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1、筑路机械液压与液力传动精品课程1.1 1.1 液压与液力传动概述液压与液力传动概述1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1.3 1.3 流体力学基本知识流体力学基本知识第一章第一章 液压与液力传动基础液压与液力传动基础筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体 液压油是用来传动动力和运动的工作介质，而且对液压装置的机构、零件起着润滑、冷却和防锈作用。 液压油的性质和性能在很大程度上决定了系统运动的可靠性和有效性。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (1) 密度和重度 密度：单位
2、体积液体的质量； 重度：单位体积液体所具有的重力。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (1) 密度和重度 两者关系：=g筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (1) 密度和重度 密度和重度受压力和温度的影响。随压力变化体现在压缩性上，随温度变化体现在热胀冷缩性上。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (1) 密度和重度 我国采用油温为20的液压油密度为其标准密度，用20表示，工程机械常
3、用液压油密度为20=880Kg/m3。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (2) 压缩性 压缩性：液体受压后体积减小的性质。 压缩性用体积压缩系数或体积弹性模量K来表示。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (2) 压缩性 体积压缩系数：液体受压每增加一个单位时其体 积的相对变化量；筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (2) 压缩性 体积弹性模量K：液体产生单位体积相对变化量时 所需
4、要的压力增量；筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (2) 压缩性 两者之间的关系：K = 1 亦即两者呈反比关系。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (2) 压缩性 弹性模量K与温度、压力有关。温度升高或压力减小，K值减小。当压力大于3MPa时，K值基本不再增大。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (2) 压缩性 通常，液压油的可压缩性约为钢材的100-150倍。在系统压力不高的情
5、况下，油液压缩性可以忽略不计。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (3) 热膨胀性 热膨胀性：液体因温度升高而体积增大的性质； 热膨胀性用膨胀系数V表示。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (3) 热膨胀性 膨胀系数V：液体在一定压强下随单位温度的升 高而产生的体积相对增加值。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (3) 热膨胀性 V值越大，液体就越易受热膨胀；但液体热膨胀性很小，且
6、系统温升不能超过允许值，所以通常忽略。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 液体流动或具流动趋势时，其分子间内聚力会阻止其相对运动并产生一种内摩擦力，此即为液体黏性。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 黏性是流体的固有属性。其只在液体流动或具流动趋势时才呈现出来，静止液体不呈现黏性。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 如右图实验。上、下平板间
7、充满液体。下平板保持不动，上平板以速度0向右平移。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 实验发现，紧贴上平板的流层速度为0，紧贴下平板的为零，中间层速度从上到下递减，呈线性分布。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 各层流速不等，运动较快的带动较慢的，运动较慢的阻滞较快的，各层存在相对运动，产生内摩擦力。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 黏性
8、的大小用黏度表示。当黏度较低时，液体较稀，很容易流动，反之则难于流动。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 黏度分动力黏度、运动黏度、相对黏度。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 动力黏度即绝对黏度,用表示，单位为PaS，且： 1PaS =1NS/m2筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 动力黏度物理意义是将两块距离为1米、面积同为 1m2的板
