液压系统的工作介质

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压力增加，粘度增大 由上式可知，对于液压油，在中低压液压系统内， 压力变化很小，因而对黏度影响较小，可以忽略 不计；当压力较高（大于10MPa）或压力变化较 大时，则需要考虑压力对黏度的影响。
（三）黏度与温度的关系 黏度对温度的变化是十分敏感的，当温度升高时， 液体分子间的内聚力减小，黏度就随之降低，这一 特性称为黏温特性。 温度上升，粘度降低，造成泄漏、磨损增加、效率 降低等问题； 温度下降，粘度增加，造成流动困难及泵转动不易 等问题。 液压设备运转时油液温度超过60度，就必须加 装冷却器，因油温在60度以上，每超过10度，油的 劣化速度就会加倍 。 不同种类的液压油有不同的黏温特性。
（6）比热容和热传导率大，热膨胀系数小。 （7）流动点和凝固点低，闪点和燃点高。 （8）对人畜无害，价格低廉。 （9）可滤性好，即液压油液中的颗粒污染物容易通 过滤网过滤，以保证较高的清洁度。
• 2. 液压油的类型 • 液压油的品种很多，主要可分为三大类： 矿油型、合成型和乳化型液压油。 • 矿油型液压油是以机械油为原料，经精 炼后按需要加入适当添加剂而成的液压油。 这类液压油在液压系统中最常用，各项性 能都优于其他品种，润滑性能好，但抗燃 性较差。
• （3）根据液压系统的工作压力选用 • 通常，当工作压力较高时，宜采用黏度较高的液 压油，以免系统泄漏过多，效率过低；当工作压 力较低时，宜采用黏度较低的液压油，这样可以 减少压力损失，如表2-4所示。
• （4）根据液压系统的环境温度选用 • 矿物油的黏度由于温度的影响变化很大，为保证 在工作温度时有较适宜的黏度，还必须考虑周围 环境温度的影响。当周围温度高时，宜采用黏度 较高的液压油；当周围温度低时，宜采用黏度较 低的液压油，如表2-4所示。
（5）根据工作部件的运动速度选用 • 当液压系统中工作部件的运动速度很高时，液压 油液的流速也高，液压损失随着增大，而泄漏相 对减少，因此宜用黏度较低的液压油液；反之， 当液压系统中工作部件的运动速度较低时，每分 钟所需的液压油量很小，泄漏相对较大，对系统 的运动速度影响也较大，所以宜选用黏度较高的 液压油液。
F f A

du dy
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（2）黏度 液体黏性的大小用黏度来衡量。工程中黏度的表示方法 有以下几种： ①动力黏度 液体的动力黏度又称绝对黏度，它直接表示流体的黏性 即内摩擦力的大小，用符号“μ ”表示。 动力黏度μ 的物理意义上是：液体在单位速度梯度下流动 时，单位面积上产生的内摩擦力。即
完
1 V k P V 0
液体体积压缩系数k的倒数称为体积弹性模量K，即
1 V K p k V
K表示液体抗压能力的大小。一般情况下，可认为 液体油液是不可压缩的。
（二）黏度与压力的关系 液体所受的压力增加时，其分子间的距离将减 小，其内聚力增加，黏度也随之增大。液体的黏 度与压力的关系可表示为
2．黏性和黏度 （1）黏性 液体在外力作用下流动时，液体分子间互相吸引的 内聚力阻碍其分子之间相对运动，而在液体内部产 生一种内摩擦力的现象，称为液体的黏性。
只有流动时才会呈现粘性， 而静止的液体不呈现粘性
根据实际测定的数据所知，相邻两流体层间的内摩擦力Ff与流 体层的接触面积A及流体层的相对流速du成正比，而与此二流 体层间的距离dy成反比，即
一、液压油的特性 （一）液压油液的物理特性 1．密度和重度 单位体积液体的质量称为密度，通常用符号“ρ ”表示， 即 ρ = m/V （2-1） 单位体积液体的）重量称为重度，通常用符号“γ ”表示， 即 γ = G/V （2-2） 同一种液压油的密度和重度随压力和温度的变化而变化 压力 ρ γ 温度 ρ γ 在实际应用中，液压油的密度和重度可近似视为常数。
• 对于一般常用的液压油，当运动粘度不超 过76mm2/s，温度在30～150℃范围内时， 可用下述近似公式计算其温度为t℃的运动 粘度，即
vt v
50 n 50 t

