第九章液壓系統用油第九章液壓系統用油1自卸汽車、汽車起重機等各種專用車輛的液壓系統，使用液壓油作為工作介質。這類液壓系統中，油液的流速不大，但工作壓力較高，故稱靜壓傳動。靜壓傳動裝置主要由動力機構、控制機構、執行機構、輔助裝置、工作介質等部分組成。自卸汽車、汽車起重機等各種專用車輛的液壓系統，使用液壓油作為2液壓油(hydraulicfluid)：是一種潤滑油，用作液壓傳動系統中的工作介質。此外，還具有潤滑、冷卻和防銹作用。通常由深度精制的石油潤滑油基礎油或合成潤滑油（見合成潤滑油脂）加入抗磨和抗氧劑等石油產品添加劑調制而成。廣泛用于機床、礦山工程機械、農業機械、鑄鍛機械、交通運輸機械、航空、航天等方面。液壓油是液體靜力系統中最重要的要素，在液壓系統設計、完成和試車中必須像對待機器元件那樣給予重視。液壓油也是位于發動機潤滑油之后的第二個最重要的潤滑油劑類型，約占潤滑劑總耗量的15％液壓油(hydraulicfluid)：是一種潤滑油，用3目前，液壓傳動技術已經成為我們日常生活的一部分。我們很難找到不用液壓系統進行操作的機器和飛行器。液壓元件制造廠商向幾乎所有工業部門提供液壓系統，其中包括農用和建筑機械部門、輸送機技術部門、食品和包裝工業、木材加工和工具機工業、造船、采礦和鋼鐵工業、航空和航天工業、醫藥工業、環境技術工業和化學品工業等。目前，液壓傳動技術已經成為我們日常生活的一部分。我們很難找到4液壓傳動是用液體作傳動介質，利用液體的壓力能或動能來傳遞能量。通常將利用液體壓力能的液壓系統所使用的液壓介質稱作液壓油；利用液體動能的液力傳動系統（如變矩器）使用的介質稱為液壓傳動液。液壓傳動是利用連通管路來進行工作，并依靠液壓系統中容積的變化來傳遞運動的。液壓傳動是用液體作傳動介質，利用液體的壓力能或動能來傳遞能量5汽車提升橋挖掘機的液壓系統汽車提升橋挖掘機的液壓系統6各液壓泵最大泵油粘度課件7液力助力轉向系汽車起動機液力助力轉向系汽車起動機8長安微型車汽車減震器長安微型車汽車減震器9第一節液壓油的使用性能要求液壓系統的組成（需求設備）1、動力裝置:它是供給液壓系統壓力油，把機械能轉換成液壓能的裝置。最常見的是液壓泵。第一節液壓油的使用性能要求液壓系統的組成（需求設備）10液壓泵的分類按液壓系統中常用的泵結構分為：齒輪泵、葉片泵和柱塞泵3種。齒輪泵：體積較小，結構較簡單，對油的清潔度要求不嚴，價格較便宜；但泵軸受不平衡力，磨損嚴重，泄漏較大。

葉片泵：分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種泵流量均勻、運轉平穩、噪音小、作壓力和容積效率比齒輪泵高、結構比齒輪泵復雜。

柱塞泵：容積效率高、泄漏小、可在高壓下工作、大多用於大功率液壓系統；但結構復雜，材料和加工精度要求高、價格貴、對油的清潔度要求高液壓泵的分類按液壓系統中常用的泵結構分為：齒輪泵、葉片112、執行裝置：它是把液壓能轉換成機械能的裝置。其形式有作直線運動的液壓缸，有作回轉運動的液壓馬達，它們又稱為液壓系統的執行元件。2、執行裝置：它是把液壓能轉換成機械能的裝置。其形式有作直線123、控制調節裝置：它是對系統中的壓力、流量或流動方向進行控制或調節的裝置。如溢流閥、節流閥、換向閥、截止閥等。3、控制調節裝置：它是對系統中的壓力、流量或流動方向進行控制134、輔助裝置：例如油箱，濾油器，油管等。它們對保證系統正常工作是必不可少的。

