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PAGE 1 PAGE 23 石油型液压油:普通液压油(YA),液压-导轨油,抗磨液压油(YB),低温液压油(YC),高粘度指数液压油(YD),机械油,汽轮机油乳化型液压液:水包油乳化液(YRA),油包水...*第二章 液压流体力学 §2－1 液压油的主要物理性质 在液压系统中，液压油是传递动力和信号的工作介质。同时，它还起到润滑、冷却和防锈的作用。液压系统能否可靠有效地工作，在很大程度上取决于系统中所使用的液压油。 一、液压油主要特性 1．粘性 1）定义：液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力要阻止分子的相对运动而产生一种内摩擦力，这种形象叫做液体的粘性。液体只有在相对运动时才会出现粘性，静止液体不显示粘性。 2）牛顿内摩擦定律 为了掌握液体粘性的本质，下面观察一种现象。 设两个平行平板，其间充满液体，下平板固定不动，上平板以速度U向右移动，附着在平板表面液体层的速度与平板速度相同。现在其间任取一薄层dz，速度近似按线性规律分布，下层液体速度设为u，上层液体速度设为u＋du，由于液体层间产生相对运动，因此液体层间产生内摩擦力F。 实验测定指出，液体流动时相邻液体层间的内摩擦力F与 接触面积A成正比 速度梯度du/dz成正比 液体的种类及温度有关 接触面上的压力无关 它们之间的关系可用牛顿内摩擦定律表示： 或 μ－液体动力粘度，与液体的种类和温度有关； τ－内摩擦切应力（单位面积上的内摩擦力）； －速度梯度，即液体层间相对速度对液层距离的变化率。 3）动力粘度μ：是表征液体粘性大小的物理量。它的物理意义是：当速度梯度等于1时，液体层间单位面积上的内摩擦力。它的单位是：Pa·S（帕·秒)。 动力粘度μ与密度ρ的比值称为运动粘度，用ν表示，ν=μ/ρ。运动粘度的单位为m2/s，工程中还使用cSt（厘沲），1 m2/s＝10 6cSt＝10 6mm2/s。 ISO（国际标准组织）规定统一采用运动粘度来表示油的粘度。我国生产的机械油和液压油采用40°C时的运动粘度（mm2/s）为其标号。例如YA－N32中YA是普通液压油，N32表示40°C时油的平均运动粘度为32 mm2/s。 4）影响粘度的因素： 温度：液体的粘度随温度的升高而下降。 液体粘度对温度很敏感，温度略有升高，其粘度明显下降。这是由于温度升高时，分子间距增大，分子间内聚力减小的缘故。液体粘度随温度变化的关系可以用粘－温曲线表示。油液粘－温特性的好坏国际和国内均采用粘度指数（VI）来衡量。 压力：压力增加时，粘度略有增加。 这是因为压力增加时，分子间距缩小，内聚力增加。压力对粘度的影响不大，一般情况下，特别是压力较低时，可不考虑。 2．可压缩性 在温度不变的条件下，液体受压时，体积要缩小，这一性质称为可压缩性。 假设液体压力为p0时体积为V0，当压力增加Δp时，体积减小ΔV。液体的可压缩性用体积压缩系数β或其倒数体积弹性模量K表示。 , 油液的可压缩性比钢大得多，约为钢的100～150倍。液压油的体积弹性模量和温度、压力有关，温度增大时，K减小；压力增大时，K增大。一般情况下，在对中、低压系统进行静态特性分析、计算时，油的可压缩性对系统性能影响不大，可以忽略，认为液体是不可压缩的。但在高压下或研究系统动态性能时，必须予以考虑。 二、液压油的选择和使用 1．液压油的种类 液压系统使用的工作介质有以下几种类型： 石油型液压油：普通液压油（YA）、液压－导轨油、抗磨液压油（YB）、低温液压油（YC）、高粘度指数液压油（YD）、机械油、汽轮机油 乳化型液压液：水包油乳化液（YRA）、油包水乳化液（YRB） 合成型液压液：水－乙二醇液（YRC）、磷酸酯液（YRD） 2．对液压油的要求 为了很好地传递动力和运动，液压油应具有如下性能： 良好的化学稳定性； 良好的润滑性能，以减小元件中相对运动表面的磨损； 质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等； 适当的粘度和良好的粘温特性； 凝固点较低，以保证油液能在较低温度下正常使用； 自燃点和闪点要高； 抗泡沫性和抗乳化性要好 腐蚀性小，防锈性好； 对人体无害，成本低。 3．液压油的选用 目前，90％以上的液压系统采用石油型液压油。合成型液压液价格贵，只有在某些特殊设备中，其抗燃要求高、使用压力高、温度范围大等情况下采用。工作压力不高时，高水基乳化液也是一种良好的抗燃液。 选用液压油时，最先考虑的是油液的粘度（粘度既影响泄漏，又影响功率损失），其次还应考虑系统的工作压力、环境温度、运动速度、液压泵的类型等因素。 §2－2 液体静力学 一、静压力及其性质 静力学研究液体处于相对平衡状态下的力学规律和应用。相对平衡是指液体内部各质点之间没有相对运动，此时液体