9、浸于液体中。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 若施加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此时液体的动力黏度为1PaS。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 工程常用运动黏度，用表示，单位为St(斯)；1St =1cm2/s =10-4 m2/s=102 cSt(厘斯，mm2/s)筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 我国用40时的
10、运动黏度平均值cSt来标明液压油牌号。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 如L-HV32，表明该液压油在40时的运动黏度平均值为32mm2/s。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 相对黏度即条件黏度，以油液与水黏度比较的相对值表示。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 各国所采用的相对黏度不尽相同，如英国采用雷氏黏度，法国采用巴氏黏度，我国采
11、用恩氏黏度。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体1) 1) 物理性质物理性质 (4) 黏性 黏度受压力和温度影响。所受压力增加时，黏度增大；温度升高，黏度下降(即黏温特性)。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体2) 2) 其他性质其他性质 (1) 闪点 闪点是指受热蒸发的油气与空气混合后，接触明火能发生闪光时的油液温度。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体2) 2) 其他性质其他性质 (1) 闪点 闪点是防火性能指标。闪点高，表明油液在高温下安全性好；反之，则不能在高温
12、下使用。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体2) 2) 其他性质其他性质 (2) 凝点 凝点是在试验条件下，油液冷却到失去流动性时的最高温度。其是低温流动性能指标。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体2) 2) 其他性质其他性质 (2) 凝点 凝点高，表明油液在低温下流动性差。一般认为，油液在凝点以上10时的流动性是最好的。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体2) 2) 其他性质其他性质 (3) 化学稳定性 化学稳定性是指油液抵抗与含氧物质(特别是空气)起化学反应的能力
13、。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体2) 2) 其他性质其他性质 (3) 化学稳定性 油液与空气或含氧物接触，会发生氧化并生成酸性物质而变坏。此外，还可能与其他物质发生反应。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体2) 2) 其他性质其他性质 (4) 热稳定性 因为油液温度升高时，化学反应加快。所以热稳定性是指油液在高温时抵抗化学反应的能力。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体2) 2) 其他性质其他性质 (4) 热稳定性 化学反应可能产生沥青焦油等树脂状物质。这些物质容
14、易造成液压元件堵塞或卡滞，影响系统工作。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体2) 2) 其他性质其他性质 (5) 酸值 酸值是液压油使用性能的重要指标。酸值大的油液容易造成机件腐蚀，加快油液变质。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体3) 3) 液压油的分类液压油的分类 液压油按制成工艺，可分为石油型、合成型和乳化型三大种类。石油型液压油使用量约占总量的85%以上,汽车与筑路机械液压系统常用的液压油多属这类。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体3) 3) 液压油的分类液压
15、油的分类 液压油分类有很多。有以用途分类，也有根据油品类型、化学组分或可燃性分类，而且每个液压油生产公司都有自己不同的命名方法。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体3) 3) 液压油的分类液压油的分类 如壳牌得力士(Tellus）S2M液压油。“S2”代表油液级别，数字越高品质越好。“M”代表适用场所为室内工厂。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体3) 3) 液压油的分类液压油的分类 为统一规范，国标规定，液压油采用统一的命名方式，如： L-HM 32 筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作
16、液体液压传动工作液体3) 3) 液压油的分类液压油的分类 其中：L石油类产品、H液压系统用、M油液品种、数字牌号，即为黏度等级(国标GB 3141)。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体3) 3) 液压油的分类液压油的分类液压油分类液压油分类(静压液压油静压液压油)分类代分类代号号常用名称常用名称组成及性能特点组成及性能特点L-HHL-HH普通液压油普通液压油精制矿物油，安定性差，基本不使用精制矿物油，安定性差，基本不使用L-HLL-HL机床通用液压油机床通用液压油HHHH加抗氧防锈剂，加抗氧防锈剂，黏温特性好，抗氧化好黏温特性好，抗氧化好L-HML-HM抗磨
