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液压油的粘性和粘度


液体体积弹性模数
工程上常用液体体积弹性模数K来表示其可压 缩性,取 K=1/k 。 物理意义:表示单位体积相对变化量所需要的压
力增量,也即液体抵抗压缩能力的大小。 一般认为油液不可压缩(因压缩性很小)
一般矿物油的体积弹性模量为: K=(1.4~1.9)×103Mpa
3.粘性的物理本质
1.粘性的概念
1.泄漏 液压元件中大部分的运动副采用间隙配合的方式,其
缝隙量的大小对泄漏量的多少影响很大,而水的粘度比 液压油的粘度低,同等条件下,水比油的泄漏量要大, 使系统的容积效率更低。 2.防腐和润滑
由于水的油膜强度较低,使水比油的润滑性差的多, 并且水能腐蚀许多金属,导致金属表面剥落。 3.气蚀
由于水的饱和蒸汽压比油高,因此水液压系统更容易 产生气蚀现象。 4.水在0℃以下会结冰
液压油牌号标注:
老牌号——20号液压油,指这种油在50°C 时的平均运动粘度为20 mm²/s 。
新牌号——L—HL32号液压油,指这种油在 40°C时的平均运动粘度为32 mm²/s 。
(3)相对粘度 (条件粘度):
因η、ν不易直接测量,只用于理论计算,
相对粘度是相对值,无量纲。 工程上常用相对粘度: 恩氏度0Et —— 中国、德国、前苏联等 赛氏秒SSU —— 美国 雷氏秒Ra —— 英国 巴氏度0B —— 法国 恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系
(2)运动粘度ν
动力粘度与液体密度之比值 公式: ν = η /ρ (单位:m²/s)
物理意义:无。 (只是因为η /ρ在流体力学中经常出现 ,因此用ν 代替( η /ρ)
单位说明 ∵单位中只有长度和时间量纲,类似运动学量。 ∴称运动粘度,常用于液压油牌号标注。
我国机械油牌号就是相应的运动粘度。
燃点高,流动点和凝固点低。 (6)纯净度好,杂质少; (7)对人体无害,对环境污染小,价格便宜。
总之:粘度第一位
闪点又叫闪燃点,是指可燃性液体表面上的蒸汽和 空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。 各种油品的闪点可通过标准仪器测定。闪点温度比 着火点温度低些。
燃点又叫着火点,是指可燃性液体表面上的蒸汽和 空气的混合物与火接触而发生火焰能继续燃烧不少 于5s时的温度。可在测定闪点后继续在同一标准仪 器中测定。可燃性液体的闪点和燃点表明其发生爆 炸或火灾的可能性的大小,对运输、储存和使用的 安全有极大关系。
如果环境的温度降到0 ℃以下,就必须在水中加防冻 液。传统的防冻液含有对环境和人体有害的物质,不能 用于环保型的液压系统。
2.1.1液压油的主要物理性质
1.液体的密度
单位体积内液体的质量
密度:ρ=m/v kg/m3 密度随着温度或压力的变化而变化,
P↑,ρ稍有↑ T↑,ρ↓ 但变化不大,通常忽略,一般取900kg/m3。
液体流动时,分子之间产生内摩擦力的性质。
2.牛顿内摩擦定律 F A du
dy
3.粘性的物理本质
du
速度梯度:在垂直速度
dy
方向上的速度变化率。

液体抵抗剪切变形的能力
∵ 液体静止时,du/dy = 0 ∴ 静止液体不呈现粘性
粘性的度量-粘度
粘度概念
粘度是表示粘性大小的物理量。流体抵 抗剪切变形能力的度量,粘度越大,这 种能力越强。
液压油的粘性摩擦在管道中造成压力损失(能量损 失),在液压阀中增加了阀芯运动的阻力。 粘度低时,增大泄漏,造成流量损失(能量损失)。
2.1.2 液压油的使用要求
(1)合适的粘度和良好的粘温特性; (2)良好的润滑性; (3)对热、氧化水解都有良好稳定性,使用寿命长; (4)抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好,腐蚀性小; (5)比热和传热系数大,体积膨胀系数小,闪点和
液体受压力作用而发生
2.液体的可压缩性 体积缩小的性质
液体的体积压缩系数 定义:体积为v的液体,当压力增大△p时,体
积减小△v,则液体在单位压力变化下体积的相 对变化量,为压缩系数。 公式k=-△v/(△p.v) 物理意义:单位压力所引起液体体积的变化。 P↑,v↓ 故为保证k为正值,式中须加负号
2.1.3 液压介质的种类
液压传动介质按照GB/T7631.2-87(等效采用ISO 6743/4)进行 分类,主要有石油基液压油(Petroleum-based Fluids)和难燃液压液 (Synthetic Fire-resistant Fluids)两大类。
石油基液压油 Petroleum-based Fluids
(1)L-HL液压油(又名普通型机床工业用液压油): 采用精制矿物油作基础油,加入抗氧、抗腐、抗泡、防锈等添加 剂调合而成,是当前我国供需量最大的主品种,用于一般液压系统, 但只适于0 ℃以上的工作环境。 其牌号有: HL-22、 HL-32 、HL-46、HL-68、HL-100。 在其代号L-HL中,L代表润滑剂类,H代表液压油,L代表防锈、 抗氧化型,最后的数字代表运动粘度。
表 (1)动力粘度η
示 方
(2)运动粘度ν
法 (3)相对粘度0Et
(1)动力粘度η
公式: ∵τ=F/A=η·du/dy(N/m²) ∴ η=τ·dy/du (N·s/m²)
物理意义: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。
单位:国际单位(SI制)中: 帕·秒(Pa·S)或牛顿·秒/米2(N·S/m²);
液压传动介质
目的任务
为什么不用水作为 液压传动的介质?
了解油液性质(密度、可压缩性、粘性)
重点难点 液压油的粘性和粘度、粘温特性
原本在第一次工业革命中液压介质是用水的, 而后随着石油工业的发展,液压油的优点弥 补了水介质不能克服的缺点,所以液压油取 代了水作为工作介质。
但是随着世界各国对节能环保的呼声越来越 高,许多科学又把目光投向了水这一环保工 作介质。
ν t=(7.310Et-6.31/0Et)×10-6 (m²/s)
粘度与温度、压力的关系
粘温特性 粘度随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。 液体的粘度对温度很敏感,温度略↑,内聚 力↓,粘度显著降低。
粘压特性 η随p↑而↑,压力较小时忽略
流体的粘性给液压系 统带来了什么影响?
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