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1、第二章第二章 液压传动基础液压传动基础本章要学习：本章要学习：2.1 2.1 工作介质（液压油）工作介质（液压油）2.2 2.2 液体静力学基础液体静力学基础2.3 2.3 流动液体动力学基础流动液体动力学基础2.4 2.4 液体在管道流动时压力损失的计算液体在管道流动时压力损失的计算2.5 2.5 液体流经小孔和间隙的流量液体流经小孔和间隙的流量2.6 2.6 液压冲击和空穴现象液压冲击和空穴现象第二章第二章 液压传动基础液压传动基础本章重点本章重点：1.液压油的液压油的粘温关系粘温关系2.液体静力学液体静力学基本方程基本方程3.流动液体的流动液体的连续性方程和伯努利方程式连续性方程和伯努利
2、方程式的的物理意义及其应用物理意义及其应用4.小孔流动小孔流动本章难点本章难点：1.绝对压力、相对压力和真空度之间的关系绝对压力、相对压力和真空度之间的关系2.连续性方程和连续性方程和伯努利方程式伯努利方程式2.1 工作介质工作介质（液压油）（液压油）如何选用液压油如何选用液压油液压油的粘温特性液压油的粘温特性度量单位、影响因素度量单位、影响因素工作介质工作介质(液压油液压油)的工作性质的工作性质液压油的作用液压油的作用、种类和代号种类和代号本节知识点：本节知识点：第二章第二章第二章第二章 液压传动基础液压传动基础液压传动基础液压传动基础液压传动液压传动液压油的作用、种类和代号液压油的作用、种
3、类和代号液压油的作用液压油的作用:液压传动及控制所用的工作介质为液压传动及控制所用的工作介质为液压油液液压油液液压油液液压油液或其他或其他合成液体合成液体合成液体合成液体，其，其作用作用如下如下：1 1）传动）传动）传动）传动把由把由液压泵液压泵液压泵液压泵所赋予的能量传递给所赋予的能量传递给执行元件执行元件执行元件执行元件；2 2）润滑）润滑）润滑）润滑润滑润滑液压泵液压泵液压泵液压泵、液压阀液压阀液压阀液压阀、液压执行元件液压执行元件液压执行元件液压执行元件等运动件等运动件；3 3）冷却）冷却）冷却）冷却吸收并带出吸收并带出液压装置液压装置液压装置液压装置所产生的热量所产生的热量；4 4）
4、去污）去污）去污）去污带走工作中产生的带走工作中产生的磨粒磨粒磨粒磨粒和来自外界的和来自外界的污染物污染物污染物污染物；5 5）防锈）防锈）防锈）防锈防止液压元件所用各种防止液压元件所用各种金属的锈蚀金属的锈蚀金属的锈蚀金属的锈蚀。1.种类（石油型、乳化型、合成型）液压油的种类及代号液压油的种类及代号石油型难燃型机械油汽轮机油液压油水-乙二醇液磷酸酯液水包油油包水乳化液合成型液压油的种类和代号液压油的种类和代号目前目前90%以上的液压设备采用以上的液压设备采用石油基液压油液石油基液压油液石油基液压油液石油基液压油液。基油为精制的石。基油为精制的石油润滑油馏分。为了改善液压油液的性能，以满足液压
5、设备的不油润滑油馏分。为了改善液压油液的性能，以满足液压设备的不同要求，往往在基油中加入各种添加剂。同要求，往往在基油中加入各种添加剂。添加剂添加剂添加剂添加剂有两类：一类是有两类：一类是改善油液化学性能改善油液化学性能改善油液化学性能改善油液化学性能的，如的，如抗氧化剂抗氧化剂抗氧化剂抗氧化剂、防腐防腐防腐防腐 剂剂剂剂、防锈剂防锈剂防锈剂防锈剂等；等；另一类是另一类是改善油液物理性能改善油液物理性能改善油液物理性能改善油液物理性能的，如的，如增粘剂增粘剂增粘剂增粘剂、抗磨剂抗磨剂抗磨剂抗磨剂、防爬剂防爬剂防爬剂防爬剂等等。为了为了军事目的军事目的军事目的军事目的，近年来在某些舰船液压系统中
6、，也有以，近年来在某些舰船液压系统中，也有以海水海水海水海水或或淡淡淡淡水水水水为工作介质的。而且正在逐渐向为工作介质的。而且正在逐渐向水下作业水下作业水下作业水下作业、河道工程河道工程河道工程河道工程、海洋开海洋开海洋开海洋开发发发发等领域延伸。等领域延伸。液压油的种类和代号液压油的种类和代号另外，另外，电流变流体电流变流体电流变流体电流变流体（简称（简称ERFERF）在英国、美国、日本、中国等国）在英国、美国、日本、中国等国家都在进行研究。家都在进行研究。ERF是在是在绝缘的连续相液体介质绝缘的连续相液体介质绝缘的连续相液体介质绝缘的连续相液体介质中加入中加入精细的精细的精细的精细的固体颗
