液压传动教程1－液压基础知识

第一章 液压传动基础
  流体传动包括液体传动和气体传动，本章仅介绍液体传动的基本知识。为了分析液体的静力学、运动学和动力学规律，需了解液体的以下特性：
连续性假设：流体是一种连续介质，这样就可以把油液的运动参数看作是时间和空间的连续函数，8有可能利用解析数学来描述它的运动规律。
不抗拉：由于油液分子与分子间的内聚力极小，几乎不能抵抗任何拉力而只能承受较大的压应力，不能抵抗剪切变形而只能对变形速度呈现阻力。
易流性：不管作用的剪力怎样微小，油液总会发生连续的变形，这就是油液的易流,，它使得油液本身不能保持一定的形状，只能呈现所处容器的形状。
均质性：其密度是均匀的，物理特性是相同的。
第一节 液压传动工作介质
  液压传动最常用的工作介质是液压油，此外，还有乳化型传动液和合成型传动液等，此处仅介绍几个常用的液压,动工作介质的性质。
一、液压传动工作介质的性质
1．密度
  单位体积液体的质量称为液体的密度。体积为Ｖ，质量为ｍ的液体的密度为

  矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的提高而稍有增加，但变动值很小，可以认为是常值。我国采用摄氏20度时的密度作为油液的标准密度。
2．可压缩性
  压力为ｐ0、体积为Ｖ0的液体，如压力增大时，体积减小，则此液体的可压缩性可用体积压缩系数 ，即单位压力变化下的体积相对变化量来表示


  由于压力增大时液体的体积减小，因此上式右边须加一8号，以使成为正值。液体体积压缩系数的倒数，称为体积弹性模量Ｋ，简称体积模量。即Ｋ=１／。
3．粘性
1）粘性的定义
  液体在外力作用下流动(或有流动趋势)时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。液体只有在流动(或有流动趋势)时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。

  粘性使流动液体内部各处的速度不相等，以图1-2为例，若两平行平板间充满液体，下平板不动，而上平板以速度向右平动。由于液体的粘性作用，紧靠下平板和上平板的液体层速度分别为零和。通过实验测定得出，液体流动时相邻液I间的内摩擦力Ft，与液层接触面积Ａ、液层间的速度梯度成正比，即

式中：为比例常数，称为粘性系数或粘度。如以表示切应力，即单位>积上的内摩擦力，则

这就是牛顿的液体内摩擦定律。
2）粘性的度量
(1)动力粘度：又称绝对粘度，单位为Pa·s(帕·秒)，以前沿用的单位为P(泊，dyne·s／)，1Pa·s=10P=cP(厘泊)。

(2)运动粘度：液体的动力粘度与其密度的比值，称为液体的运动粘度；即
，
单位为。以前沿用的单位为St(斯)，１=St＝cSt(厘斯)。液压传动工作介质的粘度等级是以40时运动粘度(以 计)的中心值来划分的，如某一种牌号L-HL22普通液压油在40时运动粘度的中心值为22。
  液体的粘度随液体的压力和温度而变。对液压传动工作介质来说，压力增大时，粘度增大。在一般液压系统使用的压力范围内，增大的数值很小，可以忽略不计。但液压传动工作介质的粘度对温度的变化十分敏感，温度升高，粘度下降。这个变化率的大小直接影响液压传动工作介质的使用，其重要性不亚于粘度本身。
4．其它性质
  液压传动工介质还有其它些性质，如稳定性(热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性等)、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性以及相容性(对所接触的金属、密封材料、涂料等作用程度)等，它们对工作介质的选择和使用有重要影响。这些性质需要在精炼的矿物油中加入各种添加剂来获得其含义较为明显，不多作解释，可参阅有关资料。