液壓原理課件第二章液壓液

1、內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧 1 傳動的基本形式傳動的基本形式 2 液壓傳動的概念液壓傳動的概念 3 液壓傳動的工作原理液壓傳動的工作原理 4 液壓系統(tǒng)的組成及作用液壓系統(tǒng)的組成及作用第二章第二章 液液 壓壓 液液液壓傳動及控制所用的工作介質(zhì)為液壓傳動及控制所用的工作介質(zhì)為或其他或其他，其應(yīng)具備的，其應(yīng)具備的如下如下 ： 把由把由所賦予的能量傳遞給所賦予的能量傳遞給； 潤滑潤滑、等運動件等運動件 ； 吸收并帶出吸收并帶出所產(chǎn)生的熱量所產(chǎn)生的熱量 ； 帶走工作中產(chǎn)生的帶走工作中產(chǎn)生的和來自外界的和來自外界的 ； 防止液壓元件所用各種防止液壓元件所用各種 。 液壓系統(tǒng)中使用的液壓液按國際標準iso6743-4

2、 1999的分類（我國國家標準gb/t7631.22003與此等效）如表表2-1所示。第一節(jié)第一節(jié) 液壓液的特性和選擇液壓液的特性和選擇一、一、液壓液的分類液壓液的分類最常用的液壓油名稱及代號是：最常用的液壓油名稱及代號是： 基礎(chǔ)油（基礎(chǔ)油（hh） 普通液壓油普通液壓油(hl)-抗氧防銹抗氧防銹型型液壓油 抗磨液壓油抗磨液壓油(hm)-抗磨抗磨液壓油，在hl基礎(chǔ)上改善了抗磨性。 低溫液壓油（低溫液壓油（hv）-在hm基礎(chǔ)上改善了低溫特性 液壓導軌油液壓導軌油(hg)-在hm基礎(chǔ)上添加減摩劑改善粘滑性。難燃型難燃型水水-乙二醇液乙二醇液(hfc)磷酸酯液無水（磷酸酯液無水（hfdr)水包油水包油

3、(hfae)油包水油包水(hfb)乳化液乳化液合成型合成型液壓液液壓液改善油液化學性能添加劑：抗氧化、防腐、防銹改善油液化學性能添加劑：抗氧化、防腐、防銹改善油液化學性能添加劑：增粘、抗磨、防爬改善油液化學性能添加劑：增粘、抗磨、防爬石油基液石油基液水基液水基液海水海水淡水淡水二、液壓液的物理性質(zhì)二、液壓液的物理性質(zhì)（一）密度（一）密度粘性的表現(xiàn)粘性的度量（二）可壓縮性（二）可壓縮性（三）粘性（三）粘性（一）密度（一）密度單位體積液體所具有的質(zhì)量稱為該液體的密度。即：單位體積液體所具有的質(zhì)量稱為該液體的密度。即：vm式中式中 液體的密度；液體的密度； 液體的體積；液體的體積； 液體的質(zhì)量液體的

4、質(zhì)量 。液體的密度隨著壓力或溫度的變化而發(fā)生變化，但其變化液體的密度隨著壓力或溫度的變化而發(fā)生變化，但其變化量一般很小，在工程計算中可以量一般很小，在工程計算中可以 。課本中課本中表表2-2 列出了常用液壓液密度，計算題可能會用到列出了常用液壓液密度，計算題可能會用到（二）可壓縮性（二）可壓縮性01vvpk 液體因所受液體因所受而發(fā)生而發(fā)生的性質(zhì)稱為的性質(zhì)稱為。若若時液體的時液體的，當壓力增加，當壓力增加，液體的體積減，液體的體積減小小，則液體在單位壓力變化下的體積相對變化量為：，則液體在單位壓力變化下的體積相對變化量為：式中，式中， 稱為液體的稱為液體的。液體壓縮率液體壓縮率，稱為液體，稱為

