二章节液压油与液压流体力学基础
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第二章 液压油与液压流体力学基础
第二章 液压油与 液压流体力学基础
2.1 液体的物理性质
一、 液体的密度和重度
①密度：单位体积液体内所含有的质 量 单位：kg/m3，N.s2/m4 ②重度：单位体积液体的重量
g
二、流体的压缩性及液压弹簧刚性系数
压缩性：液体受压力作用其体积会减小的性质
2.1 液体的物理性质
①体积压缩系数k：当温度不变时，在压力的变化 下，流体密度（体积）所产生的相对变化量
2.3 流动液体力学
3、非恒定流动：通过空间某一固定点的各液 体质点的速度、压力和密度等任一参数只要 有一个是随时间变化的，即为非恒定流动。
4、一维流动：若运动参数（流速、压力、 密度等）只是一个坐标的函数，则称为一维 流动。 5、三维流动：通常流体的运动都是在三维 空间内进行的，若运动参数是三个坐标的函 数，则称这种流动为三维流动。
流束的特性： 恒定流动时，流束的形状不随时间改变； 流体质点不能穿过流束表面流入或流出； 流束是一个物理概念，具有一定的质量和 能量； 由于微小流束的横断面很小，所以在此截 面上各点的运动参数可视为相同。
2.3 流动液体力学
8、通流截面：流束中与所有流线正交的 截面。 9、微小流束：通流截面无限小时的流 束为微小流束，微小流束截面上各点 上的运动速度可以认为是相等的。 10、流量：单位时间内通过某通流截面 的液体体积。 Q=V/t
2.3 流动液体力学
11、平均流速：是假想的液体运动速度，认 为通流截面上所有各点的流速均等于该速度， 以此流速通过通流截面的流量恰好等于以实 际不均匀的流速所通过的流量。
2.3 流动液体力学
二、流量连续性方程
质量守恒 ：
单位时间内，流入质量－流出质量=控制体内质量的变化率
2.1 液体的物理性质
一、 液体的密度和重度
①密度：单位体积液体内所含有的质 量 单位：kg/m3，N.s2/m4 ②重度：单位体积液体的重量
g
二、流体的压缩性及液压弹簧刚性系数
压缩性：液体受压力作用其体积会减小的性质
2.1 液体的物理性质
①体积压缩系数k：当温度不变时，在压力的变化 下，流体密度（体积）所产生的相对变化量
2.3 流动液体力学
3、非恒定流动：通过空间某一固定点的各液 体质点的速度、压力和密度等任一参数只要 有一个是随时间变化的，即为非恒定流动。
4、一维流动：若运动参数（流速、压力、 密度等）只是一个坐标的函数，则称为一维 流动。 5、三维流动：通常流体的运动都是在三维 空间内进行的，若运动参数是三个坐标的函 数，则称这种流动为三维流动。
流束的特性： 恒定流动时，流束的形状不随时间改变； 流体质点不能穿过流束表面流入或流出； 流束是一个物理概念，具有一定的质量和 能量； 由于微小流束的横断面很小，所以在此截 面上各点的运动参数可视为相同。
2.3 流动液体力学
8、通流截面：流束中与所有流线正交的 截面。 9、微小流束：通流截面无限小时的流 束为微小流束，微小流束截面上各点 上的运动速度可以认为是相等的。 10、流量：单位时间内通过某通流截面 的液体体积。 Q=V/t
2.3 流动液体力学
11、平均流速：是假想的液体运动速度，认 为通流截面上所有各点的流速均等于该速度， 以此流速通过通流截面的流量恰好等于以实 际不均匀的流速所通过的流量。
2.3 流动液体力学
二、流量连续性方程
质量守恒 ：
单位时间内，流入质量－流出质量=控制体内质量的变化率
第二章 液压油及流体力学基础(1)
流体力学与液压传动
第2章 液压流体力学基础
2018年11月9日
2018/11/9
第2章 液压油与液压流体力学基础
本章学习要点
1.掌握液压油两个重要物理性质：可压缩性和粘性。 2.掌握液体静力学基本方程、运动学方程、动力学方程，理解
方程的物理意义，能运用方程解决工程实际问题。
3.掌握液体的流态：层流、紊流以及它们的本质；掌握液体
如图两平板间充满液体，下板固定， 上板在外力F 作用下以速度 u0 向右平
移。由于液体与固体壁面间的附着力，
粘附于上平板的液层速度为 u0 ，粘附 于下平板的液层速度为零。
由于液体的粘性，中间各层液体速度随液层间距dy的变化而变 化。速度快的液层带动速度慢的，而速度慢的液层阻滞速度快的。
结论 不同速度的液层间相对滑动，必然在层与层之间产生内 摩擦力。其成对出现，大小相等、方向相反作用在相邻两液层上。
2.1 液体的物理性质
2.1 液体的主要物理性质
液体是液压传动传递能量和运动的工作介质，同时也起到润 滑、冷却和防锈的作用。因此液压油的物理、化学、力学性质对 液压系统的工作影响很大。
液体的密度 液体的可压缩性、体积弹性模量 液体的粘性
2.1 液体的物理性质
2.1.1 液体的密度
1. 液体密度的定义
（1）动力粘度（绝对粘度）μ Ff / A du / dy
动力粘度的物理意义： 液体在单位速度梯度下流动时，相接 触的液体层间单位面积上所产生的内摩擦力。
动力粘度的单位：Pa · s （1Pa· s = 1N· s/m2 ）
2.1 液体的物理性质
（2）运动粘度
液体的动力粘度μ与其密度ρ的比值称为运动粘度。即
2.1 液体的物理性质
第2章 液压流体力学基础
2018年11月9日
2018/11/9
第2章 液压油与液压流体力学基础
本章学习要点
1.掌握液压油两个重要物理性质：可压缩性和粘性。 2.掌握液体静力学基本方程、运动学方程、动力学方程，理解
方程的物理意义，能运用方程解决工程实际问题。
3.掌握液体的流态：层流、紊流以及它们的本质；掌握液体
如图两平板间充满液体，下板固定， 上板在外力F 作用下以速度 u0 向右平
移。由于液体与固体壁面间的附着力，
粘附于上平板的液层速度为 u0 ，粘附 于下平板的液层速度为零。
由于液体的粘性，中间各层液体速度随液层间距dy的变化而变 化。速度快的液层带动速度慢的，而速度慢的液层阻滞速度快的。
结论 不同速度的液层间相对滑动，必然在层与层之间产生内 摩擦力。其成对出现，大小相等、方向相反作用在相邻两液层上。
2.1 液体的物理性质
2.1 液体的主要物理性质
液体是液压传动传递能量和运动的工作介质，同时也起到润 滑、冷却和防锈的作用。因此液压油的物理、化学、力学性质对 液压系统的工作影响很大。
液体的密度 液体的可压缩性、体积弹性模量 液体的粘性
2.1 液体的物理性质
2.1.1 液体的密度
1. 液体密度的定义
（1）动力粘度（绝对粘度）μ Ff / A du / dy
动力粘度的物理意义： 液体在单位速度梯度下流动时，相接 触的液体层间单位面积上所产生的内摩擦力。
动力粘度的单位：Pa · s （1Pa· s = 1N· s/m2 ）
2.1 液体的物理性质
（2）运动粘度
液体的动力粘度μ与其密度ρ的比值称为运动粘度。即
2.1 液体的物理性质
液压油和液压流体力学基础
第二章液压油和液压流体力学基础一、填空1.油液在外力作用下，液层间作相对运动而产生内摩擦力的性质，叫做油液的，其大小用表示。
常用的粘度有三种：即、和。
2.液体的粘度具有随温度的升高而，随压力增大而的特性。
3.各种矿物油的牌号就是该种油液在40℃时的的平均值，4.当液压系统的工作压力高。