5、工作介質：傳遞能量的流體，即液壓油等。各液壓泵最大泵油粘度課件14

液壓系統用油汽車應用到國民經濟的各個領域，而且專用性越來越明顯。液壓系統在專用汽車上的應用廣泛。液壓系統工作的可靠性和使用壽命，取決于液壓油的性能和正確使用。液壓系統用油汽車應用到國民經濟的各個領域，而且專15對液壓油有兩個基本工作性能要求：工作中的不可壓縮性和良好的流動性。其中涉及到空氣釋放性、氣泡性、粘溫性和抗剪切能力對液壓油有兩個基本工作性能要求：16一、保持液壓油的不可壓縮性壓縮性是指液壓油均勻受壓時其體積減小的性能。液壓傳動是依靠液壓系統中容積變化來傳遞的，因此，液壓油受壓時其體積變化應盡可能小，才能滿足使用要求。可壓縮性大，會使容積變化大，導致運動不穩定、不均勻而產生撞擊，破壞液壓元件。盡量防止空氣混入液壓系統，同時要在液壓系統中加入抗泡劑。空氣釋放值：用在50℃時的每分鐘釋放值不大于某值來表示一、保持液壓油的不可壓縮性壓縮性是指液壓油均勻受壓時其體積減17二、液壓油的流動性液壓油的流動性與油液的傾點、粘度和粘溫性等指標有關，應能適應液壓泵預計的最低操作溫度。傾點過高，低溫粘度過大。冬季將使野外工作的液壓泵不能正常吸油，造成磨損甚至不能運轉溫度變化范圍較寬的液壓系統，其液壓油須具有良好的粘溫性，否則溫度降低，粘度增加太大，摩擦損失增加，泵送的速度變慢，從而影響能量的傳遞效果。在寬溫度范圍使用的液壓油應加入粘度指數改進劑二、液壓油的流動性液壓油的流動性與油液的傾點、粘度和粘溫性等18三、良好的剪切穩定性改善液壓油的粘溫性，加入的粘度指數改進劑多是高分子聚合物，在切應力作用下，分子斷裂，將使粘度下降，粘溫性變差。工作時，如泵的轉動和閥門間隙中的小孔，都會產生剪切作用，因此，加有粘度指數改進劑的液壓油，應具備良好的剪切穩定性，通過規定的剪切試驗，測其粘度損失，常用某一溫度下粘度下降的百分數來表示。三、良好的剪切穩定性改善液壓油的粘溫性，加入的粘度指數改進劑19四、良好的抗磨性液壓泵發展趨向高壓、高速、高流量。要求液壓油具有一定的極壓抗磨性。抗磨型的液壓油，通過各種抗磨性試驗，如FZG(或CL--100)齒輪機試驗(SH／T0396)葉片系試驗(SH／T0397)和長期磨損試驗(SH／T0198)等。四、良好的抗磨性液壓泵發展趨向高壓、高速、高流量。要20五、良好的氧化安定性液壓油氧化后生成的膠質和沉積物會影響液壓系統的正常工作，特別是系統的穩定性及控制機構的精度和準確性；同時生成的酸性氧化物會使設備受到腐蝕，液壓油要求具有：良好的氧化安定性。辦法是對液壓油的基礎油進行深度精制，并加入抗氧劑。良好的防腐性、防銹性、抗乳化性和橡膠密封材料的適應性。在有熱源條件下工作的有難燃性的要求。五、良好的氧化安定性液壓油氧化后生成的膠質和沉積物會影響液壓21第二節液壓油的使用性能評定從工程技術的觀點來看，分子間的間隙極其微小，完全可以把液體看作是由無限多個微小質點所組成的連續介質，把液體的狀態參數(密度、速度和壓力等)看作是空間坐標內的連續函數。第二節液壓油的使用性能評定從工程技術的觀點來看，分子間的22一、密度和重度液體中某點處微小質量Δm與其體積ΔV之比的極限值，稱為該點的密度。液體中某點處微小重力ΔFG與其體積ΔV之比的極限值，稱為該點液體的重度。重力加速度g的值在SI制中常取9．81m/s2液體的密度和重度隨壓力和溫度而變化，—般情況下，視為常數，ρ取900kg／m3，一、密度和重度液體中某點處微小質量Δm與其體積ΔV之23第二節液壓油的使用性能評定

1、密度ρ和重度

ρ=m/V[kg/m3]

