工作介质液压.pptx

会计学1工作介质液压工作介质液压液压传动的工作介质液压传动的工作介质液压传动及控制在工作、性能特点上和机械、电气传动液压传动及控制在工作、性能特点上和机械、电气传动液压传动及控制在工作、性能特点上和机械、电气传动液压传动及控制在工作、性能特点上和机械、电气传动之间的差异主要取决于载体的不同，前者采用工作介质。之间的差异主要取决于载体的不同，前者采用工作介质。之间的差异主要取决于载体的不同，前者采用工作介质。之间的差异主要取决于载体的不同，前者采用工作介质。液压传动系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取液压传动系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取液压传动系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取液压传动系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取决于系统中所使用的工作介质。决于系统中所使用的工作介质。决于系统中所使用的工作介质。决于系统中所使用的工作介质。第1页/共25页液压油液液压油液液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择液压油液的污染及其控制液压油液的污染及其控制液压油液的污染及其控制液压油液的污染及其控制第2页/共25页液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择对液压油液的要求对液压油液的要求在液压系统中，工作介质传递动力和信号。同在液压系统中，工作介质传递动力和信号。同时，它还起到润滑、冷却和防锈的作用。时，它还起到润滑、冷却和防锈的作用。液压系统能否可靠、有效地工作，在很大液压系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取决于系统中所用的工作介质。程度上取决于系统中所用的工作介质。工作介质应当具备的性质如下：工作介质应当具备的性质如下：可压缩性可压缩性粘性粘性润滑性润滑性安定性安定性防锈和抗腐蚀性防锈和抗腐蚀性抗泡沫性抗泡沫性抗乳化性抗乳化性阻燃性阻燃性洁净性洁净性相容性相容性其它其它 无毒性和臭味；比热容和热导率要大；体胀系数要小等。无毒性和臭味；比热容和热导率要大；体胀系数要小等。第3页/共25页液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择对液压油液的要求对液压油液的要求液液液液压压压压系系系系统统统统中中中中使使使使用用用用的的的的液液液液压压压压油油油油液液液液大大大大多多多多数数数数是是是是矿矿矿矿物物物物油油油油，但但但但也也也也有有有有合合合合成成成成液液液液体体体体、水水水水包包包包油油油油乳乳乳乳化化化化液液液液（也也也也称称称称为为为为高高高高水水水水基，基，基，基，O/WO/W）和油包水乳化液（）和油包水乳化液（）和油包水乳化液（）和油包水乳化液（W/OW/O）等。）等。）等。）等。第4页/共25页液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择液压油液的某些物理化学性质液压油液的某些物理化学性质1.1.密度密度密度密度液压油的密度液压油的密度液压油的密度液压油的密度 因油的牌号而异，并且随着温度因油的牌号而异，并且随着温度因油的牌号而异，并且随着温度因油的牌号而异，并且随着温度上升而略有下降，随着压力的增加而略有增上升而略有下降，随着压力的增加而略有增上升而略有下降，随着压力的增加而略有增上升而略有下降，随着压力的增加而略有增加。我国采用加。我国采用加。我国采用加。我国采用2020、大气压力下的密度、大气压力下的密度、大气压力下的密度、大气压力下的密度 2020为为为为标准密度。常用液压油的标准密度。常用液压油的标准密度。常用液压油的标准密度。常用液压油的 2020为为为为850850 890kg/m890kg/m3 3（计算时可取其平均值（计算时可取其平均值（计算时可取其平均值（计算时可取其平均值870kg/m870kg/m3 3）。）