5、液體，即，即 01vvpkk 一般情況一般情況下可壓縮性對液壓系統(tǒng)性能的下可壓縮性對液壓系統(tǒng)性能的影響不大影響不大，但是，但是在在高壓下高壓下或者研究或者研究系統(tǒng)動態(tài)性能系統(tǒng)動態(tài)性能及計算及計算遠距離操縱液壓機構(gòu)遠距離操縱液壓機構(gòu)時則必須考慮。時則必須考慮。課本中課本中表表2-3列出了各種液壓液的體列出了各種液壓液的體積模量，計算題可能會用到積模量，計算題可能會用到 石油基液壓液石油基液壓液的體積模量體積模量 k 與溫度、壓力溫度、壓力有關(guān)：溫度升高，k 值減小，在液壓正常工作溫度范圍內(nèi)，k 值會有5%25%的變化。壓力增大時 k 增大，但這種變化不呈線性關(guān)系，當p3mpa時，k 值基本不再增

6、大。 液壓液中有游離的空氣時液壓液中有游離的空氣時，k 值將大大減小，且起始壓力的影響明顯增大。一般建議一般建議石油基液壓液 k 取值取值0.71.4x103mpa。并盡量減少液壓系統(tǒng)中游離空氣的含量。（三）粘性（三）粘性 ，分子間，分子間的存的存在使其流動受到牽制，從而沿其界面產(chǎn)生在使其流動受到牽制，從而沿其界面產(chǎn)生，這一特性，這一特性稱為液體的稱為液體的 。hydyu0yxo液體粘性示意圖液體粘性示意圖 若若的兩平行板間充滿液體，的兩平行板間充滿液體，下板固定，而下板固定，而平動。平動。 由于液體和固體壁面間的由于液體和固體壁面間的附著力附著力及及液體的液體的粘性粘性，會使流動液體內(nèi)部，會

7、使流動液體內(nèi)部各液層各液層的速度的速度大小大小不等不等：， ，而中間各，而中間各層液體的速度當層間距離層液體的速度當層間距離時，從上時，從上到下近似呈到下近似呈規(guī)律分布。規(guī)律分布。 其中，速度快的液層其中，速度快的液層帶動帶動速度慢速度慢的；而速度慢的液層對速度快的起的；而速度慢的液層對速度快的起阻滯阻滯作用作用 。實驗測定表明，流動液體相鄰液層間的實驗測定表明，流動液體相鄰液層間的與液層與液層、液層間的、液層間的成正比，成正比， 即：即：yuafddf 式中，式中，稱為稱為或或 。若以若以 表示表示，即，即，則上式，則上式可表示為：可表示為： yufddaf這就是這就是 。 hydyu0yx

8、o液體粘性示意圖液體粘性示意圖 uu+du 度量粘性大小的物理量稱為度量粘性大小的物理量稱為。常用的粘。常用的粘度有三種，即度有三種，即、。動力粘度動力粘度是表征流動液體是表征流動液體大小的粘性大小的粘性系數(shù)。其系數(shù)。其等于等于， yudd在我國在我國及及中，中，單位是單位是（）或用或用（）表示。表示。 如果如果只與只與而與而與，這種液體，這種液體稱為稱為，否則為非牛頓液體。，否則為非牛頓液體。石油基液壓油一般為牛頓石油基液壓油一般為牛頓液體。液體。 。液體。液體與與稱為該液體的稱為該液體的， 即即運動粘度運動粘度v 的單位是的單位是m2/s（米（米2/秒）。秒）。按按對對（）進行劃分。進行劃

9、分。相對粘度是根據(jù)。相對粘度是根據(jù)制定的，故又稱制定的，故又稱。測量條件不同，采用的相對粘度單位也不同。如。測量條件不同，采用的相對粘度單位也不同。如（歐洲一些國家）、通用（歐洲一些國家）、通用（美國、英國）、商（美國、英國）、商用用（英、美等國）和（英、美等國）和（法國）等（法國）等 。已規(guī)定統(tǒng)一采用已規(guī)定統(tǒng)一采用來表示油的粘度。來表示油的粘度。 表表2-4。 溫度變化使液體內(nèi)聚力發(fā)生變化，因此液體的溫度變化使液體內(nèi)聚力發(fā)生變化，因此液體的對對的變化的變化：，。這一特性稱為液體的。這一特性稱為液體的。 粘溫特性常用粘溫特性常用來度量。來度量。vi表示該液體的表示該液體的與與。通常在各種。通常