γ=一般礦物油的密度為850～950kg/m3密度表示單位體積物質的質量；重度則表示單位物質體積的重量。第二節液壓油的使用性能評定1、密度ρ和重度242·液體的可壓縮性當液體受壓力作用二體積減小的特性稱為液體的可壓縮性。體積壓縮系數β=體積彈性模量K=1/β式中：Δp-壓力的增量，V0-壓縮前液體體積，ΔV-體積的增量。由于ΔV是負值（體積減小），在式子右邊增加一個負號以保證k為正數。另外，工程上常用液體體積彈性模量K來表示其可壓縮性，取K=1/k。

2·液體的可壓縮性當液體受壓力作用二體積減小的特性稱25二、液體的可壓縮性液體受壓時，密度增加，體積縮小。這種性質就叫做液體的可壓縮性。液壓油在35MPa以下的壓力范圍，每升高7MPa，體積僅縮小0.5％，一般情況忽略不計。研究液壓傳動的動特性，計算液流沖擊力、抗振穩定性、工作的過渡過程以及遠距離操縱的液壓機構時，必須考慮它的壓縮性。二、液體的可壓縮性液體受壓時，密度增加，體積縮小。這種性質就26液體的可壓縮性液體的壓縮性是有害的。會產生液壓沖擊，引起劇烈的振動和噪聲等，液體的壓縮性有利的一面。例如液壓機中，利用油液的壓縮性儲存壓力能．實現停機保壓。液體的可壓縮性液體的壓縮性是有害的。273、流體的粘性

外力作用下流動(或有流動趨勢)時，分子間的內聚力要阻止分子相對運動而產生的一種內摩擦力，這種現象叫做液體的粘性。液體只有在流動(或有流動趨勢)時才會呈現出粘性，靜止液體是不呈現粘性的液體的粘性示意圖：3、流體的粘性外力作用下流動(或有流動趨勢)28三、粘度特性粘性：油液在流動時產生內摩擦的特性。油液在流動時，才有粘性，靜止液體不顯示粘性：粘性的大小可用粘度來衡量。粘度是選用液壓油的主要指標，它對油液流動的特性有很大影響。三、粘度特性粘性：油液在流動時產生內摩擦的特性。油液在流動時29粘度定義及其物理意義粘性使流動液體內部各處的速度不相等，以圖1-2為例，若兩平行平板間充滿液體，下平板不動，而上平板以速度向右平動。由于液體的粘性作用，緊靠下平板和上平板的液體層速度分別為零和。通過實驗測定得出，液體流動時相鄰液層間的內摩擦力Ft，與液層接觸面積Ａ、液層間的速度梯度成正比。粘度定義及其物理意義粘性使流動液體內部各處的速度不相等30上式中：為比例常數，稱為粘性系數或粘度。如以表示切應力，即單位面積上的內摩擦力，則這就是牛頓的液體內摩擦定律。式中：μ為衡量流體粘性的比例系數，稱為絕對粘度或動力粘度；du/dz表示流體層間速度差異的程度，稱為速度梯度。上式中：為比例常數，稱為粘性系數或粘度。如以表示切應力，即單31上式是液體內摩擦定律的數學表達式。當速度梯度變化時，μ為不變常數的流體稱為牛頓流體，μ為變數的流體稱為非牛頓流體。除高粘性或含有大量特種添加劑的液體外，一般的液壓用流體均可看作是牛頓流體。流體的粘度通常有三種不同的測試單位。上式是液體內摩擦定律的數學表達式。當速度梯度變化時，μ為不變32粘度的分類(1)動力（絕對）粘度μ。絕對粘度又稱動力粘度，它直接表示流體的粘性即內摩擦力的大小。動力粘度μ在物理意義上講，是當速度梯度為1時單位面積上的摩擦力動力粘度的國際(SI)計量單位為牛頓·秒/米2符號為N·s/m2，或為帕·秒，符號為Pa·s。粘度的分類(1)動力（絕對）粘度μ。33(2)運動粘度ν。運動粘度是絕對粘度μ與密度ρ的比值：ν=μ/ρ

式中：ν為液體的動力粘度，m2/s；ρ為液體的密度，kg/m3。運動粘度的SI單位為米2/秒，m2/s。還可用CGS制單位：斯(托克斯)斯的單位太大，應用不便，常用1%斯，即1厘斯來表示，符號為cSt，故：1cSt=10-2St=10-6m2/s

(2)運動粘度ν。34(3)恩氏粘度。相對粘度是以相對于蒸餾水的粘性的大小來表示該液體的粘性的。相對粘度又稱條件粘度。各國采用的相對粘度單位有所不同。有的用賽氏粘度，有的用雷氏粘度，我國采用恩氏粘度。(3)恩氏粘度。35