。）。）。单位体积的质量单位体积的质量第5页/共25页2.2.可压缩性可压缩性可压缩性可压缩性如如如如图图图图所所所所示示示示，对对对对于于于于压压压压力力力力为为为为p p0 0时时时时体体体体积积积积为为为为V V0 0的的的的液液液液压压压压油油油油，当当当当压压压压力力力力升升升升高高高高 p p，液液液液压压压压油油油油的的的的体体体体积积积积减减减减少少少少 V V时时时时，则则则则此此此此液液液液压压压压油油油油的的的的可可可可压压压压缩缩缩缩性性性性可可可可用用用用体体体体积积积积压压压压缩缩缩缩系系系系数数数数 ，即即即即单单单单位位位位压压压压力力力力变变变变化化化化下下下下的体积相对变化量来表示。的体积相对变化量来表示。的体积相对变化量来表示。的体积相对变化量来表示。体体体体积积积积压压压压缩缩缩缩系系系系数数数数 的的的的倒倒倒倒数数数数称称称称为为为为体体体体积积积积弹弹弹弹性模量性模量性模量性模量K K。即。即。即。即液压油液第6页/共25页2.2.可压缩性可压缩性可压缩性可压缩性体积弹性模量体积弹性模量K K的物理意义：的物理意义：的物理意义：的物理意义：反映了油柱弹簧刚度反映了油柱弹簧刚度反映了油柱弹簧刚度反映了油柱弹簧刚度封封封封闭闭闭闭在在在在容容容容器器器器内内内内的的的的油油油油液液液液在在在在外外外外力力力力作作作作用用用用下下下下的的的的情情情情况况况况极极极极像像像像一一一一个个个个弹弹弹弹簧簧簧簧：外外外外力力力力增增增增大大大大，体体体体积积积积减减减减小小小小；外外外外力力力力减减减减小小小小，体体体体积增大。积增大。积增大。积增大。液压油液由由石石油油型型液液压压油油体体积积弹弹性性模模量量的的数数值值可可知知，它它的的可压缩性是钢的可压缩性是钢的100 150倍。倍。第7页/共25页2.2.可压缩性可压缩性可压缩性可压缩性液液液液压压压压油油油油液液液液的的的的体体体体积积积积弹弹弹弹性性性性模模模模量量量量与与与与温温温温度度度度、压压压压力力力力有有有有关关关关：温温温温度度度度增增增增大大大大时时时时，K K值值值值减减减减小小小小，在在在在液液液液压压压压油油油油液液液液正正正正常常常常的的的的工工工工作作作作范范范范围围围围内内内内，K K值值值值会会会会有有有有5 52525的的的的变变变变化化化化；压压压压力力力力增增增增大大大大时时时时，K K值值值值增增增增大大大大，但但但但这这这这种种种种变变变变化化化化不不不不呈呈呈呈线线线线性性性性关关关关系系系系，当当当当p p3MPa3MPa时时时时，K K值值值值基基基基本本本本上上上上不不不不再再再再增增增增大大大大。液液液液压压压压油油油油液液液液中如混有气泡时，中如混有气泡时，中如混有气泡时，中如混有气泡时，K K值将大大减小。值将大大减小。值将大大减小。值将大大减小。液液液液压压压压油油油油液液液液的的的的可可可可压压压压缩缩缩缩性性性性对对对对在在在在动动动动态态态态下下下下工工工工作作作作的的的的液液液液压压压压系系系系统统统统来来来来说说说说影影影影响响响响极极极极大大大大；但但但但当当当当液液液液压压压压系系系系统统统统在在在在静静静静态态态态（稳稳稳稳态态态态）下工作时，一般可以不予考虑。下工作时，一般可以不予考虑。下工作时，一般可以不予考虑。下工作时，一般可以不予考虑。液压油液第8页/共25页3.3.粘性粘性粘性粘性粘性的概念和牛顿液体内摩擦定律粘性的概念和牛顿液体内摩擦定律粘性的概念和牛顿液体内摩擦定律粘性的概念和牛顿液体内摩擦定律液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的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。液体只有在流动（或有流动种现象叫做液体的粘性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。趋势）时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。这就是牛顿的液体内摩擦定律这就是牛顿的液体内摩擦定律 液压油液动画动画第9页/共25页牛顿液体内摩擦定律牛顿液体内摩擦定律 式中为比例常数，称为粘性系数，又称为动力粘度、绝对粘度或粘度。