因·秒/厘米2)，
相互關系：1Pa·s=10P=103cP；µ具有力、長度、時間的量綱，即具有動力學的量，故叫動力粘度。
B運動粘度 在同一溫度下，液體的動力粘度µ與它的密度
之比，即
運動粘度的單位
在國際單位制中，ν的單位為m2/s, 在CGS制中, ν的單位為cm2/s（St）（斯），
工程上常用cSt（厘斯）來表示，1St=100 cSt。
運動粘度具有長度和時間的量綱，具有運動學的量，故叫運動粘度。
運動粘度用來標志液體的粘度，如40號全損耗系統用油就是指這種全損耗系統用油在40℃時的運動粘度ν的平均值為40 cSt（厘斯）。
C相對粘度 是特定測量條件下制定的，又稱為條件粘度。有恩氏粘度ºE，通用賽氏秒SUS，商用雷氏秒（R1S），巴氏度0B等。
恩氏粘度的測定方法為：將200mL 溫度為
℃的被測液體裝入恩氏粘度計的容器內，讓此液體從底部Φ2.8mm的小孔流盡所需時間t1，再測出相同體積溫度為20℃的蒸餾水在同一粘度計流盡所需的時間t2，這兩個時間之比即為被測液體在t℃下的恩氏粘度（見測量示意圖），即
恩氏粘度與運動粘度間的換算關系式為
粘度與溫度的關系 當油溫升高時，其粘度顯著下降，這一特性稱為油液的粘溫特性，如圖2-2所示。
5．液壓系統對工作介質的性能要求
不同工作機械、不同使用條件的液壓系統對工作介質的要求有很大不同。工作介質應主要具備以下性能
要有合適的粘度和較好的粘—溫特性，要有良好的潤滑性能。
防腐性、防銹性要好，抗泡沫性、抗乳化性、抗磨性要好。
抗氧化性、抗剪切穩定性、抗空氣釋放性、抗水解安定性要好，抗低溫性要好。
與金屬和密封件、橡膠軟管、涂料等的相容性要好。
流動點和凝固點要低，閃點和燃點高，比熱容和熱導率要大，體積膨脹要小。
6．工作介質的類型與選用
（1）工作介質類型 見表2－2。
表2-2工作介質的類型
工 作 介 質 |
類別 | 組成與特性 | 代號 | |||
| 石油基液壓油 | 無添加劑石油基液壓液 HH+抗氧化劑、防銹劑 HL+抗磨劑、HL+增粘劑 HM+增粘劑、 HM+防爬劑 |
L-HH L-HL L-HM、L-HR L-HV L-HG |
||||
| 難燃液壓油 | 含水 液壓油 |
高含水液壓油 | 水包油乳化液 | L-HFA | L-HFAE | |
| 水的化學溶液 | L-HFAS | |||||
| 油包水乳化液 | L-HFB | |||||
| 水-乙二醇 | L-HFC | |||||
| 合成 液壓油 |
磷酸脂 | L-HFDR | ||||
| 氯化烴 | L-HFDS | |||||
| HFDR+HFDS | L-HFDT | |||||
| 其他合成液壓油 | L-HFDU | |||||
1）液壓系統的環境條件 如氣溫的變化情況，系統的冷卻條件，有無高溫熱源和明火，抑制噪聲能力，廢液再生處理及環保要求。
2）液壓系統的工作條件 如壓力范圍、液壓泵的類型和轉速、溫度范圍、與金屬及密封和涂料的相容性、系統的運轉時間和工作特點等。其中，液壓泵的工作條件是選擇液壓油的重要依據，應盡可能滿足液壓泵樣本中提出的油品要求，系統壓力和執行裝置工作速度也是選擇液壓油的重要依據。
3）液壓油的性質 如液壓油的理化指標和使用性能，各類液壓油的特性等。
4）經濟性和供貨情況 如液壓油的價格、使用壽命、對液壓元件壽命的影響、當地油品的貨源以及維護、更換的難易程度等。
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