环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏。
宜选用粘度较的液压油；当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较的液压油。
5.液压系统的工作压力取决于。
6.在研究流动液体时，将既又的假想液体称为理想液体。
7.当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度由决定。
8.液体的流动状态用来判断，其大小与管内液体的、和管道的有关。
9.在液压元件中，为了减少流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于状态。
二、判断1.液压传动中，作用在活塞上的推力越大，活塞运动的速度越快。
（）2.油液在无分支管路中稳定流动时，管路截面积大的地方流量大，截面积小的地方流量小。
（）3.习题图2-1所示的充满油液的固定密封装置中，甲、乙两个用大小相等的力分别从两端去推原来静止的光滑活塞，那么两活塞将向右运动。
（）习题图2-14.液体在变径的管道中流动时，管道截面积小的地方，液体流速高，压力小。
( )5.流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的2.5倍。
( )6.液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。
( )7.液压油能随意混用。
（ )8.在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽略不计。
( )9.习题图2-2两系统油缸尺寸相同，活塞匀速运动，不计损失，试判断下列概念：（1）图b活塞上的推力是图a活塞上推力的两倍；（）（2）图b活塞上的运动速度是图a活塞运动速度的两倍；（）（3）图b缸输出的功率是图a缸输出功率的两倍；（）（4）若考虑损失，图b缸压力油的泄漏量大于a缸压力油的泄漏量。
（）（a）（b）习题图2-2三、单项选择1.液压系统的执行元件是。
2-液压油与液压流体力学基础-
用恩氏粘度计测定液压油的恩氏粘度：把 200mL 温度为t (℃)的被测液体装入恩氏粘度计的容器内，测出 液体经容器底部直径为2.8 mm的小孔流尽所需时间t1(s)， 并将它和同体积的蒸馏水在20 ℃时流过同一小孔所需时 间t2(s)（通常t2=51 s）相比，其比值即是被测液体在温 度t (℃)下的恩氏粘度，即Et=t1/t2。一般以20 ℃、40 ℃ 及100 ℃作为测定液体恩氏粘度的标准温度，由此而得 到被测液体的恩氏粘度分别用 E20 、 E40 和 E100 来标记。 恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系式为： Nhomakorabea
液体粘性的大小用粘度来表示。常用的液体粘度表 示方法有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。
（a）动力粘度μ 动力粘度又称为绝对粘度
F p A
液体动力粘度的物理意义是：液体在单位速度梯 度下流动或有流动趋势时，相接触的液层间单位面积上 产 生 的 内 摩 擦 力 。 动 力 粘 度 的 法 定 计 量 单 位 为 Pas （ 1Pas=1Ns/m2 ） ， 以 前 沿 用 的 单 位 为 P （ 泊 ， dyns/cm2），它们之间的关系是，1 Pas = 10 P。
体积弹性模量K表示液体产生单位体积相对变化量时 所需要的压力增量。在使用中，可用K值来说明液体抵 抗压缩能力的大小。石油基液压油体积模量的数值是钢 （K＝2.06×105 MPa）的1/（100 ~ 150），即它的可压 缩性是钢的100 ~ 150倍。但在实际使用中，由于在液体 内不可避免地会混入空气等原因，使其抗压缩能力显著 降低，这会影响液压系统的工作性能。因此，在有较高 要求或压力变化较大的液压系统中，应尽量减少油液中 混入的气体及其它易挥发性物质（如煤油、汽油等）的 含量。由于油液中的气体难以完全排除，在工程计算中 常取液压油的体积弹性模量K = 0.710 3MPa左右。
第二章 液压油与液压流体力学基础
液体单位面积上所受的法向力，称为压力，以p表示，单位Pa、Mpa
F p lim A 0 A
静止液体的压力称为静压力。
性质： （1）液体的压力沿内法线方向作用于承压面上； （2）静止液体内任一点处的压力在各个方向上都相等。
二、重力作用下静止液体中的压力分布 间内流过某一通流截面的液体体积称为流量。 流量以q表示，单位为m³ /s或L/min。
q = V/t = Al/t = Au
当液流通过微小的通流截面dA时，液体在该截面上各 点的速度u可以认为是相等的，所以流过该微小断面的 流量为 dq=udA 则流过整个过流断面A的流量为
m V
(kg / m 3 )
式中：V——液体的体积，单位为m3；
m——液体的质量，单位为kg。
液体的密度随压力或温度的变化而变化，但变化量很 小，工程计算中忽略不计。
（二）液体的可压缩性 液体受压力作用而使体积减小的性质称为液体的可 压缩性。通常用体积压缩率来表示：
1 V k p V0
单位：㎡/s 1㎡/s=104㎝2/s =104斯（St）=106mm2/s =106厘斯（cSt）
液压油牌号：
国际标准按运动粘度对油液的粘度等级（即牌号）进行 划分。常用它在某一温度下（40℃）的运动粘度平均值来表 示，如VG32液压油，就是指这种液压油在40℃时运动粘度 的平均值为32mm2/s（cSt）。
2、粘度 粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有三种，即动力 粘度、运动粘度和相对粘度。 ⑴动力粘度 动力粘度又称绝对粘度
du / dy
动力粘度的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动 时，流动液层间单位面积上的内摩擦力。 单位： N· s/㎡或Pa· s
第二章 液压油与液压、流体力学基础
（1）合适的粘度和良好的粘温特性； （2）良好的润滑性； （3）纯净度好，杂质少； （4）对系统所用金属及密封件材料有良好的相容性。 （5）对热、氧化水解都有良好稳定性，使用寿命长； （6）抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好，腐蚀性小；
（7）比热和传热系数大，体积膨胀系数小，闪点和燃点高， 流动点和凝固点低（凝点—— 油液完全失去其流动性的 最高温度） （8）对人体无害，对环境污染小，成本低，价格便宜
二、液体静力学基本方程
由力平衡方程可得：
p = p0+ρgh （静力学平衡方程） 由此可得，重力作用下静止液体其压力分布特 征：
（1）静止液体中任一点处的压力由两部分
液面压力p0 组成 { 液体自重所形成的压力ρgh （2) 静止液体内压力沿液深呈线性规律分布 （3) 离液面深度相同处各点的压力均相等，压力相 等的点组成的面叫等压面.
