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1、第一章 液压基础现在学习的是第1页，共28页1.11.1 液压液液压液1 1、液压液的作用和分类、液压液的作用和分类、液压液的作用和分类、液压液的作用和分类2 2、液压液的性质、液压液的性质3 3、对液压液的要求、对液压液的要求、对液压液的要求、对液压液的要求4 4、液压液的选用、液压液的选用、液压液的选用、液压液的选用5 5、污染物的种类及危害、污染物的种类及危害、污染物的种类及危害、污染物的种类及危害6 6 6 6、污染的原因、污染的原因7 7 7 7、污染的测定及等级、污染的测定及等级、污染的测定及等级、污染的测定及等级8 8、污染的控制、污染的控制现在学习的是第2页，共28页1.1.1
2、1.1.1 液压液的作用和分类液压液的作用和分类液压液：液压液：液压传动及控制系统中传递能量和信液压传动及控制系统中传递能量和信 号的工作介质。号的工作介质。传动作用：传动作用：把由液压泵所赋予的能量传递给液把由液压泵所赋予的能量传递给液 压缸或液压马达压缸或液压马达压缸或液压马达压缸或液压马达润滑作用：润滑作用：润滑作用：润滑作用：直接润滑液压泵、液压阀、液压缸、直接润滑液压泵、液压阀、液压缸、直接润滑液压泵、液压阀、液压缸、直接润滑液压泵、液压阀、液压缸、液压马达等运动件液压马达等运动件 冲洗运动件和管道的污染物质冲洗运动件和管道的污染物质冷却作用：冷却作用：冷却作用：冷却作用：吸收并带出
3、液压元件等产生的热量吸收并带出液压元件等产生的热量防锈作用：防锈作用：防止液压元件所用金属的锈蚀防止液压元件所用金属的锈蚀现在学习的是第3页，共28页 液压液产品符号和命名：液压液产品符号和命名：液压液产品符号和命名：液压液产品符号和命名：类类类类品种品种品种品种牌号牌号牌号牌号例：例：L-HL 32L-HL 32L L 类：润滑剂和有关产品类：润滑剂和有关产品类：润滑剂和有关产品类：润滑剂和有关产品H H H H 组：应用场合为液压系统组：应用场合为液压系统组：应用场合为液压系统组：应用场合为液压系统HLHL品种：精制矿油，并改善其防锈和抗氧化性品种：精制矿油，并改善其防锈和抗氧化性品种：精
4、制矿油，并改善其防锈和抗氧化性品种：精制矿油，并改善其防锈和抗氧化性32323232该种油在该种油在该种油在该种油在40404040时的运动粘度平均值时的运动粘度平均值1.1.11.1.1 液压液的作用和分类液压液的作用和分类现在学习的是第4页，共28页现在学习的是第5页，共28页现在学习的是第6页，共28页 液压液主要有石油基液压液和难燃液压液液压液主要有石油基液压液和难燃液压液两大类。两大类。目前，目前，90%90%以上的液压系统采用石油基液压以上的液压系统采用石油基液压液，又称液压油。特点是粘度高、润滑性能好，液，又称液压油。特点是粘度高、润滑性能好，抗燃性较差。抗燃性较差。1.1.11
5、.1.1 液压液的作用和分类液压液的作用和分类现在学习的是第7页，共28页液压液的添加剂：液压液的添加剂：改善物理性质：改善物理性质：改善化学性质：改善化学性质：油性剂油性剂 抗氧抗腐剂抗氧抗腐剂 抗磨剂抗磨剂 抗氧防胶剂抗氧防胶剂 增粘剂增粘剂 防锈剂防锈剂 抗泡剂抗泡剂 防霉菌剂防霉菌剂 降凝剂降凝剂1.1.11.1.1 液压液的作用和分类液压液的作用和分类现在学习的是第8页，共28页1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质密度密度密度密度可压缩性可压缩性可压缩性可压缩性 体积压缩系数体积压缩系数体积压缩系数体积压缩系数 体积弹性模量体积弹性模量粘性粘性 动力粘度动力粘度 运动粘度运
6、动粘度 相对粘度相对粘度相对粘度相对粘度 温度对粘度的影响温度对粘度的影响温度对粘度的影响温度对粘度的影响 压力对粘度的影响压力对粘度的影响压力对粘度的影响压力对粘度的影响 气泡对粘度的影响气泡对粘度的影响其它性质其它性质其它性质其它性质现在学习的是第9页，共28页1 1、密度、密度 定义：定义：单位体积内所包含液体的质量。单位体积内所包含液体的质量。单位体积内所包含液体的质量。单位体积内所包含液体的质量。式中：式中：-液体的质量液体的质量液体的质量液体的质量 -液体的体积液体的体积 1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质1 1）不同种类牌号的液压液，密度略有不同）不同种类牌号的液压液
