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1、第二章液压油液1本讲稿第一页，共二十五页第二章第二章 液压油液液压油液 液压油是传递动力和信号 的工作介质，同时起到润滑、冷却和防锈防锈等作用。液压系统能否可靠地工作在很大程度上取决于系统中所用的液压油。而液压系统的故障75%以上是由于液压油的污染造成的。因此，在掌握液压系统之前，必须先对液压油有一清晰的 了解。前前 言言本讲稿第二页，共二十五页2-12-1、液压油的特性和选择、液压油的特性和选择一、液压油液的特性一、液压油液的特性工业液压油液分为石油型石油型和难燃型难燃型两类。1、石油型、石油型1）、HH液压油价格较低；物理化学性能较差，使用时易生粘稠胶质，堵塞元件；压力越高，问题越严重，因
2、此只有在压力较低和要求不高的场合中使用。本讲稿第三页，共二十五页2）、HL液压油（抗氧防锈型液压油）在液压系统中使用最广,取代了HH油。3）、HM液压油（抗磨液压油）抗磨性很大，提高液压元件的使用寿命；价格昂贵；在美国已有60%的液压系统使用此油。4）、HG液压油（液压导轨油）5）、HV液压油或HS液压油（低温液压油）HV油的低温性不如HS油，但成本低；本讲稿第四页，共二十五页环境温度较低（-15oc以下）、环境温度变化较大的地区或塞外操作时使用此油。2、难燃型、难燃型1）、乳化型分为分为 HFA液压油（水包油乳化液）；HFB液压油（水包油乳化液）：润滑性HFA好。本讲稿第五页，共二十五页2）
3、、合成型HFC液压油（水-乙二醇）适用于要求防火的液压系统（65以上温度下工作）以上温度下工作），其润滑性比石油型的差。HFD液压油（磷酸脂液）自燃点高，氧化安定性好，润滑性好，使用温度宽，对大多数金属不腐蚀，但能溶解许多非金属材料，因此必须选择合适的橡胶密封材料，这种液体有毒。例如：例如：聚四氟乙烯-SF常用密封材料本讲稿第六页，共二十五页二、液压油的性质二、液压油的性质 在液压技术中，液压油液最重要的性质是它的可压缩性和粘性。（一）、可压缩性（一）、可压缩性 液体的可压缩性用体积压缩系数k和体积弹性模量K表示。p0 p0+p v0 v0-v本讲稿第七页，共二十五页、体积压缩系数、体积压缩系
4、数k：单位压力变化下的体积相对变化量。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。本讲稿第八页，共二十五页、体积弹性模量（体积模量）、体积弹性模量（体积模量）K K=1/k k注意注意常用体积弹性模量K表示液体的可压缩性、影响可压缩性的因素、影响可压缩性的因素温度tKk可压缩性（容易被压缩）压力pKk可压缩性本讲稿第九页，共二十五页压力增大时，值增大，但这种变化不呈线性关系。当p3pa时，值基本上不再增大。若液压油中混有气泡时，值将大大减小。液压油液的可压缩性对在动态下工作的液压系
5、统来说影响很大，但当液压系统在静态下工作时，一般可以不予考虑。注 意本讲稿第十页，共二十五页（二）、粘性定义：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一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。注意 粘度是衡量液体粘性的指标；常用的粘度为动力粘度，运动粘度，相对粘度；液体流动或有流动趋势时，才有粘性，静止液体无粘性。本讲稿第十一页，共二十五页、动力粘度（绝对粘度）、动力粘度（绝对粘度）实验测定指出液体流动时相邻液层间的内摩擦力f 与液层接触面积、液层间的速度梯度 du/dy 成正比，即：式中：比例常数，称为粘度或粘性系数（动力粘度）。本讲稿第十二页，共二十五页
6、单位：单位：Pa s 或 P（泊）1 Pa s 10 P=103 cP(厘泊）、运动粘度、运动粘度：液体动力粘度与其密度的比值，称为液体的运动粘度。即：=/单位：单位：m2/s、st（沲）、cst（厘沲）1 m2/s=104 st=106 cst.物理意义：不是一个粘度的量，但习惯上常用它来标志液体粘度。本讲稿第十三页，共二十五页例如1：液压油的牌号就是用液压油在40时运动粘度（以mm2/s计）的平均值来标志的。例如2：20HL 表示HL液压油的运动粘度在40时为20 mm2/s。3、相对粘度（条件粘度）、相对粘度（条件粘度）我国采用我国采用“恩氏粘度恩氏粘度E t”液体粘度在工程上的测定方法