恩氏粘度測定方法：測定200cm3某一溫度的被測液體在自重作用下流過直徑2.8mm小孔所需的時間tA，然后測出同體積的蒸餾水在20℃時流過同一孔所需時間tB=50～52s，tA與tB的比值即為流體的恩氏粘度值。恩氏粘度用符號°E表示。被測液體溫度t℃時的恩氏粘度用符號°Et表示°Et=tA/tB

恩氏粘度測定方法：測定200cm3某一溫度的36

工業上一般以20℃、50℃和100℃作為測定恩氏粘度的標準溫度，并相應地以符號°E20、°E50和°E100來表示。利用下列的經驗公式，將恩氏粘度換算成運動粘度：

ν=7.31°E-6.31/°E×10-6

各液壓泵最大泵油粘度課件37粘度與壓力的關系

在一般情況下，壓力對粘度的影響比較小，在工程中當壓力低于5MPa時，粘度值的變化很小，可以不考慮。當液體所受的壓力加大時，分子之間的距離縮小，內聚力增大，其粘度也隨之增大。因此，在壓力很高以及壓力變化很大的情況下，粘度值的變化就不能忽視。粘度與壓力的關系在一般情況下，壓力對粘度的影38

在工程實際應用中，當液體壓力在低于50MPa的情況下，可用下式計算其粘度：

νp=ν0(1+αp)

式中：νp為壓力在p(Pa)時的運動粘度；ν0為絕對壓力為1個大氣壓時的運動粘度；p為壓力(Pa)；α為決定于油的粘度及油溫的系數，一般取α=(0.002～0.004)×10-5。在工程實際應用中，當液體壓力在低于50MPa的39粘度與溫度關系

