（高职）液压与气动技术（第二版）02 第二节 液压油ppt课件.ppt

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1、液压与气动技术（第二版）02 第二节 液压油第一章第一章 液压传动基础液压传动基础主要内容：主要内容：u 液压油的性质液压油的性质u 液压油的种类及牌号液压油的种类及牌号u 液压油的正确选用液压油的正确选用第二节第二节 液压油液压油第第二二节节 液压液压油油一、液压一、液压油油的的性质性质（一）液体的密度（一）液体的密度 单位体积液体的质量为液体的密度，用表示，即 （1-1） 密度是液体的一个重要的物理参数，它随温度的升高而它随温度的升高而下降，随压力的增加而增大下降，随压力的增加而增大。对于液压传动中常用的液压油来说，在常用的温度和压力范围内，密度变化很小，可视为常数。一般液压油的密度值一般

2、液压油的密度值（二二）液体的）液体的可压缩性可压缩性 液体在压力作用下体积减小的性质称为液体的可压缩性。液体在压力作用下体积减小的性质称为液体的可压缩性。可压缩性的大小用体积压缩系数来表示，其定义为：液体在单位压力变化下的体积相对变化量，即（1-2） 液体的体积压缩系数 的倒数称为液体的体积弹性模量，用 表示，即 （1-3） 液压油的体积弹性模量为 K =（1.42） N / mN / m2 2，它的可它的可压缩性约比钢大压缩性约比钢大100100170170倍倍。但是对一般液压系统压力不高时，液体的可压缩性很小。故可认为液体是不可压缩的故可认为液体是不可压缩的。只有在研究液压系统的动态特性和

3、高压情况下动态特性和高压情况下，才考虑油液的可压缩性。在实际液压系统的液压油中难免会混有空气，通常对矿物油型液压通常对矿物油型液压油的体积弹性模量取油的体积弹性模量取K K = =（0.70.71.41.4） N / m N / m2 2。（三三）液体的）液体的黏性黏性 1黏性的意义 液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这一特性被称为液体的黏性。它是液体的重要物理性质，也是选择液压用油的主要依据。 2牛顿液体内摩擦定律 如图1-1所示，设两平行平板间充满液体，两平行平板间的距离为h ，下平板固定不动。当上平板以速度u0相对于静止的下平板向右平动时

4、，由于液体的粘性作用，紧靠上平板的液体层随上平板一起以u0的速度向右运动；而紧靠下平板的液体层则速度为零。 实验测定表明，液体流动时相邻液层间的内摩擦力F与液层接触面积A和液层间相对运动的速度梯度du成正比，而与液层间的距离dy成反比。即 （1-4）式中: F 相邻液层间的内摩擦力； 比例常数。又称为粘性系数或动力粘度。 S 液层的接触面积； 速度梯度，即相对运动速度对液层距离的变化率。若以表示内摩擦切应力，则式（1-4）也可表达为： （1-5）这就是牛顿液体内摩擦定律牛顿液体内摩擦定律。 由上式可知，在静止液体中，因速度梯度 = 0，故内摩擦力为零。因此，液体在静止状态下不呈现粘性，液体在静

5、止状态下不呈现粘性，只有在流动时才会呈现粘性只有在流动时才会呈现粘性。 3. 3.液体液体的的黏度黏度 黏度是用来表示液体粘性大小的，常用的黏度有三种：即动力动力黏黏度、运动度、运动黏黏度和相对度和相对黏黏度度。 （1 1）动力）动力黏黏度度 动力黏度是表征流体粘性的内摩擦系数或绝对黏度，用 表示。即 （1-6） 的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动时，接触液层接触液层间的内摩擦切应力间的内摩擦切应力（单位面积上的内摩擦力）。 动力粘度 的法定计量单位是Ns /m2 或用Pa s表示。 （2 2）运动黏运动黏度度 动力黏度与其密度的比值，称为运动黏度，用表示。 即： （1-7） 运动黏度无明

