液压第二章

1、第二章 液 压 液 液压系统中使用的液压液按国际标准ISO6743-4 1999的分类（我国国家标准GB/T7631.22003与此等效）如表2-1所示。第一节 液压液的特性和选择一、液压液的分类类型名称ISO代号特 性 和 用 途矿油型普通液压油L-HL精制矿油加添加剂，提高抗氧化和防锈性能，适用于室内一般设备的中低压系统抗磨液压油L-HML-HL油加添加剂，改善抗磨性能，适用于工程机械、车辆液压系统低温液压油L-HVL-HM油加添加剂，改善粘温特性，可用于环境温度-20-40的高压系统高粘度指数液压油L-HRL-HL油加添加剂，改善粘温特性，VI值达175以上，适用于对粘温特性有特殊要求的

2、低压系统，如数控机床系统液压导轨油L-HGL-HM油加添加剂，改善粘滑性能，适用于机床中液压和导轨润滑合用的系统全损耗系统用油L-HH浅度精制矿油，抗氧化性、抗泡沫性较差，主要用于机械润滑，可作液压代用油，用于要求不高的低压系统汽轮机油L-TSA深度精制矿油加添加剂，改善抗氧化、抗泡沫等性能，为汽轮机专用油，可作液压代用油，用于一般液压系统类型名称ISO代号特 性 和 用 途乳化型水包油乳化液L-HFA又称高水基液，特点是难燃、黏温特性好，有一定的防锈能力，润滑性差，易泄漏。适用于有抗燃要求，油液用量大且泄漏严重的系统油包水乳化液L-HFB既具有矿油型液压油的抗磨、防锈性能，又具有抗燃性，适用

3、于有抗燃要求的中压系统合成型 水-乙二醇液L-HFC难燃，黏温特性和抗蚀性好，能在-3060温度下使用，适用于有抗燃要求的中低压系统磷酸酯液L-HFDR难燃，润滑抗磨性能和抗氧化性能良好，能在-54135温度范围内使用，缺点是有毒。适用于有抗燃要求的高压精密液压系统二、液压液的物理性质（一）密度（二）可压缩性（三）粘性 密度是指单位体积的液体所具有的质量，其表达式为：密度是指单位体积的液体所具有的质量，其表达式为：Vm 液体的密度会液体的密度会随着温度的增加而略有减小，随着压力的随着温度的增加而略有减小，随着压力的增加略有增大增加略有增大。从工程使用角度看，可以认为液压工作液体。从工程使用角度

4、看，可以认为液压工作液体不受温度和压力变化的影响，在工程计算中可以忽略不计。不受温度和压力变化的影响，在工程计算中可以忽略不计。液体的重度液体的重度和和密度密度的关系为：的关系为：（一）密度g（二）可压缩性1）压缩性）压缩性 在温度不变的条件下，液体在压力在温度不变的条件下，液体在压力(压强压强)改变时其体积要发改变时其体积要发生变化，这种性质称为液体的可压缩性。生变化，这种性质称为液体的可压缩性。 p压缩系数压缩系数：VVp1p体积模量体积模量：VVp12）膨胀性）膨胀性 在压强不变的条件下，液体在温度改变时其体积要发生变化，在压强不变的条件下，液体在温度改变时其体积要发生变化，这种性质称为

5、液体的膨胀性。这种性质称为液体的膨胀性。 p膨胀系数膨胀系数：VVT 1 （三）粘性1）牛顿内摩擦定律）牛顿内摩擦定律 液体在外力作用下流动时，分子间内聚力的存在使其流动液体在外力作用下流动时，分子间内聚力的存在使其流动受到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，这一特性称为液体的受到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，这一特性称为液体的粘性粘性 。p内摩擦力内摩擦力：p内摩擦应力内摩擦应力：yuddduFAdy2）粘度的表示方法）粘度的表示方法 p运动粘度运动粘度：在实际应用中，常常运用动力粘度与密度的在实际应用中，常常运用动力粘度与密度的比值，即用运动粘度来表示液体粘度的大小。比值，即用运动粘度来表示

6、液体粘度的大小。 /s)(m2运动粘度单位：运动粘度单位： 1m2 2/s =104 St =106 cSt (=106 mm2/s) 机械油的牌号：机械油的牌号：表示这种油在表示这种油在40时以时以mm2/s为单位的运动粘为单位的运动粘度的平均值。度的平均值。斯(cm2/s) 厘斯(mm2/s) p动力粘度动力粘度 ：动力粘度也称绝对粘度，是表征流动液体动力粘度也称绝对粘度，是表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。其量值等于液体在以单位速度内摩擦力大小的粘性系数。其量值等于液体在以单位速度梯度流动时，单位面积上的内摩擦力。其单位为梯度流动时，单位面积上的内摩擦力。其单位为 或或 2msN/sP

7、adudy牛顿液体：绝对粘度只与液体种类有关而与速度梯度无关。牛顿液体：绝对粘度只与液体种类有关而与速度梯度无关。p相对粘度相对粘度 ：u雷氏粘度雷氏粘度：”R R（英国）（英国）u赛氏粘度赛氏粘度：SSU(美国美国) u恩氏粘度：恩氏粘度： （中国、德国和俄罗斯）（中国、德国和俄罗斯）E21ttEt恩氏粘度和运动粘度之间的换算关系是恩氏粘度和运动粘度之间的换算关系是ttEE31. 631. 73）粘性与压力、温度的关系）粘性与压力、温度的关系 p粘性与压力的关系粘性与压力的关系：一般而言，油液所受压力增大时，液一般而言，油液所受压力增大时，液体其粘性变大（粘压特性）。在压力不高（体其粘性变大