7、，密度略有不同 粗略计算时取粗略计算时取2 2）随着温度的上升，密度稍有减小）随着温度的上升，密度稍有减小 通常可忽略通常可忽略通常可忽略通常可忽略3 3 3 3）随着压力的提高，密度稍有增大）随着压力的提高，密度稍有增大）随着压力的提高，密度稍有增大）随着压力的提高，密度稍有增大 通常可忽略通常可忽略现在学习的是第10页，共28页2 2、可压缩性、可压缩性 定义：定义：定义：定义：液体因所受压力增高，而发生体积缩小的液体因所受压力增高，而发生体积缩小的性质。性质。液体压缩系数：液体压缩系数：单位压力变化下引起的体积相对单位压力变化下引起的体积相对变化量。变化量。式中：式中：pp压力的增量压力
8、的增量压力的增量压力的增量VV体积的增量体积的增量 0 0被压缩前的液体体积被压缩前的液体体积 1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第11页，共28页2 2、可压缩性、可压缩性 体积弹性模量：体积弹性模量：液体产生单位体积相对变化量所需要液体产生单位体积相对变化量所需要液体产生单位体积相对变化量所需要液体产生单位体积相对变化量所需要的压力增量。也即液体抵抗压缩能力的大小。也就是体的压力增量。也即液体抵抗压缩能力的大小。也就是体的压力增量。也即液体抵抗压缩能力的大小。也就是体的压力增量。也即液体抵抗压缩能力的大小。也就是体积压缩系数的倒数。积压缩系数的倒数。积压缩系数的倒数
9、。积压缩系数的倒数。式中：式中：体积压缩系数体积压缩系数 pp压力的增量压力的增量压力的增量压力的增量VV体积的增量体积的增量 0 0被压缩前的液体体积被压缩前的液体体积 1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第12页，共28页2 2、可压缩性、可压缩性 对于未混有空气的石油基液压液，其体积压对于未混有空气的石油基液压液，其体积压对于未混有空气的石油基液压液，其体积压对于未混有空气的石油基液压液，其体积压缩率为缩率为 ，体积弹性模量，体积弹性模量为为 。可见液压油的可压缩性是钢的可见液压油的可压缩性是钢的可见液压油的可压缩性是钢的可见液压油的可压缩性是钢的100100100
10、100150150150150倍，倍，但它仍然相当小，一般影响不大，所以通常认但它仍然相当小，一般影响不大，所以通常认为为液压油是不可压缩的液压油是不可压缩的。在高压系统、分析系统动态特性及计算远距在高压系统、分析系统动态特性及计算远距离操纵的液压系统时，则必须考虑其影响。离操纵的液压系统时，则必须考虑其影响。离操纵的液压系统时，则必须考虑其影响。离操纵的液压系统时，则必须考虑其影响。1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第13页，共28页2 2、可压缩性、可压缩性 实际使用的弹性模量，一般建议石油基液压实际使用的弹性模量，一般建议石油基液压实际使用的弹性模量，一般建议石油
11、基液压实际使用的弹性模量，一般建议石油基液压液取值为液取值为 。考虑因素：考虑因素：液体本身的极小可压缩性（主体）液体本身的极小可压缩性（主体）混入液体中的游离气泡等气体的可压缩性混入液体中的游离气泡等气体的可压缩性混入液体中的游离气泡等气体的可压缩性混入液体中的游离气泡等气体的可压缩性 （含气量决定影响大小）（含气量决定影响大小）封闭容器受压变形引起的容积变化封闭容器受压变形引起的容积变化 随温度的升高而减小（非线性）随温度的升高而减小（非线性）随温度的升高而减小（非线性）随温度的升高而减小（非线性）随压力的增加而增大（明显非线性）随压力的增加而增大（明显非线性）1.1.21.1.2 液压液
12、的性质液压液的性质现在学习的是第14页，共28页2 2、可压缩性、可压缩性 密封在容器内的液体在密封在容器内的液体在外力作用下像一根弹簧。外力作用下像一根弹簧。外力增大，体积减小；外外力增大，体积减小；外力减小，体积增大。力减小，体积增大。液压弹簧刚性系数：液压弹簧刚性系数：1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第15页，共28页3 3、粘性、粘性 流体在外力作用下流动或有流动趋势时，液体分子间的内聚流体在外力作用下流动或有流动趋势时，液体分子间的内聚流体在外力作用下流动或有流动趋势时，液体分子间的内聚流体在外力作用下流动或有流动趋势时，液体分子间的内聚力和液体分子与璧面间