7、是测出液体的“相对粘度”，然后再根据关系式算出动力粘度或运动粘度。1）、恩氏粘度用恩氏粘度计测定：本讲稿第十四页，共二十五页方法：方法：将200ml温度为 t的被测液体装入粘度计的容器内，使之由其下部直径为 2.8mm的小孔流出，测出液体流尽所需的时间t1（s）；再测出200ml温度为20 的蒸馏水在同一粘度计中流尽所需 的时间t2(s)。这两个时间的比值即为被测液体在t 下的恩氏粘度。即E t=t1/t2本讲稿第十五页，共二十五页 一般以20 、50 、100 作为测定液体粘度的标准温度，所以恩氏粘度分别 0E20、0E 50、0E100标记。2）、恩氏粘度0E与运动粘度间的换算关系：本讲稿
8、第十六页，共二十五页4、影响粘度的因素、影响粘度的因素1）、p 说明：说明：在一般液压系统使用的压力范围内，增大的数值很小，可以忽略。2）、t 液压油液粘度对温度的变化十分敏感,如图所示。t t本讲稿第十七页，共二十五页（三）、其它性质 液压油还有其它一些性质，如稳定性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性等，都对液压油的使用和选择有影响。本讲稿第十八页，共二十五页2-22-2、液压油液的污染及其控制、液压油液的污染及其控制 液压系统的故障75%以上是由于液压油的污染造成的，所以，液压油清洁与否直接影响液压系统的工作状况和元件的寿命。一、污染的原因一、污染的原因 液压油污染的原因是很复杂的，污染
9、物的来源如表表2-5。本讲稿第十九页，共二十五页外界侵入的污染物外界侵入的污染物工作过程中产生的污染工作过程中产生的污染物物液压油液运输过程中带来的污染物液压装置组装时残留下来的污染物从周围环境混入的污染物液压装置中相对运动件磨损时产生的污染物液压油液物理化学性能变化时产生的污染物表表2-5 2-5 液压油液中的污染物液压油液中的污染物本讲稿第二十页，共二十五页二、污染度的等级二、污染度的等级 为了描述和评定液压油污染的程度，以便对它进行控制，有必要规定出液压油的污染度等级。1、美国、美国NAS1638污染度等级污染度等级污染等级：污染等级：00级、0级、1级、.、12级。00级最清洁，12级
10、污染最高。2、我国、我国ISO4406污染度的等级污染度的等级本讲稿第二十一页，共二十五页1）、用两个代号表示油液的污染度前面的代号表示1ml 油液中大于5um颗粒数的等级，后面的代号表示1ml油液中大于15um颗粒数的等级，两个代号间用一斜线分隔。例如：例如：等级代号为20/17的液压油液，表示它在每ml 内大于5um的颗粒数在5000-10000之间，大于15um的颗粒数在640-1300之间。本讲稿第二十二页，共二十五页2）、这种表示法得到了普遍的采用 5um左右的颗粒对堵塞元 件缝隙的危害最大，而大于 15um的颗粒对元件的磨损作用最为显著，用它们来反映油液的污染度最为恰当。原因本讲稿
11、第二十三页，共二十五页2）、这种表示法得到了普遍的采用 5um左右的颗粒对堵塞元 件缝隙的危害最大，而大于 15um的颗粒对元件的磨损作用最为显著，用它们来反映油液的污染度最为恰当。原因本讲稿第二十四页，共二十五页2-1、20时200ml的蒸馏水从恩氏粘度计中流尽的时间为51s，若200ml 的某液压油在50时从恩氏粘度计中流尽的时间为229.5s，试求该液压油的E，及的值。设油的密度为=0.9g/ml。解：E50=t1/t 2=229.5/51=4.5 =(7.31 E 6.31/E)10-6 =(7.31 4.5 6.31 4.5)10-6 =31.496 10-6 m2/s =31.496 10-6 0.9 10-3/10-6 =0.028Pa.s本讲稿第二十五页，共二十五页