一、基本概念 1.理想液体和稳定流动 理想液体：既无粘性又不可压缩的液体 恒定流动（稳定流动、定常流动）：流动液体中任 一点的压力、速度和密度都不随时间而变化的流动. 2.流量与平均流速 流量—单位时间内流过某通流截面液体体积q 平均流速—通流截面上各点均匀分布，是一假想流 速 u = q/A
图 稳定流动和不稳定流动 (a)稳定流动 （b)不稳定流动
公式: ∵τ=F/A=μ〃du/dy（N/m2） ∴ μ=τ〃dy/du （N〃s/m2） du/dy为速度梯度，即液层相对运动速度对液层间距 离的变化率。
运动粘度单位：国际单位（SI制）中：
帕〃秒（Pa〃S）或牛顿〃秒/米2（N〃S/m2）； 以前沿用单位（CGS制）中： 泊（P）或厘泊（CP） 达因〃秒/厘米2dyn〃S/cm2）
二、液体的粘性
1.定义：液体在外力作用下流动时,由于液体分子间 的内聚力和液体分子与壁面间的附着力,导致液体分 子间相对运动而产生的内摩擦力,这种特性称为粘性. 即流动液体流层之间产生内部摩擦阻力的性质.
（7）比热和传热系数大，体积膨胀系数小，闪点和燃点高， 流动点和凝固点低（凝点—— 油液完全失去其流动性的 最高温度） （8）对人体无害，对环境污染小，成本低，价格便宜
二、液体静力学基本方程
由力平衡方程可得：
p = p0+ρgh （静力学平衡方程） 由此可得，重力作用下静止液体其压力分布特 征：
（1）静止液体中任一点处的压力由两部分
液面压力p0 组成 { 液体自重所形成的压力ρgh （2) 静止液体内压力沿液深呈线性规律分布 （3) 离液面深度相同处各点的压力均相等，压力相 等的点组成的面叫等压面.
一、基本概念 1.理想液体和稳定流动 理想液体：既无粘性又不可压缩的液体 恒定流动（稳定流动、定常流动）：流动液体中任 一点的压力、速度和密度都不随时间而变化的流动. 2.流量与平均流速 流量—单位时间内流过某通流截面液体体积q 平均流速—通流截面上各点均匀分布，是一假想流 速 u = q/A
图 稳定流动和不稳定流动 (a)稳定流动 （b)不稳定流动
公式: ∵τ=F/A=μ〃du/dy（N/m2） ∴ μ=τ〃dy/du （N〃s/m2） du/dy为速度梯度，即液层相对运动速度对液层间距 离的变化率。
运动粘度单位：国际单位（SI制）中：
帕〃秒（Pa〃S）或牛顿〃秒/米2（N〃S/m2）； 以前沿用单位（CGS制）中： 泊（P）或厘泊（CP） 达因〃秒/厘米2dyn〃S/cm2）
二、液体的粘性
1.定义：液体在外力作用下流动时,由于液体分子间 的内聚力和液体分子与壁面间的附着力,导致液体分 子间相对运动而产生的内摩擦力,这种特性称为粘性. 即流动液体流层之间产生内部摩擦阻力的性质.
二章节液压油与液压流体力学基础
a
10
20
30
40
50
60
70
80
90
b
90
80
70
60
50
40
30
20
10
c
6.7
13.1
17.9
22.1
25.5
27.9
28.2
25
17
3、粘度与压力的关系
液体所受的压力增大时，其分子间的距离将减小， 内摩擦力增大，粘度亦随之增大。
4、粘度与温度的关系
油液的粘度对温度的变化极为敏感，温度升高， 油的粘度即显著降低。油的粘度随温度变化的性 质称粘温特性。
雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力对粘性力 的无因次比。当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导 作用，液体处于紊流状态；当雷诺数较小时，粘性力 起主导作用，液体处于层流状态。
液压传动
对于非圆截面的管道
Re=4Rv/ν R为液体的水利半径，R=A/χ A——通流截面的面积； χ ——湿周长度，即通流截面上与液体相接触的管壁周
流量以q表示，单位为m³/s或L/min。
液压传动
当液流通过微小的通流截面dA时，液体在该截面上各 点的速度u可以认为是相等的，所以流过该微小断面的 流量为
dq=udA 则流过整个过断面A的流量为
qAud
Aq
udAA(21)6
A
q (21)7 A
液压传动
4.层流、紊流、雷诺数
液流是分层的，层 与层之间互不干扰， 液体的这种流动状 态称为层流
液压传动
六、液压油的污染及控制
1、污染的危害 （1）堵塞 （2）加速液压元件的磨损，擦伤密封件，造成泄漏增
加 （3）水分和空气的混入会降低液压油的润滑能力，并
液压油与液压流体力学基础
第2章 液压流体力学基础液压传动以液体作为工作介质来传递能量和运动。
因此，了解液体的主要物理性质，掌握液体平衡和运动的规律等主要力学特性，对于正确理解液压传动原理、液压元件的工作原理，以及合理设计、调整、使用和维护液压系统都是十分重要的。
2.1液体的物理性质液体是液压传动的工作介质，同时它还起到润滑、冷却和防锈作用。
液压系统能否可靠、有效地进行工作，在很大程度上取决于系统中所用的液压油液的物理性质。
2.1.1液体的密度液体的密度定义为dV dm V m V =∆∆=→∆0limρ （2.1） 式中 ρ——液体的密度（kg/m 3）；ΔV ——液体中所任取的微小体积（m 3）；Δm ——体积ΔV 中的液体质量（kg ）；在数学上的ΔV 趋近于0的极限，在物理上是指趋近于空间中的一个点，应理解为体积为无穷小的液体质点，该点的体积同所研究的液体体积相比完全可以忽略不计，但它实际上包含足够多的液体分子。
因此，密度的物理含义是，质量在空间点上的密集程度。
对于均质液体，其密度是指其单位体积内所含的液体质量。
V m =ρ （2.2） 式中 m ——液体的质量（kg ）；V ——液体的体积（m 3）。
液压传动常用液压油的密度数值见表2.1。
表2.1 液压传动液压油液的密度变化忽略不计。
一般计算中，石油基液压油的密度可取为ρ＝900kg/m 3。
2.1.2液体的可压缩性液体受压力作用时，其体积减小的性质称为液体的可压缩性。
液体可压缩性的大小可以用体积压缩系数k 来表示，其定义为：受压液体在发生单位压力变化时的体积相对变化量，即VV p k ∆∆-=1 （2.3） 式中 V ——压力变化前，液体的体积；Δp ——压力变化值；ΔV ——在Δp 作用下，液体体积的变化值。
由于压力增大时液体的体积减小，因此上式右边必须冠一负号，以使k 成为正值。
液体体积压缩系数的倒数，称为体积弹性模量K ，简称体积模量。
V K p V=-∆∆ （2.4） 体积弹性模量K 的物理意义是液体产生单位体积相对变化量所需要的压力。
2液压油与液压流体力学基础
2、细长孔 (l/d>4）
d 4 p q 128l
d2 32 l
AT p
液流经过细长孔的流量和孔前后压差成正比，和液体粘 度成反比，流量受液体温度影响较大
3、短孔（0.5<l/d≤4)
q AT Cq 2 P
Cq应按曲线查得，雷诺数较大时， Cq基本稳定在0.8 左右。短 管常用作固定节流器