液壓油粘度對溫度的變化是十分敏感的，當溫度升高時，其分子之間的內聚力減小，粘度就隨之降低。不同種類的液壓油，它的粘度隨溫度變化的規律也不同。我國常用粘溫圖表示油液粘度隨溫度變化的關系。對常用的液壓油，當運動粘度不超過76mm2，溫度在30～150℃范圍時，可用下述近似公式計算其溫度為t℃的運動粘度：νt=ν50(50/t)n式中：νt為溫度在t℃時油的運動粘度；ν50為溫度為50℃時油的運動粘度；n為粘溫指數。粘溫指數n隨油的粘度而變化。粘度與溫度關系液壓油粘度對溫度的變化是十分404、其他特性液壓油還有其他物理化學性質，如：抗燃性、抗氧化性、抗凝性、抗泡沫性、抗乳化性、防銹性、潤滑性、導熱性、穩定性以及相容性(主要指對密封材料、軟管等不侵蝕、不溶脹的性質)等，這些性質對液壓系統的工作性能有重要影響。對于不同品種的液壓油，這些性質的指標是不同的，具體應用時可查油類產品手冊。4、其他特性液壓油還有其他物理化學性質，如：41第三節液壓油的質量標準一、液壓油的分類L—HM22L:類別（潤滑劑相關產品）H:H組，液壓系統M：具有抗磨性，用于高負荷22：牌號，粘度等級具體的各個組別看教材197頁的表9-2第三節液壓油的質量標準一、液壓油的分類具體的各個組別看教42粘度等級是根據40℃運動粘度的中間點粘度劃分粘度等級，分為10、15、22、32、46、68、100、150二、液壓油質量標準具體的參見表9-4、表9-5粘度等級是根據40℃運動粘度的中間點粘度劃分粘度等級，分為143第四節液壓油的選擇和使用第四節液壓油的選擇和使用44一、液壓油的選擇1·根據液壓系統的工作環境和運轉工況選擇液壓油液壓設備在不同工作環境和運轉工況（壓力、溫度）下，可對照表選擇合適的液壓油品種。一、液壓油的選擇1·根據液壓系統的工作環境和運轉工況選擇液壓452·根據液壓泵的類型、壓力和工作溫度選擇液壓油液壓油的黏度應能保證液壓系統在可能遇到的低溫環境條件下工作靈敏可靠，并在高溫條件下保持較高的效率。應根據黏度要求選用液壓油的黏度牌號。如多數汽車制造廠推薦汽車轉向助力器使用HV或HS型低溫液壓油，最低氣溫在-10℃以上地區，可全年使用46號液壓油，最低氣溫在-20～-10℃以上，可全年使用32號油，最低氣溫在-35～-20℃以上，可全年使用22號油。一、液壓油的選擇2·根據液壓泵的類型、壓力和工作溫度選擇液壓油一、液壓油的選46液壓油的選擇汽車自卸機構和起重機液壓系統，由于間歇工作，油溫不高，選擇牌號時著重考慮其低溫性能，除冬季最低氣溫在-35℃以下的嚴寒地區，都可全年使用15號或22號油，最低氣溫高于-10℃，可全年使用32號油。工程機械液壓系統工作持續時間長，特別是一些高性能的進口工程機械，其液壓系統具有高壓、低速、大轉矩和大流量等特點，夏季工作溫度可達80℃以上，需選用黏度牌號較高的抗磨液壓油。