第一章液压传动基础知识.

第一章液压传动基础知识液压油是传递动力和信号的工作介质，同时起到润滑、冷却和防锈等作用。液压系统能否可靠地工作在很大程度上取决于系统中所用的液压油。而液压系统的故障75%以上是由于液压油的污染造成的。因此，在掌握液压系统之前，必须先对液压油有一清晰的了解。一、液压传动工作介质的性质第一节液压传动工作介质Vm温度密度900kg/m3①密度：单位体积液体内所含有的质量②比容：密度的倒数③重度：单位体积液体的重量g1、流体的密度与比容kK12、流体的压缩性及液压弹簧刚性系数01VVpk①压缩性：液体受压力作用体积减小的性质。体积压缩系数②体积弹性模量K：压缩系数的倒数温度K压力K可压缩性（容易被压缩）可压缩性③液压弹簧刚性系数2、流体的压缩性及液压弹簧刚性系数02VKAlFkhAFplAV01VVpkkK13、粘性流体在外力作用下流动(或有流动趋势)时，分子间的内聚力阻止分子相对运动而产生一种内摩擦力，这种现象叫流体的粘性。流体只有在流动(或有流动趋势)时才会呈现出粘性，静止流体是不呈现粘性的。液体内摩擦定律dyduAFt粘性系数或粘度（动力粘度）sPa特点：400C时运动粘度(mm2/s)的中心值来划分粘度等级,如L-HL22温度粘度压力粘度sm/2运动粘度：二、对液压传动工作介质的要求1、适当的粘度，较好的粘温特性；15~68mm2/s2、润滑性能好，在工作压力和温度发生变化时应具有较高的油膜强度；3、成分纯，杂质少；4、对金属和密封件有良好的相容性；5、具有良好的化学稳定性和热稳定性，油液不易氧化、不易变质；6、抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好；7、流动点和凝固点低，闪点(明火能使油面上油蒸气闪燃，但油本身不燃烧时的温度)和燃点高；8、对人体无害，成本低；9、与产品和环境相容。三、工作介质的分类和选用石油型液压油合成液压油乳化型石油型液压油是以石油的精炼物为基础，加入抗氧化或抗磨剂等混合而成的液压油，不同性能、不同品种、不同精度则加入不同的添加剂。•水包油乳化液：•油包水乳化液：润滑性好水-乙二醇：适用于要求防火的液压系统（65℃以上温度下工作），其润滑性比石油型的差。磷酸脂液：自燃点高，氧化安定性好，润滑性好，使用温度宽，对大多数金属不腐蚀，但能溶解许多非金属材料，因此必须选择合适的橡胶密封材料，这种液体有毒。例如：聚四氟乙烯-SF—常用密封材料液压系统工作介质分类液压系统工作介质分类工作介质的选用原则(1)液压油的类型液压油的类型应根据其工作性质、工作环境以及经济性要求来选择。(2)液压油的牌号液压油的牌号主要是根据工作条件选用适宜的粘度，选择时应考虑液压系统在以下几方面的情况。1）工作压力。工作压力较高的系统宜选用粘度较大的液压油，以减少泄漏。2）运动速度。当液压系统的工作部件运动速度较高时，宜选用粘度较小的液压油，以减轻液流的摩擦损失。3）环境温度。环境温度较高时宜选用粘度较大的液压油。因为环境温度高会使油的粘度下降。另外，也可根据液压泵的类型及工作情况选择液压油的粘度。按液压泵类型推荐用工作介质的粘度四、液压系统的污染控制1、污染的根源(1)油液在运输和储存过程中受到污染。(2)液压系统的管道及液压元件内的型砂、切屑、磨料、焊渣、锈片、灰尘等污垢在系统使用前冲洗时未被洗干净，在液压系统工作时，这些污垢就进入到液压油里。(3)外界的灰尘、砂粒等。