第二章液壓傳動(dòng)介質(zhì)

1、第二章 液壓傳動(dòng)介質(zhì)礦物油礦物油乳化劑乳化劑磷酸酯磷酸酯海水海水液壓傳動(dòng)及控制所用的工作介質(zhì)為液壓傳動(dòng)及控制所用的工作介質(zhì)為或其他或其他，其，其應(yīng)具備的應(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(yùn)動(dòng)件等運(yùn)動(dòng)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 。為為，對其工作介質(zhì)提出的要，對其工作介質(zhì)提出的要求是：求是： 可壓縮性盡可能小，響應(yīng)性好；可壓縮性盡可能小，響應(yīng)性好； 溫度及壓力對粘度影響小，具有適當(dāng)?shù)恼扯龋硿靥匦詼囟燃皦毫φ扯扔绊懶?/p>

2、，具有適當(dāng)?shù)恼扯?，粘溫特性好；好?通用性對液壓元件滑動(dòng)部位充分潤滑通用性對液壓元件滑動(dòng)部位充分潤滑 ； 不因熱、氧化或水解而變質(zhì)，剪切穩(wěn)定性好，使用壽不因熱、氧化或水解而變質(zhì)，剪切穩(wěn)定性好，使用壽命長；命長； 對鐵及非鐵金屬的銹蝕性小對鐵及非鐵金屬的銹蝕性小 ； 介質(zhì)中的氣泡容易逸出并消除介質(zhì)中的氣泡容易逸出并消除 ； 除含水液壓液外的油液，油水分離要容易除含水液壓液外的油液，油水分離要容易 ； 質(zhì)地要純凈，盡可能不含污染物，當(dāng)污染物從外部侵質(zhì)地要純凈，盡可能不含污染物，當(dāng)污染物從外部侵入時(shí)能迅速分離；入時(shí)能迅速分離； 燃點(diǎn)高，揮發(fā)性小，最好具有阻燃性；燃點(diǎn)高，揮發(fā)性小，最好具有阻燃性； 能

3、夠同時(shí)滿足上述各項(xiàng)要求的理想的工作介質(zhì)是不存在的，能夠同時(shí)滿足上述各項(xiàng)要求的理想的工作介質(zhì)是不存在的，但工作介質(zhì)的性質(zhì)對設(shè)備的正常工作和使用壽命有著決定性的影但工作介質(zhì)的性質(zhì)對設(shè)備的正常工作和使用壽命有著決定性的影響，需要注意工作介質(zhì)的選用。響，需要注意工作介質(zhì)的選用。工工作作介介質(zhì)質(zhì)類類 別別組成與特性組成與特性代代 號號石油基液壓液石油基液壓液（液壓油液壓油）無添加劑的石油基液壓液無添加劑的石油基液壓液HH+抗氧化劑、防銹劑抗氧化劑、防銹劑HL+抗磨劑抗磨劑HL+增粘劑增粘劑HM+增粘劑增粘劑HM+防爬劑防爬劑無特定難燃性的合成液（特殊性能）無特定難燃性的合成液（特殊性能）LHHLHLLH

4、MLHRLHVLHGLHS難燃液壓液難燃液壓液含水液壓液含水液壓液高含水液壓液高含水液壓液水包油乳化液水包油乳化液水的化學(xué)溶液水的化學(xué)溶液 含水大于含水大于80%（休積分?jǐn)?shù)）（休積分?jǐn)?shù)）LHFALHFAELHFAS油包水乳化液油包水乳化液 含水小于含水小于80%80%（體積分?jǐn)?shù)）（體積分?jǐn)?shù)）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合成液壓液合成液壓液磷酸酯無水合成液磷酸酯無水合成液LHFDLHFDR氯化烴無水合成液氯化烴無水合成液LHFDSHFDR和和HFDS液混合的無水合成液液混合的無水合成液LHFDT其他成分的無水合成液其他成分的無水合成液LHFDU 液壓傳動(dòng)工作