13、的附着力，会阻碍液体分子的相对运动，力和液体分子与璧面间的附着力，会阻碍液体分子的相对运动，力和液体分子与璧面间的附着力，会阻碍液体分子的相对运动，力和液体分子与璧面间的附着力，会阻碍液体分子的相对运动，即产生的内摩擦力，这种性质称为液体的粘性。即产生的内摩擦力，这种性质称为液体的粘性。即产生的内摩擦力，这种性质称为液体的粘性。即产生的内摩擦力，这种性质称为液体的粘性。定义：定义：流动液体的流动液体的流动液体的流动液体的流层之间产生流层之间产生流层之间产生流层之间产生内部摩擦阻力内部摩擦阻力内部摩擦阻力内部摩擦阻力的性质。的性质。的性质。的性质。1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现
14、在学习的是第16页，共28页式中：式中：-比例系数，称为动力粘度比例系数，称为动力粘度比例系数，称为动力粘度比例系数，称为动力粘度 A A A A液层接触面积液层接触面积液层接触面积液层接触面积 du/dydu/dydu/dydu/dy液层间速度梯度液层间速度梯度液层间速度梯度液层间速度梯度3 3、粘性、粘性牛顿液体内摩擦定律：牛顿液体内摩擦定律：牛顿液体内摩擦定律：牛顿液体内摩擦定律：液体流动时，相邻液液体流动时，相邻液液体流动时，相邻液液体流动时，相邻液层间的层间的层间的层间的内摩擦力内摩擦力内摩擦力内摩擦力，与液，与液，与液，与液层接触面积成正比，与层接触面积成正比，与层接触面积成正比，
15、与层接触面积成正比，与液层间的相对速度成正液层间的相对速度成正液层间的相对速度成正液层间的相对速度成正比，而与液层间的距离比，而与液层间的距离比，而与液层间的距离比，而与液层间的距离成反比。成反比。成反比。成反比。1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第17页，共28页 液层间单位接触面积上的液层间单位接触面积上的液层间单位接触面积上的液层间单位接触面积上的内摩内摩内摩内摩擦力（切应力）擦力（切应力）为：为：为：为：3 3、粘性、粘性牛顿液体内摩擦定律：牛顿液体内摩擦定律：液体静止时，液体静止时，液体静止时，液体静止时，内摩擦力为零内摩擦力为零内摩擦力为零内摩擦力为零结论：
16、静止液体不呈现粘性结论：静止液体不呈现粘性 液体只有在流动时才显示其粘性液体只有在流动时才显示其粘性1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第18页，共28页3 3、粘性、粘性动力粘度定义：动力粘度定义：动力粘度定义：动力粘度定义：表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。其量值等于液体在单位速度梯度下流动时，接触液层其量值等于液体在单位速度梯度下流动时，接触液层其量值等于液体在单位速度梯度下流动时，接触液层其量值等于液体在单位速度梯度下流动时，接触液层间单位面积上的内摩擦力
17、。间单位面积上的内摩擦力。间单位面积上的内摩擦力。间单位面积上的内摩擦力。式中：式中：-单位面积上的摩擦力（即剪切应力）单位面积上的摩擦力（即剪切应力）单位面积上的摩擦力（即剪切应力）单位面积上的摩擦力（即剪切应力）du/dydu/dy-速度梯度，即液层间速度对液层距速度梯度，即液层间速度对液层距 离的变化率离的变化率1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第19页，共28页3 3、粘性、粘性运动粘度定义：运动粘度定义：运动粘度定义：运动粘度定义：表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。其值为液体动力粘度与其密度的比值。其值为液体动力粘度与其密
18、度的比值。式中：式中：动力粘度动力粘度 密度密度密度密度 运动粘度没有直观物理意义。因其单位中只有长度运动粘度没有直观物理意义。因其单位中只有长度和时间量纲，类似运动学量，所以称运动粘度。和时间量纲，类似运动学量，所以称运动粘度。1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第20页，共28页3 3、粘性、粘性运动粘度用途：运动粘度用途：液压油牌号标注液压油牌号标注液压油牌号标注液压油牌号标注 液压油的粘度等级是以其液压油的粘度等级是以其液压油的粘度等级是以其液压油的粘度等级是以其40404040时运动粘度的平均值时运动粘度的平均值表示。表示。如如如如L-HM 32 L-HM 32
