液压液力知识第二部分

§2-1

液压传动采用的油液及其主要性能一、液压油的某些物理性质二、液压油的选用液压油的粘度粘温特性§2-1液压油主要物理特性一、密度ρ和重度γ

=M/V(M-液体的质量,V-液体的体积）γ=G/V(G-液体的重量)

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，随着压力的提高而稍有增加。§2-1液压油主要特性二、可压缩性

液压油的体积将随压力的增高而减小。体积压缩系数

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体积弹性模量K

(体积压缩系数的倒数)

V一定，在同样dp下，K越大,dv越小

说明K越大，液体的抗压能力越强矿物油K=(1.4~2.0)×109N/m

2

钢K=2.06×1011N/m

2在静态下工作时，不考虑液体的可压缩性。游离空气对当量体积弹性模量影响很大。三、粘性附着力液体与固体表面内聚力液体分子与分子之间1.粘性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。各层液体间有相互牵制作用，这种相互牵制的力称作液体内的摩擦力或粘性力。T=μA.

du/dz

或τ=μ.du/dz

μ－液体动力粘度；τ－单位面积上地摩擦力；du/dz－速度梯度，此式又称为牛顿内摩擦定律。液体动力粘度与液体密度之比称为运动粘度ν

ν=μ/ρ。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。1.粘性

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。静止液体不呈现粘性。粘性示意图下板固定上板以u0运动附着力

A点：u=0

B点：u=u0内摩擦力两板之间液流速度逐渐减小BA内摩擦力：式中：μ—粘性系数(粘度)A—液层接触面积

du/dy—速度梯度—牛顿内摩擦定律——两液层的速度差——两液层间的距离切应力:2.粘度：衡量粘性大小的物理量三种表示方法：单位：Pa.S（帕秒）1)动力粘度

物理意义: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.(备注）1Pa.s=10p1p=100cP

是用40℃时运动粘度的平均值来标志的例：20号机械油ν=17~23

cSt（厘斯）换算关系：

1m2/s=104St=106

cSt

(=106

mm2/s)

斯(cm2/s)厘斯(mm2/s)2)运动粘度

单位：m2/s液压油的牌号3）条件（相对）粘度：a.恩氏粘度:在一定温度下，将200mL的被测液体从恩氏粘度计流出所需时间t1于同体积20℃下的蒸馏水从该恩氏粘度计中流出所需时间t2之比

式中：t1

–油流出的时间

t2－20OC蒸馏水流出时间恩氏粘度与运动粘度的换算关系

通常以20、50、40OC作为标准测定温度，记为：200mlφ=2.8mm恩氏粘度计a.恩氏粘度(Cst)3.粘度与压力的关系

p↑μ↑

在32MPa以下应用时忽略影响4.粘温特性:粘度与温度的关系

T↑μ↓影响：μ

大，阻力大，能耗↑

μ

小，油变稀，泄漏↑限制油温：T↑↑，加冷却器

T↓↓，加热器1)粘温图2)粘度指数粘度随温度变化的特性，用粘度指数VI衡量粘度指数Ⅵ：是油液粘温特性的相对比较值。VI↑特性↑如图：被试液、Ⅵ＝100的标准油和Ⅵ＝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：当0≤Ⅵ≤100时，Ⅵ＝100（L-U）/(L-H)当Ⅵ≥100时，Ⅵ＝（10N

–1/0.00715）+100其中N=(lgH-lgν)/lgν

曲线越平坦，Ⅵ越大

液压系统一般要求工作液体的Ⅵ在90以上，优异的在100以上。

Ⅵ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(热、氧化、水解）抗泡沫性防锈性相容性（金属、密封、涂料）通过添加剂控制五、对液压油的要求1.合适的粘度，粘温性好2.润滑性能好3.杂质少4.相容性好5.稳定性好。抗氧化安定性好，抗剪切安全性好

6.抗泡性好、防锈性好7.凝点低,闪点、燃点高8.无公害、成本低六、最常用的液压油名称及代号基础油（HH）普通液压油（HL）抗磨液压油（HM）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：L—HH68运动粘度等级品种符号类别（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要性能

1.矿物油类工作介质1)L—HH液压油

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润滑系统。无本产品时可选用HL油。2)L—HL液压油

本产品是改善了防锈性能和抗氧化性的精致矿物油。常用于低压系统，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。可以H—HM油或其它抗氧防锈型润滑油代用。3)L—HM液压油

本产品是在L—HL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。适用于低、中、高液压系统，也可用于中等负荷机械的润滑部位。L—HV油可以作为它的代用品。4)L—HV液压油

本产品是在L—HM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的机械润滑部位。5)L—HR液压油

本产品是在L—HL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)L—HG液压油

本产品是在L—HM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1)L—HFAE液压液

水包油型（O/W）乳化液。L—HFAE液压液是一种高水基乳化液，通常含水80%以上，其抗燃性好，价格便宜，但低温性、粘温性和润滑性较差。2)L—HFB液压液

油包水型（W/O）乳化液。L—HFB含矿物油60%以上，其余为水和添加剂，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较小，一般为50~60℃。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压传动系统。3)L—HFC液压液

本产品通常为含乙二醇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-20~50℃L—HFDR液压液

为无水的各种磷酸酯作基础油加入各种添加剂制成。抗燃性好，但粘温性差。工作温度范围为-20~100℃。适用于冶金、火力发电等高温环境下工作的高压液压系统。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胶密封件，环氧树脂基的涂料—喷涂液压元件的材料。七、液压油的选择2-3[1]按泵、阀的规定要求选（说明书)选择类型（品种）：选择粘度：

压力高，粘度大

温度高，粘度大

速度高，粘度小。环境使用条件经济性液压油液的选择（1）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围。b.根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。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。c.注意兼顾液压传动系统的成本和工作介质的价格。例如：对于液压伺服系统，必须选择高清洁度的工作介质，并采取必要的措施加以保证。2.再考虑粘性大小，重点考虑粘度

υ=11.5-41.3cSt（〈60）即20、30、40号机械油2.1.按工作压力p高，选μ大；p低，选μ