7、泣固体颗泣固体颗泣固体颗泣而形成的悬浊液。液体介质是而形成的悬浊液。液体介质是不导电的油不导电的油不导电的油不导电的油，如，如矿物油矿物油矿物油矿物油、硅硅硅硅（氧氧氧氧）油油油油或或石蜡油石蜡油石蜡油石蜡油等。而悬浮在油中的颗粒为尺寸在等。而悬浮在油中的颗粒为尺寸在1100m1100m的不导电的元件和有机材料。的不导电的元件和有机材料。粒子粒子粒子粒子占流体总体积的占流体总体积的10%40%10%40%。ERF在外加静电场作用下其性质会发生迅速变化。在外加静电场作用下其性质会发生迅速变化。当当施加一电压时施加一电压时施加一电压时施加一电压时，液体便固化液体便固化液体便固化液体便固化；当；当电
8、压取消后电压取消后电压取消后电压取消后，又立即，又立即恢复其液恢复其液恢复其液恢复其液体状态体状态体状态体状态。使用。使用ERF的的优点优点优点优点是：整个系统只需很少或根本没有运动是：整个系统只需很少或根本没有运动部件，因此可部件，因此可降低零部件制造精度降低零部件制造精度降低零部件制造精度降低零部件制造精度，延长使用寿命延长使用寿命延长使用寿命延长使用寿命，实现寂静系实现寂静系实现寂静系实现寂静系统统统统；并且能；并且能具有与电系统相匹配的响应速度具有与电系统相匹配的响应速度具有与电系统相匹配的响应速度具有与电系统相匹配的响应速度，在被动系统中引入，在被动系统中引入主动性能以及实现电控下的
9、主动性能以及实现电控下的无级调速无级调速无级调速无级调速。因此，。因此，ERF的应用前景十的应用前景十分看好分看好。2.液压油的种类代号工工作作介介质质类类 别别组成与特性组成与特性代代 号号石油基液压液石油基液压液无添加剂的石油基液压液无添加剂的石油基液压液HH+抗氧化剂、防锈剂抗氧化剂、防锈剂HL+抗磨剂抗磨剂HL+增粘剂增粘剂HM+增粘剂增粘剂HM+防爬剂防爬剂无特定难燃性的合成液（特殊性能）无特定难燃性的合成液（特殊性能）LHHLHLLHMLHRLHVLHGLHS难燃液压液难燃液压液含水液压液含水液压液高含水液压液高含水液压液水包油乳化液水包油乳化液水的化学溶液水的化学溶液含水大于含水
10、大于80%（休积分数）（休积分数）LHFALHFAELHFAS油包水乳化液油包水乳化液 含水小于含水小于80%80%（体积分数）（体积分数）LHFB含聚合物水溶液含聚合物水溶液/水乙二醇液水乙二醇液LHFC合成液压液合成液压液磷酸酯无水合成液磷酸酯无水合成液LHFDLHFDR氯化烃无水合成液氯化烃无水合成液LHFDSHFDR和和HFDS液混合的无水合成液液混合的无水合成液LHFDT其他成分的无水合成液其他成分的无水合成液LHFDU液压油的种类代号解释液压油的种类代号解释:液液压压传传动动介介质质按按照照GB/T7631.2-87（等等效效采采用用ISO 6743/4）进行分类，主要有进行分类，
11、主要有石油基液压油石油基液压油和和难燃液压液难燃液压液两大类。两大类。1)1)石油基液压油石油基液压油 （1）L-HL液压油液压油（又名普通液压油）：（又名普通液压油）：采采用用精精制制矿矿物物油油作作基基础础油油，加加入入抗抗氧氧、抗抗腐腐、抗抗泡泡、防防锈锈等等添添加加剂剂调调合合而而成成，是是当当前前我我国国供供需需量量最最大大的的主主品品种种，用于一般液压系统，但只适于用于一般液压系统，但只适于0 以上的工作环境。以上的工作环境。其其牌牌号号有有：HL32、HL46、HL68。在在其其代代号号L-HL中中，L代代表表润润滑滑剂剂类类，H代代表表液液压压油油，L代代表表防防锈锈、抗抗氧氧
12、化化型型，最后的数字代表运动粘度。，最后的数字代表运动粘度。（2）L-HM液压油液压油（抗磨液压油，（抗磨液压油，M代表抗磨型）：代表抗磨型）：其其基基础础油油与与普普通通液液压压油油同同，加加有有极极压压抗抗磨磨剂剂，以以减减少少液液压压件件的的磨磨损损。适适用用于于-15以以上上的的高高压压、高高速速工工程程机机械械和和车辆液压系统。车辆液压系统。其其牌牌号号有有：HM32、HM46、HM68、HMI00、HM150 （3）L-HG液压油液压油（又名液压一导轨油）：（又名液压一导轨油）：除除普普通通液液压压油油所所具具有有的的全全部部添添加加剂剂外外，还还加加有有油油性性剂剂，用于导轨润滑
13、时有良好的防爬性能。用于导轨润滑时有良好的防爬性能。适用于机床液压和导轨润滑合用的系统。适用于机床液压和导轨润滑合用的系统。（4）L-HV液液压压油油（又又名名低低温温液液压压油油、稠稠化化液液压压油油、高粘度指数液压油）：高粘度指数液压油）：用用深深度度脱脱蜡蜡的的精精制制矿矿物物油油，加加抗抗氧氧、抗抗腐腐、抗抗磨磨、抗抗泡、防锈、降凝和增粘等添加剂调合而成。泡、防锈、降凝和增粘等添加剂调合而成。其其粘粘温温特特性性好好，有有较较好好的的润润滑滑性性，以以保保证证不不发发生生低低速速爬行和低速不稳定现象。爬行和低速不稳定现象。适适用用于于低低温温地地区区的的户户外外高高压压系系统统及及数数