5、介質(zhì)的種類液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的種類 有關(guān)液壓工作介質(zhì)的分類標(biāo)準(zhǔn): ISO標(biāo)準(zhǔn)：ISO6743/41982潤滑劑、工業(yè)潤滑油和有關(guān)產(chǎn)品（L類）的分類第四部分：H組（液壓系統(tǒng)） 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7631.21987等效采用上述標(biāo)準(zhǔn)。 有關(guān)液壓油的分類標(biāo)準(zhǔn): GB11118.11994礦物油型和合成烴型液壓油將我國長期以來液壓油產(chǎn)品品種集中在一個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，形成了新的液壓油品種系列，包括HH、HL、HM、HR、HV、HG、HS等類。其品種基本上能滿足各類液壓設(shè)備的需要，并與國際上液壓油的品種相當(dāng)。 常用的礦物液壓油： 常添加抗磨、防銹、抗氧化、抗泡和抗乳化二、液壓油1 1、石油的生成、石油的生成 在地

6、球不斷演化的漫長歷史過程中，大量的植物和動(dòng)物死亡后，在地球不斷演化的漫長歷史過程中，大量的植物和動(dòng)物死亡后，構(gòu)成其身體的有機(jī)物質(zhì)不斷分解，與泥沙等物質(zhì)混合組成沉積層。當(dāng)構(gòu)成其身體的有機(jī)物質(zhì)不斷分解，與泥沙等物質(zhì)混合組成沉積層。當(dāng)溫度和壓力達(dá)到一定程度后，沉積物中動(dòng)植物的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為碳氧溫度和壓力達(dá)到一定程度后，沉積物中動(dòng)植物的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為碳氧化合物分子，最終生成石油和天然氣?；衔锓肿樱罱K生成石油和天然氣。2 2、石油產(chǎn)品的分類、石油產(chǎn)品的分類石油經(jīng)過加工提煉，可以得到的產(chǎn)品大致可分為四大類：石油經(jīng)過加工提煉，可以得到的產(chǎn)品大致可分為四大類： 一、石油燃料一、石油燃料 航空汽油，車用汽油

7、、航空煤油、柴油機(jī)燃料、液化石油氣燃料航空汽油，車用汽油、航空煤油、柴油機(jī)燃料、液化石油氣燃料 二、潤滑油和潤滑脂的基本成分二、潤滑油和潤滑脂的基本成分 數(shù)量數(shù)量只占全部石油產(chǎn)品的只占全部石油產(chǎn)品的5%5%左右左右。 三、蠟、瀝青和石油焦三、蠟、瀝青和石油焦 四、溶劑和石油化工產(chǎn)品四、溶劑和石油化工產(chǎn)品 3、潤滑油、潤滑油液壓油液壓油 潤滑油用在液壓系統(tǒng)時(shí)稱為液壓油，一般可以互相取代。潤滑油用在液壓系統(tǒng)時(shí)稱為液壓油，一般可以互相取代。 潤滑油一般由潤滑油一般由基礎(chǔ)油和添加劑基礎(chǔ)油和添加劑兩部分組成?；A(chǔ)油是潤滑兩部分組成?；A(chǔ)油是潤滑油的主要成分，油的主要成分，由原油提煉而成，由原油提煉而成，

8、決定著潤滑油的基本性質(zhì)，決定著潤滑油的基本性質(zhì)，添加劑是潤滑油的精髓，正確選用合理加入，可添加劑是潤滑油的精髓，正確選用合理加入，可改善其物理化改善其物理化學(xué)性質(zhì)學(xué)性質(zhì)，對潤滑油賦予新的特殊性能。，對潤滑油賦予新的特殊性能。 目前目前90%以上的液壓設(shè)備采用以上的液壓設(shè)備采用。為了改善液。為了改善液壓油液的性能，以滿足液壓設(shè)備的不同要求，往往在基油中加入壓油液的性能，以滿足液壓設(shè)備的不同要求，往往在基油中加入各種添加劑。各種添加劑。有兩類：一類是有兩類：一類是的，如的，如、等；另一類是等；另一類是的，如的，如、等等 。一般常用的添加劑有：一般常用的添加劑有：粘度指數(shù)改粘度指數(shù)改進(jìn)劑進(jìn)劑，傾點(diǎn)下

9、降劑，傾點(diǎn)下降劑，抗氧化劑抗氧化劑，清凈分散劑，摩擦緩和劑，油性，清凈分散劑，摩擦緩和劑，油性劑，極壓劑，抗泡沫劑，金屬鈍化劑，乳化劑，劑，極壓劑，抗泡沫劑，金屬鈍化劑，乳化劑，防腐蝕劑防腐蝕劑，防銹防銹劑劑，破乳化劑，抗氧抗腐劑，破乳化劑，抗氧抗腐劑等。等。（1）液壓油（L-HH）不加或少加抗氧劑和其它任何添加劑的精練礦物油，不宜作為液壓油，可用作潤滑油。（2）普通液壓油（L-HL）添加防銹和抗氧化穩(wěn)定劑防銹和抗氧化穩(wěn)定劑，用于機(jī)床主軸箱和齒輪箱潤滑油，要求較高的低壓系統(tǒng)。5、液壓油的種類、液壓油的種類 （3）抗磨液壓油（L-HM）在防銹、抗氧化型液壓油的基礎(chǔ)上添加抗磨劑。適用中高壓系統(tǒng)和承

