1、 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 2 2）限压、安全回路）限压、安全回路 工况：溢流阀手柄较紧，正常情况下无油通过，只有在超载、制动、行程终了时溢流阀才有油通过。模块七模块七 液压基本回路液压基本回路 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 2 2）限压、安全回路）限压、安全回路 工况：溢流阀手柄较紧，正常情况下无油通过，只有在超载、制动、行程终了时溢流阀才有油通过。模块七模块七 液压基本回路液压基本回路 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 2 2）限压、安全回路）限压、安全回路 工况：溢流阀手柄较紧，正常情况下无油
2、通过，只有在超载、制动、行程终了时溢流阀才有油通过。模块七模块七 液压基本回路液压基本回路 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 3.3.黏性黏性 1 1）黏性的物理本质黏性的物理本质 液体受外力作用而流动时,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,这种特性称为黏性.模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 2 2）黏度）黏度 黏性的大小用黏度来表示。（1 1）动力黏度）动力黏度 动力黏度又称绝对黏度，用来表示，它反映了液体接触层间内摩擦力的大小程度。由于与力有关，所以称为动力黏度。动
3、力黏度的单位为Pas（帕秒）。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 （2 2）运动黏度）运动黏度 运动黏度是液体动力黏度与密度的比值，用来表示，即 运动黏度的法定计量单位是斯（m2s），记作St。由于该单位较大，故常采用非法定计量单位cSt（厘斯）来表示，它们之间的换算关系为 1m2s=106mm2s=106cSt 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 我国液压油的标号用油液40时的运动黏度平均值来表示。例如：牌号为LHL32号的液压油，就是指这种油液在40时的运动黏度平均值为32c
4、St。（3 3）相对黏度）相对黏度 一般用恩氏粘度计来测定油液的相对黏度。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 3 3）黏度与温度的关系）黏度与温度的关系 黏度与温度成反比。（1 1）油温变化原因）油温变化原因 环境温度变化、液压系统发热。（2 2）油温变化对系统的影响）油温变化对系统的影响 若油温升高：油液黏度下降，泄漏增加，油液易氧化变质。若油温下降：油液黏度上升，流动阻力增加，易堵塞狭小孔道。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 液压油的黏温特性常用黏温指数VI（其值详见有关技
5、术手册）来表示。VI越大，黏温特性越好。4 4）黏度与压力的关系）黏度与压力的关系 黏度与压力成正比。影响很小，一般忽略不计。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 二、液压油的选用二、液压油的选用 液压油既是传动介质，又兼具冷却、润滑、冲洗、防锈等作用。（一）对液压油的使用要求（一）对液压油的使用要求 l.具有适宜的黏度和良好的黏温特性；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.闪点要高，凝点要低；5.具有良好的抗磨性和防锈性；6.具有良好的抗乳化性；7.质量要纯净。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体
6、力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动（二）液压油的品种（二）液压油的品种 类型品种代号名称组成与特性矿物油型液压油L-HH全损耗系统用油无抗氧剂的精制矿物油，只能用于简单设备或低压系统。L-HL普通液压油精制矿物油并改善其防锈性和抗氧性，常用于中、低压系统。L-HM抗磨液压油HL油并改善其抗磨性，适用于港口设备等露天、野外作业的高压系统，以及其它有专门要求的低、中、高压系统。L-HG液压导轨油HM油并具有粘滑性，用于各类机床的导轨润滑。L-HR高粘度指数液压油HL油并改善其粘温性，适用于环境温度变化大的低压系统，也用于数控机床液压系统。L-HV低温液压油HM油并改善其粘温性，
7、适用于工程机械、农业机械和车辆液压系统，也适用于寒冷地区作业的液压系统。难燃型液压液L-HFAE水包油乳化液水多油少，适用于易燃易爆场合。L-HFB油包水乳化液油多水少，适用于冶金、轧钢和矿井设备的低压系统。L-HFC水-乙二醇液含聚合物水溶液，适用于冶金、煤矿等行业的低压和中压系统。L-HFDR磷酸酯液氧氯化烃无水合成液，适用于冶金、火力发电、燃气轮机等高温高压下操作的系统。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 （三）液压油的选择（三）液压油的选择 l.l.品种的选择品种的选择 港口设备常用普通液压油L-HL和抗磨液压油L-HM。2.2
8、.标号（黏度等级）的选择标号（黏度等级）的选择 选择因素：工作压力、运动速度、环境温度等。通常根据液压泵的类型和要求选择黏度等级。详见表22。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动课题二液体静力学课题二液体静力学 静止液体：指液体内部质点之间没有相对运动，液体整体完全可以象刚体一样做各种运动。一、液体的静压力一、液体的静压力 液体在单位面积上所受的作用力称为压力。p=F/A 压力与作用力成正比，与载面积成反比。液压传动中所称的压力，实际上就是物理学
9、中的压强。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 【分析】各种常用单位换算。1MPa106Pa 1个大气压1.0133105MPa105Pa 1kg/cm2 0.98104MPa105Pa 【结论】1个大气压1kg/cm2 【说明】在企业里，有时将kg/cm2读成公斤，虽不规范，但较为流行。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 二二、压力的表示、压力的表示方法方法 绝对压力：包含大气压力。相对压力：又称表压力，相对压力=绝对压力-大气压力 真空度：当绝对压力低于大气压力时，绝对压力不足