14、控控精精密密机机床床液液压压系统。系统。（5）其其它它专专用用液液压压油油：如如航航空空液液压压油油（红红油油）、炮炮用液压油、舰用液压油等。用液压油、舰用液压油等。2)2)难燃液压液难燃液压液 难燃液压液分为难燃液压液分为合成型合成型、油水乳化型油水乳化型和和高水基型高水基型三大类。三大类。（1）合成型抗燃工作液）合成型抗燃工作液 水一乙二醇液（水一乙二醇液（L-HFC液压液）：液压液）：这这种种液液体体含含有有 3555的的水水，其其余余为为乙乙二二醇醇及及各各种种添加剂（增稠剂、抗磨剂、抗腐蚀剂等）。添加剂（增稠剂、抗磨剂、抗腐蚀剂等）。其其优优点点是是凝凝点点低低（50），有有一一定定
15、的的粘粘性性，而而且且粘粘度度指数高，抗燃。适用于要求防火的液压系统。指数高，抗燃。适用于要求防火的液压系统。其其缺缺点点是是价价格格高高，润润滑滑性性差差，只只能能用用于于中中等等压压力力（20Mpa以下）。这种液体密度大，所以吸入困难。以下）。这种液体密度大，所以吸入困难。水水一一乙乙二二醇醇液液能能使使许许多多普普通通油油漆漆和和涂涂料料软软化化或或脱脱离离，可换用环氧树脂或乙烯基涂料。可换用环氧树脂或乙烯基涂料。磷酸酯液（磷酸酯液（L-HFDR液压液）液压液）这这种种液液体体的的优优点点是是，使使用用的的温温度度范范围围宽宽（-54135），抗抗燃燃性性好好，抗抗氧氧化化安安定定性性和
16、和润润滑滑性性都都很很好好。允允许许使用现有元件在高压下工作。使用现有元件在高压下工作。其其缺缺点点是是价价格格昂昂贵贵（为为液液压压油油的的58倍倍）；有有毒毒性性；与与多多种种密密封封材材料料（如如丁丁氰氰橡橡胶胶）的的相相容容性性很很差差，而而与与丁丁基基胶、乙丙胶、氟橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯等均可相容。胶、乙丙胶、氟橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯等均可相容。（2）油水乳化型抗燃工作液（）油水乳化型抗燃工作液（L-HFB、L-HFAE液压液）液压液）油油水水乳乳化化液液是是指指互互不不相相溶溶的的油油和和水水，使使其其中中的的一一种种液液体体以以极极小小的的液液滴滴均均匀匀地地分分散散在在另另
17、一一种种液液体体中中所所形形成成的的抗抗燃燃液体。分液体。分水包油乳化液水包油乳化液和和油包水乳化液油包水乳化液两大类。两大类。（3）高水基型抗燃工作液（）高水基型抗燃工作液（L-HFAS液压液）液压液）这这种种工工作作液液不不是是油油水水乳乳化化液液。其其主主体体为为水水，占占 95，其其余余 5为为各各种种添添加加剂剂（抗抗磨磨剂剂、防防锈锈剂剂、抗抗腐腐剂剂、乳乳化化剂剂、抗抗泡泡剂剂、极极压压剂剂、增增粘粘剂剂等等）。其其优优点点是是成成本本低低，抗抗燃性好，不污染环境。其缺点是粘度低，润滑性差。燃性好，不污染环境。其缺点是粘度低，润滑性差。表表2-1 液压油的种类及其特性和用途液压油
18、的种类及其特性和用途类类型型名称名称ISO代号代号特特 性性 和和 用用 途途矿矿油油型型普通液压油普通液压油L-HL精制矿油加添加剂，提高抗氧化和防锈性能，适用于精制矿油加添加剂，提高抗氧化和防锈性能，适用于室内室内一般设备的中低压系统一般设备的中低压系统抗磨液压油抗磨液压油L-HML-HL油加添加剂，改善抗磨性能，适用于油加添加剂，改善抗磨性能，适用于工程机械、工程机械、车辆液压系统车辆液压系统低温液压油低温液压油L-HVL-HM油加添加剂，改善黏温特性，可用于环境温度在油加添加剂，改善黏温特性，可用于环境温度在-20-40的高压系统的高压系统高黏度指数液高黏度指数液压油压油L-HRL-H
19、L油加添加剂，改善黏温特性，油加添加剂，改善黏温特性，VI值达值达175以上，以上，适用于对黏温特性有特殊要求的低压系统，适用于对黏温特性有特殊要求的低压系统，如数控机如数控机床液压系统床液压系统液压导轨油液压导轨油L-HGL-HM油加添加剂，改善黏一滑性能，适用于油加添加剂，改善黏一滑性能，适用于机床机床中液中液压和压和导轨导轨润滑合用的系统润滑合用的系统全损耗系统用全损耗系统用油油L-HH浅度精制矿油，抗氧化性、抗泡沫性浅度精制矿油，抗氧化性、抗泡沫性较差较差，主要用于，主要用于机械润滑，可作液压代用油，用于要求不高的机械润滑，可作液压代用油，用于要求不高的低压系低压系统统汽轮机油汽轮机油