另外在检修时，稍不注意也会使灰尘、棉绒等进入液压油里。(4)液压系统本身也不断地产生污垢，而直接进入液压油里。（已被污染的新油、残留污染、侵入污染、生成污染）2、油液污染的危害1）液压油污染严重时，直接影响液压系统的工作性能，使液压系统经常发生故障，使液压元件寿命缩短。造成这些危害的原因主要是污垢中的颗粒。2）对于液压元件来说，由于这些固体颗粒进入到元件里，会使元件的滑动部分磨损加剧，并可能堵塞液压元件里的节流孔、阻尼孔，或使阀芯卡死，从而造成液压系统的故障。3）水分和空气的混入使液压油的润滑能力降低并使它加速氧化变质，产生气蚀，使液压元件加速腐蚀，使液压系统出现振动、爬行等。3、污染的测定工作介质的污染用污染度等级来表示，它是指单位体积工作介质中固体颗粒污染物的含量，即工作介质中所含固体颗粒的浓度。方法称重法颗粒计数法（显微镜计数、自动计数）用两个代号表示油液的污染度前面的代号表示1ml油液中大于5um颗粒数的等级，后面的代号表示1ml油液中大于15um颗粒数的等级，两个代号间用一斜线分隔。5um左右的颗粒对堵塞元件缝隙的危害最大，而大于15um的颗粒对元件的磨损作用最为显著，用它们来反映油液的污染度最为恰当。4、污染度的等级颗粒数与其标号的对应关系例18/155、防止污染的措施造成液压油污染的原因多而复杂，液压油自身又在不断地产生脏物，因此要彻底解决液压油的污染问题是很困难的。对液压油的污染控制工作主要是从以下几个方面着手：对元件和系统进行清洗，清除在加工中残留的污染物；减少外来的污染；滤除系统产生的杂质；控制液压油液的工作温度；定期检查更换液压油液。第六节、空穴现象定义：在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而使气泡产生的现象。危害：使液压装置产生振动和噪声，使金属表面受到腐蚀。空气分离压：在一定温度下，当液压油压力低于某值时，溶解在油中的过饱和的空气将会突然地迅速从油中分离出来，产生大量气泡，这个压力称为液压油在该温度下的空气分离压。饱和蒸气压：当液压油在某温度下的压力低于一定数值时，油液本身将迅速汽化，产生大量蒸气气泡，这时的压力称为液压油在该温度下的饱和蒸气压。一、空气分离压、饱和蒸气压一般说来，饱和蒸气压远低于空气分离压气蚀：管道中发生空穴现象时，气泡随着液流进入高压区后，随即急剧溃灭或急剧缩小，原来气泡所占的空间形成了真空，四周液体质点将以极大的速度冲向溃灭或压缩气泡中心，产生局部冲击现象（形成高压、高温），使金属剥落，表面形面麻点或出现小坑，这种因空穴现象而加剧金属表面腐蚀的现象，称为气蚀。二、节流口处的气穴现象空穴现象发生在液流的低压区，气蚀现象发生在高压区。三、减小空穴现象的措施1）减小流经节流小孔前后的压差，2）正确设计和使用液压泵；（降低泵的吸油高度，加大吸油管径，限制流速）3）提高零件的抗气蚀能力。（增加零件的机械强度，采用抗腐蚀能力强的金属材料，减小零件表面粗粗度等）5.3/21pp第七节、液压冲击定义：在液压系统的工作过程中，因执行部件的突然换向或阀门突然关闭以及外负载的急剧变化而引起压力急剧变化，出现压力交替升降的波动过程，这种现象称为液压冲击。危害：1）使密封装置、管道或其他元件损坏；2）引起振动、噪声，影响工作质量；3）使某些元件（如阀、压力继电器等）产生误动作，导致设备损坏。缓慢关闭阀门，减慢管道的换向速度；缩短管子长度；减慢换向阀关闭前的液流速度；设置蓄能器、安全阀等。消除或减弱液压冲击的措施