10、受中等載荷的潤滑油。（4）液壓導(dǎo)軌油（L-HG）加油性劑，防低速爬行，用于液壓和機(jī)床靜壓導(dǎo)軌合用一個(gè)系統(tǒng)的場合，但不適用高壓液壓系統(tǒng)。（5）低凝液壓油（L-HV）低溫使用。添加粘度指數(shù)改進(jìn)劑、降凝劑等多種添加劑調(diào)制而成。粘度指數(shù)大，適合工作溫度變化范圍大、高寒野外作業(yè)的場合。（6）高粘度指數(shù)液壓油（L-HR）粘溫特性好，粘度指數(shù)可達(dá)175。適合環(huán)境溫度變化大的應(yīng)用場合。（7）L-HS液壓油用低溫性能好的合成油為基礎(chǔ)油，添加與低凝液壓油（L-HV）相似的添加劑，構(gòu)成凝點(diǎn)達(dá)-45以下的低溫液壓油。適合嚴(yán)寒地區(qū)冬季野外作業(yè)使用。（8）專用液壓油航空液壓油，艦船液壓油等三、難燃液壓液 ISO6743/

11、41982”的規(guī)定，難燃液壓液主要有下列4種類型 （ HFA、 HFB、 HFC、 HFD）1HFA液壓液（HFAE、 HFAS）（1）HFAE HFAE又名高水基乳化液，或稱水包油乳化液。由95%左右的水與由礦物油（或其他類型油類）及乳化劑、緩蝕劑、防霉劑等組成的濃縮液調(diào)制而成。 通過乳化劑的作用，油液以分散顆粒的形式分布在作為連續(xù)相的水中，油粒尺寸比較大（8m以上），呈乳白色。 它的缺點(diǎn)是乳化穩(wěn)定性差，油水易分離，潤滑性不好，過濾性差，目前國外很少用它作液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)。 （2）HFAS HFAS又名高水基合成液。其中不含油，由95%左右的水和含有多種水溶性（或半水溶性）添加劑的濃縮液調(diào)

12、制而成，為透明狀。其潤滑性、過濾性能等均比HFAE好。2HFB液壓液 HFB又稱油包水乳化液。它由60%的礦物油、40%的水及多種添加劑借助乳化劑的作用形成相對穩(wěn)定的乳化混合體，水以分散顆粒的形式分布。3. HFC液壓液 HFC又稱水-乙二醇。它含35%55%的水，其余為能溶于水的乙二醇、丙二醇或它們的聚合物，以及水溶性的增粘、抗磨、防銹、消泡等添加劑. HFC為呈透明的真溶液。4、HFDR無水合成液 HFDR又名磷酸酯液壓液。它是由無水磷酸酯作為基礎(chǔ)液再加入粘度指數(shù)改進(jìn)劑、抗氧防銹劑、抗泡劑等多種添加劑調(diào)制而成。主要用于兩方面，一是用在大型民航客機(jī)的液壓系統(tǒng)中；二是在接近高溫?zé)嵩椿蛎骰鸶浇?/p>

13、高溫、高壓系統(tǒng)中作為工業(yè)難燃液壓液。 5、水介質(zhì) 水便于使用、易于獲得成本低、環(huán)保和消防安全等優(yōu)點(diǎn)使水壓技術(shù)重新獲得應(yīng)用。特別是在海洋環(huán)境和江河湖泊等場合更顯優(yōu)勢，如艦船液壓系統(tǒng)?？紤]方面考慮方面內(nèi)內(nèi) 容容系統(tǒng)工作環(huán)境系統(tǒng)工作環(huán)境是否阻燃（閃點(diǎn)、燃點(diǎn)）是否阻燃（閃點(diǎn)、燃點(diǎn)） 抑制嗓聲的能力（空氣溶解度、消泡性）抑制嗓聲的能力（空氣溶解度、消泡性）廢液再生處理及環(huán)保要求廢液再生處理及環(huán)保要求系統(tǒng)工作條件系統(tǒng)工作條件壓力范圍（潤滑性、承載能力）壓力范圍（潤滑性、承載能力）溫度范圍（粘度、粘溫特性、剪切損失、熱穩(wěn)定性、揮發(fā)度、低溫流動(dòng)性）溫度范圍（粘度、粘溫特性、剪切損失、熱穩(wěn)定性、揮發(fā)度、低溫流動(dòng)

