液压液力知识第二部分

1、 一、液压油的某些物理性质一、液压油的某些物理性质二、液压油的选用二、液压油的选用液压油的粘度 粘温特性一、密度一、密度和重度和重度 =M/V =M/V ( (M M- -液体的质量液体的质量, ,V V- -液体的体积）液体的体积）=G/V =G/V ( (G G- -液体的重量液体的重量) ) 液压油的密度和重度因油的牌号液压油的密度和重度因油的牌号而异，并且随着温度的上升而减小，而异，并且随着温度的上升而减小，随着压力的提高而稍有增加随着压力的提高而稍有增加。2-1 液压油主要特性液压油主要特性二、可压缩性二、可压缩性 液压油的体积将随压力的增高而减小。液压油的体积将随压力的增高而减小。

2、体积压缩系数体积压缩系数 即单位压力变化下的体积相对变化量即单位压力变化下的体积相对变化量体积变化初始体积压力变化dpdVVpVV1)lim( V一定，在同样一定，在同样dp下，下， K 越大越大, dv越小越小 说明说明K 越大，液体的抗压能力越强越大，液体的抗压能力越强 矿物油矿物油 K = (1.42.0)10 9 N/m 2 钢钢 K = 2.06 10 11 N/m 2在静态下工作时，不考虑液体的可压缩性在静态下工作时，不考虑液体的可压缩性。游离空气游离空气对当量体积弹性模量影响很大。对当量体积弹性模量影响很大。ddpVK1三、粘性n附着力附着力 液体与固体表面 n内聚力内聚力 液体

3、分子与分子之间1.1.粘性粘性 液体在外力作用下流动时，其流动受到牵制，液体在外力作用下流动时，其流动受到牵制，且在流动截面上各点的流速不同。各层液体间有相且在流动截面上各点的流速不同。各层液体间有相互牵制作用，这种相互牵制的力称作互牵制作用，这种相互牵制的力称作液体内的摩擦液体内的摩擦力或粘性力力或粘性力。T=AT=A. . dudu/ /dz dz 或或=.du.du/ /dzdz 液体动力粘度；液体动力粘度； 单位面积上地摩擦力；单位面积上地摩擦力； dudu/ /dzdz速度梯度，速度梯度， 此式又称为此式又称为牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律。 液体动力粘度与液体密度之比称为液体动力粘度

4、与液体密度之比称为运动粘度运动粘度 =/=/。 当压力增加时，粘度有所增加；液体当压力增加时，粘度有所增加；液体的粘度对温度很敏感，温度略升高，粘度显著降低。的粘度对温度很敏感，温度略升高，粘度显著降低。1.1.粘性粘性 液体在外力作用下流动（或有流动液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩檫力，子相对运动而产生的一种内摩檫力，这种性质叫做液体的粘性。这种性质叫做液体的粘性。 静止液体不呈现粘性。静止液体不呈现粘性。粘性示意图n下板固定下板固定n上板以上板以u0运动运动n附着力附着力 A点：点：u = 0 B B点

5、：点：u = u0n内摩擦力内摩擦力 两板之间液流速两板之间液流速度逐渐减小度逐渐减小B BA A内摩擦力：dyduAFf式中：式中：粘性系数粘性系数( (粘度粘度) ) A A 液层接触面积液层接触面积 du /dydu /dy速度梯度速度梯度 牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律dyduAFf两液层的速度差两液层的速度差两液层间的距离两液层间的距离切应力:2.粘度：衡量粘性大小的物理量衡量粘性大小的物理量三种表示方法：三种表示方法：单位：Pa.S（帕秒）dyduAFf1) 动力粘度动力粘度 物理意义物理意义: :液体在单位速度梯度下流动时接液体在单位速度梯度下流动时接触液层间单位面积上的的内摩擦力

6、触液层间单位面积上的的内摩擦力.(.(备注备注）1Pa.s=10p 1p=100cP1Pa.s=10p 1p=100cP 是用是用40时运动粘度的平均值来标志的时运动粘度的平均值来标志的例：例：20号机械油号机械油 = =1723 cSt（厘斯）（厘斯）换算关系：换算关系： 1 1 m2 2/ /s = = 104 St = = 106 cSt (=106 mm2/s) 斯斯(cm2/s) 厘斯厘斯(mm2/s) 2) 运动粘度运动粘度 单位：单位：m2/s液压油的牌号液压油的牌号3 3）条件（相对）粘度：）条件（相对）粘度：na.恩氏粘度恩氏粘度:n在一定温度下，将在一定温度下，将200 m