8、（粘压特性）。在压力不高（50MPa50MPa以下）且以下）且变化不大时，压力对粘性的影响可以忽略不计变化不大时，压力对粘性的影响可以忽略不计 。p粘性与温度的关系粘性与温度的关系 ：油液粘度对温度十分敏感，当油液温：油液粘度对温度十分敏感，当油液温度升高时，粘度将显著下降。油液的粘度随温度变化的性质度升高时，粘度将显著下降。油液的粘度随温度变化的性质称为油液的粘温特性称为油液的粘温特性。液压油的粘度和温度之间的关系可表示为：液压油的粘度和温度之间的关系可表示为： 0001t ttet2液压油的粘温特性一般用粘温特性曲线表示液压油的粘温特性一般用粘温特性曲线表示 部分液压油的粘温特性曲线图部分

9、液压油的粘温特性曲线图1-1-石油型普通液压油石油型普通液压油 2-2-石油型高粘度指数液压油石油型高粘度指数液压油 3-3-水饱和油乳化液水饱和油乳化液 4-4-水水- -乙二醇液乙二醇液 5-5-磷酸脂液磷酸脂液粘度指数表示一切流体粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示流体粘度受温度的影响越小，粘度对温度越不敏感。 三、对液压液的要求液压系统使用的液压液应具备如下性能合适的粘度，较好的粘温特性。润滑性能好。质地纯净，杂质少。对金属和密封件有良好的相容性。对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性。抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好。体积膨胀系数小，比热容大。流动点和凝固点低，闪点（明

10、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。对人体无害，成本低。四、液压液的选择和使用（一）液压液的选择 液压液的选择通常要经历下述四个基本步骤：F列出液压系统对液压液以下性能变化范围的要求：粘度、密度、体积模量、饱和蒸气压、空气溶解度、温度界限、压力界限、阻燃性、润滑性、相容性、污染性等。F查阅产品说明书，选出符合或基本符合上述各项要求的液压液品种。F进行综合权衡，调整各方面的要求和参数。F与供货厂商联系，最终决定所采用的合适液压液。液压油的选用液压油的选用在了解各类液压油的性能和适用范围在了解各类液压油的性能和适用范围的基础上，根据液压传动系统的工作的基础上，根据液压传动系统

11、的工作环境（室内、室外、高温等）和载荷环境（室内、室外、高温等）和载荷条件，正确选择液压油的类型条件，正确选择液压油的类型（油型）（油型） 正确选择工作介质的粘度正确选择工作介质的粘度（油号）（油号） 环境因素环境因素运动性能运动性能设备种类设备种类工作压力：工作压力：压力高，选用粘度较大的液压油。压力高，选用粘度较大的液压油。 环境温度：环境温度：温度高，选用粘度较大的液压油。温度高，选用粘度较大的液压油。 运动速度：运动速度：速度高，选用粘度较低的液压油。速度高，选用粘度较低的液压油。 四、液压液的选择和使用（一）液压液的选择（二）液压液的使用 在使用液压液时，应注意如下几点：F对长期使用

12、的液压液，氧化、热稳定性是决定温度界限的因素，因此，应使液压液长期处在低于它开始氧化的温度下工作。F在贮存、搬运及加注过程中，应防止液压液被污染。F对液压液定期抽样检验，并建立定期更换制度。F油箱的贮液量应充分，以利于系统的散热。F保持系统的密封，一旦有泄漏，就应立即排除。 液压液被污染后，将对系统及元件产生下述不良后果：F固体颗粒加速元件磨损，堵塞元件中的小孔、缝隙及过滤器，使泵、阀性能下降，产生噪声。F水的侵入会加速油液的氧化，并和添加剂起作用产生粘性胶质，使滤心堵塞。F空气的混入会降低液压液的体积模量，引起气蚀，降低润滑性。F溶剂、表面活性化合物化学物质会使金属腐蚀。F微生物的生成使液压

13、液变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。第二节 液压液的污染及其控制一、污染物的种类及危害二、污染原因污污染染原原因因残留污染物残留污染物 ：液压系统内的杂质（金属液压系统内的杂质（金属切屑、磨料、焊渣等）切屑、磨料、焊渣等） 侵入物污染侵入物污染 ：周围环境中的灰尘通过周围环境中的灰尘通过外露的运动部件或者注油孔等部位进外露的运动部件或者注油孔等部位进入到系统造成污染入到系统造成污染 。生成污染物：生成污染物：液压系统本身不断的产液压系统本身不断的产生污垢（金属微粒、磨损颗粒等）以生污垢（金属微粒、磨损颗粒等）以及液压油物理化学性能变化时产生的及液压油物理化学性能变化时产生的污染物造成液压油污染污染物造成液压油污染 。质量测定法 把100mL的油液样品进行真空过滤并烘干后，在精密天平上称出颗粒的质量，然后依标准定出污染等级。颗粒计数法 颗粒计数法是测定液压油液样品单位体积中不同尺寸范围内颗粒污染物的颗粒数，借以查明其区间颗粒浓度（指单位体积油液中含有某给定尺寸范围的颗粒数）或累计颗粒浓度（指单位体积油液中含有大于某给定尺寸的颗粒数）。三、污染的测定液压液的污染等级是按单位体积液压液中固体颗粒污染物的含量，即液压液中所含固体