第二章 液壓傳動中的工作液體

1、2液壓傳動中的工作液體液壓傳動中的工作液體工作液體是液壓能的載體，其基本功能是進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。此外，它還對液壓元件和系統(tǒng)進行潤滑和冷卻。2.12.1液體的主要物理性質(zhì)液體的主要物理性質(zhì)2.1.12.1.1液體的壓縮性液體的壓縮性液體體積隨作用壓力的變化而體積發(fā)生相應(yīng)變化的性質(zhì)稱為液體的壓縮性。壓縮性大小用壓縮系數(shù)β表示，即(Pa1)(21)dpdVVpVVβ1)ΔΔlim(???其平均值：（22）)(V1ppVVβ????式中：p

2、、p′—壓力（Pa）；V、V′—壓力為p和p′的液體體積（m3）；dp—壓力增量（Pa）；dV—壓力增加到pdp時的液體體積減少量（）；3m既然液體具有壓縮性這一物理性質(zhì)，那么當液體受到壓縮時，它必然產(chǎn)生一種向外膨脹的力，當液體受到壓縮時，所產(chǎn)生的這種向外膨脹的力，可以看成是一種彈性力，其大小用彈性系數(shù)K來表示。（Pa）（23）υddpVβK???12.1.22.1.2粘性粘性“人往高處走，水往低處流”這一句古話。但水為什么往低處流呢？

3、這是因為高處的水在重力的作用下，沿著水的表面方向產(chǎn)生了剪切力，破壞了水的靜止狀態(tài)，水在剪切力的作用下開始滑動，從而產(chǎn)生了水的流動。水之所以流動，其原因是水對其剪切力的抗阻很小，即抵抗剪切力的能力很小。同樣，其它液體也具有這種特性。但是，如果把水和油放置在兩個同樣的流道中，會發(fā)現(xiàn)二者的流動速度是不同的，即二者流動的快慢程度不同。這說明二者承受切應(yīng)力的能力是不同的。液體承受切應(yīng)力大小的能力反映了液體的一種物理性質(zhì)—粘性。即粘性是液體承受切應(yīng)

4、力大小的能力。粘性是液體阻止自身發(fā)生剪切變形的一種特性，它存在于液體的內(nèi)部。由于液體粘性的存在，液體在流動過程中，因克服自身的內(nèi)摩擦力必然要做功。因此，液體的粘性是液體中產(chǎn)生機械能量損失的根源。（1）牛頓內(nèi)摩擦定律液壓傳動中的工作質(zhì)7時間t于同體積20℃下的蒸餾水從該恩氏粘度計中流出所需時間tB之比稱為恩氏粘度，用符號表示。E0（27）BttE?0一般均以50℃為測量時的標準溫度，記符號。從上式看出，恩氏粘度只是一個比500E值，沒有因

5、次。恩氏粘度與運動粘度之間的換算關(guān)系為：E0ν()（28）40010)0731.00731.0(????EEνsm2（5）油液粘性與壓力、溫度的關(guān)系一般而言，油液所受壓力增大，其粘性變大。在壓力不高且變化不大時，壓力對粘性的影響可以忽略不計。在壓力較高或變化較大時，需要考慮壓力對粘性的影響。油液粘性對溫度十分敏感，當油液溫度升高時，粘性下降。油液的粘度與溫度之間的關(guān)系稱為油液的粘溫特性。一般可用粘溫計算圖、經(jīng)驗公式或粘度指數(shù)來描述粘溫特

6、性。油液的動力粘度與壓力、溫度的關(guān)系可用如下公式表示：（29）)(00ttλpαeμμ???2.22.2液壓傳動中的工作介質(zhì)液壓傳動中的工作介質(zhì)2.2.12.2.1液壓傳動系統(tǒng)對工作介質(zhì)的基本要求。液壓傳動系統(tǒng)對工作介質(zhì)的基本要求。液壓傳動系統(tǒng)在工作時，工作介質(zhì)的各個狀態(tài)參數(shù)（壓力、溫度、流速等）都處于不停地變化之中。工作介質(zhì)應(yīng)當適應(yīng)這些參數(shù)的變化，保持液壓傳動系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定和自身的工作壽命。因此，工作介質(zhì)應(yīng)盡可能地具有以下特性。（1

7、）合適的粘性和較好的粘溫特性。粘度是工作介質(zhì)的重要使用性能之一，粘度愈大，液壓傳動系統(tǒng)的壓力損失和機械摩擦損失就越大，嚴重時，可能會造成液壓泵吸空或發(fā)生氣穴現(xiàn)象；粘度過低，又會增大液壓傳動系統(tǒng)的容積損失，降低潤滑性能。表21推薦了各種液壓泵使用的工作介質(zhì)的粘度。粘溫特性是指工作介質(zhì)的粘度隨工作介質(zhì)溫度變化的性質(zhì)，國際和國內(nèi)都采用粘度指數(shù)來衡量工作介質(zhì)的粘溫特性。粘度指數(shù)是一個約定值，用符號來表示。如圖22為液??IV體的粘溫特性曲線。由