7、L的被测液体从的被测液体从恩氏粘度计流出所需时间恩氏粘度计流出所需时间t1于同体积于同体积20下的蒸馏水从该恩氏粘度计中流出下的蒸馏水从该恩氏粘度计中流出所需时间所需时间t2之比之比 21ttEt式中：式中：t1 油流出的时间油流出的时间 t220OC蒸馏水蒸馏水流出时间流出时间405020,EEE恩氏粘度与运动粘度的换算关系恩氏粘度与运动粘度的换算关系610)31.631.7(ttEE 通常以通常以20、50、40OC作为标准测定温度，作为标准测定温度，记为：记为：200ml=2. 8mm恩氏粘度计a.a.恩氏粘度恩氏粘度(Cst)(Cst)3. 粘度与压力的关系粘度与压力的关系 p 在32

8、MPa以下应用时忽略影响4.粘温特性粘温特性:粘度与温度的关系粘度与温度的关系 T 影响：影响： 大，阻力大，能耗大，阻力大，能耗 小，油变稀，泄漏小，油变稀，泄漏限制油温：限制油温：T，加冷却器，加冷却器 T，加热器，加热器1)粘温图粘温图2)粘度指数粘度指数n粘度随温度变化的特性，用粘度指数VI衡量n粘度指数粘度指数：是油液粘温特性的相对比较值。：是油液粘温特性的相对比较值。 VI 特性特性n如图：如图：被试液、100的标准油和0的标准油，三者在100时有相同的粘度，而在40时的粘度分别为U、H和L，按规定：n当0100时，100（L-U）/ (L-H)n当100时，（10N 1/ 0.0

9、0715）+100n其中N=(lgH-lg)/lg 40100被 试 液 体HUVILm s2t (C)曲线越平坦，越大 液压系统一般要求工作液体的在90以上，优异的在100以上。 的数值可在有关的手册中查出 3)经验公式（略）四、其他性质稳定性稳定性 (热、氧化、水解）热、氧化、水解）抗泡沫性抗泡沫性防锈性防锈性相容性（金属、密封、涂料）相容性（金属、密封、涂料） 通过添加剂控制通过添加剂控制五、五、对液压油的要求对液压油的要求1.1.合适的粘度，粘温性好合适的粘度，粘温性好2.2.润滑性能好润滑性能好3.3.杂质少杂质少4.4.相容性好相容性好5.5.稳定性好。稳定性好。抗氧化安定性好，抗

10、剪切安全性抗氧化安定性好，抗剪切安全性好好 6.6.抗泡性好、防锈性好抗泡性好、防锈性好7.7.凝点低凝点低, ,闪点、燃点高闪点、燃点高8.8.无公害、成本低无公害、成本低六、六、最常用的液压油名称及代号n基础油（HH）n普通液压油（HL）n抗磨液压油（HM）n低温液压油（HV）例如：L-HM32L-润滑剂类 HM-品种 32-粘度值标准符号格式：标准符号格式：nLHH68LHH68运动粘度等级运动粘度等级品种符号品种符号类别（润滑剂类）类别（润滑剂类）液压油的种类1、种类石油型难燃型机械油汽轮机油液压油水-乙二醇液磷酸酯液水包油油包水乳化液合成型常用工作介质的基本类型及其主常用工作介质的基

11、本类型及其主要性能要性能 n1.矿物油类工作介质矿物油类工作介质n1) LHHLHH液压油液压油 本产品为无（或含少量）抗氧化剂本产品为无（或含少量）抗氧化剂的精致矿物油。适用于对工作介质无特殊要求的一般的精致矿物油。适用于对工作介质无特殊要求的一般润滑系统润滑系统。无本产品时可选用。无本产品时可选用HL油。油。n2) LHLLHL液压油液压油 本产品是改善了防锈性能和抗氧化本产品是改善了防锈性能和抗氧化性的精致矿物油。常用于性的精致矿物油。常用于低压系统低压系统，也可用于要求换，也可用于要求换油期较长的轻负荷机械的油浴式非循环润滑系统。可油期较长的轻负荷机械的油浴式非循环润滑系统。可以以HH

12、M油或其它抗氧防锈型润滑油代用。油或其它抗氧防锈型润滑油代用。n3) LHMLHM液压油液压油 本产品是在本产品是在LHL油基础上改善了油基础上改善了抗磨性的工作介质。具有防锈、抗氧化和抗磨性。抗磨性的工作介质。具有防锈、抗氧化和抗磨性。适适用于低、中、高液压系统用于低、中、高液压系统，也可用于中等负荷机械的，也可用于中等负荷机械的润滑部位。润滑部位。LHV油可以作为它的代用品。油可以作为它的代用品。4) LHV4) LHV液压油液压油 本产品是在LHM油基础上改善了粘温特性的工作介质。具有防锈、抗氧化、抗磨性和很好的粘温特性。适用于环境温度变化较大和工作条件恶劣的低、中、高液压系统和中等负荷