20、L-TSA深度精制矿油加添加剂，改善抗氧化、抗泡沫等性能，深度精制矿油加添加剂，改善抗氧化、抗泡沫等性能，为为汽轮机专用油汽轮机专用油，可作液压代用油，用于一般液压系，可作液压代用油，用于一般液压系统统乳乳化化型型水包油乳化液水包油乳化液L-HFA又称高水基液，特点是难燃、黏温特性好，有一定的又称高水基液，特点是难燃、黏温特性好，有一定的防锈能力，润滑性差，易泄漏。适用于有抗燃要求，防锈能力，润滑性差，易泄漏。适用于有抗燃要求，油液用量大且泄漏严重的系统油液用量大且泄漏严重的系统油包水乳化液油包水乳化液L-HFB既具有矿油型液压油的抗磨、防锈性能，又具有抗燃既具有矿油型液压油的抗磨、防锈性能，
21、又具有抗燃性，适用于有抗燃要求的中压系统性，适用于有抗燃要求的中压系统合合成成型型 水水-乙二醇液乙二醇液L-HFC难燃，黏温特性和抗蚀性好，能在难燃，黏温特性和抗蚀性好，能在-3060温度温度下使用，适用于有抗燃要求的中低压系统下使用，适用于有抗燃要求的中低压系统磷酸酯液磷酸酯液L-HFDR难燃，润滑抗磨性能和抗氧化性能良好，能在难燃，润滑抗磨性能和抗氧化性能良好，能在-54135温度范围内使用，缺点是有毒。适用于有抗温度范围内使用，缺点是有毒。适用于有抗燃要求的高压精密液压系统燃要求的高压精密液压系统表表2-1 液压油的种类及其特性和用途（续）液压油的种类及其特性和用途（续）表表2-2 工
22、作介质的主要类型及其性质工作介质的主要类型及其性质种类种类性能性能可燃性液压油可燃性液压油抗燃性液压油抗燃性液压油石油型石油型合成型合成型乳化型乳化型通用液压油通用液压油抗磨液压油抗磨液压油低温液压油低温液压油磷酸脂液磷酸脂液水乙二醇水乙二醇油包水液油包水液水包油液水包油液L-HLL-HML-HVL-HFDRL-HFCL-HFBL-HFA密度密度/kgm3850-9001100-15001040-1100920-9401000粘度粘度小小大大小小小小粘度指数粘度指数VI不小于不小于9095130130-180140-170130-150极高极高润滑性润滑性优优良良可可防腐蚀性防腐蚀性优优良良可
23、可闪点闪点/0C(不不低于低于）170-200170150-170难燃难燃不燃不燃凝点凝点/0C(不不高于高于）-10-25-35-50-20-50-50-25-5表表2-3石油型液压油的使用范围石油型液压油的使用范围工作介质工作介质粘度等级粘度等级应用场合应用场合通用液压油通用液压油L-HL32,46,687-14MPa的液压系统及精密机床液压的液压系统及精密机床液压系统系统液压导轨油液压导轨油L-HG22,32,46,68液压与导轨合用的系统，如万能磨床、液压与导轨合用的系统，如万能磨床、轴承、磨床、螺纹磨床、齿轮磨床轴承、磨床、螺纹磨床、齿轮磨床抗磨液压油抗磨液压油L-HM32,46,6
24、8-1570的高压、高速工程机械和的高压、高速工程机械和车辆等的液压系统车辆等的液压系统低温液压有低温液压有L-HV32,46,68-25以上的高压、高速工程机械、以上的高压、高速工程机械、农业机械和车辆等的液压系统农业机械和车辆等的液压系统高高粘度指数粘度指数液压油液压油L-HR22,32,46数控机床及高数控机床及高精密精密机床的液压系统，机床的液压系统，如如高精度高精度坐标镗床坐标镗床机械油机械油L-HH13,22,32,46,687MPa以下的液压系统，如普通机床以下的液压系统，如普通机床液压系统液压系统2.1.2 工作介质（液压油）的性质工作介质（液压油）的性质.液压油的液压油的密度
25、密度和和重度重度 液压油的液压油的可压缩性可压缩性 液压油的液压油的粘性粘性和和粘度粘度对液压油的基本对液压油的基本要求要求和和选择选择 液压油的液压油的管理管理和和使用使用 液压油的液压油的污染污染与与控制控制123456液压油的密度和重度液压油的密度和重度v液压油（液体）的密度液压油（液体）的密度 n液体的重度液体的重度液压油的重度为液压油的重度为8800N/m8800N/m3 3n重度与密度的关系重度与密度的关系式中式中 液体的密度；液体的密度；V V 液体的体积；液体的体积；M M 液体的质量液体的质量。式中式中 液体的重度；液体的重度；V V 液体的体积；液体的体积；G G 液体的重
