液压流体力学基础 (2)优秀课件
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1.L-HL22是什么意思？2.两种流体的黏度比较用哪一 种黏度？
（3）相对黏度（条件黏度） 动力黏度和运动黏度难以直接测量，因此在工程
上常常使用相对黏度。
相对黏度又称为条件黏度，它是采用特定的黏度计 在规定的条件下测量出来的黏度。
我国采用的相对黏度为恩氏黏度E。 恩氏黏度由恩氏黏度计测出。
用木塞堵住锥形 短管
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。
1、 密度
单位体积液体内所含有的质量，以 表示
m
V
说明：密度是液压油的一个重要物理参数，随 着液压油温度和压力的变化，其密度也会发生 变化，但这种变化量通常很小，可以忽略不加， 故实际应用中可认为液压油密度不受温度和压 力变化的影响。
➢ 对人体无害，对环境污染小，价格便宜无毒
2、选用
1.工作机械的特点（伺服系统、精密机械选低粘度） 2.液压泵的类型（低压系统可以选用HL油，中高压系统 用HM油） 3.系统工作压力（5Mpa-40Mpa,控制泄漏） 4.环境温度（温度高，选高粘度） 5.运动速度（速度高，选低粘度） 6.选择液压油品种（机械油、普通液压油、低温液压油 、抗燃液压油、抗磨液压油）
液压油对温度的变化很敏感，当温度升高时，黏度显著降低，这一特性 称为液体的黏―温特性。黏―温特性常用黏―温特性曲线和粘度指数Ⅵ 来表示.
黏度指数高， 黏度随温度 变化小黏温 特性好
4. 抗燃性
➢ 闪点——指在此温度下，液体能产生足够的蒸汽，在 特定条件下以一个微小的火焰接近它们时，在油液表 面上的任何一点都会出现火焰闪光的现象。
液压流体力学基础 (2)优 秀课件
第一节 液压油的主要性质及选用
一、液压油的主要性质
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。
将220cm2的被测液 体注入贮液罐
将水箱中的水加热
迅速拔起塞杆，使 被测液体从锥形短 管流入长颈瓶
(一般，水等液体要求 保持在20℃，润滑油 50℃，燃料油80℃)
再用同样的步骤记下200cm2蒸馏水在同样温度下流经锥形
短管所需的时间t0 (约51秒)
被测液体在规定温度下的恩氏粘度为：
0Et
t t0
即：动力黏度、运动黏度和相对黏度。
（1）动力黏度（绝对黏度）μ（缪）
Ff du
A dy
来自百度文库
du / dy
单位：(Pa•s)（帕•秒），或者N.s/m2 。
物理意义：液体在单位速度梯度下流动时，接触液体层 间单位面积上的内摩擦力。
（2）运动黏度ν（纽）
定义：液体的动力黏度μ与其密度 的比值被称为液体的
❖ 液压工作介质的污染
液压工作介质被污染指的是介质中混入了微小固体颗 粒及胶状生成物、空气、氯和水分等杂质的情况。
❖ 油液污染的原因及其控制措施 原因：残留物的污染 周围环境中污染物的侵入 生成物污染 控制：减少外来的污染 滤除系统产生的杂质 定期检查更换液压油液
练习题
1.我国油液牌号与40℃时的平均粘度有关系， 如油的密度ρ＝900kg／m3，试回答以下几个 问题：
一般液压油的密度为900kg/m3
2、 液体的可压缩性
（1）定义
•液体受压后体积缩小的性质
（2）表示方法
•压缩性系数
受压液体在变化单位压力时引起的液体体积的相对变化量
液压油液体积 V 0 、压力增加 p 、体积增量 V ，定义体积 压缩系数为： 1 V
p V0
•容积弹性模量
液体的压缩性系数的倒数
运动黏度。
单位：m2/s，（米2/秒）或 mm2/s 。1 m2/s=106 mm2/s
液体的运动黏度没有明确的物理意义，但它在工程 实际中经常用到。