14、性）轉(zhuǎn)速（氣蝕、對支承面浸潤能力）轉(zhuǎn)速（氣蝕、對支承面浸潤能力）工作介質(zhì)的品質(zhì)工作介質(zhì)的品質(zhì)物理化學(xué)指標(biāo)物理化學(xué)指標(biāo) 對金屬和密封件等的相容性對金屬和密封件等的相容性 過濾性能、吸氣情況、去垢能力過濾性能、吸氣情況、去垢能力銹蝕性銹蝕性 抗氧化穩(wěn)定性抗氧化穩(wěn)定性 剪切穩(wěn)定性剪切穩(wěn)定性經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性價(jià)格及使用壽命價(jià)格及使用壽命 貨源情況貨源情況 維護(hù)、更換的難易程度維護(hù)、更換的難易程度選擇工作介質(zhì)時(shí)考慮的因素選擇工作介質(zhì)時(shí)考慮的因素 工作介質(zhì)的選擇通常要經(jīng)歷下述工作介質(zhì)的選擇通常要經(jīng)歷下述： 1）列出液壓系統(tǒng)對工作介質(zhì)以下性能變化范圍的要求：）列出液壓系統(tǒng)對工作介質(zhì)以下性能變化范圍的要求：、等；等

15、；2），選出符合或基本符合上述各項(xiàng)要求的工作介，選出符合或基本符合上述各項(xiàng)要求的工作介質(zhì)品種質(zhì)品種 ；3），調(diào)整各方面的要求和參數(shù)；，調(diào)整各方面的要求和參數(shù)；4），最終決定所采用的合適工作介質(zhì)。，最終決定所采用的合適工作介質(zhì)。 一、一、 重量、重量、 重度、密度、比重重度、密度、比重 1.重量重量 所有物質(zhì)，不論固體或流體，都受到地心引所有物質(zhì)，不論固體或流體，都受到地心引力的作用。這個(gè)力稱為物體的重力，并與物體的力的作用。這個(gè)力稱為物體的重力，并與物體的質(zhì)量成正比，定義為：質(zhì)量成正比，定義為： W流體的重量（流體的重量（N）；）； m流體的質(zhì)量（流體的質(zhì)量（kg）；）； g重力加速度（重力加

16、速度（9.8m/ /s2）。）。 Wmg2.2.重度重度 重度被定義為重度被定義為單位體積流體的重量單位體積流體的重量，即：，即： 重度（重度（N/mN/m3 3）；）； W W重量（重量（N N） ； V V體積（體積（m m3 3） ； 大多數(shù)油液的重度大約為大多數(shù)油液的重度大約為8792N/m8792N/m3 3。然而，。然而，根據(jù)油液種類的不同，其重度在根據(jù)油液種類的不同，其重度在8635 N/m8635 N/m3 3和和9106 9106 N/mN/m3 3之間變化。之間變化。 VW3.密度密度 其定義是其定義是單位體積的質(zhì)量單位體積的質(zhì)量： 密度（密度（kg/m3） m質(zhì)量（質(zhì)量（

17、kg） V體積（體積（m3） 密度與重度有如下關(guān)系：密度與重度有如下關(guān)系： 4.比重比重 給定流體的比重（給定流體的比重（Sg）是流體的重度與）是流體的重度與4純水的純水的重度之比，即油液的比重：重度之比，即油液的比重： wateroilwateroilgoilSVmg工作介質(zhì)工作介質(zhì)密度密度/（kgm3）工作介質(zhì)工作介質(zhì)密度密度/（kgm3）抗磨液壓液抗磨液壓液LHM32抗磨液壓液抗磨液壓液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水乙二醇液壓液水乙二醇液壓液LHFC通用磷酸脂液壓液通用磷酸脂液

