液压传动所用的工作介质为液压油或其他合成液体.1doc
《液压传动》液压工作介质
第三节 液压工作介质的类型
液压传动的工作介质(液压液)可分为两大类和四种基本类型， 即矿物(石)油基液压液和难燃液压液（包括乳化液、合成液和纯 水）。 一、矿物(石)油基液压液(Petroleum Hydraulic Oil) 液压油是以石油的精炼物为基础，加入各种添加剂 (Additive) 调制而成的。在 ISO 分类中，产品符号为 HH 、 HM 、 HL、HR、HG、HV型油液为矿物石油型液压油。现简介如下：
油液粘度随温度升高(降低)而变小(大)的特性称粘温特性， 可用粘度－温度曲线表示。部分液压介质的粘度－温度特性 曲线如图2-2所示。
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4．粘压特性 (Viscosity-pressure characteristics)
粘度随压力的升高(降低)而增大(减小)的特性称粘压特性。 部分液压介质的粘压特性曲线见图2-3。 一般而言，对中低压传动系统，温度和压力对粘度的影 响可不计。但对于高压系统，尤其润滑问题，必须考虑压力 温度，甚至混入的气体对粘度的影响。
油液还应具有良好的水解稳定性－抵抗与水起化学反应的能力。
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7. 操作特性(Operating character) 操作特性是指油液的毒性、气味、颜色和贮存特性。 对以油液为工作介质的液压系统，一般有如下要求： 适当的粘度和良好的粘温特性。 良好的相容性。 良好的抗磨性 良好的抗氧化性能 良好的流动性和抗燃性 良好的抗乳化性能 清洁性能好 良好的使用特性
直接测量动力粘度很不方便，在工程上采用简单的方法，即测量液体的 相对粘度(又称条件粘度)。它采用规定的粘度计，在规定的条件下测量液体 的粘度。根据测量方法和条件不同。 相对粘度有多种：中国和一些欧洲国家采用恩氏粘度(°E)，英国采用 商用雷氏粘度（°R），美国采用国际赛氏粘度（SSV）。
液压传动的工作介质
液压油的主要性质
二、液压传动介质的选用 选用液压传动介质的种类要考虑设备的性能、使用环境等 综合因素。例如，一般机械可采用普通液压油；设备在高 温环境下，就应选用抗燃性能好的介质；在高压、高速的 工程机械上，可选用抗磨液压油；当要求低温时流动性好， 则可用加了降凝剂的低凝液压油。液压油黏度的选用应充 分考虑环境温度、工作压力、运动速度等要求。例如：温 度高时可以选用高黏度油，温度低时可用低黏度油；压力 越高，选用的黏度越高；执行元件的速度越高，选用的黏 度越低。
三、工作介质的污染和控制
• • • • • • 一、正确使用和防止液压油的污染； 二、控制油液的污染常用的措施； 减少外来的污染； 滤除系统产生的杂质；（设置过滤器。） 控制液压油液的工作温度；（控制油温。） 定期检查更换液压油液；（定期抽检用对液压系统的工作状态影响很大。
• 一、黏性 • 1定义：液体分子之间存在内聚力，液体在外力作用下流动时， 液体分子之间的相对运动导致内摩擦力的产生，液体流动时具 有内摩擦力的性质称为黏性。 • 2特点： 静止液体丌呈现黏性。 在流动截面上各点的流速丌同。 3作用： 阻滞流体内部的相互滑动； 4黏度： 以40度时运动黏度的中心值来划分的 例：N32=32mm²/s 5影响因素： 温度：温度升高→黏度下降 压力：压力增大→分子间距减小→内摩擦力增大→黏度增加 二、可压缩性 定义：液体受到压力后容积发生变化的性质称为液体的可压缩 性。
工作介质是液压系统丌可缺少的组成部分主要的作用是完成能量的转换和传递除此之外还有散热减少摩擦和磨损沉淀和分离丌可溶污物的作用
2.1液压传动的工作介质
要求：了解液压系统中工作介质的主要性质极其 选用和污染控制。
14G电维5班 杜珂
一、工作介质的分类
液压传动基础知识
液体的可压缩性一般用体积弹性模量K来表示 K
温度增加时，K值减小，在正常工作范围内，有5%~25%的变化；
整理课件
压力增大时，K值增大，当p≥3MPa时，K基本上不再增大；
当工作介质中混有气泡时，K值将大大减小。
《液压与气压传动》
一、液压传动工作介质的性质
3、粘性
粘度与温度、压力的关系：
温度升高，粘度下降。变化率的大小直接影响液压传动 工作介质的使用。粘度对温度的变化十分敏感。 压力增大，粘度增大，在整一理课般件 液压系统使用的压力范围 内，增大的数值很小，可忽略不计。
《液压与气压传动》
一、液压传动工作介质的性质
4、其它性质 液压传动介质还有其它一些性质，如：
可认为是常值
压力提高，密度稍有增加。
我国采用20℃时的密度作为油液的标准密度，以ρ20表示。
《液压与气压传动》
一、液压传动工作介质的性质
2、可压缩性 压力为p0、体积为V0的液体，如压力增大△p时，体积减小 △V，则体积的可压缩性可用体积压缩系数来表示
1 V
p V0
即单位压力变化下的体积相对变化量
稳定性（热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、剪切稳定性
等）
抗泡沫性 抗乳化性 防锈性 润滑性 相容性（对所接触的金属整、理密课件封材料、涂料等的作用程度）
