液压传动工作液体

1.1液压与液力传动概述1.2液压传动工作液体1.3流体力学基本知识第一章液压与液力传动基础第一页，共六十一页。1.2液压传动工作液体

液压油是用来传动动力和运动的工作介质，而且对液压装置的机构、零件起着润滑、冷却和防锈作用。

液压油的性质和性能在很大程度上决定了系统运动的可靠性和有效性。第二页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质(1)密度ρ和重度γ密度ρ：单位体积液体的质量；重度γ：单位体积液体所具有的重力。第三页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质(1)密度ρ和重度γ两者关系：γ=ρ·g第四页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(1)密度ρ和重度γ密度和重度受压力和温度的影响。随压力变化体现在压缩性上，随温度变化体现在热胀冷缩性上。第五页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(1)密度ρ和重度γ我国采用油温为20℃的液压油密度为其标准密度，用ρ20表示，工程机械常用液压油密度为ρ20=880Kg/m3。第六页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(2)压缩性压缩性：液体受压后体积减小的性质。

压缩性用体积压缩系数β或体积弹性模量K来表示。第七页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(2)压缩性体积压缩系数β：液体受压每增加一个单位时其体积的相对变化量；第八页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(2)压缩性体积弹性模量K：液体产生单位体积相对变化量时

所需要的压力增量；第九页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(2)压缩性两者之间的关系：β·K=1

亦即两者呈反比关系。第十页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(2)压缩性弹性模量K与温度、压力有关。温度升高或压力减小，K值减小。当压力大于3MPa时，K值基本不再增大。第十一页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(2)压缩性通常，液压油的可压缩性约为钢材的100-150倍。在系统压力不高的情况下，油液压缩性可以忽略不计。第十二页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(3)热膨胀性热膨胀性：液体因温度升高而体积增大的性质；

热膨胀性用膨胀系数αV表示。第十三页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(3)热膨胀性膨胀系数αV：液体在一定压强下随单位温度的升

高而产生的体积相对增加值。第十四页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(3)热膨胀性αV值越大，液体就越易受热膨胀；但液体热膨胀性很小，且系统温升不能超过允许值，所以通常忽略。第十五页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性液体流动或具流动趋势时，其分子间内聚力会阻止其相对运动并产生一种内摩擦力，此即为液体黏性。第十六页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性黏性是流体的固有属性。其只在液体流动或具流动趋势时才呈现出来，静止液体不呈现黏性。第十七页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性如右图实验。上、下平板间充满液体。下平板保持不动，上平板以速度υ0向右平移。第十八页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质(4)黏性实验发现，紧贴上平板的流层速度为υ0，紧贴下平板的为零，中间层速度从上到下递减，呈线性分布。第十九页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性各层流速不等，运动较快的带动较慢的，运动较慢的阻滞较快的，各层存在相对运动，产生内摩擦力。第二十页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性黏性的大小用黏度表示。当黏度较低时，液体较稀，很容易流动，反之则难于流动。第二十一页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性黏度分动力黏度、运动黏度、相对黏度。第二十二页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性动力黏度即绝对黏度,用μ表示，单位为Pa·S，且：1Pa·S=1N·S/m2第二十三页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性动力黏度物理意义是将两块距离为1米、面积同为

1m2的板浸于液体中。第二十四页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性若施加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此时液体的动力黏度为1Pa·S。第二十五页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性工程常用运动黏度，用ｖ表示，单位为St(斯)；1St=1cm2/s=10-4m2/s=102cSt(厘斯，mm2/s)第二十六页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性我国用40℃时的运动黏度平均值cSt来标明液压油牌号。第二十七页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性如L-HV32，表明该液压油在40℃时的运动黏度平均值为32mm2/s。第二十八页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质

(4)黏性相对黏度即条件黏度，以油液与水黏度比较的相对值表示。第二十九页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质(4)黏性

各国所采用的相对黏度不尽相同，如英国采用雷氏黏度，法国采用巴氏黏度，我国采用恩氏黏度。第三十页，共六十一页。1.2液压传动工作液体1)物理性质(4)黏性黏度受压力和温度影响。所受压力增加时，黏度增大；温度升高，黏度下降(即黏温特性)。第三十一页，共六十一页。1.2液压传动工作液体2)其他性质

(1)闪点闪点是指受热蒸发的油气与空气混合后，接触明火能发生闪光时的油液温度。第三十二页，共六十一页。1.2液压传动工作液体2)其他性质(1)闪点闪点是防火性能指标。闪点高，表明油液在高温下安全性好；反之，则不能在高温下使用。第三十三页，共六十一页。1.2液压传动工作液体2)其他性质(2)凝点凝点是在试验条件下，油液冷却到失去流动性时的最高温度。其是低温流动性能指标。第三十四页，共六十一页。1.2液压传动工作液体2)其他性质

