液壓與氣壓傳動技術(shù)課件 單元一 液壓與氣壓傳動的工作介質(zhì)

工作介質(zhì)液壓與氣壓傳動技術(shù)液壓油的性質(zhì)和選用要求液壓油不僅是液壓系統(tǒng)傳遞能量的工作介質(zhì)，而且還對液壓傳動裝置中的機構(gòu)和零件起潤滑、冷卻和防銹等作用。液壓油質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能，合理選用液壓油是十分必要的。定義單位體積流體的質(zhì)量定義式中：——流體的密度(kg/m3)

V——流體的體積(m3)

m——流體的質(zhì)量(kg)

對于均質(zhì)流體液壓油的主要性質(zhì)液壓油的密度隨壓力的增加而加大，隨溫度的升高而減小，一般情況下，由壓力和溫度引起的這種變化都較小，可以忽略不計。

一般液壓油的密度為900

kg/m3

。1.液體的密度液體的粘性示意圖液體在外力作用下流動或有流動趨勢時，分子間的內(nèi)聚力阻礙分子間的相對運動而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力。粘性是液體重要的物理特性,也是選擇液壓油的主要依據(jù)。粘性使流動流體內(nèi)部各處的速度不相等。靜止的液體不呈現(xiàn)粘性。由于粘性，緊靠下平板流體層速度為0，緊靠上平板流體層的速度為u0，而中間各流層的速度從上到下按遞減規(guī)律，呈線性分布。因此，不同速度流層相互制約而產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，該力對上層液體起阻滯作用，而對下層液體起拖曳作用。

液壓油的主要性質(zhì)2.液體的粘度粘性的度量——粘度粘度性質(zhì)是液壓系統(tǒng)選擇液壓油的主要指標(biāo)，粘度大小會直接影響系統(tǒng)的正常工作、工作效率和靈敏性。表示方法動力粘度μ（絕對粘度）直接表示粘性的大小。單位：運動粘度ν

不含力、質(zhì)量單位，只含運動學(xué)單位。國際標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定統(tǒng)一采用運動粘度表示流體的粘度。機械油牌號就是采用40oC時的運動粘度的中心值表示。相對粘度oE（條件粘度）以相對蒸餾水的粘性的大小表示。我國采用恩氏粘度液壓油的主要性質(zhì)液壓系統(tǒng)中液壓油對溫度的變化很敏感，當(dāng)溫度升高時，液壓油的粘度顯著降低，這一特性稱為液體的粘-溫特性。粘-溫特性常用粘-溫特性曲線和粘度指數(shù)Ⅵ來表示。3.粘度與壓力溫度的關(guān)系液壓油液的粘度對溫度的變化十分敏感。粘-溫特性：油的粘度對溫度變化的性質(zhì)粘度與溫度的關(guān)系液壓油的主要性質(zhì)

當(dāng)油液所受的壓力增加時，其分子間的距離就縮小，內(nèi)聚力增加，粘度也有所變大。但是這種影響在低壓（低于32MPa）時并不明顯，可以忽略不計。當(dāng)壓力大于50MPa或壓力變化較大時，粘度將急劇增大，這種影響不容忽視。粘度與壓力的關(guān)系液壓油的主要性質(zhì)當(dāng)壓力不大時，液體的可壓縮性很小，可認為是不可壓縮的。但實際工作中，油液里常常存在游離氣泡，在壓力變化很大的高壓系統(tǒng)中，液體的可壓縮性顯著提高，將嚴重影響系統(tǒng)的工作性能。因此，在液壓系統(tǒng)中應(yīng)使油液中的空氣含量減到最少。

定義液體受壓力作用而體積縮小的性質(zhì)。液壓油的主要性質(zhì)4.液體的可壓縮性液壓油還有其他一些物理化學(xué)性質(zhì)，如抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、抗乳化性、防銹性、潤滑性、導(dǎo)熱性、相容性等，它們對液壓系統(tǒng)工作性能都有重要的影響。不同品種的液壓油，這些性質(zhì)的指標(biāo)也不相同。液壓油的主要性質(zhì)液壓油的要求及選用1.對液壓油的性能要求在液壓傳動中,液壓油既是傳動介質(zhì)，又兼起潤滑作用，故其性能要求為:1)具有適宜的粘度和良好的粘溫特性。2)潤滑性能良好。3)熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性良好。4)防腐性、抗磨性和防銹性良好。5)質(zhì)量純凈，不含或含有極少量的雜質(zhì)、水分和水溶性酸堿等。6)抗乳化性良好(液壓油乳化會降低其潤滑性，使酸性增加、使用壽命縮短)。7)在高溫環(huán)境下具有較高的閃點，起防火作用；在低溫環(huán)境下具有較低的凝點。正確而合理地選用液壓油，對液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種工作環(huán)境、延長系統(tǒng)和元件的壽命、提高系統(tǒng)工作的可靠性等都有重要的影響。