18、壓液LHFDR飛機(jī)用磷酸酯液壓液飛機(jī)用磷酸酯液壓液LHFDR10號航空液壓油號航空液壓油1.061031.151031.051030. 85103表表1-2 常用液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的密度（常用液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的密度（2020） 純水的密度：純水的密度：1.0103 kg/m3 一般液壓油的密度可取：一般液壓油的密度可?。?00 kg/m3 二二 、可壓縮性、可壓縮性體積彈性模量體積彈性模量 液體受壓力而發(fā)生體積變小的性質(zhì)稱為液體液體受壓力而發(fā)生體積變小的性質(zhì)稱為液體的可壓縮性。的可壓縮性。 1、液體的壓縮系數(shù)、液體的壓縮系數(shù) 單位壓力引起的液體體積變化率：單位壓力引起的液體體積變化率： k壓縮系

19、數(shù)（壓縮系數(shù)（MPa-1）V初始體積初始體積（m3）p壓力變化值（壓力變化值（MPa）V體積變化值（體積變化值（m3）注：負(fù)號說明隨著壓力的增加，體積減小。同時(shí)使注：負(fù)號說明隨著壓力的增加，體積減小。同時(shí)使k為正值。為正值。 V=壓縮后體積壓縮后體積-初始體積初始體積VVpk12、 體積彈性模量體積彈性模量 液壓系統(tǒng)的剛度與油液的不可壓縮性有直接關(guān)系。液壓系統(tǒng)的剛度與油液的不可壓縮性有直接關(guān)系。體積彈性模量是不可壓縮性的度量值。體積彈性模量越體積彈性模量是不可壓縮性的度量值。體積彈性模量越高，流體的可壓縮性越小或流體的剛性越大。高，流體的可壓縮性越小或流體的剛性越大。 其中：其中： K體積彈性

20、模量（體積彈性模量（MPa）；）； V初始體積初始體積（m3）；）； p壓力變化值（壓力變化值（MPa）；）； V體積變化值（體積變化值（m3）。）。 注：注：V=壓縮后體積壓縮后體積-初始體積初始體積VpVkK11()Vkp V 工作介質(zhì)工作介質(zhì)體積模量體積模量K/MPa工作介質(zhì)工作介質(zhì)體積模量體積模量K/MPa石油基液壓油石油基液壓油水包油乳化液水包油乳化液油包水乳化液油包水乳化液（1.42）1031.951032.3103水乙二醇液壓液水乙二醇液壓液磷酸酯液壓液磷酸酯液壓液3.451032.65103表表1-3 各種工作介質(zhì)的體積模量（各種工作介質(zhì)的體積模量（2020，大氣壓），大氣壓）

21、 3 3、液體的彈性模量的特點(diǎn)、液體的彈性模量的特點(diǎn)（1）、油液的體積彈性模量隨其壓力和溫度的變化而變化，但是，在大多數(shù)流體傳動(dòng)系統(tǒng)的工作范圍內(nèi)，這些變化因素均可忽略不計(jì)。（2）、一般計(jì)算時(shí)，液壓油的可壓縮性忽略不計(jì)，但做液壓元件或液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析時(shí)，必須考慮彈性模量。（3）、當(dāng)液體中混入空氣時(shí)，可壓縮性將顯著增加，嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的工作性能，因而在液壓系統(tǒng)中應(yīng)使油液中的空氣含量減少到最低限度。例題2-2： 某液壓系統(tǒng)的油液中混入占體積1%的空氣，求壓力分別為35105Pa和70105Pa時(shí)該油的等效體積模量。若混入5%的空氣，壓力為35105Pa時(shí)油的等效體積模量等于多少？（設(shè)氣體做等溫變

22、化，管道的彈性模量忽略不計(jì)）g1/()()0g1gggpV TpVpVdp Vp dVkKdVkkKpVdpp 解題思想：油氣混合物、氣體、純油分別考慮、氣體狀態(tài)方程：常數(shù)等溫變化常數(shù)、 均是變量，故微分得：設(shè)氣體的壓縮系數(shù)為 ，彈性模量為帶入公式：，得；即：例題2-2： 某液壓系統(tǒng)的油液中混入占體積1%的空氣，求壓力分別為35105Pa和70105Pa時(shí)該油的等效體積模量。若混入5%的空氣，壓力為35105Pa時(shí)油的等效體積模量等于多少？（設(shè)氣體做等溫變化，管道的彈性模量忽略不計(jì)）（）（顯然：；、增量分別為：氣體體積增量和油體積混合物總體積增量、設(shè)因壓縮產(chǎn)生的液氣goV-V-V-V-V-V-