《液压与气压传动》
二、对液压传动工作介质的要求
不同的工作机械、不同的使用情况对工作介质的要求有很大不同。 液压传动工作介质应具备如下性能： ➢合适的粘度，ν40=（15-68）×10-6m2/s，较好的粘温特性 ➢润滑性能好 ➢质地纯净，杂质少 ➢对金属和密封件有良好的相容性 ➢对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性 ➢抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好 ➢体积膨胀系数小，比热容大 整理课件 ➢流动点和凝固点低，闪点和燃点高 ➢对人体无害，成本低
【论文】液压与气压传动特点、应用及发展前景(福建农林大学
题目：液压与气压传动的特点、应用及发展趋势【摘要】：本论文是我们经过查找了好多材料之后写的，本文介绍了液压控制技术的概况及发展现状，液压控制技术的特点及应用，论述了液压控制技术当前的发展动向，提出了液压控制技术的不足及改进方法，最后对液压控制技术在今后的发展做了展望。
【前言】社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等是液压气动技术发展的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争能否取胜的关键。
由于液压技术广泛应用了多种技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。
尽管如此，走向二十一世纪的液压技术应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。
总的来说，液压和气动传动技术还是有很大的研究价值和发展空间的。
一、液压传动、气压传动的概况和发展现状A.液压传动技术的发展概况液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式，是控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。
因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。
液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。
液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。
液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。
现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。
如发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动技术。
近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。
液压传动基础知识—液压传动的工作介质
2.1 液压传动的工作介质
三、液压油的污染与控制
➢ 液压油使用一段时间后会受到污染，常使阀内的阀芯卡死，并 使油封加速磨耗及液压缸内壁磨损。造成液压油污染的原因有 以下三个方面：
01 污染 1）外部浸入的污物 2）外部生成的不纯物
02 恶化
液压油的恶化速度与含水量、气泡、压力、油温、金属粉末等 有关，其中以温度影响最大，故液压设备运转时，须特别注意油温 之变化。
01 温度
温度上升，粘度降低，造成泄漏、磨损增加、效率降低
1
等问题；温度下降，粘度增加，造成流动困难及泵转动不易
等问题。
02 压力
当液体所受的压力增加时，其分子间的距离将减小，于是
1
内摩擦力将增加，即粘度也将随之增大。在中、低压液压系统 中由于压力变化很小，因而通常压力对粘度的影响忽略不计。
2.1 液压传动的工作介质
2.1 液压传动的工作介质
第2章 液压传动基础知识 1 液压传动的工作介质
教学 内容
2 液压传动的主要参数 3 液体流动时的能量 4 液体流经小孔和间隙时的流量 5 液压冲击和空穴现象
2.1 液压传动的工作介质
➢ 液压系统中完全靠液压油把能量从液压泵经管路、控制阀传递 到执行元件，根据统计，许多液压设备的故障，皆起因于液压 油的使用不当，故应对液压油要有充分的了解。
01
液压油的用途：
传递运动与动力；润滑；密封；冷却
液压油的种类：
02
石油基液压油、难燃型液压液、高
水基液和水介质等
2.1 液压传动的工作介质
一、液压油的主要性质
01 1、粘性
02 2、可压缩性
1、粘性
粘性 液体分子之间存在内聚力，液体在外力作用下流动时，液体分子 间的相对运动导致内摩擦力的产生，液体流动时具有内摩擦力的性质 被称为粘性。
03631液压与气压传动
03631液压与气压传动---书本流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制传动。
它包括液压传动、液力传动和气压传动。
液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。