在我国，在我国，的法定计量单位是帕的法定计量单位是帕秒（秒（Pas或或Ns/m2）。）。液压油液粘性的表示方法粘性的表示方法动力粘度、绝对粘度或或粘度第10页/共25页液压油液粘性的表示方法粘性的表示方法运动粘度液液体体动动力力粘粘度度与与其其密密度度之之比比，称称为为液液体体的的运运动动粘度粘度，即，即运运动动粘粘度度的的法法定定计计量量单单位位为为m2/s。国际标准组织（ISO）规定统一采用运动粘度来表示油的粘度。我国生产的机械油和液压油采用40时的平均运动粘度（mm2/s）为其标号，例如YA-N32中YA是普通液压油，N32表示40时的平均运动粘度为32mm2/s。第11页/共25页液压油液粘性的表示方法粘性的表示方法条件粘度、相对粘度工工业业中中还还常常采采用用条条件件粘粘度度来来度度量量液液体体的的粘粘性性。它它采采用用特特定定粘粘度度计计在在规规定定条条件件下下测测定定，又又称称相相对粘度对粘度。按按各各国国的的习习惯惯，采采用用不不同同的的条条件件粘粘度度，如如我我国国、德德国国等等国国采采用用恩恩氏氏粘粘度度 E E，美美国国用用赛赛氏氏粘粘度度SSU，英英国国用用雷雷氏氏粘粘度度RS，等等等等。它它们们与与运运动粘度间有确定的换算关系，可参阅有关手册。动粘度间有确定的换算关系，可参阅有关手册。第12页/共25页粘性的测量方法粘性的测量方法液压油液第13页/共25页液压油液粘压特性粘压特性粘温特性粘温特性液液体体的的粘粘度度随随液液体体的的压压力力和和温温度度而而变变。对对液液压压油油来来说说，压压力力增增大大时时，粘粘度度增增大大；但但在在一一般般液液压压系系统统使使用用的的压压力力范范围围内内，增增大大的的数数值值很很小小，可以忽略不计。可以忽略不计。液液压压油油液液对对温温度度的的变变化化十十分分敏敏感感，如如图图所所示示，温温度度升升高高，粘粘度度下下降降。这这个个变变化化率率的的大大小小直直接接影影响响液液压压油油液液的的使使用用，其其重重要要性性不不亚亚于于粘粘度度本本身。身。第14页/共25页液压油液4.比热比热 流体与外界发生热量交换而使流体的温度变化，流体与外界发生热量交换而使流体的温度变化，热量交换对温度的变化率称为流体的热量交换对温度的变化率称为流体的热容量热容量。单。单位质量流体的热容量则称为位质量流体的热容量则称为比热比热。如果把流体密。如果把流体密闭在容器内加热，加热时保持流体体积不变，由闭在容器内加热，加热时保持流体体积不变，由此而得的比热称为此而得的比热称为定容比热定容比热；如果流体加热时保；如果流体加热时保持压力不变，由此而得的比热称为持压力不变，由此而得的比热称为定压比热定压比热。对于液体，即使在等压条件下加热，它的体积变对于液体，即使在等压条件下加热，它的体积变化也是非常小的，因此定压比热基本上与定容比化也是非常小的，因此定压比热基本上与定容比热相同。热相同。第15页/共25页液压油液5.饱和蒸汽压和空气分离压饱和蒸汽压和空气分离压在一定温度下，当液压油液压力低于某值时，溶解在油液中的过饱和空气将会突然地迅速从油液中分离出来，产生大量气泡，这个压力称为液压油液在该温度下的在一定温度下，当液压油液压力低于某值时，溶解在油液中的过饱和空气将会突然地迅速从油液中分离出来，产生大量气泡，这个压力称为液压油液在该温度下的空气分离压空气分离压。含有气泡的液压油液的体积弹性模量将减小含有气泡的液压油液的体积弹性模量将减小。气泡越多，液压油液的体积弹性模量越小。气泡越多，液压油液的体积弹性模量越小。当液压油液在某温度下的压力低于一定数值时，油液本身迅速汽化，产生大量蒸汽气泡，这时的压力称为液压油液在该温度下的当液压油液在某温度下的压力低于一定数值时，油液本身迅速汽化，产生大量蒸汽气泡，这时的压力称为液压油液在该温度下的饱和蒸汽压饱和蒸汽压。一般说来，液压油液的饱和蒸汽压相当小，比空气分离压小得多。一般说来，液压油液的饱和蒸汽压相当小，比空气分离压小得多。要使液压油液不产生大量气泡，它的最低压力不要使液压油液不产生大量气泡，它的最低压力不得低于液压油液所在温度下的空气分离压。得低于液压油液所在温度下的空气分离压。