二、液压油的类型、选择与使用
1. 对液压传动工作介质的要求 在液压传动系统中，液压油既是用来传递能量的 工作介质，还起着润滑运动部件和保护金属不被 锈蚀的作用，因此对其有较高的要求。具体要求 大致可概括如下： （1）适宜的黏度和良好的黏温性能 （2）良好的润滑性能。 （3）良好的化学稳定性。 （4）质地纯净、不含腐蚀性物质等杂质。 （5）抗泡沫性和抗乳化性好，对金属和密封件材料 具有良好的相容性。
例：200ml的蒸馏水在20℃时流过恩式黏度 计的时间为51s,200ml的某种液压油（密度 为900kg/ m3 )在50℃时流过恩式黏度计的 时间为229.5s.试求该液压油在50℃时的恩 式黏度、运动黏度和动力粘度。
3．可压缩性 液体因所受压力增大而发生体积缩小的性质称为 液体的可压缩性，用体积压缩系数k表示。其物理 意义是单位压力变化下的液体体积相对变化量，
项目二 液压传动流体力学基础
课题一 液压系统的工作介质
液压油的用途 （1） 传递运动与动力：将泵的机械能转换成液体的压力能 并传至各处，由于油本身具有粘度，在传递过程中会产生 一定的动力损失。 （ 2 ） 润滑 ：液压元件内各移动部位，都可受到液压油充分 润滑，从而减低元件摩擦及损耗。 （3）密封：油本身的粘性对细小的间隙有密封的作用。 （4）冷却：系统损失的能量会变成热，被油带出。 （5）防锈
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③相对黏度 相对黏度又称条件黏度。它是以相对于蒸馏水的 黏性的大小来表示某种液体的黏度，并采用特定 的黏度计在规定的条件下测得。 常用的有：恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度 中国、俄罗斯及德国采用。 美国、英国采用赛氏和雷氏
恩式黏度：温度为t℃的200ml的被测液体 从恩式黏度计中流出所需的时间t1与同体积 下20℃的蒸馏水从该恩式黏度计中流出的 时间t2的比值。用符号º Et表示。 º Et=t1/t2
du dyபைடு நூலகம்
单位是Pa.s,
②运动黏度 液体的运动黏度是其绝对黏度μ与密度ρ的比 值，用符号“v”表示。即
单位为m2/s, 20号机械油表示这种 6 mm2/s( 液压油的平均 —— 黏 1 m2/s = 104 cm2/s(斯，St)= 10 厘斯， cSt) 度在——℃为——？ 我国液压油的牌号：40℃的运动粘度的平均值 (厘斯)表示
• 3．液压油的选择和使用
• （1）根据工作机械的不同要求选用 • 精密机械与一般机械对黏度要求不同。为了避 免温度升高而引起机件变形，影响工作精度，精 密机械宜采用较低黏度的液压油。例如机床的液 压伺服系统，为保证伺服机构动作灵敏性，宜采 用黏度较低的液压油。
• （2）根据液压泵的类型选用 • 液压泵的类型较多，如齿轮泵、叶片泵、柱塞泵 等，它是液压系统的重要元件，在系统中它的运 动速度、压力和温度都较高，工作时间又长，因 而对黏度要求较严格，所以选择黏度时应先考虑 到液压泵的类型。在一般情况下，可将液压泵要 求液压油的黏度作为选择液压油的基准，如表2-3 所示。