液压传动主要是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来传递能量液力传动主要是利用液体的动能来传递能量简单机床液压传动系统的工作过程，就是液压传动系统传动工作原理的真实写照。
下面以机床液压传动系统和液压千斤顶为例来说明液压传动的工作原理液压千斤顶的工作原理1-杠杆手柄2-小缸体3-小活塞4、7-单向阀5-吸油管6、10-管道8-大活塞9-大缸体11-截止阀12-通大气式油箱如图1.2-1所示，大缸体9和大活塞8组成举升液压缸。
杠杆手柄1、小缸体2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵工作原理：（1）如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部真空，这是单向阀4打开，通过吸油管5从油箱12中吸油；（2）用力压下手柄，小活塞下移，小缸体下腔的压力升高，单向阀4关闭，单向阀7打开，小缸体下腔的油液经管道6输入大缸体9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。
（3）再次提起手柄吸油时，举升缸的下腔的压力油将力图倒流入手动泵内，但此时单向阀7自动关闭，使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落。
不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸的下腔，使重物逐渐地升起。
（4）如果打开截止阀11，举升缸的下腔的油液通过管道10、截止阀11流回油箱，大活塞在重物和自重作用下向下移动，回到原始位置。
对液压传动工作过程的分析结论：» 力的传递遵循帕斯卡原理» 运动的传递遵照容积变化相等的原则» 压力和流量是液压传动中的两个最基本的参数» 液压传动系统的工作压力取决于负载；液压缸的运动速度取决于流量» 传动必须在密封容器内进行，而且容积要发生变化» 传动过程中必须经过两次能量转换磨床工作台工作原理1-油箱2-过滤器3、12、14-回油管4-液压泵5-弹簧6-钢球7-溢流阀8-压力支管9-开停阀10-压力管11-开停手柄13-节流阀15-换向阀16-换向阀手柄17-活塞18-液压缸19-工作台工作原理：（1）如图1.2-2，液压泵4在电动机（图中未画出）的带动下旋转，油液由油箱1经过滤器2被吸入液压泵，又液压泵输入的压力油通过手动换向阀11，节流阀13、换向阀15进入液压缸18的左腔，推动活塞17和工作台19向右移动，液压缸18右腔的油液经换向阀15排回油箱。
《液压与气压传动》第一章 液压传动基本知识
6.31 7.31 E 106 m2/s E
5）粘度的特性 ① 温度↑→粘度↓, 较明显, 如图1-3（下一页）。 ② 压力↑→粘度↑, 不明显
温度↑→粘度↓ 4. 其它性质 略，具体参阅教材P10。
二、对液压油液的要求
1) 合适的粘度,ν40=(15～68)×10-6 m2/s，较好的粘温特性 2) 润滑性好； 3) 质地纯净，杂质少； 4) 对金属和密封件有良好的相容性； 5) 对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性； 6) 抗泡末性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好； 7) 体积膨胀系数小，比热容大； 8) 流动点和凝固点低，闪点和燃点高； 9) 对人体无害，成本低。
恩氏粘度的定义： 是用恩氏粘度计测定。将200mL温度为t℃的被测液体 装入粘度计的容器内，使之由其下部直径为2.8mm的小 孔中流出, 测出液体流尽所需的时间t1(s)。再测出200mL 温度为20℃的蒸馏水在同一粘度计中流尽所需的时间t2 (s)。这两个时间的比值即为被测液体在t℃下的恩氏粘 度，Et t1 t2 ，一般以20℃、50℃和100℃作为测定粘 E20 E50 E 度的标准温度，分别记为 、 和 100 。 恩氏粘度与运动粘度的换算关系为
（1-4）
μ——粘性系数。 粘性动画
若以τ表示单位面积上的内摩擦力，则有
du dy
（1-5）
上式便称为牛顿内摩擦定律。 2）动力粘度μ 用牛顿内摩擦定律中的粘性系数μ 表示的粘度称为动 力粘度，又称绝对粘度。
物理意义：指在单位速度梯度下流动时单位面积上产生 的内摩擦力的大小。 du
N s 法定计量单位： Pa· 1Pa s 1 2 s m
2.静压力基本方程的物理意义 图1-5 1) 取A 点列写静压力基本方程， p po gh po g z0 z
液压系统工作介质的分类
液压系统工作介质的分类液压系统工作介质的分类液压系统是利用液体传递动力的一种机械传动系统。
因此，在液压系统中，工作介质扮演着至关重要的角色。
工作介质的选择和质量将直接影响液压系统的性能和可靠性。
在液压系统中，根据工作介质的性质和用途，可以将工作介质分为多种类型。
下面，我们将详细介绍这些类型。
液压油液压油是液压系统中最常见的一种工作介质。
液压油是一种以矿物油、合成油或其它高分子化合物为基础的液体，它具有以下特点：粘度适宜、氧化稳定性好、含气性小、泡沫性能好、不会腐蚀系统、对密封件没有不良影响等。
