课题第二章液压流体力学基础第一节液压油第二节液体静力学

1上饶职业技术学院《液压与气动传动》课程教案课次3、4课型课堂教学课题第二章液压流体力学基础第一节液压油第二节液体静力学教学目的1.掌握液压油的主要性质：密度、可压缩性、粘度等2.了解液压油的选用及液压油的牌号3.了解液压油污染危害、污染的原因及其控制方法4.熟练掌握液体压力的概念、表示方法和单位5.掌握静止液体在重力场中液体内的压力分布规律和静压传递原理6.掌握液体对固体壁面的作用力计算重点难点１．液压油的粘性及粘度２．液体压力的概念、表示方法和单位及应用教学方法课堂教学、观看教学录像教具挂图粘度计授课班级授课日期课后小结习题2－1、2－2、2—32【教学内容】第2章流体传动基础知识2.1液压油2.1.1液压油的物理性质1．液体的密度单位体积的液体质量称为密度，通常用“”表示：3(kgm)mV式中：m——液体质量(kg)；V——液体体积(3m)。2．液体的粘性液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，这一特性称为粘性。实验测定指出，液体流动时相邻液层之间的内摩擦力F与液层间的接触面积A和液层间的相对速度du成正比，而与液层间的距离dy成反比，即dudyFA式中：－比例常数，称为粘性系数或粘度；dydu－速度梯度。【手段：资源库中液体粘性平面动画】如以表示液体的内摩擦切应力，即液层间单位面积上的内摩擦力，则有这就是牛顿的液体内摩擦定律。在流体力学中，把粘性系数不随速度梯度变化而发生变化的液体称为牛顿液体，反之称为非牛顿液体。除高粘度或含有特殊添加剂的油液外，一般液压油均可液体在管路中的速度分布yuAFdd3视为牛顿液体。3．粘度的分类：粘度是衡量流体粘性的指标。常用的液体粘度表示方法有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。◆动力粘度动力粘度在物理意义上讲，是当速度梯度dudz=1时，单位面积上的内摩擦力的大小，即：dudy它直接表示流体的粘性即内摩擦力的大小。动力粘度的法定计量单位为Pas(21Pas=1Ns/m)。以前沿用的单位为2dyns/cm，又称P(泊)（31Pas=10P=10cP）。5．其它性质1）压力对粘度的影响在一般情况下，压力对粘度的影响比较小。当液体所受的压力加大时，分子之间的距离缩小，内聚力增大，其粘度也随之增大。2）温度对粘度的影响液压油粘度对温度的变化是十分敏感的，当温度升高时，其分子之间的内聚力减小，粘度就随之降低。液压油的粘度随温度变化的关系称为液压油的粘温特性。粘度随温度的变化越小越好，即粘温特性要好。粘温特性可用粘度指数V·I表示。粘度指数V·I是用被测油液粘度随温度变化的程度同标准油液粘度变化程度比较的相对值。V·I值越高，表示液压油粘度随温度变化越小，即粘温特性越好。对于普通的液压传动系统，一般要求V·I≥90。2.1.2对液压油的要求及选用1．液压油的功用1）传递能量和信号；2）润滑液压元件、减少摩擦和磨损；3）散热；4）防止锈蚀；5）密封液压元件对偶摩擦副的间隙；6）传输、分离和沉淀杂质2.对液压油的性能要求在液压传动中，液压油既是传动介质，又兼起润滑作用，故对液压油的性能提出如下要求：·具有适宜的粘度和良好的粘温特性。·具有良好的热稳定性和氧化稳定性。·具有良好的抗泡沫性和空气释放性。·在高温环境下具有较高的闪点，起防火作用；低温环境下具有较低的凝点。·具有良好的防腐性、抗磨性和防锈性。4·具有良好的抗乳化性(液压油乳化会降低其润滑性，使酸性增加、使用寿命缩短)。·质量要纯净，极少量的杂质、水分和水溶性酸碱，无毒害、无味，废料易处理，成本低等。3.液压油品种的选择正确选择需考虑的主要因素首先选择品种，然后是选择粘度。（1）液压油品种的选择选择液压油时考虑因素：·液压系统的环境条件：环境温度，温度高，选用粘度较大的液压油液。·液压系统的工作条件：工作压力，压力高，要选择粘度较大的液压油液；运动速度，速度高，选用粘度较低的液压油液。·液压油的性质：理化指标和使用性能。·经济性和供货情况：价格、使用寿命、对液压元件寿命的影响等。·液压泵的类型（2）液压油牌号的选择（3）合理使用液压油·使用前验明油品的牌号、性能等是否符合要求。·液压系统要进行清洗干净方可使用。·新油使用前要过滤，油液不能与其它物品混放。·严格控制污染，防水、气、固体杂物混入液压系统。（4）液压油的使用监测和更换：·油品老化变质：变味、变颜色，酸度值增加，抗乳化性差等。·定期换油。4．液压油污染及其控制液压油受污染――油液中含有水分，空气，微小颗粒和胶状生成物1）污染的危害·胶状生成物――堵塞过滤器，阀小孔或缝隙·微小颗粒――加速零件磨损水分，空气――降低润滑能力，油氧化，气蚀－液压系统80％的失效是由过度液压污染造成。2)产生污染的原因·残留物污染――元件在制造，储存，运输，安装和维修中的残留。·侵入物污染――使用时环境中污染物侵入·生成物――系统工作过程中产生。小结：1、液压油的性质和可压缩性；2、液压油的种类及选用时对粘度的要求。