19、 液压油的粘度等级为液压油的粘度等级为32323232，则，则，则，则40C40C时其运时其运时其运时其运动粘度的平均值为动粘度的平均值为动粘度的平均值为动粘度的平均值为32323232厘斯。厘斯。运动粘度单位：运动粘度单位：1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第21页，共28页3 3、粘性、粘性相对粘度（又称为条件粘度）：相对粘度（又称为条件粘度）：相对粘度（又称为条件粘度）：相对粘度（又称为条件粘度）：用特定粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。用特定粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。、不易直接测量，只用于理论计算不易直接测量，只用于理论计算不易直接测量，只用于理论计
20、算不易直接测量，只用于理论计算 工程上常用相对粘度工程上常用相对粘度工程上常用相对粘度工程上常用相对粘度由于测量条件不同，各国所用的相对粘度也不同。由于测量条件不同，各国所用的相对粘度也不同。恩氏粘度恩氏粘度0 0E E中国、德国、前苏联等中国、德国、前苏联等通用赛氏秒通用赛氏秒SUSSUS美国、英国等美国、英国等商用雷氏秒商用雷氏秒R R1 1S S英国、美国等英国、美国等巴氏度巴氏度0 0B B法国等法国等1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第22页，共28页3 3、粘性、粘性 工业上常用规定的温度工业上常用规定的温度工业上常用规定的温度工业上常用规定的温度下测定下测
21、定恩式粘度恩式粘度恩式粘度恩式粘度后，再换后，再换算为算为算为算为运动粘度运动粘度运动粘度运动粘度，还可再换，还可再换，还可再换，还可再换算为算为动力粘度动力粘度动力粘度动力粘度。1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第23页，共28页3 3、粘性、粘性温度对粘度的影响：温度对粘度的影响：温度变化使液体内聚力发生变化，温度升高，其粘度温度变化使液体内聚力发生变化，温度升高，其粘度温度变化使液体内聚力发生变化，温度升高，其粘度温度变化使液体内聚力发生变化，温度升高，其粘度显著下降。可见它对温度变化十分敏感。显著下降。可见它对温度变化十分敏感。显著下降。可见它对温度变化十分敏感
22、。显著下降。可见它对温度变化十分敏感。1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质压力对粘度的影响：压力对粘度的影响：压力对粘度的影响：压力对粘度的影响：压力增大时，液体分子间距离缩小，内聚力增加，压力增大时，液体分子间距离缩小，内聚力增加，压力增大时，液体分子间距离缩小，内聚力增加，压力增大时，液体分子间距离缩小，内聚力增加，粘度也会有所变大。低压时，变化不明显，可以忽略；粘度也会有所变大。低压时，变化不明显，可以忽略；粘度也会有所变大。低压时，变化不明显，可以忽略；粘度也会有所变大。低压时，变化不明显，可以忽略；高压时，影响显著。高压时，影响显著。高压时，影响显著。高压时，影响显著。气泡
23、对粘度的影响：气泡对粘度的影响：气泡对粘度的影响：气泡对粘度的影响：一般场合不计其影响。一般场合不计其影响。一般场合不计其影响。一般场合不计其影响。当液体中混入直径为当液体中混入直径为当液体中混入直径为当液体中混入直径为0.250.250.250.250.5mm 0.5mm 0.5mm 0.5mm 悬浮状态气泡时，悬浮状态气泡时，悬浮状态气泡时，悬浮状态气泡时，对液体的粘度有一定影响。对液体的粘度有一定影响。对液体的粘度有一定影响。对液体的粘度有一定影响。现在学习的是第24页，共28页4 4、其它性质、其它性质物理性质：物理性质：抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、抗燃抗泡沫性、抗乳化性、防锈