26、量液体的重量。液压油在15度时的密度约为900kg/m3常用液压传动工作介质的密度值见下常用液压传动工作介质的密度值见下表表 常用液压传动工作介质的密度（常用液压传动工作介质的密度（20）工作介质工作介质密度密度/（kgm3）工作介质工作介质密度密度/（kgm3）抗磨液压液抗磨液压液LHM32抗磨液压液抗磨液压液LHM46油包水乳化液油包水乳化液LHFB水包油乳化液水包油乳化液LHFAE0.81030.88751030.9321030.9977103水乙二醇液压液水乙二醇液压液LHFC通用磷酸脂液压液通用磷酸脂液压液LHFDR飞机用磷酸酯液压液飞机用磷酸酯液压液LHFDR10号航空液压油号航空
27、液压油1.061031.151031.051030.85103液体的密度液体的密度随着压力或温度的变化随着压力或温度的变化而发生变化，但其变化量一般而发生变化，但其变化量一般很小，在工程计算中可以很小，在工程计算中可以忽略不计忽略不计忽略不计忽略不计。液压油（液体）的可压缩性液压油（液体）的可压缩性v液体的弹性模量液体的弹性模量K Kl液体产生单位体积相对压缩量所需的压力增量液体产生单位体积相对压缩量所需的压力增量l液压油弹性模量为液压油弹性模量为K K=(1.42.0)X10=(1.42.0)X109 9PaPal等效（常用）弹性模量为等效（常用）弹性模量为K K=(0.71.4)X10=(
28、0.71.4)X109 9PaPa水在水在400MPa400MPa时，压缩率达时，压缩率达12%12%。纯净液压油在。纯净液压油在1010兆帕时压缩率为兆帕时压缩率为0.625%0.625%，5050兆帕时为兆帕时为3%3%。2.1.2.3.2.1.2.3.液压油的粘性和粘度液压油的粘性和粘度1.1.液压油液压油(液体液体)的粘性的粘性 液体在外力作用下流动液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力时，液体分子间的内聚力（内摩擦力）阻碍其相对运（内摩擦力）阻碍其相对运动的性质动的性质内摩擦力内摩擦力内摩擦应力内摩擦应力2.2.液压油液压油(液体液体)的粘度的粘度度量液体粘性大小的物理量度量液体
29、粘性大小的物理量l动力粘度动力粘度 单位速度梯度上的内摩单位速度梯度上的内摩擦力擦力;是是表征液体粘性的内摩表征液体粘性的内摩擦系数擦系数 。PaSPaS单位：/dydu=运动粘度运动粘度 动力粘度与密度之比值，动力粘度与密度之比值，没有明确的物理意义没有明确的物理意义,但是工程但是工程实际中常用的物理量。实际中常用的物理量。=cStcSt单位：单位：m m2 2/s/s,cStcSt6 610101 1=s s2 2/m m动力粘度的单位动力粘度的单位:v国际单位（国际单位（SI制）中：制）中：v帕帕秒（秒（PaS）或牛顿）或牛顿秒秒/米米2（NS/m2）；）；v以前沿用单位（以前沿用单位（
30、CGS制）中：制）中：v泊（泊（P）或厘泊（）或厘泊（CP）v换算关系：换算关系：1PaS=10P=103CP运动粘度的单位运动粘度的单位v单位：单位：vSI制制m2/SvCGS制制St（斯）、（斯）、CSt（厘斯）（厘斯）v（Cm2/S）（mm2/S）v换算关系换算关系：1m2/S=104St=106CStv运动粘度单位说明：v单位中只有长度和时间量纲类似运动学量。单位中只有长度和时间量纲类似运动学量。v称运动粘度，常用于液压油牌号标注称运动粘度，常用于液压油牌号标注v液压油牌号标注：v老老牌牌号号20号号液液压压油油，指指这这种种油油在在50C时的平均运动粘度为时的平均运动粘度为20cst
31、。v新新牌牌号号LHL32号号液液压压油油，指指这这种种油油在在40C时的平均运动粘度为时的平均运动粘度为32cst。对同一种介质，其运动粘度新旧牌号对比对同一种介质，其运动粘度新旧牌号对比如下表所示：如下表所示：新新 N7 N10 N15N20N32 N46N65N100 N150旧旧 5710152030406080 一般地，同一种介质比较大小时常用运动粘度一般地，同一种介质比较大小时常用运动粘度,不不是同一种介质比较大小时一般用动力粘度。是同一种介质比较大小时一般用动力粘度。相对粘度相对粘度0 0E E、不易直接测量，只用于理论计算不易直接测量，只用于理论计算常用相对粘度常用相对粘度相对