R 0
p 2 2 p 4 d 4 2 ( R r )rdr R p 4l 8l 128l
q 1 d 4 d2 流速v 2 p p A d / 4 128l 32l
3、沿程压力损失
32lv 64 l v 2 l v 2 p 2 d d / d 2 d 2
基本概念
•流线：某一瞬间液流中一条条标志其质点运动状态的曲线。 •流管：过流场内一条封闭曲线的所有流线所构成的管状表面。 •流束：流管内所有流线的集合。 •通流截面（流断面）：垂直于流束的的截面。通流截面上各 点的运动速度均与其垂直。
基本概念
•流量：单位时间内流经某通流截面流体的体积， 流量以q表示，单位为m3/s 或 L/min •流速：流体质点单位时间内流过的距离， 实际流体内各质点流速不等 •平均流速：通过流体某截面流速的平均值
第2章 液压油与 液压流体力学基础
2.1 液体的物理性质
液体是液压传动的工作介质，同时它还起到润滑、 冷却和防锈作用。 液压系统能否可靠、有效地进行工作，在很大程度 上取决于系统中所用液压油的物理性质。
2.1.1 液体密度和重度
• 单位体积液体的质量称为液体的密度
液体的可压缩性
液体受压力作用而使体积减小的性质称为液体的可压缩性。
2.5.1 液体流过小孔的流量
第2章液压油及液压、流体力学基础
2.1.2 对液压油的要求及选用
1. 对液压油的性能要求
在液压传动中，液压油既是传动介质，又兼起润滑作用， 故对液压 油的性能提出如下要求: (1) 具有适宜的粘度和良好的粘温特性，一般要求液压油的运动粘度为 （14～68）×10-6m2/s（40℃） (2） 具有良好的热稳定性和氧化稳定性。 (3） 具有良好的抗泡沫性和空气释放性。 (4） 在高温环境下具有较高的闪点，起防火作用；在低温环境下具有较低 的凝点。 (5） 具有良好的防腐性、抗磨性和防锈性。 (6） 具有良好的抗乳化性(液压油乳化会降低其润滑性， 使酸性增加、使 用寿命缩短)。 (7） 质量要纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。
液压泵类型
叶片 ＜7Mpa 泵 ＞7Mpa
齿轮泵轴 向柱塞泵 径向柱塞泵
运动粘度（40℃）m ㎡·s-1
系统工作温度 系统工作温度
5～40℃
40～80℃
30～50
40～75
50～70
55～90
34～74 40～75 30～80
95～165 70～150 65～240
适用品种和粘度等级
HM 油：32、46、68 HM 油：46、68、100 HL 油：（中、高压用 HM 油）：32、46、
第2章 液压油及液压、流体力学基础
在工程实际应用中，常用体积弹性模量K值(K=1/k)来表示液体抵抗压
缩能力的大小。液压油在正常工作温度范围内，K值会有5%～25%的变化。 压力增大，K值也增大，但这种变化不呈线性关系。当压力高于3.0 MPa时， K值基本上不再增大。 液压油中如混有空气时，K值将大大减小。在常温
第2章 液压油及液压、流体力学基础
2.2.2 液体静力学基本方程式
1. 对液压油的性能要求
在液压传动中，液压油既是传动介质，又兼起润滑作用， 故对液压 油的性能提出如下要求: (1) 具有适宜的粘度和良好的粘温特性，一般要求液压油的运动粘度为 （14～68）×10-6m2/s（40℃） (2） 具有良好的热稳定性和氧化稳定性。 (3） 具有良好的抗泡沫性和空气释放性。 (4） 在高温环境下具有较高的闪点，起防火作用；在低温环境下具有较低 的凝点。 (5） 具有良好的防腐性、抗磨性和防锈性。 (6） 具有良好的抗乳化性(液压油乳化会降低其润滑性， 使酸性增加、使 用寿命缩短)。 (7） 质量要纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。
液压泵类型
叶片 ＜7Mpa 泵 ＞7Mpa
齿轮泵轴 向柱塞泵 径向柱塞泵
运动粘度（40℃）m ㎡·s-1
系统工作温度 系统工作温度
5～40℃
40～80℃
30～50
40～75
50～70
55～90
34～74 40～75 30～80
95～165 70～150 65～240
适用品种和粘度等级
HM 油：32、46、68 HM 油：46、68、100 HL 油：（中、高压用 HM 油）：32、46、
第2章 液压油及液压、流体力学基础
在工程实际应用中，常用体积弹性模量K值(K=1/k)来表示液体抵抗压
缩能力的大小。液压油在正常工作温度范围内，K值会有5%～25%的变化。 压力增大，K值也增大，但这种变化不呈线性关系。当压力高于3.0 MPa时， K值基本上不再增大。 液压油中如混有空气时，K值将大大减小。在常温
第2章 液压油及液压、流体力学基础
2.2.2 液体静力学基本方程式
液压第2章+液压油与液压流体力学基础
二. 连续性方程
Continuity Equation
恒定流动的通流截面面积分别为A1和A2，液体密度 和平均流速分别为ρ1 、v1和ρ2、v2，则根据质量守恒 定律，在单位时间内流过两个断面的液体质量相等， 即 ρ1v1A1=ρ2v2A2
Sunday, May 05, 2013
当忽略液体的可压缩性时，ρ1=ρ2 则得 v1A1=v2A2 或写成 q =vA=常数 这就是液流的连续性方程。
m V
Sunday, May 05, 2013
二.液体的可压缩性
★ 液体的可压缩性
★ 体积压缩系数 k
Compressibility
液体受压从而使体积减小的性质 体积为V 的液体，当压力增大Δp时 体积减小ΔV 则液体在单位压力变化下的体积相对变化量 1 V k p V
Sunday, May 05, 2013
水力半径大意味着液流和管壁的接触周长短，管 壁对液流的阻力小，通流能力大。
同样的通流面积下，圆管的水力半径最大，通 流能力最大。
Sunday, May 05, 2013
(4) 不同通流截面的临界雷诺数 • 金属圆管 2000~2320 • 滑阀阀口 260
• 锥阀阀口 20~100
Sunday, May 05, 2013
Sunday, May 05, 2013
2.流线、流管、流束、通流截面
• 流线 是某一瞬间液流中一条条标志其质点 运动状态的曲线，在流线上各点的瞬 时液流方向与该点的切线方向重合
Sunday, May 05, 2013
流管 在流场内作一条封闭曲线，通过该曲线的 所有流线所构成的管状表面称为流管。
一.基本概念 1.理想液体、恒定流动、一维流动
第二章 液压油与液压流体力学基础
第二章液压油与液压流体力学基础2.1重点、难点分析本章是液压与气压传动课程的理论基础。
其主要内容包括：一种介质、两项参数、三个方程、三种现象。
一种介质就是液压油的性质及其选用；两个参数就是压力和流量的相关概念；三个方程就是连续性方程、伯努利方程、动量方程；三种现象就是液体流态、液压冲击、空穴现象的形态及其判别。