6、确的物理意义，因为在其单位中只有长度与时间的量纲，类似于运动学的量，所以称为运动粘度。它是工程实际中经常用到的一个物理量，国际标准化组织国际标准化组织ISOISO规定统一采规定统一采用运动用运动黏黏度来表示液压油的度来表示液压油的黏黏度等级度等级。 运动粘度 的法定计量单位是单位是m m2 2/ s/ s，由于该单位偏大，实际上常用的单位是cmcm2 2/ s / s 或或 mmmm2 2/ s/ s 。它们之间的换算关系为：1m1m2 2/ s = 10/ s = 104 4 cmcm2 2/ s = 10/ s = 106 6 mmmm2 2/ s/ s 液压油的牌号，就是用这种油液在这种

7、油液在4040温度下运动温度下运动粘度粘度 (mm (mm2 2/s) /s) 的平均值的平均值来标号的。 例如LHM32LHM32液压油的粘度等级为32，是指这种油在40时的运动粘度平均值为运动粘度平均值为3232 mmmm2 2/ s/ s。 又如 LHL46 LHL46液压油的粘度等级为46，是指这种油在40时的运动粘度平均值为运动粘度平均值为4646 mmmm2 2/ s/ s。 （3）相对黏度 相对粘度又称条件粘度。它是采用特定的粘度计在规定的条件下测出来的液体粘度。测量条件不同，采用的相对粘度单位也不同。我国采用恩氏粘度我国采用恩氏粘度（E）。 恩氏粘度用恩氏粘度计测定。温度为 t

8、（）的200 cm3被测液体由恩氏粘度计容器底部 的小孔中流尽所用的时间t1，与温度为20的200 cm3蒸馏水由恩氏粘度计的同一容器中流尽所用的时间t2（通常t2 =51s）之比，称为该被测液体在 t（）下的恩氏粘度，记为Et，即 （1-8） 一般以20、50和100作为测量液体的标准温度，由此得到的恩氏粘度为E20、E50 和 E100。 恩氏粘度与运动粘度mm2/s的换算关系为： 当1.3 E 3.2时 = 8 Et-8.64 / Et （1-9） 当E 3.2时 = 7.6 Et-4 / Et （1-10） 4.压力对黏度的影响关系 当液体所受的压力增加时，其分子间的距离将减小，于是内

9、聚力增加，其黏度也略随之增大。液体的动力黏度与压力的关系公式为 （1-12）式中 0 大气压下液压油的动力黏度； k 随液压油而异的指数，对矿物型液压油 k = 0.0150.03。 另外，液体的运动黏度与压力的关系公式为（1-13）式中 p 压力为 时液体的运动粘度； 大气压下液体的运动粘度； p 液体所受的压力。 对于中低压液压系统，压力压力变化变化对粘度对粘度的的影响一般可忽略不计影响一般可忽略不计。 液压油黏黏度对温度度对温度的变化十分敏感，温度的变化十分敏感，温度升高，升高，黏黏度显著下降度显著下降。不同的油液有不同的黏度温度变化关系，这种油液黏黏度随温度变化的度随温度变化的关系称为

10、关系称为黏黏温特性温特性。图1-4所示为国产常用液压油的黏温曲线。 5温度对黏度的影响关系 液压油的黏温特性常用黏度指数VIVI来衡量，黏度指数VIVI表示被试油和标准油黏度随温度变化程度之比。VI数值大，表示黏温特性平缓，即油的黏度受温度影响小，因而性能好；反之则差。一般的液压油要求一般的液压油要求VIVI数在数在90 90 以上以上. ( (四四) ) 其它性能其它性能 液压油还有其它许多性能。 物理性质物理性质有抗燃性、抗凝性、抗泡沫性、抗氧化性、抗乳化抗燃性、抗凝性、抗泡沫性、抗氧化性、抗乳化性、防锈性、滑润性性、防锈性、滑润性等； 化学性质化学性质有热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性热

