液压与气压传动技术（微课版）课件 1.2液压油的选用

任务1.2液压油的选用任务描述师傅发现液压千斤顶的液压油需要更换了，要求你到库房找到某牌号的液压油，并进行更换。1．液压油为什么需要更换？2．为什么同种液压油在冬天和夏天看上去黏度不一样？3．为什么师傅说液压油的黏度要选择要合适？4．师傅为什么强调液压油牌号，能随便选一个牌号吗？5．怎么做才能保证液压油不频繁更换呢？子任务1.2.1认识液压油的物理性质一、对液压油的性能要求（1）液压油应具有适宜的黏度和良好的黏温特性，黏度随温度的变化要小。（2）液压油应具有良好的热稳定性和氧化稳定性。（3）液压油应具有良好的抗泡沫性和空气释放性，即要求油液在工作中产生的气泡少且混溶于油液中的微小气泡容易释放出来。（4）液压油应在高温环境下具有较高的闪点，起防火作用；在低温的环境下具有较低的凝点。（5）液压油应具有良好的防腐性、抗磨性和防锈性。（6）液压油应具有良好的抗乳化性。液压油乳化会降低其润滑性，使酸性增加，使用寿命缩短。（7）液压油要纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。01当液体在外力作用下流动时，由于液体本身分子之间内聚力以及与固体壁面吸附力的存在，使液体内各处的速度产生差异。如图2-1所示，液体在管路中流动时速度并不相等，紧贴管壁的液体速度为零，管路中心处的速度最大。二、液压油的黏性

1.液体黏性的意义图2-1液体在管路内的速度分布图子任务1.2.1认识液压油的物理性质02常用的黏度有动力黏度、运动黏度、条件黏度三种。

1）动力黏度动力黏度也称绝对黏度，用μ表示。如图2-2所示，两平行平板之间充满液体，上平板以速度v0向右动，下平板固定不动。紧贴上平板的液体在吸附力作用下跟随上平板以速度v0向右运动，紧贴下平板的液体在黏性作用下保持静止，中间液体的速度由上至下逐渐减小。当两平行板距离减小时，速度近似按线性规律分布。2.液体的黏度图2-2液体黏性示意图二、液压油的黏性

子任务1.2.1认识液压油的物理性质实验表明（牛顿内摩擦定律），液体流动时相邻层间的内摩擦力F与液层间接触面积A、液层间相对速度dv成正比，而与液层间的距离dy成反比。可用下式表示:若用单位面积上的摩擦力，即切应力τ来表示液体黏性，则上式可改成（2-2)（2-3）

式中，μ为比例系数，称为动力黏度，动力黏度μ的单位是Pa·s（帕·秒）。dv/dy为速度梯度，即液层相对运动速度对液层间距离的变化率。二、液压油的黏性

子任务1.2.1认识液压油的物理性质

2）运动黏度动力黏度μ和液体密度ρ的比值，就称为运动黏度，用υ表示，即（2-4)运动黏度的单位是m2/s，工程单位制使用的单位还有cm2/s,通常称为St（斯），工程中常用cSt（厘斯）来表示，1m2/s=104St=106cSt。运动黏度υ没有明确的物理意义，但在分析和计算中经常用到μ与ρ的比值，由于其量刚只与长度和时间有关，因此称之为运动黏度。且习惯上常用它来表示液体的黏度，例如国产液压油的牌号就是该种油液在40℃时的运动黏度υ的平均值。如改善防锈及抗氧化性的精制矿物油（通用机床液压油）L-HL-46中，数字46表示该液压油在40℃时的运动黏度为46cSt（平均值）。二、液压油的黏性

子任务1.2.1认识液压油的物理性质

3）条件黏度条件黏度又叫相对黏度，它是采用特定的黏度计在规定的条件下测量出来的液体黏度。由于测量条件不同，各国所用的相对黏度也不同。中国、德国和俄罗斯等一些国家采用恩氏黏度（°E)，美国采用塞氏黏度(SSU)，英国采用雷氏黏度(R)。恩氏黏度用恩氏黏度计测定，即将200mL被测液体装入恩氏黏度计的容器中，在某一特定温度t℃下，测出液体经其下部直径为2.8mm小孔流尽所需的时间t1，与同体积的蒸馏水在20℃时流过同一小孔所需的时间t2的比值，便是被测液体在这一温度时的恩氏黏度(2-5)二、液压油的黏性

子任务1.2.1认识液压油的物理性质工业上常用20℃、50℃、100℃作为测定恩氏黏度的标准温度，其恩氏黏度分别以相应符号°Ｅ20、°E50、°E100表示。恩氏黏度与运动黏度之间，可用如下经验公式换算:

当1.35<°E<3.2时当°E>3.2时(2-6)恩氏黏度与运动黏度的对应数值还可从有关图表直接查出。

二、液压油的黏性

子任务1.2.1认识液压油的物理性质

3．黏度与压力、温度的关系液体的黏度会随压力和温度的变化而变化。液体所受压力增大时，其分子间距减小，内聚力增大，黏度也随之增大。但在机床液压系统所使用的压力范围内，液压油的黏度受压力变化的影响甚微，可以忽略不计。若压力高于10MPa,如新型建材机械的液压系统，或压力变化较大时，则应考虑压力对黏度的影响。液压油的黏度对温度变化十分敏感，温度升高，黏度将显著降低。液压油的黏度随温度变化的性质称为黏温特性。不同种类的液压油具有不同的黏温特性。液压油的黏温特性常用其黏温变化程度与标准油相比较的相对数值（即黏度指数VI)来表示，VI值越大，表示其黏度随温度的变化越小，黏温特性越好。黏温特性曲线图10页。二、液压油的黏性

子任务1.2.1认识液压油的物理性质液体受压力作用而发生体积减小的性质称为液体的可压缩性。压力为p0时体积为V0的液体，当压力增大Δp时，由于液体的可压缩性，体积要减小ΔV。液体的可压缩性用体积压缩率k表示液体体积压缩率k的物理意义是单位压力变化下的体积相对变化率。(2-7)三、液压油的可压缩性子任务1.2.1认识液压油的物理性质在工程实际应用中，常用体积弹性模量K值(K=1/k)来表示液体抵抗压缩能力的大小。液压油在正常工作温度范围内，K值会有5%～25%的变化。压力增大，K值也增大，但这种变化不呈线性关系。当压力高于3.0MPa时，K值基本上不再增大。液压油中如混有空气时，K值将大大减小。在常温(20℃)和常压（大气压）下，纯净石油基液压油的体积弹性模量为1.4～2.０GPa，其可压缩性是钢的100～150倍，是橡胶和尼龙的1/20～1/4。在一般情况下，由于压力变化引起液体体积的变化很小，可认为液体是不可压缩的。三、液压油的可压缩性子任务1.2.1认识液压油的物理性质一、液压油的类型

我国现在执行的液压油国家标准是GB11118.1—2011，标准中将液压油分为L-HL抗氧防锈液压油、L-HM抗磨液压油（高压、普通）、L-HV低温液压油、L-HS超低温液压油和L-HG液压导轨油五个品种。子任务1.2.2选择合适的液压油液压油的牌号标记一、液压油的类型

标记牌号中数字越大，黏度越大。国外液压油标准由设备生产商或标准化组织制定，产品标准即ISO11158-2009应用最多，包括HH、HL、HM、HR、HV、HG六个质量等级，32、46、68等多个黏度等级的技术规格。我国的液压油分类、品种代号及产品代号、名称和质量水平与世界主要国家的表示方法基本相同。在液压传动中，使用的液压油多数是石油基液压油。子任务1.2.2选择合适的液压油一、液压油的类型子任务1.2.2选择合适的液压油序号名称特点运动黏度1L-HL石油基液压油具有一定抗氧防锈性，适用于压力小于7MPa的液压系统和轻载齿轮箱40℃时，黏度等级15、22、32、46、68、100、150，黏度指数不小于80。闪点（闪然的最低温度）最高215℃，最低140℃2L-HM石油基液压油具有L-HL的性能，抗磨性强，适用于压力7～21MPa的液压系统40℃时，普通型黏度指数不小于85，黏度等级32、46、68、100；高压型黏度等级22、32、46、68、100、150，黏度指数不小于95。闪点最高215℃，最低165℃3L-HV石油基液压油在L-HM基础上加强黏性和低温流动性。寒区代替L-HM使用40℃时，黏度等级10、15、22、32、46、68、100，黏度指数不小于130～140。闪点最高190℃，最低100℃4L-HS石油基液压油在L-HM基础上加强黏性和低温流动性。寒区代替L-HM使用40℃时，黏度等级10、15、22、32、46，黏度指数不小于130。闪点最高180℃，最低100℃5L-HG石油基液压油特殊的防爬性能，适用于润滑机床导轨及其液压系统40℃，黏度等级32、46、68、100，黏度指数不小于90。闪点最高205℃，最低175℃二、选用合适的液压油子任务1.2.2选择合适的液压油一般根据液压系统的特点、工作环境和液压泵的类型等来选用合适的液压油品种，当品种确定后，主要考虑液压油的黏度。根据液压油的黏度等级，再选择油液的牌号。在确定油液黏度时，应考虑下列因素：

(1）工作压力。

(2）工作速度。

(3）环境温度。(4)液压泵的类型。

(4）在高温环境下具有较