1、1液压流体力学基础液压流体力学基础1.1 液压油液压油 1.2 液体静力学液体静力学2问题问题:液压传动为什么用油不用水液压传动为什么用油不用水?3目的任务目的任务1.了解油液性质、静压特性、方程、传递规律了解油液性质、静压特性、方程、传递规律 2.掌握静力学基本方程、压力表达掌握静力学基本方程、压力表达 式和结论式和结论 重点难点重点难点 1.液压油的粘性和粘度液压油的粘性和粘度2.粘温特性粘温特性3.静压特性静压特性4.压力形成压力形成5.静力学基本方程静力学基本方程4问题问题?1、液压传动的工作原理液压传动的工作原理？2、液压传动系统的组成液压传动系统的组成？5液压油液压油1.1 液压油
2、的物理性质液压油的物理性质1.2 对液压油的要求及对液压油的要求及选用选用61.1 液压油的物理性质液压油的物理性质一一 液体的密度液体的密度二二 液体的粘性液体的粘性三 液体的可压缩液体的可压缩四四 其他性质其他性质71.液体的密度液体的密度密度密度单位体积液体的质量单位体积液体的质量 =m/v kg/m3 密度随着温度或压力的变化而变化，但变密度随着温度或压力的变化而变化，但变化不大，通常忽略，一般取化不大，通常忽略，一般取=900kg/m 3的大的大小小。82.粘性的物理本质 液体在外力作用下流动时液体在外力作用下流动时,由于由于液体分液体分子间的内聚力子间的内聚力和和液体分子与壁面间的
3、附着力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,这种特性称为粘性这种特性称为粘性.或或:流动液体流层之间产生内部摩擦阻流动液体流层之间产生内部摩擦阻力的性质力的性质.9动画演示动画演示10粘 度 衡量粘性大小的物理量衡量粘性大小的物理量 动力粘度动力粘度(绝对粘度绝对粘度)运动运动粘度粘度 相对粘度相对粘度0E 11动力(绝对)粘度物理意义 液体在单位速度梯度下流动时，接触液液体在单位速度梯度下流动时，接触液层间单位面积上内摩擦力层间单位面积上内摩擦力。12动力(绝对)粘度单位 国际单位（国际单位（SI制）中：制）中：帕帕秒（秒（P
4、aS）或牛顿）或牛顿秒秒/米米2（NS/m2）；以前沿用单位（以前沿用单位（CGS制制,高斯单位）中：高斯单位）中：泊（泊（P）或厘泊（）或厘泊（CP）达因达因秒秒/厘米厘米2dynS/cm2）换算关系：换算关系：1PaS=10P=103 CP13运动粘度动力动力(绝对绝对)粘度与液体密度之比值粘度与液体密度之比值 运动粘度公式=/（m2/S）运动粘度单位 SI(国际工程)制：m2/S CGS(高斯单位)制：St（斯）、CSt（厘斯）（Cm2/S）（mm2/S）换算关系：1m2/S=104St=106 CSt14运动粘度单位说明 单位中只有长度和时间量纲类似运动学量。单位中只有长度和时间量纲类
5、似运动学量。称运动粘度，常用于液压油牌号标注称运动粘度，常用于液压油牌号标注15液压油牌号标注老牌号老牌号20号液压油，指这种油在号液压油，指这种油在50C 时的平均运动粘度为时的平均运动粘度为20 cst。新牌号新牌号LHL32号液压油，指这种油在号液压油，指这种油在 40C时的平均运动粘度为时的平均运动粘度为32cst。16相对粘度相对粘度0E 、不易直接测量，只用于理论计算不易直接测量，只用于理论计算 常用相对粘度常用相对粘度恩氏度0E 中国、德国、前苏联等用赛氏秒SSU 美国用雷氏秒R 英国用巴氏度0B 法国用 17液体的其它性质液体的其它性质2、粘度和温度的关系 温度，内聚力，粘度随
6、温度变化的关系叫粘 温特性，粘度随温度的变化 较小，即粘温特性较好。181.2 对液压油的要求及选用对液压油的要求及选用 对液压油的要求对液压油的要求 液压油的选择液压油的选择液压油的任务液压油的任务 工作介质工作介质传递运动和动力传递运动和动力 润滑剂润滑剂 润滑运动部件润滑运动部件19对液压油的要求对液压油的要求 （1）合适的粘度和良好的粘温特性；）合适的粘度和良好的粘温特性；（2）良好的润滑性；）良好的润滑性；（3）纯净度好，杂质少；）纯净度好，杂质少；（4）对系统所用金属及密封件材）对系统所用金属及密封件材 料有料有 良好的相容性。良好的相容性。20对液压油的要求对液压油的要求（5）对
7、热、氧化水解都有良好稳定性，使用寿命长；）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；）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）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。燃点高，流动点和凝固点低。（凝点（凝点 油液完全失去其流动性的最高温度）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）对人体无害，对环境污染小，成本低，价格便宜 总之：粘度是第一位的总之：粘度是第一位的21液压油的选择液压油的选择 1选择液压油品种选择液压油品种2 选择液压油