13、的机械润滑部位。5) LHR5) LHR液压油液压油 本产品是在LHL油基础上改善了粘温特性的工作介质。具有防锈、抗氧化和很好的粘温特性，适用于环境温度变化较大和工作条件恶劣的低压系统和轻负荷的机械润滑部位。6) LHG6) LHG液压油液压油 本产品是在LHM油基础上改善了粘滑特性的工作介质。具有防锈、抗氧化、抗磨性和良好的粘温特性。适用于液压和导轨润滑系统的合用的机床。抗燃工作介质抗燃工作介质n1) LHFAE液压液液压液 水包油型（水包油型（O/W）乳化）乳化液。液。LHFAE液压液是一种液压液是一种高水基乳化液高水基乳化液，通，通常含水常含水80% 以上，其抗燃性好，价格便宜，以上，其

14、抗燃性好，价格便宜，但低温性、粘温性和润滑性较差但低温性、粘温性和润滑性较差。 n2) LHFB液压液液压液 油包水型（油包水型（W/O）乳化）乳化液。液。LHFB 含矿物油含矿物油60% 以上，其余为水以上，其余为水和添加剂，其性质与组成的矿物油基本相同，和添加剂，其性质与组成的矿物油基本相同，但抗燃性有明显提高。其缺点是工作温度范围但抗燃性有明显提高。其缺点是工作温度范围较小，一般为较小，一般为5060。其适用于冶金、煤。其适用于冶金、煤炭等行业的中、高压，高温和易燃环境中的液炭等行业的中、高压，高温和易燃环境中的液压传动系统。压传动系统。3) LHFC液压液液压液 n本产品通常为含乙二醇

15、或其他聚合物的水溶液，水乙二醇溶液中，乙二醇含量高达50%。其低温性、粘温性、对橡胶的适应性和抗燃性都比较好，但润滑性差。适用于冶金和煤炭等行业的中、低压液压系统。工作温度可为-2050 LHFDR液压液液压液 n为无水的各种为无水的各种磷酸酯作基础油磷酸酯作基础油加入各种添加剂加入各种添加剂制成。抗燃性好，但粘温性差。工作温度范围制成。抗燃性好，但粘温性差。工作温度范围为为-20100 。适用于冶金、火力发电等高。适用于冶金、火力发电等高温环境下工作的高压液压系统。温环境下工作的高压液压系统。n缺点：与普通的耐油橡胶和涂料不相容缺点：与普通的耐油橡胶和涂料不相容 需使用价格昂贵的氟橡胶和硅橡

16、胶密封件，需使用价格昂贵的氟橡胶和硅橡胶密封件， 环氧树脂基的涂料环氧树脂基的涂料喷涂液压元件的材料。喷涂液压元件的材料。七、液压油的选择2-31 按泵、阀的规定要求选（说明书按泵、阀的规定要求选（说明书) 选择类型（品种）：选择类型（品种）： 选择粘度：选择粘度： 压力高，粘度大压力高，粘度大 温度高，粘度大温度高，粘度大 速度高，粘度小。速度高，粘度小。环境环境使用条件使用条件经济性经济性液压油液的选择液压油液的选择 （1）正确选择工作介质的类型）正确选择工作介质的类型 a.必须了解各类工作介质的性能和适用范必须了解各类工作介质的性能和适用范围围。 b.根据液压传动系统的工作环境和载荷条根

17、据液压传动系统的工作环境和载荷条件，选择工作介质的类型件，选择工作介质的类型。例如：对于高温、例如：对于高温、热源或用火的工作环境应选择抗燃性好的工作热源或用火的工作环境应选择抗燃性好的工作介质；对于寒冷地区露天作业的设备，比如北介质；对于寒冷地区露天作业的设备，比如北方的汽车、铲雪车等应选择低温性好的工作介方的汽车、铲雪车等应选择低温性好的工作介质；对于高压、高速的重载设备，大吨位的载质；对于高压、高速的重载设备，大吨位的载重车、挖掘机应选择抗磨液压油。重车、挖掘机应选择抗磨液压油。c.c.注意兼顾液压传动系统的注意兼顾液压传动系统的成本和工作介质的价格成本和工作介质的价格。例。例如：对于液压伺服系统，必如：对于液压伺服系统，必须选择高清洁度的工作介质，须选择高清洁度的工作介质，并采取必要的措施加以保证。并采取必要的措施加以保证。2.2.再考虑粘性大小，重点考再考虑粘性大小，重点考虑粘度虑粘度 =11.5 - 41.3 cSt=11.5 - 41.3 cSt（6060） 即即 2020、3030、4040号机械油号机械油2.1.