10、在各種工作介質(zhì)的質(zhì)量指標中都給出粘度指數(shù)。工作介質(zhì)的質(zhì)量指標中都給出粘度指數(shù)。，說明，說明，其，其 。 ，。但是這種影響在。但是這種影響在低壓低壓時并不明顯，可以時并不明顯，可以忽略不忽略不計計；，其，其。課本課本表表2-5。 （四）其他性質(zhì)（四）其他性質(zhì)溫度對粘度的影響溫度對粘度的影響 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 抗泡沫性抗泡沫性 抗乳化性抗乳化性 防銹性防銹性 潤滑性潤滑性 相容性相容性三、對液壓液的要求三、對液壓液的要求液壓系統(tǒng)使用的液壓液應(yīng)具備如下性能液壓系統(tǒng)使用的液壓液應(yīng)具備如下性能合適的合適的粘度粘度。潤滑性潤滑性能好。能好。質(zhì)地質(zhì)地純凈純凈，雜質(zhì)少。，雜質(zhì)少。對金屬和密封件有良好的對金屬和密封

11、件有良好的相容性相容性。對熱、氧化、水解和剪切都有良好的對熱、氧化、水解和剪切都有良好的穩(wěn)定性穩(wěn)定性?？古菽古菽院?，性好，抗乳化抗乳化性好，性好，腐蝕性小腐蝕性小，防銹性防銹性好。好。體積膨脹系數(shù)小，比熱容大。體積膨脹系數(shù)小，比熱容大。流動點和凝固點低，閃點（明火能使油面上油蒸流動點和凝固點低，閃點（明火能使油面上油蒸氣閃燃，但油本身不燃燒時的溫度）和燃點高。氣閃燃，但油本身不燃燒時的溫度）和燃點高。對人體無害，成本低。對人體無害，成本低。四、液壓液的選擇和使用四、液壓液的選擇和使用（一）液壓液的選擇（一）液壓液的選擇 首先，是油液油液品種品種的選擇的選擇。 優(yōu)先選購專用液壓油專用液壓油，

12、這是保證設(shè)備工作可靠性和壽命關(guān)鍵。對于工程車輛液壓系統(tǒng)建議優(yōu)先選用l-hm、l-hv油，參見表表2-1。 其次，是油液其次，是油液粘度等級粘度等級的選擇的選擇。 粘度等級的選擇十分重要粘度等級的選擇十分重要，因為粘度對液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、可靠性、效率、溫升以及磨損都有顯著的影響。粘度高粘度高的液壓油流動時的產(chǎn)生的阻力較大阻力較大，克服阻力所消耗的功率消耗的功率較大較大，功率又將轉(zhuǎn)化為熱量造成油溫上升造成油溫上升；粘度太低粘度太低，會使泄漏量增大泄漏量增大，系統(tǒng)的容積效率降低。 液壓液的選擇通常要經(jīng)歷下述四個基本步驟：液壓液的選擇通常要經(jīng)歷下述四個基本步驟：f列出液壓系統(tǒng)對液壓液以下性能變化范

13、圍的要求列出液壓系統(tǒng)對液壓液以下性能變化范圍的要求：粘度、密度、體積模量、飽和蒸氣壓、空氣溶解度、溫度界限、壓力界限、阻燃性、潤滑性、相容性、污染性等。f查閱產(chǎn)品說明書，查閱產(chǎn)品說明書，選出符合上述各項要求的液壓液品種。f進行綜合權(quán)衡，進行綜合權(quán)衡，調(diào)整各方面的要求和參數(shù)。f與供貨廠商聯(lián)系，與供貨廠商聯(lián)系，最終決定所采用的合適液壓液。在選擇粘度時應(yīng)從液壓系統(tǒng)的以下幾方面進行考慮在選擇粘度時應(yīng)從液壓系統(tǒng)的以下幾方面進行考慮: :（二）液壓液的使用（二）液壓液的使用 在使用液壓液時，應(yīng)注意如下幾點：在使用液壓液時，應(yīng)注意如下幾點：f對長期使用的液壓液，氧化、熱穩(wěn)定性氧化、熱穩(wěn)定性是決定溫度界限的因