因此，液压油被广泛应用于各种液压系统中，包括机床、冶金设备、建筑机械、船舶设备、航空航天设备、矿井设备等。
液压水除了液压油，液压系统也可以使用液压水作为工作介质。
液压水是一种以纯净水为基础的液体，它具有以下特征：压力强、韧性好、流动性好、耐蚀性强、温度稳定并且非常环保。
因此，液压水被广泛应用于高温、高压和高危险场合，例如钢铁冶金、核工业、火山地震等。
液态氮液态氮也是液压系统中常用的一种工作介质。
液态氮是一种冷却介质，在现代液压系统中广泛应用。
液态氮的优点是可以在极低的温度下使用，并且对环境不产生污染。
由于液态氮低温、低压、密度小，因此需要采取一些特殊的措施和设备来确保液态氮在液压系统中的安全性和可靠性。
液体金属液体金属是一种新型的液态介质，具有优异的热传导性、电导性和流动性。
液体金属可以在高温、高压、高粘度等恶劣环境下工作，因此被广泛应用于导电电缆、夹具工业、模具工业等领域。
由于液态金属具有导电性和磁性，因此在应用时需要特别注意安全性问题。
其他液体除了上述几种工作介质之外，液压系统中还有其他液体，例如：甘油、乳化液、酒精和其它有机溶剂等。
这些液体的使用与工作条件、材料、密封件和系统设计密切相关，需要注意液体的稳定性、使用寿命以及状态的变化等问题。
总之，在使用液压系统时，要合理选择和正确使用工作介质，确保液压系统的性能和可靠性。
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液压传动的工作原理：以油液为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部压力传递动力。
液压传动所用的工作介质为液压油或其他合成液体。
气压传动所用的工作介质为空气。
在液压和气压传动中，工作压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。
活塞的运动的速度取决于进入液压缸的流量，而与流体压力大小无关。
液压与气压传动系统主要由几个部分组成：1、能源装置（把机械能转换成流体的压力能的装置）2、执行装置（把流体的压力能转换成机械能的装置）3、控制调节装置4、辅助装置5、传动介质
矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的提高而稍有增加。
液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。
可压缩性：液体受压力作用而发生体积减小的特性。
液体的粘度随液体的压力和温度而变。
（压力增大时，粘度增大。
温度升高，粘度下降。
）
（液压油）工作介质的选用原则：1、液压系统的工作条件2、液压系统的工作环境3、综合经济分析
液体静止：指的是液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性而言，至于盛装液体的容器，
不论它是静止的或是匀速、匀加速运动都没有关系。
压力的表示方法有两种，一种是以绝对真空作为基准所表示的压力，称为绝对压力。
另一种是以大气压力作为基准所表示的压力，称为相对压力。
大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，故相对压力也称表压力。
真空度：液体中某点处的绝对压力小于大气压，这时在这个点上的绝对压力比大气压小的那部分数值
在密封容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到各点静压传递原理或称帕斯卡原理。
把既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。
单位时间内通过某通流截面的液体的体积称为流量。
在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象，称为空穴现象。
在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。
液压动力元件是把原动机输入的机械能转变成液压能输出的装置。
液压泵的工作原理：液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的。
液压泵的特点：1、具有若干个密封且又可以周期性变化的空间2、油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力3、具有相应的配流机构
液压泵按其在单位时间内所能输出的油液的体积是否可调节而分定量泵和变量泵；按结构形式可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。
液压泵的排量：液压泵没转一周，密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积。
齿轮泵按结构不同可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。
根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同，叶片泵分为单作用叶片泵和双作用叶片泵。