图图第16页/共25页液压油液的选用液压油液的选用 正正确确而而合合理理地地选选择择液液压压油油液液，对对液液压压系系统统适适应应各各种种工工作作环环境境的的能能力力、延延长长系系统统和和元元件件的的寿寿命命、提提高高系系统统工工作作的的可可靠靠性性等等都都有有重要的影响。重要的影响。选择液压油液时，首先应根据液压传动系选择液压油液时，首先应根据液压传动系统的工作环境和工作条件来选择合适的液统的工作环境和工作条件来选择合适的液压油液的压油液的类型类型，然后再选择液压油液的，然后再选择液压油液的粘粘度度。第17页/共25页液压油液在在选选择择液液压压油油液液类类型型时时，最最主主要要的的是是考考虑虑液液压压传传动动系系统统的的工工作作环环境境和和工工作作条条件件，若若系系统统靠靠近近300300以以上上高高温温的的表表面面热热源源或或有有明明火火场场合合，就就要要选选择择难难燃燃型型液液压压液液。其其中中对对液液压压液液用用量量大大的的液液压压传传动动系系统统，建建议议选选用用乳乳化化型型液液压压液液；用用量量小小的的选选用用合合成成型型液液压压液液。当当选选用用了了矿矿物物油油型型液液压压油油后后，首首选选的的是是专专用用液液压压油油；在在客客观观条条件件受受到到限限制制时时，也可选用普通液压油或汽轮机油。也可选用普通液压油或汽轮机油。第18页/共25页液压油液众众多多的的考考虑虑因因素素中中，最最重重要要的的因因素素是是液液压压油油液液的的粘粘度度。粘粘度度太太大大，液液流流的的压压力力损损失失和和发发热热大大，使使系系统统效效率率下下降降；粘粘度度太太小小，泄泄漏漏增增大大也也影影响响系系统统效效率率。因因此此，应应选选择择使使系系统统能能正正常常、高高效效和和可可靠靠工作的油液粘度。工作的油液粘度。在在液液压压系系统统中中，液液压压泵泵的的工工作作条条件件最最为为严严峻峻，不不但但压压力力大大、转转速速高高和和温温度度高高，而而且且油油液液在在被被吸吸入入和和由由泵泵压压出出时时要要受受到到剪剪切切作作用用，所所以以一一般般根根据据泵泵的要求来确定液压油液的粘度的要求来确定液压油液的粘度。油油温温对对粘粘度度的的影影响响极极大大，因因此此应应依依具具体体情情况况控控制制油温油温，使系统在油液的最佳粘度范围内工作。，使系统在油液的最佳粘度范围内工作。第19页/共25页液压油液根根据据一一定定的的要要求求选选定定或或配配置置好好液液压压油油液液后后，不不能能认认为为液液压压系系统统工工作作介介质质的的问问题题已已全全部部解解决决了了。使使用用不不当当还还会会使使油油液液的的性性质质发发生生变变化化。因因此此在在使使用用液压油液时，应注意以下几点：液压油液时，应注意以下几点：对对长长期期使使用用的的液液压压油油液液，氧氧化化、热热稳稳定定性性是是决决定定温温度度界界限限的的因因素素。因因此此，应应使使液液压压油油液液长长期期处处在低于它开始氧化的温度下工作。在低于它开始氧化的温度下工作。在在贮贮存存、搬搬运运及及加加注注过过程程中中，应应防防止止油油液液被被污污染。染。对油液定期抽样检验，并建立定期换油制度。对油液定期抽样检验，并建立定期换油制度。油箱的贮油量应充分，以利于系统的散热。油箱的贮油量应充分，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。保持系统的密封，一旦有泄漏，就应立即排除。第20页/共25页液压油液的污染及其控制液压油液的污染及其控制液压油液的污染是系统发生故障的主要原因之一，液压油液的污染是系统发生故障的主要原因之一，它严重影响着液压系统的可靠性及元件的寿命。它严重影响着液压系统的可靠性及元件的寿命。液压油液被污染后，将对系统及元件产生下述液压油液被污染后，将对系统及元件产生下述不良后果不良后果：固体颗粒加速元件磨损，堵塞缝隙及滤油器，使泵、阀性能下降，产生噪声。固体颗粒加速元件磨损，堵塞缝隙及滤油器，使泵、阀性能下降，产生噪声。水的侵入加速油液的氧化，并和添加剂起作用产生粘性胶质，使滤芯堵塞。水的侵入加速油液的氧化，并和添加剂起作用产生粘性胶质，使滤芯堵塞。空气的混入降低油液的体积弹性模量，引起气蚀，降低油液的润滑性。空气的混入降低油液的体积弹性模量，引起气蚀，降低油液的润滑性。溶剂、表面活性化合物化学物质使金属腐蚀。