液壓油的選擇汽車自卸機構和起重機液壓系統，由于間歇工作，油溫47液壓油的選擇（1）液壓件。液壓元件對所用液壓油都有一個最低的設置裝備鋪排要求，所以選擇液壓油時，應仔細觀察液壓件種類及其使用的材質、密封件和涂料或油漆等與液壓油的相容性，保證各移動副潤滑精采，使元件到達計劃壽命，滿足使用機能的要求。液壓油的選擇（1）液壓件。液壓元件對所用液壓油都有一個最低的48液壓泵是對液壓油的黏度和黏溫機能最敏感的元件之一，是以，常將體系中泵對液壓油的要求作為選擇液壓油的緊張依據（有伺服閥的體系除外）。齒輪泵長期工作的最低粘度要求為20mm2/s，葉片泵約為10mm2/s，柱塞泵為8mm2/s，粘度過低，泵磨損加劇，同時泄漏增加，效率降低；但粘度過大則造成啟動困難。各液壓泵最大泵油粘度，齒輪泵為2000mm2/s，柱塞泵為1000mm2/s，葉片泵為500-700mm2/s.液壓泵是對液壓油的黏度和黏溫機能最敏感的元件之一，是以，常將49（2）體系工況。要是對實行機構速率、體系壓力和機構運動準確度的要求越高，則對液壓油的耐磨和承載手段等的要求也越高。按照體系的溫度，持續運轉時刻和事項環境的衛生情形等，選油時須仔細選擇油的粘度、高溫機能和熱不變性，以淘汰油泥等的形成和沉積。（3）油箱的大小。油箱越小對油的抗氧化穩定性、極壓抗磨性、氣氛開釋性和過濾性等要求就越高。（2）體系工況。要是對實行機構速率、體系壓力和機構運動準確度50（4）環境溫度。針對在地下、水上、室內、室外、寒區、或是處于溫度強的冰冷區，以及臨近有無高溫熱源或明火等環境溫度特點，選用液壓油。若臨近無明火，溫度在60℃以下，承載較輕時，可選用平常液壓油，要是配置須在很低的溫度下啟動時，須選用低凝液壓油。（5）機構運行速率。機構速率高，油液流速就高，要求粘度低減少阻力；機構速率低，油液流速也低，要求粘度高，減少漏油量。（4）環境溫度。51（6）經濟性。要綜合思考液壓油的價值、使用壽命、以及液壓體系和維護、安適運行周期等情形，著眼于經濟效益好的品牌。（7）液壓油的末了確定。液壓油初階選定后，還須仔細核查其貨源、黏度、質量、使用特點、合用領域，以及對體系和元件原料的相容性，看各項指標是否能完全滿足使用要求。（6）經濟性。要綜合思考液壓油的價值、使用壽命、以及液壓體系52二、液壓油的應用二、液壓油的應用53L--HL液壓油主要用于對潤滑油無特殊要求，環境溫度在0oC以上的各類機床的軸承箱、齒輪箱、低壓循環系統或類似機械設備循環系統的潤滑。L--HM液壓油抗磨液壓油，可用于低、中、高壓液壓系統，也可用于中等負荷機械設備的潤滑部位，適應的環境溫度為-5--60oCL--HL液壓油主要用于對潤滑油無特殊要求，環境溫度在0o54HⅤ低溫液壓油主要用于寒區或溫度變化范圍較大和工作條件苛刻的工程機械、引進設備和車輛的中壓或高壓液壓系統。如數控機床、電纜井泵.以及船舶起重機、挖掘機、大型吊車等液壓系統。使用溫度在一30’C以上。