首先根據(jù)系統(tǒng)要求選用合適粘度的油液，并在此基礎(chǔ)上考慮以下幾方面：(1)液壓系統(tǒng)的工作壓力：壓力較高，粘度應(yīng)較大。(2)液壓系統(tǒng)的環(huán)境溫度：溫度較高，粘度應(yīng)較大。(3)液壓系統(tǒng)的運動速度：系統(tǒng)工作壓力較高、環(huán)境溫度較高、工作部件運動速度較低時。應(yīng)選粘度較高的液壓油。(4)液壓泵對粘度很敏感，系統(tǒng)最大粘度取決于泵的自吸力，最小粘度主要考慮潤滑和泄漏。液壓油的要求及選用2.液壓油的選用常見潤滑油品種液壓油的要求及選用液壓泵用油黏度范圍及推薦用油表液壓油的要求及選用液壓油的污染與控制(1)殘留物污染。

液壓系統(tǒng)中各種元件的型砂、切屑、焊渣、磨料、灰塵等因使用前未沖洗干凈而流入液壓油。(2)侵入性污染。

外界灰塵、砂粒等進入油箱或落在外露的活塞桿等處帶人系統(tǒng)中對液壓油造成污染。(3)生成物污染。

液壓系統(tǒng)自身產(chǎn)生的污垢進入油液中。如金屬零件和密封件齒輪的磨損顆粒及油液因油溫升高氧化變質(zhì)而生成的膠狀物等對液壓油造成的污染。上述污垢將會劃傷液壓元件運動部位表面和密封件，堵塞節(jié)流孔、阻尼孔，卡住閥類元件，使液壓系統(tǒng)運行困難，降低液壓元件的使用壽命和工作性能，使系統(tǒng)最終喪失工作能力。為保證液壓系統(tǒng)高效、可靠地工作，不僅要正確選用液壓油，還要合理使用和維護好液壓油。椐統(tǒng)計，液壓系統(tǒng)故障的80%以上與液壓油的污染有關(guān)。因此，控制液壓油的污染非常重要。1.液壓油污染的原因液壓油的污染與控制2.油液污染的控制措施(1)防止或減少外界污染組裝前后必須嚴格清洗，油箱通大氣處要加空氣過濾器，通過過濾器向油箱輸油，及時更換不良密封件，維修拆卸元件要在無塵區(qū)進行。(2)及時濾除系統(tǒng)產(chǎn)生的雜質(zhì)在系統(tǒng)的有關(guān)部位設(shè)置適當(dāng)精度的過濾器，并定期清洗或更換濾芯。(3)定期檢查、更換液壓油對不同工作條件和環(huán)境溫度的液壓系統(tǒng)，嚴格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定期檢查油液品質(zhì)，及時更換液壓油。換油前，對整個液壓系統(tǒng)徹底清洗，防止變質(zhì)油的殘渣混入新油中加速油液變質(zhì)?？諝獾慕M成空氣的物理性質(zhì)成分N2O2ArCO2H2水蒸氣、氖、氦等體積分數(shù)78.0320.950.930.030.010.05空氣的基本狀態(tài)參數(shù)密度：單位體積內(nèi)所含氣體的質(zhì)量，ρ—kg/m3

質(zhì)量體積：單位質(zhì)量的氣體所占有的體積。

?=1/ρ

(m3/kg)

壓力：由于氣體分子熱運動而相互碰撞，在容器的單位面積上產(chǎn)生的統(tǒng)計平均值，用P表示。

1MPa=103kPa=106Pa絕對壓力：以絕對真空（P=0）為起點的壓力值，用PABS表示，PABS≥0。表壓力：高出當(dāng)?shù)卮髿鈮旱膲毫χ?。壓力表測出的壓力值即為表壓力，用P表示，必要時可標(biāo)為Pe。真空度：低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱膲毫χ怠Ｕ婵諌毫Γ航^對壓力與大氣壓力之差。數(shù)值上與真空度相同，但應(yīng)在其數(shù)值前加“－”。3.溫度熱力學(xué)溫度T攝氏溫度t

t=T-T0

(T0=273.15K)空氣的特性壓縮性：利于貯存，不利于平穩(wěn)運動和低速運動。黏性：流體抗拒流動的性質(zhì)。空氣的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和基本狀態(tài)標(biāo)態(tài)：t=20℃，相對濕度65%，P=0.1MPa，ρ=1.185

kg/m3。基本狀態(tài)：t=0℃，P=101.3kPa的干空氣，ρ=1.293

kg/m3。濕空氣濕空氣絕對濕度：每立方米空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量。