14、素，因此，應(yīng)使液壓液長期處在長期處在低于低于它開始氧化的溫度它開始氧化的溫度下工作。f在貯存、搬運及加注過程中，應(yīng)防止液壓液被污染防止液壓液被污染。f對液壓液定期抽樣檢驗定期抽樣檢驗，并建立定期更換定期更換制度。f油箱的貯液量應(yīng)充分貯液量應(yīng)充分，以利于系統(tǒng)的散熱散熱。f保持系統(tǒng)的密封系統(tǒng)的密封，一旦有泄漏，就應(yīng)立即排除。 液壓液被污染后，將對系統(tǒng)及元件產(chǎn)生下述不良后果液壓液被污染后，將對系統(tǒng)及元件產(chǎn)生下述不良后果：f固體顆粒加速元件磨損，堵塞元件中的小孔、縫隙及過濾器，固體顆粒加速元件磨損，堵塞元件中的小孔、縫隙及過濾器，使泵、閥性能下降，產(chǎn)生噪聲。使泵、閥性能下降，產(chǎn)生噪聲。f水的侵入會加速

15、油液的氧化，并和添加劑起作用產(chǎn)生粘性膠質(zhì)，水的侵入會加速油液的氧化，并和添加劑起作用產(chǎn)生粘性膠質(zhì)，使濾心堵塞。使濾心堵塞。f空氣的混入會降低液壓液的體積模量，引起氣蝕，降低潤滑性?？諝獾幕烊霑档鸵簤阂旱捏w積模量，引起氣蝕，降低潤滑性。f溶劑、表面活性化合物化學物質(zhì)會使金屬腐蝕。溶劑、表面活性化合物化學物質(zhì)會使金屬腐蝕。f微生物的生成使液壓液變質(zhì)，降低潤滑性能，加速元件腐蝕。微生物的生成使液壓液變質(zhì)，降低潤滑性能，加速元件腐蝕。第二節(jié)第二節(jié) 液壓液的污染及其控制液壓液的污染及其控制一、一、污染物的種類及危害污染物的種類及危害質(zhì)量測定法質(zhì)量測定法 把100ml的油液樣品進行真空過濾并烘干后，在精

16、密天平上稱出顆粒的質(zhì)量，然后依標準定出污染等級。顆粒計數(shù)法顆粒計數(shù)法 顆粒計數(shù)法是測定液壓油液樣品單位體積中不同尺寸范圍內(nèi)顆粒污染物的顆粒數(shù)不同尺寸范圍內(nèi)顆粒污染物的顆粒數(shù)，借以查明其區(qū)間顆粒濃度（指單位體積油液中含有某給定尺寸范圍的顆粒數(shù)）或累計顆粒濃度（指單位體積油液中含有大于某給定尺寸的顆粒數(shù)）。顯微鏡計數(shù)法顯微鏡計數(shù)法和自動顆粒計數(shù)法自動顆粒計數(shù)法。二、二、污染的測定污染的測定 液壓液的污染等級是按液壓液的污染等級是按單位體積液壓液中固體顆粒污染物單位體積液壓液中固體顆粒污染物的含量的含量，即液壓液中所含，即液壓液中所含固體顆粒的濃度固體顆粒的濃度來劃分的來劃分的。為了定量地描述和評定液壓液的污染程度，以便對它實施控制，我國制定了國家標準gb/t 140392002液壓傳動 油液 固體顆粒污染等級代號（iso 4406：1999，mod）。 油液固體顆粒污染等級代號有油液固體顆粒污染等級代號有兩種兩種情況情況： （1）自動計數(shù)顆粒計數(shù)器自動計數(shù)顆粒計數(shù)器計數(shù)由三個代碼三個代碼組成：分別是4m、 6m和14m，例如：22/18/13。 （2）顯微鏡顯微鏡計數(shù)由兩個代碼兩個代碼組成：分別是5m和15m，例如：-/18/13。 詳細等級代碼見課本表課本表2-9。三、三、