在上述内容中重点内容为：液压油的粘性和粘度；液体压力的相关概念如压力的表达、压力的分布、压力的传递、压力的损失；流量的相关概念如：流量的计算、小孔流量、缝隙流量；三个方程的内涵与应用。
其中，液压油的粘度与粘性、压力相关概念、伯努利方程的含义与应用、小孔流量的分析是本章重点的重点也是本章的难点。
1．液压油的粘性是液体流动时由于内摩擦阻力而阻碍液层间相对运动的性质，粘度是粘性的度量。
液压油的粘度分为动力粘度、运动粘度和相对粘度。
动力粘度描述了牛顿液体的内摩擦应力与速度梯度间的关系，物理意义明确但是难以实际测量；运动粘度是动力粘度与密度的比值，国产油的标号就是用运动粘度的平均厘斯值的表达，实用性强，直接测量难；相对粘度就是实测粘度，其中恩氏粘度就是用恩氏粘度计测量油液与对比液体流经粘度计小孔时间参数的比值，直观性强，物理意义明确，操作简便。
在一般情况下，动力粘度用作粘度的定义，运动粘度用作油品的标号，相对粘度用作粘度的测量。
三者的换算关系可以用教材中所提供的公式解算，也可通过关手册所提供的线图查取。
影响粘度的因素主要有温度和压力，其中温度的影响较大。
在选用液压油时，除考虑环境因素和设备载荷性质外，主要分析元件的运动速度、精度以及温度变化等因素的影响。
2．液压系统中的压力就是物理学中的压强，压力分静止液体的压力和流动液体的压力两种；按参照基准不同，压力表达为绝对压力、表压力和真空度；在液压系统中，压力的大小取决于负载（广义负载）；压力的传递遵循帕斯卡原理，对于静止液体压力的变化量等值传递，对于流动液体压力传递时要考虑到压力损失的因素；压力分布的规律就是伯努利方程在静止液体内的一种表述形式。
液压与气压传动第二章液压油与液压流体力学基础
ν=μ/ρ 运动粘度的单位为m2/s。 (3)恩氏粘度°E 相对粘度又称条件粘度，它是按一定的测量条件制定的。 根据测量的方法不同，可分为恩氏粘度°E、赛氏粘度SSU、 雷氏粘度Re等。
我国和德国等国家采用恩氏粘度。
2006-9-2
6
(4)温度对粘度的影响 液压油的粘度对温度变化十分敏感。温度升高时，粘度下 降。在液压技术中，希望工作液体的粘度随温度变化越小越 好。 粘度随温度变化特性，可以用粘度－温度曲线表示。
(1)油箱中的液面应保持一定高度； (2)正常工作时油箱的温升不应超过液压油所允许的范围，
一般不得超过65℃； (3)为防止系统中进入空气，要做到： ✓ 所有回油管都在油箱液面以下； ✓ 管口切成斜断面；
✓ 油泵吸油管应严格密封；
✓ 油泵吸油高度应尽可能小些，以减少油泵吸油阻力；可 能情况下，应在系统最高点设置放气阀；
洁净液压油
液压油
含水液压油
水一二元醇液压油乳化液 Nhomakorabea油包水 水包油
合成液压油
磷酸脂基液压油 合成液压油(如硅酮，卤化物等)
2006-9-2
9
5.液压油的使用要求
(1)适当的粘度：过大，造成水力损失增加，效率低；粘度小， 漏失大，容积效率低。
选择液压油还与具体使用条件有关。如夏天，粘度要大些， 冬天则选用粘度小；南方，用高号液压油，北方则选用低号 液压油。
(3)根据液压系统的工作压力、环境温度及工作部件的运动速 度确定液压油的粘度后，确定油的具体牌号。工作压力、环 境温度高，而控制的工作部件运动速度低时，为了减少泄露， 宜采用粘度较高的液压油，反之，则采用粘度较低的液压油。
总的来说，应尽量选用较好的液压油。
2006-9-2
我国和德国等国家采用恩氏粘度。
2006-9-2
6
(4)温度对粘度的影响 液压油的粘度对温度变化十分敏感。温度升高时，粘度下 降。在液压技术中，希望工作液体的粘度随温度变化越小越 好。 粘度随温度变化特性，可以用粘度－温度曲线表示。
(1)油箱中的液面应保持一定高度； (2)正常工作时油箱的温升不应超过液压油所允许的范围，
一般不得超过65℃； (3)为防止系统中进入空气，要做到： ✓ 所有回油管都在油箱液面以下； ✓ 管口切成斜断面；
✓ 油泵吸油管应严格密封；
✓ 油泵吸油高度应尽可能小些，以减少油泵吸油阻力；可 能情况下，应在系统最高点设置放气阀；
洁净液压油
液压油
含水液压油
水一二元醇液压油乳化液 Nhomakorabea油包水 水包油
合成液压油
磷酸脂基液压油 合成液压油(如硅酮，卤化物等)
2006-9-2
9
5.液压油的使用要求
(1)适当的粘度：过大，造成水力损失增加，效率低；粘度小， 漏失大，容积效率低。
选择液压油还与具体使用条件有关。如夏天，粘度要大些， 冬天则选用粘度小；南方，用高号液压油，北方则选用低号 液压油。
(3)根据液压系统的工作压力、环境温度及工作部件的运动速 度确定液压油的粘度后，确定油的具体牌号。工作压力、环 境温度高，而控制的工作部件运动速度低时，为了减少泄露， 宜采用粘度较高的液压油，反之，则采用粘度较低的液压油。
总的来说，应尽量选用较好的液压油。
2006-9-2
第2章 液压油与液压流体力学基础
2).单位 2 国际单位制（SI） 1N/m =1Pa 106Pa=1Mpa 国际常用单位 1bar=105Pa 工程单位 1at（工程大气压）=1kgf/cm2 =9.8×104Pa≈1bar 1mH2O（米水柱）=9.8×103Pa 1mmHg（毫米汞柱）=1.33×102Pa
二. 压力的产生、传递和形成
1、
2油液占
体积百分数 系数c的数值:
a(%) b(%) c
与a、b有关的实验系数
10 90 6.7
20 30 40 50 60 70 80 80 70 60 50 40 30 20 13.1 17.9 22.1 25.5 27.9 28.2 25
90 10 17
4. 粘度与温度的关系
温度对油液粘度影响很大，油温升高，粘度显著下降 粘度对系统性能(如功耗和泄漏等)影响很大，因此希望 粘度随温度变化小－粘温性(图2-3)好。 粘温性图中，曲线斜率越小，粘温性越好
du A dy
单位：
Ff
牛顿液体内摩擦定律
du/dy一定时， 比例系数ε大，τ大 ε小，τ小
du dy
Pas
SI制
C.G.S.制 P（泊） 1P(泊)＝1dyns/cm2＝100cP(厘泊) 1Pas＝10P＝1000cP
2) 运动粘度υ
定义 单位
(4).按液压泵类型
泵类型
叶 工作压力 片 <=7MPa 泵 工作压力 >7MPa
工作温度 5-40°C 30~50
50~70
工作温度 40-80°C 25~44
35~55
齿轮泵
轴向柱塞泵 径向柱塞泵
30~70
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大气压力小的那部分数值叫做真空度。
2020年6月6日星期六
液压传动
绝对压力=大气压力+相对压力 真空度=大气压力-绝对压力
压力的常用单位为Pa（帕，N/㎡）、MPa（兆帕，N/ ㎜²），bar（巴）
常用压力单位之间的换算关系为：1MPa=106 Pa， 1bar=105 Pa。
2020年6月6日星期六
相等。