HⅤ低溫液壓油主要用于寒區或溫度變化范圍較大和工作條件苛刻的55L--HⅤ低溫液壓油主要用于寒區或溫度變化范圍較大和工作條件苛刻的工程機械、引進設備和車輛的中壓或高壓液壓系統。如數控機床、電纜井泵.以及船舶起重機、挖掘機、大型吊車等液壓系統。使用溫度在-30oC以上。

L--HⅤ低溫液壓油主要用于寒區或溫度變化范圍較大和工作條56L--HR液壓油是在環境溫度變化大的中低壓液壓系統中使用的液壓油。使油品具有較好的粘溫特性。該類油由于用量小至今尚未大力開發,在此不作詳細介紹。L--HS低溫液壓油主要用于嚴寒地區上述各種設備。使用溫度為-30oC以下。L--HR液壓油是在環境溫度變化大的中低壓液壓系統中使用的57L--HG液壓油原為普通液壓油中的32G和68G，曾用名為液壓導軌油，該產品是在HM液壓油基礎上添加油性劑或減磨劑構成的一類液壓油。該油不僅具有優良的防銹、抗氧、抗磨性能,而且具有優良的抗粘滑性。該產品主要適用于各種機床液壓和導軌合用的潤滑系統或機床導軌潤滑系統及機床液壓系統。在低速惰況下,防爬效果良好。目前的液壓一導軌油屬這一類產品。

L--HG液壓油原為普通液壓油中的32G和68G，曾用名為58

液壓油的選擇與使用幾種常用的液壓油液壓油的選擇與使用幾種常用的液壓油591）要特別注意保持液壓油的清潔，嚴防沙塵等固體污染物侵入，否則將顯著縮短液壓系統的壽命。2）應按液壓油的換油指標換油。為此，應對在用液壓油定期進行取樣化驗，正常使用條件下，每兩個月取樣一次；工作頻繁、環境惡劣時，每月取樣一次，不具備分析條件時，應按設備使用說明書的規定定期換油。在一般條件下，汽車和工程機械在高級維護時更換液壓油。三、液壓油使用注意事項1）要特別注意保持液壓油的清潔，嚴防沙塵等固體污染物侵入，否603）換油步驟：首先，更換液壓油箱中的液壓油，將油箱中的液壓油放掉，并拆卸總油管，嚴格清洗油箱及濾油器。可先用清潔的化學清洗劑清洗，待晾干后，取用新液壓油沖洗，在放出沖洗油后再加入新液壓油。然后啟動發動機，以低速運轉，使液壓泵開始動作，分別操縱各機構。靠新液壓油將系統各回路的舊油逐一排出。排出的舊油不得流入液壓油箱，直至總回油管有新油流出后停止液壓泵轉動。在各回路換油同時，應注意不斷向液壓油箱中補充新液壓油，以防液壓泵吸空。最后將總回油管與油箱連接，將各元件置于工作初始狀態，向油箱中補充新液壓油至規定液位。三、液壓油使用注意事項3）換油步驟：首先，更換液壓油箱中的液壓油，將油箱中的液壓油61必須注意不同品種、不同牌號的液壓油不得混用。新油在加入前和使用后，均應進行取樣化驗，以確保油液質量。各類裝卸機械和工程機械液壓油的選擇和使用，應按使用說明書的規定進行。三、液壓油使用注意事項必須注意不同品種、不同牌號的液壓油不得混用。新油在加入前和使62各液壓泵最大泵油粘度課件63第九章液壓系統用油第九章液壓系統用油64自卸汽車、汽車起重機等各種專用車輛的液壓系統，使用液壓油作為工作介質。這類液壓系統中，油液的流速不大，但工作壓力較高，故稱靜壓傳動。靜壓傳動裝置主要由動力機構、控制機構、執行機構、輔助裝置、工作介質等部分組成。自卸汽車、汽車起重機等各種專用車輛的液壓系統，使用液壓油作為65液壓油(hydraulicfluid)：是一種潤滑油，用作液壓傳動系統中的工作介質。此外，還具有潤滑、冷卻和防銹作用。通常由深度精制的石油潤滑油基礎油或合成潤滑油（見合成潤滑油脂）加入抗磨和抗氧劑等石油產品添加劑調制而成。廣泛用于機床、礦山工程機械、農業機械、鑄鍛機械、交通運輸機械、航空、航天等方面。液壓油是液體靜力系統中最重要的要素，在液壓系統設計、完成和試車中必須像對待機器元件那樣給予重視。液壓油也是位于發動機潤滑油之后的第二個最重要的潤滑油劑類型，約占潤滑劑總耗量的15％液壓油(hydraulicfluid)：是一種潤滑油，用66目前，液壓傳動技術已經成為我們日常生活的一部分。我們很難找到不用液壓系統進行操作的機器和飛行器。液壓元件制造廠商向幾乎所有工業部門提供液壓系統，其中包括農用和建筑機械部門、輸送機技術部門、食品和包裝工業、木材加工和工具機工業、造船、采礦和鋼鐵工業、航空和航天工業、醫藥工業、環境技術工業和化學品工業等。目前，液壓傳動技術已經成為我們日常生活的一部分。我們很難找到67液壓傳動是用液體作傳動介質，利用液體的壓力能或動能來傳遞能量。通常將利用液體壓力能的液壓系統所使用的液壓介質稱作液壓油；利用液體動能的液力傳動系統（如變矩器）使用的介質稱為液壓傳動液。液壓傳動是利用連通管路來進行工作，并依靠液壓系統中容積的變化來傳遞運動的。液壓傳動是用液體作傳動介質，利用液體的壓力能或動能來傳遞能量68汽車提升橋挖掘機的液壓系統汽車提升橋挖掘機的液壓系統69各液壓泵最大泵油粘度課件70液力助力轉向系汽車起動機液力助力轉向系汽車起動機71長安微型車汽車減震器長安微型車汽車減震器72第一節液壓油的使用性能要求液壓系統的組成（需求設備）1、動力裝置:它是供給液壓系統壓力油，把機械能轉換成液壓能的裝置。最常見的是液壓泵。第一節液壓油的使用性能要求液壓系統的組成（需求設備）73液壓泵的分類按液壓系統中常用的泵結構分為：齒輪泵、葉片泵和柱塞泵3種。齒輪泵：體積較小，結構較簡單，對油的清潔度要求不嚴，價格較便宜；但泵軸受不平衡力，磨損嚴重，泄漏較大。

