液压系统的工作介质

1、项目二 液压传动流体力学基础课题一 液压系统的工作介质液压油的用途液压油的用途（1） 传递运动与动力：传递运动与动力：将泵的机械能转换成液体的压力能将泵的机械能转换成液体的压力能并传至各处，由于油本身具有粘度，在传递过程中会产生并传至各处，由于油本身具有粘度，在传递过程中会产生一定的一定的动力损失动力损失。（2）润滑润滑：液压元件内各移动部位，都可受到液压油充分液压元件内各移动部位，都可受到液压油充分润滑，从而减低元件摩擦及损耗。润滑，从而减低元件摩擦及损耗。（3）密封密封：油本身的粘性对细小的间隙有密封的作用。油本身的粘性对细小的间隙有密封的作用。（4）冷却冷却：系统损失的能量会变成热，被油

2、带出。系统损失的能量会变成热，被油带出。（5）防锈防锈一、液压油的特性（一）液压油液的物理特性 1密度和重度 单位体积液体的质量称为密度，通常用符号“”表示，即 = m/V （2-1） 单位体积液体的）重量称为重度，通常用符号“”表示，即 = G/V （2-2）同一种液压油的密度和重度随压力和温度的变化而变化压力 温度 在实际应用中，液压油的密度和重度可近似视为常数。 2黏性和黏度（1）黏性 液体在外力作用下流动时，液体分子间互相吸引的内聚力阻碍其分子之间相对运动，而在液体内部产生一种内摩擦力的现象，称为液体的黏性。 只有流动时才会呈现粘性，而静止的液体不呈现粘性根据实际测定的数据所知，相邻两

3、流体层间的内摩擦力Ff与流体层的接触面积A及流体层的相对流速du成正比，而与此二流体层间的距离dy成反比，即dyduAFfdydu（2）黏度 液体黏性的大小用黏度来衡量。工程中黏度的表示方法有以下几种： 动力黏度 液体的动力黏度又称绝对黏度，它直接表示流体的黏性即内摩擦力的大小，用符号“”表示。 动力黏度的物理意义上是：液体在单位速度梯度下流动时，单位面积上产生的内摩擦力。即 单位是Pa.s, dydu运动黏度 液体的运动黏度是其绝对黏度与密度的比值，用符号“v”表示。即单位为m2/s, 1 m2/s = 104 cm2/s(斯，St)= 106 mm2/s(厘斯，cSt) 我国液压油的牌号：

4、40的运动粘度的平均值(厘斯)表示 v20号机械油表示这种液压油的平均黏度在为？相对黏度 相对黏度又称条件黏度。它是以相对于蒸馏水的黏性的大小来表示某种液体的黏度，并采用特定的黏度计在规定的条件下测得。常用的有：恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度中国、俄罗斯及德国采用。 美国、英国采用赛氏和雷氏 恩式黏度：温度为t的200ml的被测液体从恩式黏度计中流出所需的时间t1与同体积下20的蒸馏水从该恩式黏度计中流出的时间t2的比值。用符号Et表示。 Et=t1/t2 例：200ml的蒸馏水在20时流过恩式黏度计的时间为51s,200ml的某种液压油（密度为900kg/ )在50时流过恩式黏度计的时间为22

5、9.5s.试求该液压油在50时的恩式黏度、运动黏度和动力粘度。3m3可压缩性 液体因所受压力增大而发生体积缩小的性质称为液体的可压缩性，用体积压缩系数k表示。其物理意义是单位压力变化下的液体体积相对变化量，液体体积压缩系数k的倒数称为体积弹性模量K，即 K表示液体抗压能力的大小。一般情况下，可认为液体油液是不可压缩的。VVPk01 VVpkK1（二）黏度与压力的关系 液体所受的压力增加时，其分子间的距离将减小，其内聚力增加，黏度也随之增大。液体的黏度与压力的关系可表示为 压力增加，粘度增大 由上式可知，对于液压油，在中低压液压系统内，压力变化很小，因而对黏度影响较小，可以忽略不计；当压力较高（

6、大于10MPa）或压力变化较大时，则需要考虑压力对黏度的影响。pp003. 01（三）黏度与温度的关系 黏度对温度的变化是十分敏感的，当温度升高时，液体分子间的内聚力减小，黏度就随之降低，这一特性称为黏温特性。 温度上升，粘度降低，造成泄漏、磨损增加、效率降低等问题； 温度下降，粘度增加，造成流动困难及泵转动不易等问题。 液压设备运转时油液温度超过60度，就必须加装冷却器，因油温在60度以上，每超过10度，油的劣化速度就会加倍 。 不同种类的液压油有不同的黏温特性。 对于一般常用的液压油，当运动粘度不超过76mm2/s，温度在30150范围内时，可用下述近似公式计算其温度为t的运动粘度，即 n

7、ttvv5050二、液压油的类型、选择与使用1. 对液压传动工作介质的要求 在液压传动系统中，液压油既是用来传递能量的工作介质，还起着润滑运动部件和保护金属不被锈蚀的作用，因此对其有较高的要求。具体要求大致可概括如下： （1）适宜的黏度和良好的黏温性能 （2）良好的润滑性能。 （3）良好的化学稳定性。 （4）质地纯净、不含腐蚀性物质等杂质。（5）抗泡沫性和抗乳化性好，对金属和密封件材料具有良好的相容性。（6）比热容和热传导率大，热膨胀系数小。（7）流动点和凝固点低，闪点和燃点高。（8）对人畜无害，价格低廉。（9）可滤性好，即液压油液中的颗粒污染物容易通过滤网过滤，以保证较高的清洁度。 2. 液

8、压油的类型 液压油的品种很多，主要可分为三大类：矿油型、合成型和乳化型液压油。 矿油型液压油是以机械油为原料，经精炼后按需要加入适当添加剂而成的液压油。这类液压油在液压系统中最常用，各项性能都优于其他品种，润滑性能好，但抗燃性较差。 3液压油的选择和使用 （1）根据工作机械的不同要求选用 精密机械与一般机械对黏度要求不同。为了避免温度升高而引起机件变形，影响工作精度，精密机械宜采用较低黏度的液压油。例如机床的液压伺服系统，为保证伺服机构动作灵敏性，宜采用黏度较低的液压油。 （2）根据液压泵的类型选用 液压泵的类型较多，如齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等，它是液压系统的重要元件，在系统中它的运动速度、压

9、力和温度都较高，工作时间又长，因而对黏度要求较严格，所以选择黏度时应先考虑到液压泵的类型。在一般情况下，可将液压泵要求液压油的黏度作为选择液压油的基准，如表2-3所示。 （3）根据液压系统的工作压力选用 通常，当工作压力较高时，宜采用黏度较高的液压油，以免系统泄漏过多，效率过低；当工作压力较低时，宜采用黏度较低的液压油，这样可以减少压力损失，如表2-4所示。 （4）根据液压系统的环境温度选用 矿物油的黏度由于温度的影响变化很大，为保证在工作温度时有较适宜的黏度，还必须考虑周围环境温度的影响。当周围温度高时，宜采用黏度较高的液压油；当周围温度低时，宜采用黏度较低的液压油，如表2-4所示。（5）根据工作