2020年6月6日星期六
液压传动
二、重力作用下静止液体中的压力分布
pA p0A ghA
p p0 gh
(2 14)
2020年6月6日星期六
液压传动
重力作用下的静止液体，其压力分布有如下特征： ⑴静止液体内任一点处的压力都由两部分组成：一部
分是液面上的压力po，另一部分是该点以上液体自重 所形成的压力，即ρg与该点离液面深度h的乘积。当液 面上只受大气压力pa作用时，则液体内任一点处的压 力为：
合成型
液压传动
磷酸脂液 水—乙二醇液
2020年6月6日星期六
液压传动
2、液压油的选用 （1）根据液压系统的环境与工作条件选用合适的液压
油类型 （2）确定牌号即粘度等级
2020年6月6日星期六
液压传动
考虑： a.系统的工作压力 压力高→粘度大，以减少泄漏 b.环境温度 温度高→粘度大 c.运动速度 速度高→粘度低，以减少摩擦损失
起来使用，这就是调合油。调合油的粘度可用下列 经验公式计算：
E aE1 bE2 c(E1 E2 ) 100
2020年6月6日星期六
液压传动
式中 ºE1、ºE2 ——混合前两种油液的粘度，取 ºE1＞ºE2；
ºE ——混合后的调合油粘度；
a、b——参与调合的两种油液所占的百分数（a+ b=100）；
单位体积液体的质量称为液体的密度，通常用“ρ”表
示 m (kg/ m3)
V
式中：V——液体的体积，单位为m3；
m——液体的质量，单位为kg。
2020年6月6日星期六
液压传动
二、液体的可压缩性
液体受压力作用而使体积减小的性质称为液体的可
压缩性。通常用体积压缩系数来表示：
k 1 V
p V
相对粘度又叫条件粘度，它是采用特定的粘度计 在规定的条件下测量出来的的粘度。由于测量条件不 同，各国所用的相对粘度也不同。中国、德国和俄罗 斯等一些国家采用恩氏粘度，美国用赛氏粘度，英国 用雷氏粘度。
2020年6月6日星期六
液压传动
恩氏粘度用恩氏粘度计测定，即将200 ml被测液体装 入恩氏粘度计中，在某一温度下，测出液体经容器底 部直径为φ2.8㎜小孔流尽所需的时间t1，与同体积的蒸 馏水在20℃时流过同一小孔所需的时间t2（通常t2=52s） 的比值，便是被测液体在这一温度时的恩氏粘度。
式中k——液体的体积压缩系数；
V——液体的体积；
ΔV——体积变化量；
Δp——压力增量。
2020年6月6日星期六
液压传动
k的倒数称为液体的体积弹性模量，以K表示 ：
K 1 Vp k V
纯净液压油的体积弹性模量K=（1.4～2.0）×109Pa， 常用等效体积弹性模量K′表示，K′=（0.7～1.4）
dFx=dFcosθ=pdAcosθ=p lrcosθdθ
Fx
2
dFx
2
plr cosd2 plrpAx22
2
plr cosd
2 plr
pAx
2
2020年6月6日星期六
液压传动
曲面在某一方向上所受的液压力，等于曲面在该方向的投 影面积和液体压力的乘积。 §2-3 液体动力学基础 本节主要讨论液体动力学的基本概念，三个基本方
程——连续性方程、伯努利方程和动量方程。 一、基本概念 1.理想液体、恒定流动、一维流动 理想液体：一种假想的既无粘性又不可压缩的液体。
2020年6月6日星期六
液压传动
恒定流动：液体流动时，液体中任一点处的压力、速 度和密度等参数都不随时间而变化。 （或称定常流动、 非时变流动）
反之，只要压力、速度或密度中有一个参数随时间变 化，就称非恒定流动（或称非定常流动、时变流动）。
液压传动
第二章 液压油与液压流体力学基础
液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的，因 此，了解液体的物理性质，掌握液体在静止和运动过 程中的基本力学规律，对于正确理解液压传动的基本 原理，合理设计和使用液压系统都是非常必要的。
2020年6月6日星期六
液压传动
§2-1 液体的物理性质
一、液体的密度
液压传动
§2-2静止液体力学
一、液体的压力 液体单位面积上所受的法向力，称为压力，以p表示，
单位Pa、Mpa
F p lim
A0 A
静止液体的压力称为静压力。
(2 13)
2020年6月6日星期六
液压传动
特点： （1）液体的压力沿内法线方向作用于承压面上； （2）静止液体内任一点的压力，在各个方向上都
×109Pa
2020年6月6日星期六
液压传动
K
Vp V
VF A 2 l
液压弹簧刚度
F p A A2
Kh l
l
K V
(2 4)
2020年6月6日星期六
液压传动
三、液体的粘性
1、粘性的意义 液体在外力作用下流动时，
液体分子间的内聚力会阻 碍其分子的相对运动，即 具有一定的内摩擦力，这
Et
t1 t2
2020年6月6日星期六
液压传动
恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系式为：
7.31E
6.31 E
(2 9)
上式中ν的单位是mm2/s（cst）。
⑷调合油的粘度
选择合适粘度的液压油，对液压系统的工作性能起 着重要的作用。当能得到的液压油的粘度不合要求
时，可把两种不同粘度的液压油按适当的比例混合
三、伯努利方程
1、理想液体微小流束的伯努利方程
2020年6月6日星期六
液压传动
2020年6月6日星期六
液压传动
⑴外力对液体所作的功
W=p1dA1ds1-p2dA2ds2
= p1dA1 u 1 dt -p2dA2 u 2 dt 由连续性方程：dA1 u 1 =dA2 u 2=dq 代入得：W= dqdt(p1-p2) (2)液体机械能的变化
4.层流、紊流、雷诺数
液流是分层的，层 与层之间互不干扰， 液体的这种流动状 态称为层流
液流不分层，处于 紊乱状态，称为紊 流
雷诺数Re
Re d
2020年6月6日星期六
液压传动
对通流截面相同的管道来说，若液流的雷诺数Re相同， 它的流动状态就相同。
液流由层流转变为紊流时的雷诺数和由紊流转变为层 流时的雷诺数是不同的，后者的数值较前者小，所以 一般都用后者作为判断液流状态的依据，称为临界雷 诺数，记作Rec。当液流的实际雷诺数Re小于临界雷诺 数Rec时，为层流；反之，为紊流。
长。
2020年6月6日星期六
液压传动
二、连续性方程
ρ1v1A1=ρ2v2A2
当忽略液体的可压缩性时，ρ1=ρ2，则得
v1A1=v2A2
或写成 q =vA=常数
这就是液流的连续性方程。
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液压传动
2020年6月6日星期六
结论：
液压传动
在密闭管路内作恒定流动的理想液体，不管平均流速 和通流截面沿流程怎样变化，流过各个截面的流量是 不变的。
p pa gh
2020年6月6日星期六
液压传动
⑵静止液体内的压力随液体深度变化呈直线规律分布。 ⑶离液面深度相同的各点组成了等压面，此等压面为
一水平面。 三、压力的表示方法和单位 根据度量基准的不同，液体压力分为绝对压力和相对
