第二章液壓油液

第二章液壓油液1第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章液壓油液液壓油是傳遞動(dòng)力和信號(hào)

的工作介質(zhì)，同時(shí)起到潤滑、

冷卻和防銹等作用。液壓系統(tǒng)能否可靠地工作在很大程度上取決于系統(tǒng)中所用的液壓油。而液壓系統(tǒng)的故障75%以上是由于液壓油的污染造成的。因此，在掌握液壓系統(tǒng)之前，必須先對液壓油有一清晰的了解。前言第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月§2-1、液壓油的特性和選擇一、液壓油液的特性工業(yè)液壓油液分為石油型和難燃型兩類。1、石油型1）、HH液壓油價(jià)格較低；物理化學(xué)性能較差，使用時(shí)易生粘稠膠質(zhì)，堵塞元件；壓力越高，問題越嚴(yán)重，因此只有在壓力較低和要求不高的場合中使用。第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2）、HL液壓油（抗氧防銹型液壓油）在液壓系統(tǒng)中使用最廣,取代了HH油。3）、HM液壓油（抗磨液壓油）抗磨性很大，提高液壓元件的使用壽命；價(jià)格昂貴；在美國已有60%的液壓系統(tǒng)使用此油。4）、HG液壓油（液壓導(dǎo)軌油）5）、HV液壓油或HS液壓油（低溫液壓油）HV油的低溫性不如HS油，但成本低；第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)境溫度較低（-15oc以下）、環(huán)境溫度變化較大的地區(qū)或塞外操作時(shí)使用此油。2、難燃型1）、乳化型分為HFA液壓油（水包油乳化液）；HFB液壓油（水包油乳化液）：潤滑性HFA好。第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2）、合成型HFC液壓油（水-乙二醇）適用于要求防火的液壓系統(tǒng)（65℃以上溫度下工作），其潤滑性比石油型的差。HFD液壓油（磷酸脂液）自燃點(diǎn)高，氧化安定性好，潤滑性好，使用溫度寬，對大多數(shù)金屬不腐蝕，但能溶解許多非金屬材料，因此必須選擇合適的橡膠密封材料，這種液體有毒。例如：聚四氟乙烯-SF—常用密封材料第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月二、液壓油的性質(zhì)在液壓技術(shù)中，液壓油液最重要的性質(zhì)是它的可壓縮性和粘性。（一）、可壓縮性液體的可壓縮性用體積壓縮系數(shù)k和體積彈性模量K表示。

p0p0+△p

v0v0-△v第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月１、體積壓縮系數(shù)k：單位壓力變化下的體積相對變化量。

P0

初始壓力；△p壓力增量；V0

原始體積（壓力為P0時(shí)的體積）；△v壓力增大△p時(shí)，體積的減少量；“-”壓力增大時(shí)，體積減少，所以須加負(fù)號(hào)，以使k為正值。

第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月２、體積彈性模量（體積模量）K

K=1/k注意常用體積彈性模量K表示液體的可壓縮性３、影響可壓縮性的因素溫度t

K

k

可壓縮性

（容易被壓縮）壓力p

K

k

可壓縮性

第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月壓力增大時(shí)，Ｋ值增大，但這種變化不呈線性關(guān)系。當(dāng)p3Ｍpa時(shí)，Ｋ值基本上不再增大。若液壓油中混有氣泡時(shí)，Ｋ值將大大減小。液壓油液的可壓縮性對在動(dòng)態(tài)下工作的液壓系統(tǒng)來說影響很大，但當(dāng)液壓系統(tǒng)在靜態(tài)下工作時(shí)，一般可以不予考慮。注意第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）、粘性定義：液體在外力作用下流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢）時(shí)，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象叫做液體的粘性。注意

粘度是衡量液體粘性的指標(biāo)；常用的粘度為動(dòng)力粘度，運(yùn)動(dòng)粘度，相對粘度；液體流動(dòng)或有流動(dòng)趨勢時(shí)，才有粘性，靜止液體無粘性。第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月１、動(dòng)力粘度（絕對粘度）

實(shí)驗(yàn)測定指出液體流動(dòng)時(shí)相鄰液層間的內(nèi)摩擦力Ｆf與液層接觸面積Ａ、液層間的速度梯度du/dy成正比，即：式中：—比例常數(shù)，稱為粘度或粘性系數(shù)（動(dòng)力粘度）。第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月單位：Pa·s或P（泊）1Pa·s＝10P=103cP(厘泊）２、運(yùn)動(dòng)粘度：液體動(dòng)力粘度與其密度的比值，稱為液體的運(yùn)動(dòng)粘度。即：

