液壓液的物理性質(zhì)有哪些是需要考慮的？

（二）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。若壓力為Po時(shí)液體的體積為vo，壓力增加△p，液體的體積減小△y，則液體在單位壓力變化下的體積相對(duì)變化量為式中，k稱為液體壓縮率。由于壓力增加時(shí)液體的體積減小，兩者變化方向相反，為使k成為正值，在上式右邊須加一負(fù)號(hào)。 液體壓縮率K的倒數(shù)，稱為液體體積彈性模量（以下簡(jiǎn)稱體積模量）， 表2-3所示為各種液壓液的體積模量。由表中石油基液壓油體積模量的數(shù)值可知，它的可壓縮性是鋼的100—150倍(鋼的彈性模量為2.1×l05 MPa)。

各種液壓液的體積模量（20。C，大氣壓）液壓液體積模量K/lVfPa液壓液體積模量K/MPa石油基液壓油水包油乳化液油包水乳化液(1.4 ~2) xl031. 95 x l032. 3 x l03水．乙二醇液壓液磷酸酯液壓液水3. 45 x l032. 65 x l032. 4 x l03 封閉在容器內(nèi)的液體在外力作用下的情況極像一個(gè)彈簧：外力增大，體積減小；外力減小，體積增大。這種彈簧的剛度后。，在液體承壓面積A不變時(shí)（圖2-1），可以通過(guò)壓力變化△p= △F/A、體積變化△V =A△I（△l為液柱長(zhǎng)度變化）和式(2-3)求出，即 一般情況下，液壓液的可壓縮性對(duì)液壓系統(tǒng)性能影響不大，但在高壓下或研究系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能及計(jì)算遠(yuǎn)距離操縱的液壓機(jī)構(gòu)時(shí)，則必須予以考慮。 石油基液壓油的體積模量與溫度、壓力有關(guān)：溫度升高時(shí)，K值減小，在液壓油正常工作溫度范圍內(nèi)，K值會(huì)有5%~25%的變化；壓力增加時(shí)，K值增大，但這種變化不呈線性關(guān)系，當(dāng)p≥3MPa時(shí)，K值基本上不再增大。 由于空氣的可壓縮性很大，因此當(dāng)液壓液中有游離氣泡時(shí)，K值將大大減小，且起始?jí)毫Φ挠绊懨黠@增大。但是在液體內(nèi)游離氣泡不可能完全避免，因此，一般建議石 油基液壓油K的取值為(0.7~1.4)×l03MPa，且應(yīng)采取措施盡量減少液壓系統(tǒng)液壓液中的游離空氣的含量。圖2-1油液彈簧的剛度計(jì)算簡(jiǎn)圖 石油基液壓油的體積膨脹系數(shù)和比熱容分別為(6.3~7.8)×10。4K“和(1.7—2.1)×103J/( kg．K)。11

（三）粘性
1．粘性的表現(xiàn) 液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)，分子間內(nèi)聚力的存在使其流動(dòng)受到牽制，從而沿其界面產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，這一特性稱為液體的粘性。 現(xiàn)以圖2-2為例說(shuō)明液體的粘性。若距離為^的兩平行平板間充滿液體，下平板固定，而上平板以速度Ⅱ。向右平動(dòng)。

由于液體和固體壁面間的附著力及液體的粘性，會(huì)使流動(dòng)液體內(nèi)部各液層的速度大小不等：緊靠著下平板的液層速度為零，緊靠著上平板的液層速度為“0，而中間各層液體的速度當(dāng)層間距離^較小時(shí)，從上到下近似呈線性遞減規(guī)律分布。其中速度快的液層帶動(dòng)速度慢的；而速度慢的液層對(duì)速度快的起阻滯作用。 實(shí)驗(yàn)測(cè)定表明，流動(dòng)液體相鄰液層間的內(nèi)摩擦力Ff與液層接觸面積A、液層間的速度梯度du/dy成正比，式中，比例系數(shù)p稱為絕對(duì)粘度或動(dòng)力粘度。 若以下表示液層間的切應(yīng)力，即單位面積上的內(nèi)摩擦力，則上式可表示為這就是牛頓液體內(nèi)摩擦定律。圖2—2液體粘性示意圖 由上式可知，在靜止液體中，速度梯度du/dy=0，故其內(nèi)摩擦力為零，因此靜止液體不呈現(xiàn)粘性，液體只在流動(dòng)時(shí)才顯示其粘性。

2．粘性的度量 度量粘性大小的物理量稱為粘度。常用的粘度有三種，即絕對(duì)粘度（動(dòng)力粘度）、運(yùn)動(dòng)粘度、相對(duì)粘度。 ．
(1)絕對(duì)粘度（動(dòng)力粘度）u由式( 2-6)可知，絕對(duì)粘度肛是表征流動(dòng)液體內(nèi)摩擦力大小的粘性系數(shù)。其量值等于液體在以單位速度梯度流動(dòng)時(shí)，單位面積上的內(nèi)摩擦力，即 u=r／y (2-7) 在我國(guó)法定計(jì)量單位制及SI制中，絕對(duì)粘度p的單位是Pa．s（帕·秒）或用N．s/m2（牛·秒／米2）表示。 如果絕對(duì)粘度只與液體種類有關(guān)而與速度梯度無(wú)關(guān)，那么這種液體稱為牛頓液體，否則為非牛頓液體。石油基液壓油一般為牛頓液體。
(2)運(yùn)動(dòng)粘度p液體絕對(duì)粘度與其密度之比稱為該液體的運(yùn)動(dòng)粘度z，，即 在我國(guó)法定計(jì)量單位制及SI制中，運(yùn)動(dòng)粘度∥的單位是-2／s（米2／秒）。因其中只有長(zhǎng)度和時(shí)間的量綱，故得名為運(yùn)動(dòng)粘度。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO按運(yùn)動(dòng)粘度值對(duì)油液的粘度等級(jí)(VG)進(jìn)行劃分，如表2-4所示。表2-4常用液壓油運(yùn)動(dòng)粘度等級(jí) (×10 -6II12/S)粘波等級(jí)40℃時(shí)粘度平均值40℃時(shí)粘度范圍粘度等級(jí)40℃時(shí)粘度平均值40℃時(shí)粘度范圍VG10VC15VG22VC32101522329. 00 ~11. 013. 5 ~ 16. 519. 8 ~ 24. 228. 8 ~ 35. 2VG46VG68VC100VG150466810015041. 4 ~ 50. 661. 2 ~ 74. 890. O ~ 110135 ~165 注：其中最主要的為VG15~ VC68。
(3)相對(duì)粘度相對(duì)粘度是根據(jù)特定測(cè)量條件制定的，故又稱條件粘度。測(cè)量條件不同，采用的相對(duì)粘度單位也不同。如恩氏粘度oE（歐洲一些國(guó)家）、通用賽氏秒SUS（美國(guó)、英國(guó)）、商用雷氏秒RiS（英、美等國(guó)）和巴氏度oB（法國(guó)）等。 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO已規(guī)定統(tǒng)一采用運(yùn)動(dòng)粘度來(lái)表示油的粘度。