(2)凝点凝点高，表明油液在低温下流动性差。一般认为，油液在凝点以上10℃时的流动性是最好的。第三十五页，共六十一页。1.2液压传动工作液体2)其他性质(3)化学稳定性化学稳定性是指油液抵抗与含氧物质(特别是空气)起化学反应的能力。第三十六页，共六十一页。1.2液压传动工作液体2)其他性质(3)化学稳定性油液与空气或含氧物接触，会发生氧化并生成酸性物质而变坏。此外，还可能与其他物质发生反应。第三十七页，共六十一页。1.2液压传动工作液体2)其他性质(4)热稳定性因为油液温度升高时，化学反应加快。所以热稳定性是指油液在高温时抵抗化学反应的能力。第三十八页，共六十一页。1.2液压传动工作液体2)其他性质(4)热稳定性化学反应可能产生沥青焦油等树脂状物质。这些物质容易造成液压元件堵塞或卡滞，影响系统工作。第三十九页，共六十一页。1.2液压传动工作液体2)其他性质(5)酸值酸值是液压油使用性能的重要指标。酸值大的油液容易造成机件腐蚀，加快油液变质。第四十页，共六十一页。1.2液压传动工作液体3)液压油的分类液压油按制成工艺，可分为石油型、合成型和乳化型三大种类。石油型液压油使用量约占总量的85%以上,汽车与筑路机械液压系统常用的液压油多属这类。第四十一页，共六十一页。1.2液压传动工作液体3)液压油的分类液压油分类有很多。有以用途分类，也有根据油品类型、化学组分或可燃性分类，而且每个液压油生产公司都有自己不同的命名方法。第四十二页，共六十一页。1.2液压传动工作液体3)液压油的分类如壳牌得力士(Tellus）S2M液压油。“S2”代表油液级别，数字越高品质越好。“M”代表适用场所为室内工厂。第四十三页，共六十一页。1.2液压传动工作液体3)液压油的分类为统一规范，国标规定，液压油采用统一的命名方式，如：L-HM32

第四十四页，共六十一页。1.2液压传动工作液体3)液压油的分类

其中：L—石油类产品、H—液压系统用、M—油液品种、数字—牌号，即为黏度等级(国标GB3141)。第四十五页，共六十一页。1.2液压传动工作液体3)液压油的分类液压油分类(静压液压油)分类代号常用名称组成及性能特点L-HH普通液压油精制矿物油，安定性差，基本不使用L-HL机床通用液压油HH加抗氧防锈剂，黏温特性好，抗氧化好L-HM抗磨液压油HL加抗磨剂，抗磨性能良好L-HR低温液压油HL改善低温流动性，具有很好的低温流动性L-HV高指数抗磨液压油HM改善黏温特性，黏温特性好L-HS合成抗磨液压油HM改善低温流动性，具有良好的低温流动性L-HG液压导轨油HM改善粘滑特性，较好的抗粘滑性第四十六页，共六十一页。1.2液压传动工作液体3)液压油的分类液压油分类(动力传动油)分类代号常用名称组成及性能特点L-HA轿车自动传动液精制基础油加多功能复合剂L-HN载重车自动传动液精制基础油加多功能复合剂液压油分类(抗燃液压油)L-HFAE水包油乳化液O/W(水色油)型乳化液压油，含水>80％L-HFAS高水基液压油合成化学品水溶液，含水>80％L-HFB油包水乳化液W/O(油色水)型乳化液压油，含水≈40％L-HFC水-乙二醇液压油聚合物水溶液，含水>35％第四十七页，共六十一页。液压油分类(抗燃液压油)分类代号常用名称组成及性能特点L-HFDR磷酸酯抗燃液压油磷酸酯合成油，无水L-HFDU特种合成液压油合成脂或其他合成油，无水液压油分类(环保液压油)L-HETG天然脂液压油植物油(甘油酯)，不溶于水L-HEES合成脂液压油合成酯类油，不溶于水L-HEPG聚二醇液压油聚二醇(聚醚)，可溶于水L-HEPR合成烃液压油合成烃(PAO)，不溶于水第四十八页，共六十一页。1.2液压传动工作液体4)液压油的选择

液压油的选用要根据传动系统的工作环境及工作性质来选择。

具体考虑方面如下：第四十九页，共六十一页。1.2液压传动工作液体4)液压油的选择(1)液压油类型选择根据使用要求和条件(防火、防锈、防蚀、工作环境温度等)、压力、油液寿命、品质和价格等选定。第五十页，共六十一页。1.2液压传动工作液体4)液压油的选择(1)液压油类型选择如，系统若靠近高温表面热源或有明火场所，则要选择难燃型油液。第五十一页，共六十一页。1.2液压传动工作液体4)液压油的选择(1)液压油类型选择如，油液用量大的系统建议选用乳化型，小的选用合成型。第五十二页，共六十一页。1.2液压传动工作液体4)液压油的选择(2)液压油黏度选择工作环境温度高、工作压力高，或系统工作速度慢，应选择黏度高的油液；反之，则选择黏度低的。第五十三页，共六十一页。1.2液压传动工作液体4)液压油的选择(2)液压油黏度选择液压泵的要求是黏度选择的主要依据。通常，机械及泵、阀类元件的产品说明书皆有制定液压油品种。第五十四页，共六十一页。1.2液压传动工作液体5)液压油的检查液压油是液压机械的“血液”，大多数液压系统的故障都可以通过检测、观察液压油的状况来查找故障的原因，从而排除故障。第五十五页，共六十一页。1.2液压传动工作液体5)液压油的检查杂质主要有3种类型，即固态杂质(碎屑、颗粒、油液变质形成的固体杂质等)、液态杂质(主要是水，其次是油液变质形成的黏稠杂质)和气态杂质(空气)。第五十六页，共六十一页。1.2液压传动工作液体5)液压油的检查若有白色浑浊现象，则是水或空气造成，可取样检测。第五十七页，共六十一页。1.2液压传动工作液体5)液压油的检查将油样滴落在热铁板上，若有气泡出现(水在高温下变成水蒸气形成气泡)，可以判定是油中有水：否则是油中含有空气。第五十八页，共六十一页。1.2液压传动工作液体5)液压油的检查若油液过脏，可将样油滴到滤纸上。若出现油晕分层、分圈现象较明显，说明油液变质，必须更换新油；若油晕均匀摊开，说明油液杂质含量太多。第五十九页，共六十一页。思考：

1、