11、稳定性、氧化稳定性、水解稳定性和相容性相容性等。 这些性质对液压系统的性能影响较大。对于不同品种的液压油，这些性质的指标是不同的，具体应用时可查油类产品手册。 二、液压油的种类与牌号二、液压油的种类与牌号 液压油的分类方法过去主要有以下几种： 按用途分类：航空液压油、舰船液压油、数控机床液压油，特种液压油等。 按使用温度范围分类按使用温度范围分类：普通、高温、低温液压油、宽温范围液压油。 按组成分类按组成分类：无添加剂型、防锈抗氧型、抗磨型、高粘度指数液压油型等。 按使用特性分类按使用特性分类：易燃、难燃、环保型等。 按使用压力分类按使用压力分类：普通、高压液压油等。 按添加剂类型分类按添加剂

12、类型分类：无灰、有灰，锌型、无锌、低锌、高锌液压油等。 1982年国际标准化组织ISO发布了液压系统分类标准ISO 6743.4-82。 1987年我国等效采用ISO标准制定了润滑剂和有关产品（L类）的分类第2部分 H组（液压系统）的分类标准GB GB 7631.2-877631.2-87。 1999年ISO出台了新的液压油分类标准ISO 6743.4-1999，我国目前已经等效ISO标准对原标准GB7631.2-87进行修订。 新增加了环境可接受的液压液HETG、HEPG、HEES、HEPR四种，取消了对身体有害的难燃液压液HFDS和HFDT两种。 液压系统用油可分为石油基液压油石油基液压油

13、和难燃液压液难燃液压液两大类。三、液压油的正确选用三、液压油的正确选用 1油液品种的选择油液品种的选择 液压油品种的选用，要依据液压系统的工作环境、工况条件工作环境、工况条件及液压泵类型液压泵类型来进行。 目前，90%以上的液压系统采用石油基液压油为工作介质。 选用时，应优先考虑普通液压油优先考虑普通液压油。有特殊要求时，则选用抗磨、低温或高粘度指数的液压油。合成型抗燃工作液价格贵，只有在某些特殊设备中，例如在对抗燃性要求高并且使用压力高、温度变化范围大等情况下采用。 在一般情况下，齿轮泵用LHL普通液压油 或LHM抗磨液压油；叶片泵和柱塞泵用LHM抗磨液压油。2.2.油液油液黏黏度等级的选择

14、度等级的选择 液压油黏度对液压传动系统的工作稳定性、可靠性、效率和磨损都有显著影响。 一般根据黏度选择液压油的原则选择液压油的原则是： 工作压力高或环境温度高时，宜选用黏度较高的液压油以减少泄漏； 运动速度高或配合间隙小时，宜选用黏度较低的液压油以减少摩擦损失。 液压系统的所有元件中，液压泵的转速最高，压力最大，温度也较高。一般应根据液泵的要求来确定液压油的黏度。 巩固与练习巩固与练习一、填空题一、填空题 1液体流动时， 的性质，称为液体的黏性。 2常用的黏度有 、 和 。 3液体的动力黏度 与其密度的比值称为 ，用符号 表示，其国际单位为 ，常用单位为 ，两种单位之间的关系是 。 4当液压系

15、统的工作压力高，环境温度高或运动件速度变慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较 的液压油；当工作压力低，环境温度低或运动件速度较快时，为了减小功率损失，可采用粘度较 的液压油。 四四、计算题、计算题 1. 某液压油液在大气压下的体积是5010-3m3，当压力升高后体积减少到49.910-3m3，设液压油液的体积弹性模量k=7000105Pa，求压力升高值。 2. 如图1-22所示，一上端密闭、下端开口的玻璃管插入油液中，若抽去管中部分空气，使管中液面上升到h=1m处。设油液密度= 900 kgm3，管外的大气压力pa=1.013105 Pa，试求管内液面上B点的压力。 二、判断题二、判断题 ( ) 1液体的可压缩性比钢的可压缩性大1015倍。 ( ) 2当压力大于10MPa或压力变化较大时，则需要考虑压力对粘性的影响。高等教育出版社Higher Education Press谢谢！谢谢！