溶剂、表面活性化合物化学物质使金属腐蚀。微生物的生成使油液变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。对高水基液压液的危害更大。微生物的生成使油液变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。对高水基液压液的危害更大。第21页/共25页外界侵入的污染物外界侵入的污染物工作过程中产生工作过程中产生的污染物的污染物液压油液运输过程中带来的污染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液压油液物理化学性能变化时产生的污染物液压油液液压油液遭受污染的原因很复杂，污染物的来液压油液遭受污染的原因很复杂，污染物的来源如表所示。源如表所示。第22页/共25页液压油液液压油的污染程度可按国际标准液压油的污染程度可按国际标准ISO4406定量地定量地描述和评定描述和评定 对对元元件件和和系系统统进进行行清清洗洗，清清除除在在加加工工和和组组装装过程中残留的污染物。过程中残留的污染物。防止污染物从外界侵入。防止污染物从外界侵入。采采用用合合适适的的过过滤滤器器。这这是是控控制制液液压压油油液液污污染染的的重重要要手手段段，应应根根据据系系统统的的不不同同情情况况选选用用不不同同过过滤精度、不同结构的过滤器，并定期检查和清洗。滤精度、不同结构的过滤器，并定期检查和清洗。控制液压油液的温度。控制液压油液的温度。定期检查和更换液压油液。定期检查和更换液压油液。为了减少液压油液的污染，常采取如下一些为了减少液压油液的污染，常采取如下一些措施措施：第23页/共25页小结小结目前最广泛使用的液压传动介质是石油型液压油。要根据系目前最广泛使用的液压传动介质是石油型液压油。要根据系目前最广泛使用的液压传动介质是石油型液压油。要根据系目前最广泛使用的液压传动介质是石油型液压油。要根据系统中采用的元件结构形式（主要是泵）、运动速度、使用统中采用的元件结构形式（主要是泵）、运动速度、使用统中采用的元件结构形式（主要是泵）、运动速度、使用统中采用的元件结构形式（主要是泵）、运动速度、使用温度和压力等因素来选用油液的品种和牌号，并注意对其温度和压力等因素来选用油液的品种和牌号，并注意对其温度和压力等因素来选用油液的品种和牌号，并注意对其温度和压力等因素来选用油液的品种和牌号，并注意对其污染严加控制。污染严加控制。污染严加控制。污染严加控制。粘度实质上是液体的内摩擦系数，它影响液体流动时的阻力、粘度实质上是液体的内摩擦系数，它影响液体流动时的阻力、粘度实质上是液体的内摩擦系数，它影响液体流动时的阻力、粘度实质上是液体的内摩擦系数，它影响液体流动时的阻力、运动副的摩擦力以及通过配合间隙的泄漏量。合适的粘度运动副的摩擦力以及通过配合间隙的泄漏量。合适的粘度运动副的摩擦力以及通过配合间隙的泄漏量。合适的粘度运动副的摩擦力以及通过配合间隙的泄漏量。合适的粘度对保证液压系统正常工作有很重要的意义。对保证液压系统正常工作有很重要的意义。对保证液压系统正常工作有很重要的意义。对保证液压系统正常工作有很重要的意义。油液的可压缩性约为钢的油液的可压缩性约为钢的油液的可压缩性约为钢的油液的可压缩性约为钢的100100 150150倍，当油液中含有游离空气倍，当油液中含有游离空气倍，当油液中含有游离空气倍，当油液中含有游离空气时其可压缩性将急剧增加。在高压系统中必须注意液体可时其可压缩性将急剧增加。在高压系统中必须注意液体可时其可压缩性将急剧增加。在高压系统中必须注意液体可时其可压缩性将急剧增加。在高压系统中必须注意液体可压缩性的影响。压缩性的影响。压缩性的影响。压缩性的影响。由于液压油液的饱和蒸汽压比其空气分离压低得多，在液压由于液压油液的饱和蒸汽压比其空气分离压低得多，在液压由于液压油液的饱和蒸汽压比其空气分离压低得多，在液压由于液压油液的饱和蒸汽压比其空气分离压低得多，在液压技术中常把压力是否低于空气分离压作为产生气穴的标准。技术中常把压力是否低于空气分离压作为产生气穴的标准。技术中常把压力是否低于空气分离压作为产生气穴的标准。技术中常把压力是否低于空气分离压作为产生气穴的标准。第24页/共25页感谢您的观看。感谢您的观看。第25页/共25页