17、液压油抗磨液压油HLHL加抗磨剂，加抗磨剂，抗磨性能良好抗磨性能良好L-HRL-HR低温液压油低温液压油HLHL改善低温流动性，改善低温流动性，具有很好的低温流动性具有很好的低温流动性L-HVL-HV高指数抗磨液压油高指数抗磨液压油HMHM改善黏温特性，改善黏温特性，黏温特性好黏温特性好L-HSL-HS合成抗磨液压油合成抗磨液压油HMHM改善低温流动性，改善低温流动性，具有良好的低温流动性具有良好的低温流动性L-HGL-HG液压导轨油液压导轨油HMHM改善粘滑特性，改善粘滑特性，较好的抗粘滑性较好的抗粘滑性筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体3) 3) 液压油
18、的分类液压油的分类液压油分类液压油分类(动力传动油动力传动油)分类代号分类代号常用名称常用名称组成及性能特点组成及性能特点L-HAL-HA轿车自动传动液轿车自动传动液精制基础油加多功能复合剂精制基础油加多功能复合剂L-HNL-HN载重车自动传动液载重车自动传动液精制基础油加多功能复合剂精制基础油加多功能复合剂液压油分类液压油分类(抗燃液压油抗燃液压油)L-HFAEL-HFAE水包油乳化液水包油乳化液O/W(水色油水色油)型乳化液压油，含水型乳化液压油，含水80L-HFASL-HFAS高水基液压油高水基液压油合成化学品水溶液，含水合成化学品水溶液，含水80L-HFBL-HFB油包水乳化液油包水乳
19、化液W/O(油色水油色水)型乳化液压油，含水型乳化液压油，含水40L-HFCL-HFC水水-乙二醇液压油乙二醇液压油聚合物水溶液，含水聚合物水溶液，含水35筑路机械液压与液力传动精品课程液压油分类液压油分类(抗燃液压油抗燃液压油)分类代号分类代号常用名称常用名称组成及性能特点组成及性能特点L-HFDRL-HFDR磷酸酯抗燃液压油磷酸酯抗燃液压油磷酸酯合成油，无水磷酸酯合成油，无水L-HFDUL-HFDU特种合成液压油特种合成液压油合成脂或其他合成油，无水合成脂或其他合成油，无水液压油分类液压油分类(环保液压油环保液压油)L-HETGL-HETG天然脂液压油天然脂液压油植物油植物油(甘油酯甘油酯
20、)，不溶于水，不溶于水L-HEESL-HEES合成脂液压油合成脂液压油合成酯类油，不溶于水合成酯类油，不溶于水L-HEPGL-HEPG聚二醇液压油聚二醇液压油聚二醇聚二醇(聚醚聚醚)，可溶于水，可溶于水L-HEPRL-HEPR合成烃液压油合成烃液压油合成烃合成烃(PAO)，不溶于水，不溶于水筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体4) 4) 液压油的选择液压油的选择 液压油的选用要根据传动系统的工作环境及工作性质来选择。 具体考虑方面如下：筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体4) 4) 液压油的选择液压油的选择 (
21、1) 液压油类型选择 根据使用要求和条件(防火、防锈、防蚀、工作环境温度等)、压力、油液寿命、品质和价格等选定。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体4) 4) 液压油的选择液压油的选择 (1) 液压油类型选择 如，系统若靠近高温表面热源或有明火场所，则要选择难燃型油液。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体4) 4) 液压油的选择液压油的选择 (1) 液压油类型选择 如，油液用量大的系统建议选用乳化型，小的选用合成型。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体4) 4) 液压油
22、的选择液压油的选择 (2) 液压油黏度选择 工作环境温度高、工作压力高，或系统工作速度慢，应选择黏度高的油液；反之，则选择黏度低的。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体4) 4) 液压油的选择液压油的选择 (2) 液压油黏度选择 液压泵的要求是黏度选择的主要依据。通常，机械及泵、阀类元件的产品说明书皆有制定液压油品种。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体5) 5) 液压油的检查液压油的检查 液压油是液压机械的“血液”，大多数液压系统的故障都可以通过检测、观察液压油的状况来查找故障的原因，从而排除故障。筑路机械液
23、压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体5) 5) 液压油的检查液压油的检查 杂质主要有3种类型，即固态杂质(碎屑、颗粒、油液变质形成的固体杂质等)、液态杂质(主要是水，其次是油液变质形成的黏稠杂质)和气态杂质(空气)。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体5) 5) 液压油的检查液压油的检查 若有白色浑浊现象，则是水或空气造成，可取样检测。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体5) 5) 液压油的检查液压油的检查 将油样滴落在热铁板上，若有气泡出现(水在高温下变成水蒸气形成气泡)，可以判定是油中有水：否则是油中含有空气。筑路机械液压与液力传动精品课程1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体5) 5) 液压油的检查液压油的检查 若油液过脏，可将样油滴到滤纸上。若出现油晕分层、分圈现象较明显，说明油液变质，必须更换新油；若油晕均匀摊开，说明油液杂质含量太多。筑路机械液压与液力传动精品课程思考：思考：1、通过学习，是否对液压传动的工作液体(液压油)有 了基本的认识；2、液压油的分类有哪些？1.2 1.2 液压传动工作液体液压传动工作液体