我国液压油的牌号就是用它在温度为40℃时的运动 黏度平均值来表示的。例如N32号液压油，就是指这种 油在40℃时的运动黏度平均值为32 mm2/s。
牛顿内摩擦定律
提问：液体静止时， 力和黏度是多少？
实验表明，液体流动时相邻液
层间的内摩擦力Ff与液层接触 面积A和液层间的速度梯度 du/dy成正比，即：
Ff
A du dy
式中：μ是衡量液体黏性的 比例系数，称为绝对黏度。
剪切应力τ：
Ff du
A dy
2）液体的黏度 液体黏性的大小用黏度来表示。常用的黏度有三种，
1p
V0 V
影响因素：
T K 可压缩 容易性 被压缩
pK 可压缩 不性 易被压缩
说明：压力增大时， K值增大，但这种变化 不呈线性关系．当p＞3MPa时，K值基本上 不再增大。液压油液中如混有气泡时， K值 将大大减小。
3、 液体的黏性
1）黏性的意义 定义：液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力 阻碍其分子间的相对运动而产生一种内摩擦力的 现象称为液体的黏性。
1) 30号机油的平均运动粘度为( )m2／s； 2）30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s； ３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所 呈现的粘性哪个大？
二、液压油的分类
三、液压油的选择
1、液压油的使用要求
➢ 粘温特性好 ➢ 有良好的润滑性 ➢ 成分要纯净 ➢ 对热、氧化水解都有良好的化学稳定性，使用寿命长 ➢ 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） ➢ 抗泡沫性和抗乳化性好，防锈性好 ➢ 材料相容性好，腐蚀性小
0.02t
求得了恩氏粘度oEt后，可由下面的半经验公式求
出被测液体的运动粘度：
1.30Et 3.2
(80Et 8.64/0Et )mm2 / s
0Et 3.2
(7.60Et 4/0Et )mm2 / s
工作介质的黏度变化直接影响液压系统的工作性能，
3） 黏温特性 因此黏度随温度的变化越小越好。
➢ 着火点——油液所达到的某一温度，在该温度下油液 能连续燃烧5S。
➢ 自燃着火点——油液在该温度下会自动着火。
5. 油液的机械稳定性 指液体在长时间的高压作用（主要是挤压作用）下，
保持其原有的物理性质的能力。 液压油应具有良好的机械稳定性。
6. 油液的化学安定性 指液体抗氧化的能力。 液压油应具有良好的化学稳定性，并且不含杂质。
（3）相对黏度（条件黏度） 动力黏度和运动黏度难以直接测量，因此在工程
上常常使用相对黏度。
相对黏度又称为条件黏度，它是采用特定的黏度计 在规定的条件下测量出来的黏度。
我国采用的相对黏度为恩氏黏度E。 恩氏黏度由恩氏黏度计测出。
用木塞堵住锥形 短管
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。
1、 密度
单位体积液体内所含有的质量，以 表示
m
V
说明：密度是液压油的一个重要物理参数，随 着液压油温度和压力的变化，其密度也会发生 变化，但这种变化量通常很小，可以忽略不加， 故实际应用中可认为液压油密度不受温度和压 力变化的影响。
➢ 对人体无害，对环境污染小，价格便宜无毒
2、选用
1.工作机械的特点（伺服系统、精密机械选低粘度） 2.液压泵的类型（低压系统可以选用HL油，中高压系统 用HM油） 3.系统工作压力（5Mpa-40Mpa,控制泄漏） 4.环境温度（温度高，选高粘度） 5.运动速度（速度高，选低粘度） 6.选择液压油品种（机械油、普通液压油、低温液压油 、抗燃液压油、抗磨液压油）
液压油对温度的变化很敏感，当温度升高时，黏度显著降低，这一特性 称为液体的黏―温特性。黏―温特性常用黏―温特性曲线和粘度指数Ⅵ 来表示.
