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第二章 液压液第1页，本讲稿共20页2石油型石油型机械油机械油汽轮机油汽轮机油液压油液压油难燃型难燃型水水-乙二醇液乙二醇液磷酸酯液磷酸酯液水包油水包油油包水油包水乳化液乳化液合成型合成型第一节 液压液的特性和选择一、液压液的分类一、液压液的分类第2页，本讲稿共20页 液压油的种类及代号液压油的种类及代号 第3页，本讲稿共20页1-1二、液压液的物理性质二、液压液的物理性质1、密度、密度密度是指单位体积的液体所具有的质量，其表达式为：密度是指单位体积的液体所具有的质量，其表达式为：液体的密度会液体的密度会随着温度的增加而略有减小，随着压力的增随着温度的增加而略有减小，随着压力的增加略有增大加略有增大，从工程使用角度看，可以认为液压工作液体不受温度和，从工程使用角度看，可以认为液压工作液体不受温度和压力变化的影响，在工程计算中可以忽略不计。压力变化的影响，在工程计算中可以忽略不计。p液体的重度液体的重度和和密度密度的关系为：的关系为：第4页，本讲稿共20页21）压缩性）压缩性 2、液体的可压缩性及膨胀性、液体的可压缩性及膨胀性在温度不变的条件下，液体在压力在温度不变的条件下，液体在压力(压强压强)改变时其体积要发生变化，这改变时其体积要发生变化，这种性质称为液体的可压缩性。种性质称为液体的可压缩性。p压缩系数压缩系数：p体积模量体积模量：2）膨胀性）膨胀性 在压强不变的条件下，液体在温度改变时其体积要发生变化，这种性质称为液体在压强不变的条件下，液体在温度改变时其体积要发生变化，这种性质称为液体的膨胀性。的膨胀性。p膨胀系数膨胀系数：第5页，本讲稿共20页23、液体粘性、液体粘性1）牛顿内摩擦定律）牛顿内摩擦定律液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力会阻碍液体分子的液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力会阻碍液体分子的相对运动，这时会产生一定的内摩擦力，液体的这种特性称之为粘性相对运动，这时会产生一定的内摩擦力，液体的这种特性称之为粘性 。p内摩擦力内摩擦力：p内摩擦应力内摩擦应力：第6页，本讲稿共20页22）粘度的表示方法）粘度的表示方法 p运动粘度运动粘度：在实际应用中，常常运用动力粘度与密度的比值，即用运动在实际应用中，常常运用动力粘度与密度的比值，即用运动粘度来表示液体粘度的大小。粘度来表示液体粘度的大小。p动力粘度动力粘度：动力粘度也称绝对粘度，它代表着液体本身的一种物理性动力粘度也称绝对粘度，它代表着液体本身的一种物理性质质粘性。其单位为粘性。其单位为 或或 运动粘度单位：运动粘度单位：1m2 2/s=104 St=106 cSt(=106 mm2/s)斯(cm2/s)厘斯(mm2/s)机械油的牌号：机械油的牌号：表示这种油在表示这种油在40时以时以mm2/s为单位的运动粘度的平均值。为单位的运动粘度的平均值。第7页，本讲稿共20页2p相对粘度相对粘度：u雷氏粘度雷氏粘度：”R（英国）（英国）u赛氏粘度赛氏粘度：SSU(美国美国)u恩氏粘度：恩氏粘度：（中国、德国和俄罗斯）（中国、德国和俄罗斯）恩氏粘度和运动粘度之间的换算关系是恩氏粘度和运动粘度之间的换算关系是第8页，本讲稿共20页2 3）粘性与压力、温度的关系）粘性与压力、温度的关系 p粘性与压力的关系粘性与压力的关系：一般而言，油液所受压力增大时，液体一般而言，油液所受压力增大时，液体其粘性变大（粘压特性）。在压力不高且变化不大时，压力对粘其粘性变大（粘压特性）。在压力不高且变化不大时，压力对粘性的影响可以忽略不计性的影响可以忽略不计 20MPa20MPa以下以下 。p粘性与温度的关系粘性与温度的关系：油液粘度对温度十分敏感，当油液温度油液粘度对温度十分敏感，当油液温度升高时，粘度将显著下降。油液的粘度随温度变化的性质称为油液的升高时，粘度将显著下降。油液的粘度随温度变化的性质称为油液的粘温特性粘温特性。液压油的粘度和温度之间的关系可表示为：液压油的粘度和温度之间的关系可表示为：第9页，本讲稿共20页2液压油的粘温特性一般用粘温特性曲线表示液压油的粘温特性一般用粘温特性曲线表示 部分液压油的粘温特性曲线图部分液压油的粘温特性曲线图1-石油型普通液压油石油型普通液压油 2-石油型高粘度指数液压油石油型高粘度指数液压油 3-水饱和油乳化液水饱和油乳化液 4-水水-乙二醇液乙二醇液 5-磷酸脂液磷酸脂液第10页，本讲稿共20页三、对液压液的要求液压系统使用的液压液应具备如下性能：合适的粘度。