32、粘度又称条件粘度，是在某一条件下测得的。这些相对粘度测试方法很简单、方便，但精度不太高。vv关系式关系式v工程上“相对粘度”或vv换换算算v相对粘度相对粘度0 0E E 雷式粘度雷式粘度R R英国、欧洲英国、欧洲 赛式粘度赛式粘度SSUSSU美国美国 恩式粘度恩式粘度0 0E E俄国、德国、中国俄国、德国、中国 单位：无量纲 200ml 200ml 温度为温度为T T的被测液体的被测液体,流经恩氏粘度流经恩氏粘度计小孔（计小孔（2.8mm2.8mm）所用时间）所用时间t t1 1，与同体积与同体积2020度的度的水通过小孔所用时间水通过小孔所用时间t t2 2之比。之比。t2oE=t1口决：美
33、塞英雷中德恩口决：美塞英雷中德恩粘度的测量粘度的测量v雷氏粘度雷氏粘度Rv此粘度主要在英国和日本沿用。其定此粘度主要在英国和日本沿用。其定义是以义是以50ml试油在规定温度试油在规定温度60或或98.9下流过雷氏粘度计所需时间，单位为秒。下流过雷氏粘度计所需时间，单位为秒。v赛氏通用粘度（赛氏通用粘度（SSU)v美国多习惯用这种粘度单位，其定义美国多习惯用这种粘度单位，其定义是在某规定温度下从赛氏粘度计流出是在某规定温度下从赛氏粘度计流出60ml液体所需时间，单位为秒。液体所需时间，单位为秒。恩氏粘度与运动粘度恩氏粘度与运动粘度mm2/s的换算的换算v工业上常用20C、50C和100C作为测定
34、恩式粘度的标准温度，分别以20、50、100表示当1.3E3.2v=8E8.64/E当E3.2时v=7.6E4/El 调和油的粘度调和油的粘度式中：混合油的粘度E1,E2用于混合的两种油液的恩氏粘度，并且E1E2，用于混合的两种油液的体积百分比的分子数，即与，有关的实验系数温度对粘度的影响温度对粘度的影响(粘温特性粘温特性)温度粘度这一特性称为粘温特性液体的粘温特性常用粘度指数VI来度量.VI表示该液体变化的程度与标准液的粘度变化程度之比.VI高,说明粘度随温度的变化小,其粘温特性好.温度对粘度的影响温度对粘度的影响(粘温特性粘温特性)一般要求工作介质的粘度指数应在一般要求工作介质的粘度指数应
35、在90以上以上，优异在，优异在100以上。以上。当液压系统的工作温度范围较大时当液压系统的工作温度范围较大时当液压系统的工作温度范围较大时当液压系统的工作温度范围较大时，应，应选用选用粘度指数高的介质粘度指数高的介质粘度指数高的介质粘度指数高的介质。表表表表典型工作介质的粘度指数典型工作介质的粘度指数VIVI介质种类介质种类粘度指数粘度指数VI介质种类介质种类粘度指数粘度指数VI石油基液压油石油基液压油LHM石油基液压油石油基液压油LHR石油琪液压油石油琪液压油LHG9516090油包水乳化液油包水乳化液LHFB水乙二醇液水乙二醇液LHFC磷酸酯液磷酸酯液LHFDR13017014017031
36、170压力对粘度的影响压力对粘度的影响(粘压特性粘压特性)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压力增大时压力增大时压力增大时，液体分子间距离缩液体分子间距离缩液体分子间距离缩液体分子间距离缩小小小小，内聚力增加内聚力增加内聚力增加内聚力增加，粘度也会有所变大粘度也会有所变大粘度也会有所变大粘度也会有所变大。但是这种。但是这种影响在低压时影响在低压时并不明显并不明显，可以忽略不计；，可以忽略不计；当压力当压力当压力当压力大于大于大于大于50MPa50MPa时时时时，其，其影响才趋于显著影响才趋于显著影响才趋于显著影响才趋于显著。压力对粘度。压力对粘度的影响可
37、用下式计算的影响可用下式计算：.当压力在30MPa以下时,粘度随压力的变化不大,当压力在50MPa以下时,粘度随压力的变化可以忽略不计;但当高压时,随着压力的提高粘度增长则迅速.例如:压力从0150MPa时,矿物油的粘度增大到17倍.气泡对粘度的影响气泡对粘度的影响液体中混入直径为液体中混入直径为液体中混入直径为液体中混入直径为0.250.5mm0.250.5mm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，其值可按下式计算：对液体的粘度有一定影响，其值可按下式计算：vb=v0(1+0.015b)式中式中b b混入空气的体积分数；混入空气的体积分数；v vb