8、粘度选择液压油粘度液压油的类型液压油的类型机械油机械油精密机床液压油精密机床液压油气轮机油气轮机油变压器油等变压器油等 22液压油选择液压油选择首先根据工作条件首先根据工作条件（v、p、T）和元件类型）和元件类型选择油液品种，然后根据粘度选择牌号选择油液品种，然后根据粘度选择牌号 慢速、高压、高温：慢速、高压、高温：大大通常通常 快速、低压、低温：快速、低压、低温：小小232.2 液体静力学液体静力学研究内容研究内容：研究液体处于静止状态的力学规律和：研究液体处于静止状态的力学规律和这些规律的实际应用。这些规律的实际应用。静止液体 指液体内部质点之间没有相对运动，至于液体整体完全可以象刚体一样
9、做各种运动。242.2 液体静力学液体静力学 2.2.1 液体的静压力及特性液体的静压力及特性 2.2.2 液体静力学基本方程式液体静力学基本方程式 2.2.3 压力的表示方法及单位压力的表示方法及单位 2.2.4 静压传递原理静压传递原理 2.2.5 液体对固体壁面的作用力液体对固体壁面的作用力25表面力（法向力、切向力、其它物体作用于液体表表面力（法向力、切向力、其它物体作用于液体表面）面）作用于作用于 液体的表面液体的表面 液体的静压力及特性液体的静压力及特性作用于液作用于液体上的力体上的力质量力（重力、惯性力）质量力（重力、惯性力）作用于液体的所有质点作用于液体的所有质点26液体的静压
10、力定义 液体单位面积上所受的法向力，物理学液体单位面积上所受的法向力，物理学中称压强，液压传动中习惯称压力。中称压强，液压传动中习惯称压力。27液体静压力特性液体静压力特性（1）垂直并指向于承压表面）垂直并指向于承压表面 液体在静止状态下不呈现粘性液体在静止状态下不呈现粘性 内部不存在切向剪应力而只有内部不存在切向剪应力而只有 法向应力法向应力（2）各向压力相等）各向压力相等 有一向压力不等，液体就会流动有一向压力不等，液体就会流动 各向压力必须相等各向压力必须相等28液体静力学基本方程液体静力学基本方程例：计算静止液体内任意点例：计算静止液体内任意点A处的压力处的压力p pdA=p0dA+G
11、=p0dA+ghdA p=p0+gh h GPP0AdA29重力作用下静止液体压力分布特征重力作用下静止液体压力分布特征（1）静止液体中任一点处的压力由两部分组成）静止液体中任一点处的压力由两部分组成 A.液面压力液面压力p0 B.液体自重所形成的压力液体自重所形成的压力gh（2)静止液体内压力沿液深呈线性规律分布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，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压力相等的点组成的面叫等压面.30压力的表示方法及单位压力的表示方法及单位绝对压力绝对压力以绝对零压为基准所测以绝对零压为基准所测相对压力相对压力*
12、以大气压力为基以大气压力为基 准所测准所测31绝对压力与相对压力的关系 绝对压力绝对压力=大气压力大气压力+相对压力相对压力 或或 相对压力（表压）相对压力（表压）=绝对压力绝对压力 大气压力大气压力 注注 液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力 真空度真空度=大气压力大气压力 绝对压力绝对压力 p pa p=pa p pa p=0 32静压传递原理静压传递原理 帕斯卡原理（静压传递原理帕斯卡原理（静压传递原理）液压系统压力形成液压系统压力形成帕斯卡原理帕斯卡原理:在密闭容器内，液体表面的压力在密闭容器内，液体表面的压力可等值传递到液体内部所有各点可等值传递到液体内部所有各点。根据帕斯卡原理：p=F/A33液压系统压力形成液压系统压力形成 p=F/A F=0 p=0 F p F p 结论：液压系统的工作压力取决于负载结论：液压系统的工作压力取决于负载，并且，并且 随着负载的变化而变化。随着负载的变化而变化。FA34 液体对固体壁面的作用力液体对固体壁面的作用力 作用在平面上的总作用力作用在平面上的总作用力35作用在平面上的总作用力作用在平面上的总作用力作用在平面上的总作用力作用在平面上的总作用力P=pA 如：液压缸，若设活塞直径为如：液压缸，若设活塞直径为D,则则 P=pA=pD2/4