=/單位：m2/s、st（沲）、cst（厘沲）1m2/s=104st=106cst.物理意義：不是一個(gè)粘度的量，但習(xí)慣上常用它來標(biāo)志液體粘度。第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月例如1：液壓油的牌號(hào)就是用液壓油在40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度（以mm2/s計(jì)）的平均值來標(biāo)志的。例如2：20HL—表示HL液壓油的運(yùn)動(dòng)粘度在40℃時(shí)為20mm2/s。3、相對粘度（條件粘度）—我國采用“恩氏粘度°Et”

液體粘度在工程上的測定方法是測出液體的“相對粘度”，然后再根據(jù)關(guān)系式算出動(dòng)力粘度或運(yùn)動(dòng)粘度。1）、恩氏粘度用恩氏粘度計(jì)測定：第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月方法：將200ml溫度為t℃的被測液體裝入粘度計(jì)的容器內(nèi)，使之由其下部直徑為2.8mm的小孔流出，測出液體流盡所需的時(shí)間t1（s）；再測出200ml溫度為20℃的蒸餾水在同一粘度計(jì)中流盡所需的時(shí)間t2(s)。這兩個(gè)時(shí)間的比值即為被測液體在t℃下的恩氏粘度。即°Et=t1/t2第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月

一般以20℃、50℃、100℃作為測定液體粘度的標(biāo)準(zhǔn)溫度，所以恩氏粘度分別0E20、0E50、0E100標(biāo)記。2）、恩氏粘度0E與運(yùn)動(dòng)粘度間的換算關(guān)系：

第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月4、影響粘度的因素1）、p說明：在一般液壓系統(tǒng)使用的壓力范圍內(nèi)，增大的數(shù)值很小，可以忽略。2）、t

液壓油液粘度對溫度的變化十分敏感,如圖所示。t

第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）、其它性質(zhì)液壓油還有其它一些性質(zhì)，如穩(wěn)定性、抗泡沫性、抗乳化性、防銹性、潤滑性等，都對液壓油的使用和選擇有影響。第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月§2-2、液壓油液的污染及其控制液壓系統(tǒng)的故障75%以上是由于液壓油的污染造成的，所以，液壓油清潔與否直接影響液壓系統(tǒng)的工作狀況和元件的壽命。一、污染的原因液壓油污染的原因是很復(fù)雜的，污染物的來源如表2-5。第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月外界侵入的污染物工作過程中產(chǎn)生的污染物液壓油液運(yùn)輸過程中帶來的污染物液壓裝置組裝時(shí)殘留下來的污染物從周圍環(huán)境混入的污染物液壓裝置中相對運(yùn)動(dòng)件磨損時(shí)產(chǎn)生的污染物液壓油液物理化學(xué)性能變化時(shí)產(chǎn)生的污染物表2-5液壓油液中的污染物

第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月二、污染度的等級

為了描述和評定液壓油污染的程度，以便對它進(jìn)行控制，有必要規(guī)定出液壓油的污染度等級。1、美國NAS1638污染度等級污染等級：00級、0級、1級、..…、12級。00級最清潔，12級污染最高。2、我國ISO4406污染度的等級第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1）、用兩個(gè)代號(hào)表示油液的污染度前面的代號(hào)表示1ml油液中大于5um顆粒數(shù)的等級，后面的代號(hào)表示1ml油液中大于15um顆粒數(shù)的等級，兩個(gè)代號(hào)間用一斜線分隔。例如：等級代號(hào)為20/17的液壓油液，表示它在每ml內(nèi)大于5um的顆粒數(shù)在5000-10000之間，大于15um的顆粒數(shù)在640-1300之間。第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2）、這種表示法得到了普遍的采用

5um左右的顆粒對堵塞元件縫隙的危害最大，而大于15um的顆粒對元件的磨損作用最為顯著，用它們來反映油液的污染度最為恰當(dāng)。原因第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2）、這種表示法得到了普遍的采用

5um左右的顆粒對堵塞元件縫隙的危害最大，而大于15um的顆粒對元件的磨損作用最為顯著，用它們來反映油液的污染度最為恰當(dāng)。原因第24頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2-1、20℃時(shí)200ml的蒸餾水從恩氏粘度計(jì)中流盡的時(shí)間為51s，若200ml的某液壓油在50℃時(shí)從恩氏粘度計(jì)中流盡的時(shí)間為229.5s，試求該液壓油的°E，

及η的值。設(shè)油的密度為ρ=0.9g/ml。解：°E50=t1/t2=229.5/51=4.5

=(7.31°E–6