压力两种。 如果液体中某点的绝对压力小于大气压力，这时，比
4、粘度与温度的关系
油液的粘度对温度的变化极为敏感，温度升高， 油的粘度即显著降低。油的粘度随温度变化的性 质称粘温特性。
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四、其它性质
液压传动
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、介电性、相容性、纯洁性
2020年6月6日星期六
液压传动
2、污染的原因
（1）残留物的污染
液压元件内残留物
（2）侵入物的污染
环境侵入
（3）生成物的污染
金属微粒、密封件磨损、液压油变质等。
2020年6月6日星期六
液压传动
3、污染的控制 （1）消除残留物的污染 （2）力求减少外来污染 （3）滤除系统产生的杂质 （4）定期检查更换液压油
2020年6月6日星期六
时，流动液层间单位面积上的内摩擦力。单位为：
N·s/㎡或Pa·s
⑵运动粘度ν 度，用ν表示
动力粘度与该液体密度的比值叫运动粘
单位：㎡/s
1㎡/s=104㎝2/s =104 斯 （ St ） =106mm2/s =106 厘 斯 （cSt）
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液压传动
液压油牌号，常用它在某一温度下的运动粘度平均 值来表示，如N32号液压油，就是指这种液压油在 40℃时运动粘度的平均值为32mm2/s（cSt）。旧牌号 20号液压油是指这种液压油在50℃时的运动粘度平均 值为20mm2/s（cSt）。 ⑶相对粘度
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液压传动
六、液压油的污染及控制
1、污染的危害 （1）堵塞 （2）加速液压元件的磨损，擦伤密封件，造成泄漏增
加 （3）水分和空气的混入会降低液压油的润滑能力，并
使其变质，产生气蚀，使液压元件加速损坏，使液压 系统出现振动、噪音、爬行等现象。
2020年6月6日星期六
2020年6月6日星期六
液压传动
绝对压力=大气压力+相对压力 真空度=大气压力-绝对压力
压力的常用单位为Pa（帕，N/㎡）、MPa（兆帕，N/ ㎜²），bar（巴）
常用压力单位之间的换算关系为：1MPa=106 Pa， 1bar=105 Pa。
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相等。
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液压传动
二、重力作用下静止液体中的压力分布
pA p0A ghA
p p0 gh
(2 14)
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液压传动
重力作用下的静止液体，其压力分布有如下特征： ⑴静止液体内任一点处的压力都由两部分组成：一部
分是液面上的压力po，另一部分是该点以上液体自重 所形成的压力，即ρg与该点离液面深度h的乘积。当液 面上只受大气压力pa作用时，则液体内任一点处的压 力为：
合成型
液压传动
磷酸脂液 水—乙二醇液
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液压传动
2、液压油的选用 （1）根据液压系统的环境与工作条件选用合适的液压
油类型 （2）确定牌号即粘度等级
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液压传动
考虑： a.系统的工作压力 压力高→粘度大，以减少泄漏 b.环境温度 温度高→粘度大 c.运动速度 速度高→粘度低，以减少摩擦损失
起来使用，这就是调合油。调合油的粘度可用下列 经验公式计算：
E aE1 bE2 c(E1 E2 ) 100
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液压传动
式中 ºE1、ºE2 ——混合前两种油液的粘度，取 ºE1＞ºE2；
ºE ——混合后的调合油粘度；
a、b——参与调合的两种油液所占的百分数（a+ b=100）；
单位体积液体的质量称为液体的密度，通常用“ρ”表
示 m (kg/ m3)
V
式中：V——液体的体积，单位为m3；
m——液体的质量，单位为kg。
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液压传动
二、液体的可压缩性
液体受压力作用而使体积减小的性质称为液体的可
压缩性。通常用体积压缩系数来表示：
k 1 V
p V
相对粘度又叫条件粘度，它是采用特定的粘度计 在规定的条件下测量出来的的粘度。由于测量条件不 同，各国所用的相对粘度也不同。中国、德国和俄罗 斯等一些国家采用恩氏粘度，美国用赛氏粘度，英国 用雷氏粘度。
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液压传动
恩氏粘度用恩氏粘度计测定，即将200 ml被测液体装 入恩氏粘度计中，在某一温度下，测出液体经容器底 部直径为φ2.8㎜小孔流尽所需的时间t1，与同体积的蒸 馏水在20℃时流过同一小孔所需的时间t2（通常t2=52s） 的比值，便是被测液体在这一温度时的恩氏粘度。
式中k——液体的体积压缩系数；
V——液体的体积；
ΔV——体积变化量；
Δp——压力增量。
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液压传动
k的倒数称为液体的体积弹性模量，以K表示 ：
K 1 Vp k V
纯净液压油的体积弹性模量K=（1.4～2.0）×109Pa， 常用等效体积弹性模量K′表示，K′=（0.7～1.4）
dFx=dFcosθ=pdAcosθ=p lrcosθdθ
Fx
2
dFx
2
plr cosd2 plrpAx22
2
plr cosd
2 plr
pAx
2
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液压传动
曲面在某一方向上所受的液压力，等于曲面在该方向的投 影面积和液体压力的乘积。 §2-3 液体动力学基础 本节主要讨论液体动力学的基本概念，三个基本方
程——连续性方程、伯努利方程和动量方程。 一、基本概念 1.理想液体、恒定流动、一维流动 理想液体：一种假想的既无粘性又不可压缩的液体。
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液压传动
恒定流动：液体流动时，液体中任一点处的压力、速 度和密度等参数都不随时间而变化。 （或称定常流动、 非时变流动）
反之，只要压力、速度或密度中有一个参数随时间变 化，就称非恒定流动（或称非定常流动、时变流动）。
