液壓液的性質(zhì)

液壓液的性質(zhì)主講人：任好玲華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院2026年8月10日第二章液壓介質(zhì)2內(nèi)容提要液壓液的作用及分類液壓液的性質(zhì)12一、液壓液的作用及分類液壓液的作用：傳遞動力和信號；潤滑、冷卻和防銹10號航空液壓油一、液壓液的作用及分類液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)90%以上為石油型：機(jī)械油、汽輪機(jī)油、普通液壓油、專用液壓油（其中抗磨液壓油最常用）難燃液壓液海水或淡水密度可壓縮性粘度二、液壓液的特性密度ρ和重度γ二、液壓液的特性液體的質(zhì)量密度重度液體的體積液體的重量密度ρ和重度γ二、液壓液的特性1）因油的牌號而異；2）隨溫度的上升而減??；3）隨壓力的提高稍有增加.液壓油密度和重度的影響因素：液壓液密度/（kg·m-3）液壓液密度/（kg·m-3）抗磨液壓液L-HM320.87×103水-乙二醇液壓液L-HFC1.06×103抗磨液壓液L-HM460.875×103通用磷酸酯液壓液L_HFDR1.15×103油包水乳化液L-HFB0.932×103飛機(jī)用磷酸酯液壓液L_HFDR1.05×103水包油乳化液L-HFAE0.9977×10310#航空液壓液0.85×103可壓縮性二、液壓液的特性體積壓縮系數(shù)壓力的增量被壓縮的液體體積體積的增量體積彈性模量工程上常用可壓縮性：液體因所受壓力增高而發(fā)生體積縮小的

性質(zhì)稱為可壓縮性。可壓縮性——彈簧剛度二、液壓液的特性

封閉在容器內(nèi)的液體在外力作用下的情況極像一根彈簧，外力增大，體積減?。煌饬p小，體積增大。在液體承壓面積A不變時，可以通過壓力變化Δp=ΔF/A（ΔF為外力變化值）、體積變化ΔV=AΔl（Δl為液柱長度變化值）和體積模量求出它的液壓彈簧剛度kh，即：

液壓油液的可壓縮性對液壓傳動系統(tǒng)的動態(tài)性能影響較大，但當(dāng)液壓傳動系統(tǒng)在靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）下工作時，一般可以不予考慮。

但在高壓下或者研究動態(tài)性能及進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱時，則必須考慮可壓縮性對液壓系統(tǒng)的影響。體積彈性模量的影響因素純油的可壓縮性隨壓縮過程、溫度及壓力的變化而變動，但變動量不大；在一般情況下，油的可壓縮性對液壓系統(tǒng)性能影響不大，但在高壓情況下以及在研究系統(tǒng)動態(tài)性能時則不能忽略。(與管路等有關(guān)系，綜合彈性模量）由于空氣的可壓縮性很大，且與工作壓力的改變而大幅度變化，所以游離空氣對當(dāng)量體積彈性模量影響很大二、液壓液的特性HLP:ΔV/V≈1%

Δp=140bar11二、液壓液的特性

牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(1687)中指出：相鄰兩層流體作相對運(yùn)動時存在內(nèi)摩擦作用,稱為粘性力。?

庫侖實驗(1784)庫侖用液體內(nèi)懸吊圓盤擺動實驗證實流體存在內(nèi)摩擦。粘性粘性液體在外力作用下流動時，其流動受到牽制，且在流動截面上各點的流速不同。各層液體間有相互牽制作用，這種相互牽制的力稱作液體內(nèi)的摩擦力或粘性力。二、液壓液的特性牛頓內(nèi)摩擦定律運(yùn)動粘度靜止的液體不體現(xiàn)粘性液體只有在流動時才顯示其粘性。單位面積上的內(nèi)摩擦力μ——液體粘度，也稱為絕對粘度或動力粘度粘性粘性是流體抵抗變形的能力，

粘性是流體的固有屬性，

粘性是運(yùn)動流體產(chǎn)生機(jī)械能損失的根源二、液壓液的特性牛頓流體絕對粘度只與流體種類有關(guān)，而與速度梯度無關(guān)非牛頓流體絕對粘度不僅與流體種類有關(guān)，還與速度梯度有關(guān)當(dāng)壓力增加時，粘度有所增加；液體的粘度對溫度很敏感，溫度略升高，粘度顯著降低。

理想流體（無粘性流體）:τ=0

實際流體（粘性流體）:τ

0

當(dāng)h很小時，阻力定律可寫為，即速度為線性分布。

速度分布圖形不同時，剪應(yīng)力τ分布也不同。拋物線分布u直線分布u粘性二、液壓液的特性粘性二、液壓液的特性絕對粘度是液體在單位速度梯度流動時單位面積上的內(nèi)摩擦力。運(yùn)動粘度等于液體絕對粘度與其密度之比稱為運(yùn)動粘度沿用的單位為P（泊，dyn

s/cm2）1泊=1g/s.cm=0.1kg/s.m=0.1N.s/m2=0.102kgf.s/m2法定計量單位為m2/s，以前沿用的單位為St（斯），它們之間的關(guān)系是：

1m2/s=104St=106cSt（厘斯）在我國，液壓液的牌號是用它在溫度為40℃時的運(yùn)動粘度（厘斯）平均值來表示的。例如32號液壓液，就是指這種油在40℃時的運(yùn)動粘度平均值為32cSt。粘性的影響因素溫度對粘度的影響：液壓液的粘度對溫度的變化十分敏感。溫度升高，粘度降低。我國常用粘溫圖表示油液粘度隨溫度變化的關(guān)系。粘溫指數(shù)越高，粘度越大，說明該種液體的粘度隨溫度變化越小，其粘溫特性越好。二、液壓液的特性壓力對粘度的影響：在一般情況下，壓力對粘度的影響比較小，在工程中當(dāng)壓力低于5MPa時，粘度值的變化很小，可以不考慮。氣泡對粘度的影響：液體中混入直徑為0.25~0.5mm懸浮狀態(tài)氣泡時，對液體的粘度有一定影響?！纠恳坏酌娣e為45×50cm2，高1cm的木塊，質(zhì)量為5kg，沿涂有潤滑油的斜角為30o的斜面向下作等速運(yùn)動，木塊運(yùn)動速度u=1m/s，油層厚度1cm，求油的粘度。

【解】木塊重量沿斜坡分力F

與切力T平衡時，等速下滑。由于油層厚度很小，速度分布可看成線性分布。粘性二、液壓液的特性膨脹性二、液壓液的特性油的體積隨溫度升高而增加的特性稱之為膨脹性，其膨脹量可表示為其中vt-溫度t0C時的油的體積；

v0-溫度t0

0C時的油的體積；

αt-油的體積膨脹系數(shù)。二、液壓液的特性物理特性：

抗燃性

抗凝性