10、大气压力的那一部分值。【分析】液压泵从油箱中吸油，油箱未完全封闭，求液压泵吸油口、压油口及油箱油面的三种压力。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动位置绝对压力相对压力真空度油箱油面吸油口0.6个大气压压油口50个大气压 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 【分析】液压泵从油箱中吸油，油箱未完全封闭，液压泵吸油口绝对压力为0.6个大气压，压油口绝对压力为50个大气压，求液压泵吸油口、压油口及
11、油箱油面的三种压力。三、液体作用在平面和曲面上的力三、液体作用在平面和曲面上的力 1.1.液体作用在平面上液体作用在平面上 液体作用在平面上的力，等于液体压力与作用面积的乘积。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动42DppAF 2.2.液体作用在曲面上液体作用在曲面上 液体作用在曲面某一方向上的力，等于液体压力与该方向投影面积的乘积。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动42dppAF 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动课题三液
12、体动力学课题三液体动力学 一、流量和平均流速一、流量和平均流速 1.1.两个假设两个假设 （1）理想液体：既无粘性又不可压缩的液体；（2）稳定流动：流动液体中任一点的p、v和都不随时间而变化流动。2.2.流量和平均流速流量和平均流速 通流截面流束中所有与流线正交的截面（垂直于液体流动方向的截面）。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 二、连续性方程二、连
13、续性方程 【分析】单位时间内流经管路任一截面液体质量处处相等。【结论】液体在单个连续密封液流通道内稳定流动时，流量处处相等。222111vAvA常数 Avq 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 【注意】液体分流、集流时，流入节点的流量等于流出节点的流量，即 q入q出。【举例】单杆活塞式液压缸活塞直径D100mm,活塞杆直径d=50mm,进、回油管直径d0=20mm,输入流量q=100L/min,求进油管、活塞及回油管的速度v1、v、v2。解：模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 1
14、.1.进油管流速进油管流速3.502.060/101004412321dqAqv进进m/s 2.2.活塞的运动速度活塞的运动速度212.01.06010100441232Dqv进m/s 3.3.回油管流速回油管流速 975.3212.02050100)(41)(41222202220222dvdDdvdDAqv回回m/s 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动课题四液体流动时的压力损失课题四液体流动时的压力损失 一、液体的流动状态一、液体的流动状态
15、 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 层流：液体质点沿管路作直线运动，呈互不混杂的有层次流动；紊流：液体质点呈紊乱、混杂状态的流动。紊流的压力损失远比层流大得多。二、沿程压力损失二、沿程压力损失 p（l/d）v2/2 沿程阻力系数，与油液的黏度等有关，查表或计算可得。三、局部压力损失三、局部压力损失 pv2/2局部阻力系数，与局部装置的形状及油液的黏度等有关，查表可得。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 四、管路系统的总压力损失四、管路系统的总压力损失 系统总的压力损失为所有沿程
16、压力与所有局部压力损失之和。【推论1】在液压传动的压力油路内，液体如果没有流动，就没有压力损失，压力就处处相等。【推论2】减少压力损失的方法：缩短长度、增大管径、减小流速或流量、降低油液黏度、减少局部装置数量、提高元件内表面质量。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动课题五液压冲击和空穴现象课题五液压冲击和空穴现象 液压冲击：液压系统中，由于某种原因（如速度急剧变化），引起压力突然急剧上升，形成很高压力峰值的现象。如：急速关闭自来水管时，水管可能发
17、生振动和噪声。一、液压冲击一、液压冲击 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 1.1.液压冲击产生的原因液压冲击产生的原因 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 2.2.液压冲击的危害液压冲击的危害瞬间压力峰值远大于工作压力，引起振动、噪声，导致某些元件如密封装置、管路等损坏；使某些元件（如压力继电器、顺序阀等）产生误动作。3.3.减小液压冲击的措施减小液压冲击的措施 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 模块二模块二 液压流体
18、力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动2.2.气体来源气体来源 模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动 3.3.危害危害（1）液流不连续，流量、压力脉动（2）系统发生强烈的振动和噪声（3）发生气蚀 4.4.减小气穴的措施减小气穴的措施 （1）减小小孔和缝隙前后压降，希望 p1/p2 3.5。（2）增大直径，降低高度，限制流速。（3）管路要有良好密封性防止空气进入。（4）提高零件抗腐蚀能力，采用抗腐蚀能力强的金属材料，减小表面粗糙度。（5）整个管路尽可能平直，避免急转弯缝隙，合理配置液压元件。模块二模块二 液压流体力学基础液压流体力学基础 港口机械液压与液力传动港口机械液压与液力传动
