10.1.5　液压油的特性及选用 (课件）-高一《机械基础》同步教学（人民邮电版）

10.1.5　液压油的特性及选用 液压油是液压系统的工作介质，也是液压元件的润滑剂和冷却剂，液压油的性质对液压传动性能有明显的影响。 因此有必要了解有关液压油的性质、要求和选用方法。 1．液压油的性质 （1）密度。单位体积油液的质量称为密度，单位为kg/m3，用  表示，即 式中 m —油液的质量，单位为kg；    V —油液的体积，单位为m3。 （2）可压缩性和膨胀性。 （3）黏性。 2．液压油的选用 在选择液压油时应根据工作要求和液压油有关性质进行选用，主要有以下几个方面。 （1）黏度适当，且黏度随温度的变化值要小。 （2）化学稳定性好。 （3）杂质少。 （4）闪点高，凝固点低。 小结 为了更好地传递运动和动力，要求液压油有适当的黏度，良好的黏温性能、润滑性、防腐性和化学稳定性，杂质少、闪点高、凝固点低等。 在环境温度较高，工作压力高或运动速度较低时，为了减少泄漏，应选用黏度较高的液压油。 反之，则选用黏度较低的液压油。 另外，还要考虑经济因素，考虑液压油来源是否广泛，是否合算。 10.1.6 液压传动的两个重要参数 液压传动的两个重要参数是压力和流量。 1．压力 （1）压力的概念：图10.3所示为一密闭容器，容器内静止的油液受到外力和油液自重的作用。由于在液压系统中，通常是外力产生的压力比液体自重产生的压力大得多，因此可将液体自重产生的压力忽略不计。静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力，简称为压力。用公式表示为 式中 p —液体的压力（法定计量单位为Pa，压力值较大时用KPa或MPa）； F —油液受到的外力，单位为N； A —液体表面承压面积，单位为m2。 静压力具有两个特性。 ① 油液内任意点受到的各方向的静压力都相等。 ② 静压力的方向为垂直指向受压表面。 （2）静压传递原理（帕斯卡原理）：在密封容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传递到液体中各点，这就是静压传递原理，又称帕斯卡原理。液压千斤顶、水压机等都是根据这个原理制成的（见图10.4）。 1-缸体　2-活塞　3-活塞杆　4-油液   图10.3　密闭容器 图10.4 静压传递原理 在图10.4中，设互相连通的两缸A和B的面积分别为A1、A2，作用力为F1和F2，则容器的压力分别为 根据静压传递原理有 故 上式表明，只要A2/Al足够大，就可用较小的力F1产生很大的力F2（负载力），若A2/Al为一定值，则F2越大，所需的力F1也越大，密封缸中的B压力也越大；若F2很小，则压力也很小，当F2=0时，p =0。 （3）液压系统中的额定压力和压力分段。 2．流量和平均流速 （1）流量。流量是指单位时间内流过管道或液压缸某一截面的油液体积，通常用Q表示。 若在时间t内，流过管道或液压缸的油液体积为V，则流量为 单位为m3/s（/秒），它和工程上常用单位L/min（升/分）的换算关系为 1m3/s= 6 × 104L/min （2）额定流量。额定流量指的是按试验标准规定，系统连续工作所必须保证的流量，是液压元件的基本参数，应符合公称流量系列。 （3）平均流速。平均流速是一种假想的流速，即按通流截面上各点流速相同所计算的流量，来代替实际的流量，即 式中 v —油液的平均流速，单位为m/s；   Q —流入液压缸或管道的油液流量，单位为m3/s；   A —活塞（或液压缸）的有效作用面积或管道的通流面积，单位为m2。 由于油液之间和油液与管壁之间的摩擦力大小不同，故在油液流动时，在同一截面上各点的真实流速并不相同，用平均流速做近似计算。 （4）活塞（或缸）运动速度与流量的关系。活塞（或缸）的运动是由于进入的油液迫使容积增大而产生的，因此活塞（或缸）运动速度与进入油液流量有直接关系。活塞（或缸）随油液流动而移动，因此活塞的运动速度与油缸的液体的流速相同。 活塞（或缸）运动速度与活塞有效作用面积和流量之间的关系为 式中 v —活塞或液压缸运动速度，单位为m/s；  Q —进入液压缸的流量，单位为m3/s；   A —活塞有效作用面积，单位为m2。 小结 （1）活塞（或缸）的运动速度仅仅和流入液压缸的流量Q和活塞（或缸）的有效作用面积A两个因素有关，而和压力大小无关。 （2）当液压缸面积A一定时，活塞（或缸）的运动速度取决于进入液压缸油液流量的大小，流量越大，速度越高；反之 ，则速度越低。 （3）液流连续性原理。 图10.5 液流连续性原理 小结 （1）液