黏度指数高， 黏度随温度 变化小黏温 特性好
4. 抗燃性
➢ 闪点——指在此温度下，液体能产生足够的蒸汽，在 特定条件下以一个微小的火焰接近它们时，在油液表 面上的任何一点都会出现火焰闪光的现象。
液压流体力学基础 (2)优 秀课件
第一节 液压油的主要性质及选用
一、液压油的主要性质
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。
将220cm2的被测液 体注入贮液罐
将水箱中的水加热
迅速拔起塞杆，使 被测液体从锥形短 管流入长颈瓶
(一般，水等液体要求 保持在20℃，润滑油 50℃，燃料油80℃)
再用同样的步骤记下200cm2蒸馏水在同样温度下流经锥形
短管所需的时间t0 (约51秒)
被测液体在规定温度下的恩氏粘度为：
0Et
t t0
即：动力黏度、运动黏度和相对黏度。
（1）动力黏度（绝对黏度）μ（缪）
Ff du
A dy
来自百度文库
du / dy
单位：(Pa•s)（帕•秒），或者N.s/m2 。
物理意义：液体在单位速度梯度下流动时，接触液体层 间单位面积上的内摩擦力。
（2）运动黏度ν（纽）
定义：液体的动力黏度μ与其密度 的比值被称为液体的
❖ 液压工作介质的污染
液压工作介质被污染指的是介质中混入了微小固体颗 粒及胶状生成物、空气、氯和水分等杂质的情况。
❖ 油液污染的原因及其控制措施 原因：残留物的污染 周围环境中污染物的侵入 生成物污染 控制：减少外来的污染 滤除系统产生的杂质 定期检查更换液压油液
练习题
1.我国油液牌号与40℃时的平均粘度有关系， 如油的密度ρ＝900kg／m3，试回答以下几个 问题：
一般液压油的密度为900kg/m3
2、 液体的可压缩性
（1）定义
•液体受压后体积缩小的性质
（2）表示方法
•压缩性系数
受压液体在变化单位压力时引起的液体体积的相对变化量
液压油液体积 V 0 、压力增加 p 、体积增量 V ，定义体积 压缩系数为： 1 V
p V0
•容积弹性模量
液体的压缩性系数的倒数
运动黏度。
单位：m2/s，（米2/秒）或 mm2/s 。1 m2/s=106 mm2/s
液体的运动黏度没有明确的物理意义，但它在工程 实际中经常用到。
我国液压油的牌号就是用它在温度为40℃时的运动 黏度平均值来表示的。例如N32号液压油，就是指这种 油在40℃时的运动黏度平均值为32 mm2/s。
牛顿内摩擦定律
提问：液体静止时， 力和黏度是多少？
实验表明，液体流动时相邻液
层间的内摩擦力Ff与液层接触 面积A和液层间的速度梯度 du/dy成正比，即：
Ff
A du dy
式中：μ是衡量液体黏性的 比例系数，称为绝对黏度。
剪切应力τ：
Ff du
A dy
2）液体的黏度 液体黏性的大小用黏度来表示。常用的黏度有三种，
1p
V0 V
影响因素：
T K 可压缩 容易性 被压缩
pK 可压缩 不性 易被压缩
说明：压力增大时， K值增大，但这种变化 不呈线性关系．当p＞3MPa时，K值基本上 不再增大。液压油液中如混有气泡时， K值 将大大减小。
3、 液体的黏性
1）黏性的意义 定义：液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力 阻碍其分子间的相对运动而产生一种内摩擦力的 现象称为液体的黏性。
1) 30号机油的平均运动粘度为( )m2／s； 2）30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s； ３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所 呈现的粘性哪个大？
二、液压油的分类
三、液压油的选择
1、液压油的使用要求
➢ 粘温特性好 ➢ 有良好的润滑性 ➢ 成分要纯净 ➢ 对热、氧化水解都有良好的化学稳定性，使用寿命长 ➢ 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） ➢ 抗泡沫性和抗乳化性好，防锈性好 ➢ 材料相容性好，腐蚀性小
0.02t
求得了恩氏粘度oEt后，可由下面的半经验公式求
出被测液体的运动粘度：
1.30Et 3.2
(80Et 8.64/0Et )mm2 / s
0Et 3.2
(7.60Et 4/0Et )mm2 / s
工作介质的黏度变化直接影响液压系统的工作性能，
3） 黏温特性 因此黏度随温度的变化越小越好。
➢ 着火点——油液所达到的某一温度，在该温度下油液 能连续燃烧5S。
➢ 自燃着火点——油液在该温度下会自动着火。
5. 油液的机械稳定性 指液体在长时间的高压作用（主要是挤压作用）下，
保持其原有的物理性质的能力。 液压油应具有良好的机械稳定性。
6. 油液的化学安定性 指液体抗氧化的能力。 液压油应具有良好的化学稳定性，并且不含杂质。