38、 b混入混入b空气时液体的运动粘度，单位为空气时液体的运动粘度，单位为m2/s；v v0 0 不含空气时液体的运动粘度，单位为不含空气时液体的运动粘度，单位为m2/s。2.1.2.4 对液压油的基本要求和选择对液压油的基本要求和选择 1.对液压油的基本要求对液压油的基本要求（1）粘性粘性,合适的粘度和良好的粘温特性。合适的粘度和良好的粘温特性。（2）润滑性润滑性能好，腐蚀性小，抗锈性好。能好，腐蚀性小，抗锈性好。（3）洁净性洁净性质地纯净，杂质少。质地纯净，杂质少。（4）对金属和密封件有良好的）对金属和密封件有良好的相容性相容性。（5）氧化）氧化稳定性稳定性好，长期工作不易变质。好，长期工作不
39、易变质。（6）抗泡沫性抗泡沫性和和抗乳化性抗乳化性好。好。（7）体积）体积膨胀系数小膨胀系数小，比热容大。，比热容大。（8）燃点高燃点高，凝点低凝点低。（9）其他其他对人体无害，成本低。对人体无害，成本低。2.2.液压油的选择液压油的选择 1)1)选择的依据选择的依据 液压元件生产厂样本或液压元件生产厂样本或说明书说明书所推荐所推荐的油类品种和规格的油类品种和规格 。根据液压系统的具体情况，如根据液压系统的具体情况，如工作压工作压力力高低、高低、工作温工作温度高低、度高低、运动速度运动速度大小、液压元大小、液压元件的种类、件的种类、工作环境工作环境等。等。2)2)选择的内容选择的内容 液压油的
40、液压油的品种品种 液压油的液压油的黏度黏度 2.1.2.4 对液压油的基本要求和选择对液压油的基本要求和选择2.2.2.2.液压油的选择液压油的选择液压油的选择液压油的选择 液压油的选择包含两个方面：液压油的选择包含两个方面：品种品种和和粘度粘度。选择工作介质时。选择工作介质时要考虑下表中的因素：要考虑下表中的因素：考虑方面考虑方面内内 容容系统工作环境系统工作环境是否阻燃（闪点、燃点）是否阻燃（闪点、燃点）抑制嗓声的能力（空气溶解度、消泡性）抑制嗓声的能力（空气溶解度、消泡性）废液再生处理及环保要求废液再生处理及环保要求系统工作条件系统工作条件压力范围（润滑性、承载能力）压力范围（润滑性、承
41、载能力）温度范围（粘度、粘温特性、剪切损失、热稳定性、挥发度、低温流动性）温度范围（粘度、粘温特性、剪切损失、热稳定性、挥发度、低温流动性）转速（气蚀、对支承面浸润能力）转速（气蚀、对支承面浸润能力）工作介质的品质工作介质的品质物理化学指标物理化学指标 对金属和密封件等的相容性对金属和密封件等的相容性 过滤性能、吸气情况、去垢能力过滤性能、吸气情况、去垢能力锈蚀性锈蚀性 抗氧化稳定性抗氧化稳定性 剪切稳定性剪切稳定性经济性经济性价格及使用寿命价格及使用寿命 货源情况货源情况 维护、更换的难易程度维护、更换的难易程度2.1.2.4 对液压油的基本要求和选择对液压油的基本要求和选择液压油的选择通常
42、要经历下述液压油的选择通常要经历下述四个基本步骤四个基本步骤四个基本步骤四个基本步骤：1）列出液压系统对工作介质以下性能变化范围的要求：）列出液压系统对工作介质以下性能变化范围的要求：粘度粘度粘度粘度、密密密密度度度度、体积模量体积模量体积模量体积模量、饱和蒸气压饱和蒸气压饱和蒸气压饱和蒸气压、空气溶解度空气溶解度空气溶解度空气溶解度、温度界限温度界限温度界限温度界限、压力界限压力界限压力界限压力界限、阻燃性阻燃性阻燃性阻燃性、润滑性润滑性润滑性润滑性、相容性相容性相容性相容性、污染性污染性污染性污染性等；等；2）查阅产品说明书查阅产品说明书查阅产品说明书查阅产品说明书，选出符合或基本符合上述
43、各项要求的工作介，选出符合或基本符合上述各项要求的工作介质品种质品种；3）进行综合权衡进行综合权衡进行综合权衡进行综合权衡，调整各方面的要求和参数；，调整各方面的要求和参数；4）与供货厂商联系与供货厂商联系与供货厂商联系与供货厂商联系，最终决定所采用的合适工作介质。，最终决定所采用的合适工作介质。（见教材见教材见教材见教材P9P9表表表表2-22-2或专业手册或专业手册或专业手册或专业手册）可以找到各种工作介质的性能比）可以找到各种工作介质的性能比较和应用范围，可供选择工作介质的品种时参考较和应用范围，可供选择工作介质的品种时参考。液液压压系系统统的的工工作作压压力力：工工作作压压力力较较高高
44、的的系系统统宜宜选选用用粘粘度度较较高高的的液液压压油油，以以减减少少泄泄漏漏；反反之之便便选选用用粘粘度度较较低低的的油油。例例如如，当当压压力力p=7.020.0Mpa时时，宜宜选选用用N46N100N100的的液液压油；当压力压油；当压力p p7.0Mpa7.0Mpa时宜选用时宜选用N32N32N68N68的液压油。的液压油。运运动动速速度度：执执行行机机构构运运动动速速度度较较高高时时，为为了了减减小小液液流流的的功功率损失，率损失，宜选用粘度较低的液压油。宜选用粘度较低的液压油。液液压压泵泵的的类类型型：在在液液压压系系统统中中，对对液液压压泵泵的的润润滑滑要要求求苛苛刻刻，不不同同
