液压传动-201302油液.ppt

液压传动之液压油液 1 贾宝贤 5687026 HydraulicFluids 第2章液压液 2 第2章液压液 3 在液压系统中 液压液是传递运动和动力的工作介质 它影响着液压系统的工作性能 2 1液压油液的特性和选择 4 一 液压液的分类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 2 2003与此等效 如表2 1所示 5 二 液压油液的物理性质 1 密度和重度 1 密度 单位体积内液体的质量 m V 油 900kg m3 2 重度 单位体积内液体的重量 G V G mg g 8800N m3 6 2 液体的压缩性和膨胀性 1 可压缩性 p 密度 V 叫做液体的可压缩性 用压缩率来表示 它代表单位压力变化所产生的体积相对变化 借助于气体状态方程 P0 初始压力 p 压力增量 V0 原始体积 压力为P0时的体积 V 压力增大 p时 体积的减少量 压力增大时 体积减少 所以须加负号 以使k为正值 7 2 液体的压缩性和膨胀性 体积弹性模量 压缩率的倒数 影响可压缩性的因素温度T K k 可压缩性 容易被压缩 压力p K k 可压缩性 2 膨胀性 温度 时 密度 体积 而膨胀的性质称为液体的膨胀性 用体积膨胀系数 t 1 oC 表示 8 习题2 1 2 1密闭于液压缸中的液压油 直径d 150mm 长l 400mm 体积膨胀系数 t 6 5 10 4K 1 此密闭容积一端的活塞可以移动 如活塞上的外负载力不变 油温从 20oC上升到 25oC 试求活塞移动的距离 解 分四步1 列原理性方程 2 导出未知量 由 得 9 习题2 1 3 代入数据 4 得出结果 10 习题2 2 2 2上题中 若活塞不能移动 液压缸又是刚性的 试问由于温度的变化 油液的膨胀使液压缸中的液压油压力上升多少 取液压油的体积模量K 2 0 103MPa 解 分四步1 列原理性方程 2 导出未知量 3 代入数据 4 得出结果 11 3 液体的粘性和粘度1 1 粘性 阻碍液体分子间相对运动的内摩擦力 2 粘度 液体的粘稠程度 粘性大小的度量常用的粘度表示方法有动力粘度 运动粘度和相对粘度 1 动力粘度 式中 为比例常数 称为粘性系数或粘度 如以 表示液体内摩擦切应力 即单位面积上的内摩擦力 则 液体粘性 swf 12 牛顿液体内摩擦定律 液体内摩擦切应力与速度梯度成正比 这就是牛顿液体内摩擦定律 静止液体 不呈粘性 13 3 液体的粘性和粘度2 粘度是指流体在单位速度梯度下流动时 单位面积上产生的内摩接力 粘度是衡量液体粘性的指标 这里的粘度 又称绝对粘度 或动力粘度 它的法定计量单位为帕 秒 Pa s 2 运动粘度动力粘度与其密度的比值 称为液体的运动粘度 即 运动粘度的法定计量单位为m2 s 以前沿用的单位为St 沲 1m2 s 104St 106cSt 厘沲 就物理意义来说 St不是一个粘度的量 但习惯上常用它来标志液体粘度 例如机械油的牌号就是用机械油在40 时运动粘度 以mm2 s计 的平均值来标志的 14 3 液体的粘性和粘度3 动力粘度的单位为帕 秒 Pa s 运动粘度的单位 m2 s 斯 St 以及厘斯 cSt 油的牌号用油在40 C时的平均值表示3 相对粘度又叫条件粘度用于油的粘度测量 我国采用的是恩氏粘度 15 3 粘 温特性 3 粘 温特性 温度升高 粘度下降 图2 3粘温特性用粘度指数VI表示 16 4 粘 压特性 4 粘 压特性 压力增大 粘度上升 17 5 气泡对粘度的影响 b 0 1 0 015b 2 10 18 4 其他性质 液压油液还有其他一些性质 如稳定性 热稳定性 氧化稳定性 水解稳定性 剪切稳定性等 抗泡沫性 抗乳化件 防锈性 润滑性以及相容性 对所接触的金属 密封材料 涂料等不起作用便是相容性好 等 都对它的选择和使用有重要影响 不同的油其性能指标不同 有些指标可以通过加添加剂改变 19 三 对液压液的要求 不同的主机 对液压液的要求不同 一般要求1 粘度适当 粘温特性好 2 润滑性能好 3 成分纯净 杂质少 4 对液压元件材料的相容性好 5 稳定 6 抗泡沫 抗乳化 7 热膨胀系数小 比热容大 8 流动点和凝点低 闪点和燃点高 9 无毒无害 成本低 20 四 液压液的选用 1 液压液的选择先选类型 再选粘度粘度的选择原则 17 50cSt p高时 应高 以防泄漏 t高时 应高 以免油变稀 u大时 应低 以免发热大 常根据泵的类型及其要求选择油的粘度 21 2 液压液的使用 应注意以下几点 1 使用温度不宜过高 2 储运防污染 3 定期检验和更换 4 油箱容积足够大 5 保证密封防泄漏 22 工作油液 mpg 23 2 2油液的污染及其控制 一 污染物的种类及危害 液压液被污染后 将对系统及元件产生下述不良后果 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 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 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 溶剂 表面活性化合物化学物质会使金属腐蚀 微生物的生成使液压液变质 降低润滑性能 加速元件腐蚀 24 二 污染的测定 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 25 三 污染的等级 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颗粒的浓度来划分的 为了定量地描述和评定液压液的污染程度 以便对它实施控制 我国制定了国家标准GB T14039 2002 液压传动油液固体颗粒污染等级代号 ISO4406 1999 MOD 26 四 液压液的污染控制 常用的控制液压液污染的措施有 严格清洗元件和系统 防止污染物从外界侵入 采用高性能的过滤器 控制液压液的温度 保持系统所有部位良好的密封性 定期检查和更换液压液并形成制度 27 第2章要点 1 液体的性质 液压油的种类及其性能 2 液压油的密度和重度的定义及计算