柱塞泵的工作原理：是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵。
柱塞泵的优点和场合：第一，构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压下工作仍有较高的容积效率；第二，只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实现变量；第三，柱塞泵主要零件均受压应力，材料强度性能可得以充分利用。
由于柱塞泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便，故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合。
柱塞泵按柱塞的排列和运动方向不同，可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。
选择液压泵的原则是：根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求，首先确定液压泵的类型，然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号。
液压执行元件是把通过回路输入的液压能转变为机械能输出的装置。
（液压执行元件有液压缸和液压马达）液压缸按其结构形式可分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。
差动连接方式被广泛用于组合机床的液压动力滑台和其他机械设备的快速运动中。
柱塞式液压缸特别适用在行程较长的场合。
伸缩缸被广泛用于起重运输车辆上。
低压齿轮泵——低压系统或辅助装置
叶片泵——中压系统
柱塞泵——高压系统
液压控制元件按其用途可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。
方向控制阀的功用：主要用来通断油路或改变油液流动的方向，从而控制液压执行元件的起动或停止，改变其运动方向。
它主要有单向阀和换向阀。
压力控制阀按功用不同分可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器。
流量控制阀分类有节流阀和调速阀。
单向阀的功用：是控制油液的单向流动。
（单向阀分为普通单向阀和液控单向阀）
换向阀的功用：是利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油流的方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的起动、停止或变换运动方向。
电液换向阀用于较小的电磁铁就能控制较大的液流。
压力阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作的。
溢流阀的功用：是对液压系统定压或进行安全保护。
溢流阀按其结构形式和基本动作方式可分为直动式和先导式两种。
直动式溢流阀应用场合用于低压小流量。
减压阀是使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力）的一种压力控制阀。
顺序阀是用来控制液压系统中各执行元件动作的先后顺序。
压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件。
流量控制阀就是依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类。
普通节流阀只适用于工作负载变化不大和速度稳定性要求不高的场合。
节流阀的压力补偿有两种方式：一种是将定差减压阀与节流阀串联起来，组合而成调速阀：另一种是将稳压溢流阀与节流阀并联起来，组织成溢流节流阀。
调速阀应用场合常用于执行元件负载变化较大，运动速度稳定性较高的液压系统。
液压辅助元件包括过滤器、蓄能器、油箱、管路和管接头以及密封装置等。
根据流速确定管径是常用的简便方法。
油箱的功用：是储存油液，此外还起着散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、沉淀油中的污物等作用。
（总体式和分离式）
过滤器按过滤的方式可分为表面型、深度型和中间型过滤器。
选用不同类型的过滤器及其型号：根据所设计的液压系统的技术要求，按过滤精度、通油能力、工作压力、油液的粘度和工作温度等。
密封装置：密封按其工作原理来分可分为非接触式密封和接触式密封。
蓄能器的功用：1、作辅助动力源2、保压和补充泄漏3、缓和冲击，吸收压力脉动
液压基本回路：按其在系统中的功能一般可分为三类：压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路。
速度控制回路分为调速回路、快速回路、速度换接回路。
节流调速回路：根据流量阀在回路中的位置不同，分为进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速。
增压回路应用场合用于提高系统中局部油路中的压力，使局部压力高于系统压力。
蓄能器的快速的快速运动回路用于较小的流量泵获得较高的运动速度。
双泵供油回路用于快慢速差值较大的组合机床和注塑机设备。