23、2og例題2-2： 某液壓系統(tǒng)的油液中混入占體積1%的空氣，求壓力分別為35105Pa和70105Pa時(shí)該油的等效體積模量。若混入5%的空氣，壓力為35105Pa時(shí)油的等效體積模量等于多少？（設(shè)氣體做等溫變化，管道的彈性模量忽略不計(jì)）)(100 . 2;VV1VV11;VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV)(V-V-V-39gogogggooggPaKKKKkkkkkpppppppggooo也就是：壓縮系數(shù)分別為混合物、純油的、即：變形的：得：）兩側(cè)同除（）（、例題2-2： 某液壓系統(tǒng)的油液中混入占體積1%的空氣，求壓力分別為35105Pa和70105Pa時(shí)該油的等效體積模量。若混入5%

24、的空氣，壓力為35105Pa時(shí)油的等效體積模量等于多少？（設(shè)氣體做等溫變化，管道的彈性模量忽略不計(jì)）)(10298. 0/m10011035110099100 . 21VV1VV111035%1149259go5PaKNKKKPag）（的空氣，壓力為）混入（、帶入數(shù)據(jù)計(jì)算例題2-3： 圖示為充滿油液的柱塞缸，已知d=5cm,D=8cm, H=12cm,柱塞在缸內(nèi)的長度L=6cm,油液的體積彈性模量K=1.5109Pa?，F(xiàn)加重物W= 5104N，若加壓前缸內(nèi)壓力p0=10105Pa，忽略摩擦及缸壁變形，求加重物后柱塞下降距離是多少？50211- 12-245 10 Pa4VpKVkVppWpd

25、解題思想：計(jì)算壓縮后的體積變化量。、（）、計(jì)算加重物后的油液壓力 加重物前的油液壓力；注意：帶入數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，單位要統(tǒng)一例題2-3： 圖示為充滿油液的柱塞缸，已知d=5cm,D=8cm, H=12cm,柱塞在缸內(nèi)的長度L=6cm,油液的體積彈性模量K=1.5109Pa。現(xiàn)加重物W= 5104N，若加壓前缸內(nèi)壓力p0=10105Pa，忽略摩擦及缸壁變形，求加重物后柱塞下降距離是多少？mdKVphhdVLdHDV32234-221004. 44144m1085. 4443）式，帶入（體積增量：降的距離、計(jì)算加重物后柱塞下始體積）（即壓縮前的體積、初、計(jì)算加重物前的體積三、液體的粘性和粘度1 1、液體

26、的粘性、液體的粘性dyduAFf 液體在外力作用下流動(dòng)液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)，液體分子間的內(nèi)聚力時(shí)，液體分子間的內(nèi)聚力（內(nèi)摩擦力）阻礙其相對（內(nèi)摩擦力）阻礙其相對運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)dydu內(nèi)摩擦力內(nèi)摩擦力 內(nèi)摩擦應(yīng)力內(nèi)摩擦應(yīng)力（液層的切應(yīng)力）（液層的切應(yīng)力）2 2、液體的粘度、液體的粘度度量液體粘性大小的物理量度量液體粘性大小的物理量(1)(1)動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度 單位速度梯度上的內(nèi)摩擦單位速度梯度上的內(nèi)摩擦力力表征液體粘性的內(nèi)摩表征液體粘性的內(nèi)摩擦系數(shù)擦系數(shù) PaS單位：(2)(2)運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度 動(dòng)力粘度與密度之比值，沒有明確的物動(dòng)力粘度與密度之比值，沒有明確的物理意義理意義, ,但是工

27、程實(shí)際中常用的物理量。但是工程實(shí)際中常用的物理量。單位：單位：mm2 2/s /s、mmmm2 2/s /sN32=32mmN32=32mm2 2/s /s/dydu=粘度等級粘度等級40時(shí)粘度時(shí)粘度平均值平均值40時(shí)粘度時(shí)粘度范圍范圍粘度等級粘度等級40時(shí)粘度時(shí)粘度平均值平均值40時(shí)粘度時(shí)粘度范圍范圍VG10VG15VG22VG32101522329.0011.013.516. 519.824.228.835.2VG46VG68VG100466810041.450.661.274.890.0110常用液壓油運(yùn)動(dòng)粘度等級常用液壓油運(yùn)動(dòng)粘度等級 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