45、类类型型的的泵泵对对油油的的粘粘度度有有不不同同的的要要求求，具具体体可可参参见见有有关关资料。资料。工作环境温度工作环境温度高高时选用时选用粘度较高粘度较高的液压油，减少容积损失。的液压油，减少容积损失。品种确定的情况下，对粘度的选择：品种确定的情况下，对粘度的选择：2.1.2.5 液压油的管理和使用液压油的管理和使用 1.液压油保管（1）存放在清洁处 （2）保持干燥 （3）保持液压系统清洁 （4）定期检查液压油2.液压油温度管理（1）油温的影响 （2）油温的控制3.换油换油（1 1）液压油的性状评定）液压油的性状评定 方法：方法：采取在现场抽样，观察其颜色、气味、有无沉淀采取在现场抽样，观
46、察其颜色、气味、有无沉淀物，并与新油进行比较的定性方法。物，并与新油进行比较的定性方法。把油样送往分析实验室用定量的方法评定性状变把油样送往分析实验室用定量的方法评定性状变化状况。化状况。（2 2）换油指标）换油指标 例如矿油型液压油的换油指标：例如矿油型液压油的换油指标：密度（密度（g/mlg/ml）：）：5%5%；黏度（黏度（cstcst，4040）：）：1010；闪点（闪点（）：）：6060；中和值（中和值（mgKOH/gmgKOH/g）：）：5 51010。(液压油酸值一般液压油酸值一般2mg)2mg)液压油液压油昆仑抗磨液压油昆仑抗磨液压油壳牌液压油壳牌液压油)46号抗磨液压油号抗磨
47、液压油(荷兰英国荷兰英国)4、使用注意事项、使用注意事项1）油箱中的油面应保持一定高度，正常工作时油油箱中的油面应保持一定高度，正常工作时油箱的温升不应超过液压油所允许的范围，一般不箱的温升不应超过液压油所允许的范围，一般不得超过得超过65。2）为防止系统中进入空气，要做到：所有回油管）为防止系统中进入空气，要做到：所有回油管都在油箱液面以下，管口切成斜断面；油泵吸油都在油箱液面以下，管口切成斜断面；油泵吸油管应严格密封；油泵吸油高度应尽可能小些，以管应严格密封；油泵吸油高度应尽可能小些，以减少油泵吸油阻力；可能情况下，应在系统最高减少油泵吸油阻力；可能情况下，应在系统最高点设置放气阀；定期检
48、查油液质量和油面高度，点设置放气阀；定期检查油液质量和油面高度，以便及时更换和添加。以便及时更换和添加。液压油的污染及控制液压油的污染及控制l 液压油污染的危害液压油污染的危害造成系统故障造成系统故障降低元件寿命降低元件寿命使液压油变质使液压油变质影响工作性能影响工作性能l 液压油的污染源液压油的污染源系统残留物系统残留物外界侵入物外界侵入物内部生成物内部生成物l 污染的控制污染的控制彻底清洗系统彻底清洗系统防止污染物侵入防止污染物侵入保持系统清洁保持系统清洁,高性能过滤高性能过滤定期清除污物定期清除污物定期换油定期换油,控制温度控制温度液压油的污染及控制液压油的污染及控制工作介质的使用和维护
49、工作介质的使用和维护工作介质的使用和维护工作介质的使用和维护 选择好合适的工作介质仅是保障液压系统正常工作的先决条件，而选择好合适的工作介质仅是保障液压系统正常工作的先决条件，而要保持液压装置长期高效而可靠地运动，则必须对工作介质进行要保持液压装置长期高效而可靠地运动，则必须对工作介质进行合合合合理的使用理的使用理的使用理的使用和和正确的维护正确的维护正确的维护正确的维护。实际上，如果使用不当，还会使工作介质。实际上，如果使用不当，还会使工作介质的性质发生变化。的性质发生变化。工作介质的维护关键是工作介质的维护关键是控制污染控制污染控制污染控制污染。实践证明，工作介质被污染是系。实践证明，工作
50、介质被污染是系统发生故障的主要原因，它严重影响着液压系统的可靠性及元件的统发生故障的主要原因，它严重影响着液压系统的可靠性及元件的寿命寿命。污染原因污染原因污染原因污染原因切切切切屑屑屑屑、毛毛毛毛刺刺刺刺、型型型型砂砂砂砂、磨磨磨磨粒粒粒粒、焊渣焊渣焊渣焊渣、铁锈铁锈铁锈铁锈空空空空气气气气、尘尘尘尘埃埃埃埃、水滴水滴水滴水滴金金金金属属属属微微微微粒粒粒粒、锈锈锈锈斑斑斑斑、涂涂料料料料和和密密封封件件的的剥剥剥剥 离离离离 片片片片、水水水水 分分分分、气气气气泡泡泡泡以以及及工工作作介介质质变变质质后后的的胶胶胶胶状状状状生成物生成物生成物生成物变质液压变质液压 油油.本节主要介绍了液