润滑性能好。质地纯净，杂质少。对金属和密封件有良好的相容性。对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性。抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好。体积膨胀系数小，比热容大。流动点和凝固点低，闪点（明火能使油面上油蒸气闪燃，但油本身不燃烧时的温度）和燃点高。对人体无害，成本低。第11页，本讲稿共20页四、液压液的选择和使用（一）液压液的选择液压液的选择通常要经历下述四个基本步骤：列出液压系统对液压液以下性能变化范围的要求：粘度、密度、体积模量、饱和蒸气压、空气溶解度、温度界限、压力界限、阻燃性、润滑性、相容性、污染性等。查阅产品说明书，选出符合或基本符合上述各项要求的液压液品种。进行综合权衡，调整各方面的要求和参数。与供货厂商联系，最终决定所采用的合适液压液。第12页，本讲稿共20页2液压油的选用液压油的选用在了解各类液压油的性能和适用范围的在了解各类液压油的性能和适用范围的基础上，根据液压传动系统的工作环境基础上，根据液压传动系统的工作环境（室内、室外、高温等）和载荷条件，（室内、室外、高温等）和载荷条件，正确选择液压油的类型正确选择液压油的类型（油型）（油型）正确选择工作介质的粘度正确选择工作介质的粘度（油号）（油号）环境因素环境因素运动性能运动性能设备种类设备种类工作压力：工作压力：压力高，选用粘度较大的液压油。压力高，选用粘度较大的液压油。环境温度：环境温度：温度高，选用粘度较大的液压油。温度高，选用粘度较大的液压油。运动速度：运动速度：速度高，选用粘度较低的液压油。速度高，选用粘度较低的液压油。四、液压液的选择和使用（一）液压液的选择第13页，本讲稿共20页（二）液压液的使用在使用液压液时，应注意如下几点：对长期使用的液压液，氧化、热稳定性是决定温度界限的因素，因此，应使液压液长期处在低于它开始氧化的温度下工作。在贮存、搬运及加注过程中，应防止液压液被污染。对液压液定期抽样检验，并建立定期更换制度。油箱的贮液量应充分，以利于系统的散热。保持系统的密封，一旦有泄漏，就应立即排除。第14页，本讲稿共20页第二节 液压液的污染及其控制一、污染物的种类及危害污污染染原原因因残留污染物残留污染物：液压系统内的杂质（金属切屑、液压系统内的杂质（金属切屑、磨料、焊渣等）磨料、焊渣等）侵入物污染侵入物污染：周围环境中的灰尘通过外露周围环境中的灰尘通过外露的运动部件或者注油孔等部位进入到系统的运动部件或者注油孔等部位进入到系统造成污染造成污染。生成污染物：生成污染物：液压系统本身不断的产生污垢液压系统本身不断的产生污垢（金属微粒、磨损颗粒等）以及液压油物理（金属微粒、磨损颗粒等）以及液压油物理化学性能变化时产生的污染物造成液压油污化学性能变化时产生的污染物造成液压油污染染。第15页，本讲稿共20页液压液被污染后，将对系统及元件产生下述不良后果：固体颗粒加速元件磨损，堵塞元件中的小孔、缝隙及过滤器，使泵、阀性能下降，产生噪声。水的侵入会加速油液的氧化，并和添加剂起作用产生粘性胶质，使滤心堵塞。空气的混入会降低液压液的体积模量，引起气蚀，降低润滑性。溶剂、表面活性化合物化学物质会使金属腐蚀。微生物的生成使液压液变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。第16页，本讲稿共20页质量测定法 把100mL的油液样品进行真空过滤并烘干后，在精密天平上称出颗粒的质量，然后依标准定出污染等级。颗粒计数法 颗粒计数法是测定液压油液样品单位体积中不同尺寸范围内颗粒污染物的颗粒数，借以查明其区间颗粒浓度（指单位体积油液中含有某给定尺寸范围的颗粒数）或累计颗粒浓度（指单位体积油液中含有大于某给定尺寸的颗粒数）。二、污染的测定第17页，本讲稿共20页液压液的污染等级是按单位体积液压液中固体颗粒污染物的含量，即液压液中所含固体颗粒的浓度来划分的。为了定量地描述和评定液压液的污染程度，以便对它实施控制，我国制定了国家标准GB/T 140392002液压传动 油液 固体颗粒污染等级代号（ISO 4406：1999，MOD）。三、污染的等级第18页，本讲稿共20页严格清洗元件和系统。防止污染物从外界侵入。采用高性能的过滤器。控制液压液的温度。保持系统所有部位良好的密封性。定期检查和更换液压液并形成制度。四、液压液的污染控制常用的控制液压液污染的措施有：第19页，本讲稿共20页第二章第二章 结束结束!第20页，本讲稿共20页