液压传动
第二章 液压油与液压流体力学基础
液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的，因 此，了解液体的物理性质，掌握液体在静止和运动过 程中的基本力学规律，对于正确理解液压传动的基本 原理，合理设计和使用液压系统都是非常必要的。
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液压传动
§2-1 液体的物理性质
一、液体的密度
液压传动
§2-2静止液体力学
一、液体的压力 液体单位面积上所受的法向力，称为压力，以p表示，
单位Pa、Mpa
F p lim
A0 A
静止液体的压力称为静压力。
(2 13)
2020年6月6日星期六
液压传动
特点： （1）液体的压力沿内法线方向作用于承压面上； （2）静止液体内任一点的压力，在各个方向上都
×109Pa
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液压传动
K
Vp V
VF A 2 l
液压弹簧刚度
F p A A2
Kh l
l
K V
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液压传动
三、液体的粘性
1、粘性的意义 液体在外力作用下流动时，
液体分子间的内聚力会阻 碍其分子的相对运动，即 具有一定的内摩擦力，这
Et
t1 t2
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恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系式为：
7.31E
6.31 E
(2 9)
上式中ν的单位是mm2/s（cst）。
⑷调合油的粘度
选择合适粘度的液压油，对液压系统的工作性能起 着重要的作用。当能得到的液压油的粘度不合要求
时，可把两种不同粘度的液压油按适当的比例混合
三、伯努利方程
1、理想液体微小流束的伯努利方程
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液压传动
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⑴外力对液体所作的功
W=p1dA1ds1-p2dA2ds2
= p1dA1 u 1 dt -p2dA2 u 2 dt 由连续性方程：dA1 u 1 =dA2 u 2=dq 代入得：W= dqdt(p1-p2) (2)液体机械能的变化
4.层流、紊流、雷诺数
液流是分层的，层 与层之间互不干扰， 液体的这种流动状 态称为层流
液流不分层，处于 紊乱状态，称为紊 流
雷诺数Re
Re d
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对通流截面相同的管道来说，若液流的雷诺数Re相同， 它的流动状态就相同。
液流由层流转变为紊流时的雷诺数和由紊流转变为层 流时的雷诺数是不同的，后者的数值较前者小，所以 一般都用后者作为判断液流状态的依据，称为临界雷 诺数，记作Rec。当液流的实际雷诺数Re小于临界雷诺 数Rec时，为层流；反之，为紊流。
长。
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二、连续性方程
ρ1v1A1=ρ2v2A2
当忽略液体的可压缩性时，ρ1=ρ2，则得
v1A1=v2A2
或写成 q =vA=常数
这就是液流的连续性方程。
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结论：
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在密闭管路内作恒定流动的理想液体，不管平均流速 和通流截面沿流程怎样变化，流过各个截面的流量是 不变的。
p pa gh
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⑵静止液体内的压力随液体深度变化呈直线规律分布。 ⑶离液面深度相同的各点组成了等压面，此等压面为
一水平面。 三、压力的表示方法和单位 根据度量基准的不同，液体压力分为绝对压力和相对
压力两种。 如果液体中某点的绝对压力小于大气压力，这时，比
4、粘度与温度的关系
油液的粘度对温度的变化极为敏感，温度升高， 油的粘度即显著降低。油的粘度随温度变化的性 质称粘温特性。
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四、其它性质
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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、介电性、相容性、纯洁性
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2、污染的原因
（1）残留物的污染
液压元件内残留物
（2）侵入物的污染
环境侵入
（3）生成物的污染
金属微粒、密封件磨损、液压油变质等。
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3、污染的控制 （1）消除残留物的污染 （2）力求减少外来污染 （3）滤除系统产生的杂质 （4）定期检查更换液压油
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时，流动液层间单位面积上的内摩擦力。单位为：
N·s/㎡或Pa·s
⑵运动粘度ν 度，用ν表示
动力粘度与该液体密度的比值叫运动粘
单位：㎡/s
1㎡/s=104㎝2/s =104 斯 （ St ） =106mm2/s =106 厘 斯 （cSt）
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液压油牌号，常用它在某一温度下的运动粘度平均 值来表示，如N32号液压油，就是指这种液压油在 40℃时运动粘度的平均值为32mm2/s（cSt）。旧牌号 20号液压油是指这种液压油在50℃时的运动粘度平均 值为20mm2/s（cSt）。 ⑶相对粘度
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六、液压油的污染及控制
1、污染的危害 （1）堵塞 （2）加速液压元件的磨损，擦伤密封件，造成泄漏增
加 （3）水分和空气的混入会降低液压油的润滑能力，并
使其变质，产生气蚀，使液压元件加速损坏，使液压 系统出现振动、噪音、爬行等现象。
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