28、油的粘度。 習(xí)題2-4 圖示一粘度計(jì)，若D=100mm，d=98mm，L=200mm，外筒轉(zhuǎn)速n=8r/s,測得轉(zhuǎn)矩T=40Ncm，試求油液的粘度。sDdDDnDLDADFTdDDnAFffPa05. 0m32)222()(2)dydu(22222dydu:1udydu，統(tǒng)一用單位：、帶入數(shù)據(jù)計(jì)算，注意、速度梯度的分布近似于線性。當(dāng)間隙很小時(shí)，；解題思想： 習(xí)題2-6 圖示一直徑為200mm的圓盤，與固定圓盤端面的間隙為0.02mm，其間充滿液壓油，油的粘度=310-5m2/s,密度為900kg/m3,轉(zhuǎn)盤以1500r/min轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤所需的轉(zhuǎn)矩。)(2119501002. 060

29ydur3)(9001032r1002. 060150022dydu:13553ParrsParrnr）（、是變量；、速度梯度解：需要求解定積分 習(xí)題2-6 圖示一直徑為200mm的圓盤，與固定圓盤端面的間隙為0.02mm，其間充滿液壓油，油的粘度=310-5m2/s,密度為900kg/m3,轉(zhuǎn)盤以1500r/min轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤所需的轉(zhuǎn)矩。mNdrrrdrrrdTTrdrrrrdAr3 .3341 . 0221195022119502)(52)()(dTdr440.1032d02d0盤所需轉(zhuǎn)矩、定積分求驅(qū)動(dòng)整個(gè)圓微元所需轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)、取俯視圖微元，計(jì)算rdr(3)

30、(3)相對粘度相對粘度 雷式粘度雷式粘度RR英國、歐洲英國、歐洲 賽式粘度賽式粘度SSUSSU美國美國 恩式粘度恩式粘度E E俄國、德國、中國俄國、德國、中國 單位：無量綱21tt0Et 工程上常先測出液體的恩氏粘度，再根據(jù)關(guān)系式工程上常先測出液體的恩氏粘度，再根據(jù)關(guān)系式或查表換算出動(dòng)力粘度或運(yùn)動(dòng)粘度（例題或查表換算出動(dòng)力粘度或運(yùn)動(dòng)粘度（例題2-12-1）。關(guān)）。關(guān)系式：系式：)/(10)31.631.7(26smEEttt200ml200ml 溫度為溫度為t t的被測液體流經(jīng)恩氏粘度計(jì)小孔的被測液體流經(jīng)恩氏粘度計(jì)小孔（直徑為（直徑為28mm28mm）所用時(shí)間）所用時(shí)間t t1 1與與同體積同

31、體積2020度的水度的水通通過小孔所用時(shí)間過小孔所用時(shí)間t t2 2之比之比 溫度變化使液體內(nèi)聚力發(fā)生變化，因此溫度變化使液體內(nèi)聚力發(fā)生變化，因此液體的液體的對對的變化的變化：，這一，這一特性稱為液體的特性稱為液體的。3、影響粘度的因素、影響粘度的因素 ，。但是這種影響在低壓時(shí)并不明。但是這種影響在低壓時(shí)并不明顯，可以忽略不計(jì)；顯，可以忽略不計(jì)；，其，其。壓力對粘度的影響可用下式計(jì)算壓力對粘度的影響可用下式計(jì)算 ：vp=vaecpva(1+cp) 式中式中 液體的壓力，單位為液體的壓力，單位為； 壓力為壓力為p時(shí)液體的運(yùn)動(dòng)粘度，單位為時(shí)液體的運(yùn)動(dòng)粘度，單位為； 大氣壓力下液體的運(yùn)動(dòng)粘度，單位為

32、大氣壓力下液體的運(yùn)動(dòng)粘度，單位為； 自然對數(shù)的底；自然對數(shù)的底； 系數(shù)，對于石油基液壓油，系數(shù)，對于石油基液壓油， ，對液體的粘度有一定影響，其值可按下式計(jì)算：，對液體的粘度有一定影響，其值可按下式計(jì)算： vb=v0(1+0.015b) 式中式中 混入空氣的體積分?jǐn)?shù)；混入空氣的體積分?jǐn)?shù)； 混入混入b空氣時(shí)液體的運(yùn)動(dòng)粘度，單位為空氣時(shí)液體的運(yùn)動(dòng)粘度，單位為m2/s； 不含空氣時(shí)液體的運(yùn)動(dòng)粘度，單位為不含空氣時(shí)液體的運(yùn)動(dòng)粘度，單位為m2/s 。在液壓系統(tǒng)所有元件中，在液壓系統(tǒng)所有元件中，的工作條件最為嚴(yán)峻，不但的工作條件最為嚴(yán)峻，不但、和和，而且，而且要要，所以一般根據(jù)，所以一般根據(jù)來確定介質(zhì)來確