24、性、润滑性、抗燃性（闪点、自燃点、着火点）、抗凝性（凝点）、性（闪点、自燃点、着火点）、抗凝性（凝点）、膨胀性、过滤性等。膨胀性、过滤性等。化学性质：化学性质：热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性、热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性、热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性、热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性、对金属和密封材料及涂料的相容性。对金属和密封材料及涂料的相容性。对金属和密封材料及涂料的相容性。对金属和密封材料及涂料的相容性。1.1.21.1.2 液压液的性质液压液的性质现在学习的是第25页，共28页1.1.31.1.3 对液压液的要求对液压液的要求1
25、 1、粘粘性性：具具具具有有有有合合合合适适适适的的的的粘粘粘粘度度度度，温温温温度度度度和和和和压压压压力力力力对对对对粘粘粘粘度度度度影影影影响响响响小的良好粘温特性和粘压特性小的良好粘温特性和粘压特性小的良好粘温特性和粘压特性小的良好粘温特性和粘压特性2 2 2 2、润润滑滑性性：能能对对液液压压元元件件各各运运动动部部位位充充分分润润滑滑，以降低摩擦减少磨损以降低摩擦减少磨损3 3、洁洁洁洁净净净净性性性性：质质质质地地地地纯纯纯纯净净净净，杂杂杂杂质质质质少少少少，尽尽尽尽可可可可能能能能不不不不含含含含污污污污染染染染物物物物，一旦有可迅速分离，即可滤性好一旦有可迅速分离，即可滤性
26、好一旦有可迅速分离，即可滤性好一旦有可迅速分离，即可滤性好4 4、相相相相容容容容性性性性：对对金金属属、密密封封件件、橡橡胶胶软软管管、涂涂料料等等良良好好相相容容，不不得得引引起起溶溶胀胀、软软化化、硬硬化化等等尺尺寸及力学性能变化寸及力学性能变化现在学习的是第26页，共28页5 5、抗抗氧氧化化性性：与与空空气气接接触触和和水水解解，不不易易产产生生氧氧化化变变质质，即即使使在在高高温温、高高压压和和某某些些物物质质（铜铜、锌锌、铝铝等等）作作用用的的环环境境下下，变变质质速速度度也也极极缓缓慢，使用寿命长慢，使用寿命长6 6、剪剪切切安安定定性性：在在在在泵泵泵泵阀阀阀阀微微微微孔孔孔
27、孔缝缝缝缝隙隙隙隙时时时时，经经经经受受受受剧剧剧剧烈烈烈烈剪剪剪剪切切切切的机械作用，不因此而粘度下降的机械作用，不因此而粘度下降的机械作用，不因此而粘度下降的机械作用，不因此而粘度下降7 7、抗泡沫性：、抗泡沫性：液体中的气泡容易逸出并消除液体中的气泡容易逸出并消除液体中的气泡容易逸出并消除液体中的气泡容易逸出并消除8 8、抗抗乳乳化化性性：除除除除含含含含水水水水液液液液压压压压液液液液的的的的油油油油液液液液外外外外，油油油油水水水水应应应应容容容容易易易易分离分离分离分离1.1.31.1.3 对液压液的要求对液压液的要求现在学习的是第27页，共28页9 9、防防防防锈锈锈锈性性性性：
28、具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的保保保保护护护护元元元元件件件件内内内内表表表表面面面面的的的的铁铁铁铁及及及及非非非非铁铁铁铁金金金金属属属属，在在在在溶溶溶溶解解解解于于于于液液液液压压压压液液液液中中中中的的的的水水水水分分分分和和和和空空空空气气气气的的的的作作作作用用用用下发生锈蚀、腐蚀下发生锈蚀、腐蚀下发生锈蚀、腐蚀下发生锈蚀、腐蚀1010、可可压压缩缩性性：在在在在工工工工作作作作压压压压力力力力下下下下，具具具具有有有有充充充充分分分分的的的的不不不不可可可可压压压压缩性，系统的响应性能好缩性，系统的响应性能好缩性，系统的响应性能好缩性，系统的响应性能好11111111、抗抗燃燃性性和和抗抗凝凝性性：闪闪点点、燃燃点点高高，防防火火防防爆爆；流动点和凝固点低流动点和凝固点低1212、其其其其它它它它性性性性能能能能：成成成成本本本本低低低低，价价价价格格格格便便便便宜宜宜宜；无无无无毒毒毒毒性性性性，无无无无臭臭臭臭味；比热容大等味；比热容大等味；比热容大等味；比热容大等1.1.31.1.3 对液压液的要求对液压液的要求现在学习的是第28页，共28页