33、定介質(zhì)的粘度。的粘度。（）給出了各種液壓泵用油的粘度范圍）給出了各種液壓泵用油的粘度范圍及推薦牌號及推薦牌號 。此外，選擇工作介質(zhì)的粘度時(shí)，還應(yīng)考慮此外，選擇工作介質(zhì)的粘度時(shí)，還應(yīng)考慮、和和以及以及等因素：當(dāng)?shù)纫蛩兀寒?dāng)、，或或，或，或，而，而時(shí)宜有用時(shí)宜有用，以減少系統(tǒng)泄漏；當(dāng)，以減少系統(tǒng)泄漏；當(dāng)、，或或時(shí)，宜采用時(shí)，宜采用，以減少液流功率損失，以減少液流功率損失 。 固體顆粒和膠狀生成物堵塞濾油器，使固體顆粒和膠狀生成物堵塞濾油器，使液壓泵吸油不暢、液壓泵吸油不暢、運(yùn)轉(zhuǎn)困難、產(chǎn)生噪聲運(yùn)轉(zhuǎn)困難、產(chǎn)生噪聲；堵塞閥類元件的小孔或縫隙，使閥；堵塞閥類元件的小孔或縫隙，使閥類元件動(dòng)作失靈。類元件動(dòng)作失

34、靈。 微小固體顆粒會加速有相對滑動(dòng)零件表面的磨損，微小固體顆粒會加速有相對滑動(dòng)零件表面的磨損，使液壓使液壓元件不能正常工作元件不能正常工作；同時(shí)還會劃傷密封件，；同時(shí)還會劃傷密封件，使泄漏流量增使泄漏流量增加加。 水分和空氣的混入會降低液壓油液的潤滑性，并加速其水分和空氣的混入會降低液壓油液的潤滑性，并加速其氧氧化變質(zhì)，產(chǎn)生氣蝕化變質(zhì)，產(chǎn)生氣蝕，使液壓元件加速損壞；使液壓傳動(dòng)系，使液壓元件加速損壞；使液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)、爬行等現(xiàn)象。統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)、爬行等現(xiàn)象。第二節(jié)、液壓油的污染及控制第二節(jié)、液壓油的污染及控制1 1、液壓油污染的危害、液壓油污染的危害 工作介質(zhì)的維護(hù)關(guān)鍵是工作介質(zhì)的維護(hù)關(guān)鍵是。

35、實(shí)踐證明，工作介質(zhì)。實(shí)踐證明，工作介質(zhì)被污染是系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因，它嚴(yán)重影響著液壓系統(tǒng)被污染是系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因，它嚴(yán)重影響著液壓系統(tǒng)的可靠性及元件的壽命的可靠性及元件的壽命 。 工作介質(zhì)遭受污染的原因是多方面的，污染物的來源如工作介質(zhì)遭受污染的原因是多方面的，污染物的來源如所所示。表中液壓裝置組裝時(shí)殘留下來的污染物主要是指示。表中液壓裝置組裝時(shí)殘留下來的污染物主要是指、等；從周圍環(huán)境混入的污染物主要等；從周圍環(huán)境混入的污染物主要是指是指、等；在工作過程中產(chǎn)生的污染物主要是指等；在工作過程中產(chǎn)生的污染物主要是指、涂、涂和密封件的和密封件的、以及工作以及工作介質(zhì)變質(zhì)后的介質(zhì)變質(zhì)后的等等 。外界侵入的污染物外界侵入的污染物工作過程中產(chǎn)生的污染物工作過程中產(chǎn)生的污染物工作介質(zhì)運(yùn)輸工作介質(zhì)運(yùn)輸過程中帶來的過程中帶來的污染物污染物液壓裝置組裝液壓裝置組裝時(shí)殘留下來的時(shí)殘留下來的污染物污染物從周圍環(huán)境從周圍環(huán)境混入的污染混入的污染物物液壓裝置中相對液壓裝置中相對運(yùn)動(dòng)件