葉片泵：分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種泵流量均勻、運轉平穩、噪音小、作壓力和容積效率比齒輪泵高、結構比齒輪泵復雜。

柱塞泵：容積效率高、泄漏小、可在高壓下工作、大多用於大功率液壓系統；但結構復雜，材料和加工精度要求高、價格貴、對油的清潔度要求高液壓泵的分類按液壓系統中常用的泵結構分為：齒輪泵、葉片742、執行裝置：它是把液壓能轉換成機械能的裝置。其形式有作直線運動的液壓缸，有作回轉運動的液壓馬達，它們又稱為液壓系統的執行元件。2、執行裝置：它是把液壓能轉換成機械能的裝置。其形式有作直線753、控制調節裝置：它是對系統中的壓力、流量或流動方向進行控制或調節的裝置。如溢流閥、節流閥、換向閥、截止閥等。3、控制調節裝置：它是對系統中的壓力、流量或流動方向進行控制764、輔助裝置：例如油箱，濾油器，油管等。它們對保證系統正常工作是必不可少的。

5、工作介質：傳遞能量的流體，即液壓油等。各液壓泵最大泵油粘度課件77

液壓系統用油汽車應用到國民經濟的各個領域，而且專用性越來越明顯。液壓系統在專用汽車上的應用廣泛。液壓系統工作的可靠性和使用壽命，取決于液壓油的性能和正確使用。液壓系統用油汽車應用到國民經濟的各個領域，而且專78對液壓油有兩個基本工作性能要求：工作中的不可壓縮性和良好的流動性。其中涉及到空氣釋放性、氣泡性、粘溫性和抗剪切能力對液壓油有兩個基本工作性能要求：79一、保持液壓油的不可壓縮性壓縮性是指液壓油均勻受壓時其體積減小的性能。液壓傳動是依靠液壓系統中容積變化來傳遞的，因此，液壓油受壓時其體積變化應盡可能小，才能滿足使用要求。可壓縮性大，會使容積變化大，導致運動不穩定、不均勻而產生撞擊，破壞液壓元件。盡量防止空氣混入液壓系統，同時要在液壓系統中加入抗泡劑。空氣釋放值：用在50℃時的每分鐘釋放值不大于某值來表示一、保持液壓油的不可壓縮性壓縮性是指液壓油均勻受壓時其體積減80二、液壓油的流動性液壓油的流動性與油液的傾點、粘度和粘溫性等指標有關，應能適應液壓泵預計的最低操作溫度。傾點過高，低溫粘度過大。冬季將使野外工作的液壓泵不能正常吸油，造成磨損甚至不能運轉溫度變化范圍較寬的液壓系統，其液壓油須具有良好的粘溫性，否則溫度降低，粘度增加太大，摩擦損失增加，泵送的速度變慢，從而影響能量的傳遞效果。在寬溫度范圍使用的液壓油應加入粘度指數改進劑二、液壓油的流動性液壓油的流動性與油液的傾點、粘度和粘溫性等81三、良好的剪切穩定性改善液壓油的粘溫性，加入的粘度指數改進劑多是高分子聚合物，在切應力作用下，分子斷裂，將使粘度下降，粘溫性變差。工作時，如泵的轉動和閥門間隙中的小孔，都會產生剪切作用，因此，加有粘度指數改進劑的液壓油，應具備良好的剪切穩定性，通過規定的剪切試驗，測其粘度損失，常用某一溫度下粘度下降的百分數來表示。三、良好的剪切穩定性改善液壓油的粘溫性，加入的粘度指數改進劑82四、良好的抗磨性液壓泵發展趨向高壓、高速、高流量。要求液壓油具有一定的極壓抗磨性。抗磨型的液壓油，通過各種抗磨性試驗，如FZG(或CL--100)齒輪機試驗(SH／T0396)葉片系試驗(SH／T0397)和長期磨損試驗(SH／T0198)等。四、良好的抗磨性液壓泵發展趨向高壓、高速、高流量。要83五、良好的氧化安定性液壓油氧化后生成的膠質和沉積物會影響液壓系統的正常工作，特別是系統的穩定性及控制機構的精度和準確性；同時生成的酸性氧化物會使設備受到腐蝕，液壓油要求具有：良好的氧化安定性。辦法是對液壓油的基礎油進行深度精制，并加入抗氧劑。良好的防腐性、防銹性、抗乳化性和橡膠密封材料的適應性。在有熱源條件下工作的有難燃性的要求。五、良好的氧化安定性液壓油氧化后生成的膠質和沉積物會影響液壓84第二節液壓油的使用性能評定從工程技術的觀點來看，分子間的間隙極其微小，完全可以把液體看作是由無限多個微小質點所組成的連續介質，把液體的狀態參數(密度、速度和壓力等)看作是空間坐標內的連續函數。第二節液壓油的使用性能評定從工程技術的觀點來看，分子間的85一、密度和重度液體中某點處微小質量Δm與其體積ΔV之比的極限值，稱為該點的密度。液體中某點處微小重力ΔFG與其體積ΔV之比的極限值，稱為該點液體的重度。重力加速度g的值在SI制中常取9．81m/s2液體的密度和重度隨壓力和溫度而變化，—般情況下，視為常數，ρ取900kg／m3，一、密度和重度液體中某點處微小質量Δm與其體積ΔV之86第二節液壓油的使用性能評定

1、密度ρ和重度

ρ=m/V[kg/m3]

γ=一般礦物油的密度為850～950kg/m3密度表示單位體積物質的質量；重度則表示單位物質體積的重量。第二節液壓油的使用性能評定1、密度ρ和重度872·液體的可壓縮性當液體受壓力作用二體積減小的特性稱為液體的可壓縮性。體積壓縮系數β=體積彈性模量K=1/β式中：Δp-壓力的增量，V0-壓縮前液體體積，ΔV-體積的增量。由于ΔV是負值（體積減小），在式子右邊增加一個負號以保證k為正數。另外，工程上常用液體體積彈性模量K來表示其可壓縮性，取K=1/k。

2·液體的可壓縮性當液體受壓力作用二體積減小的特性稱88二、液體的可壓縮性液體受壓時，密度增加，體積縮小。這種性質就叫做液體的可壓縮性。液壓油在35MPa以下的壓力范圍，每升高7MPa，體積僅縮小0.5％，一般情況忽略不計。研究液壓傳動的動特性，計算液流沖擊力、抗振穩定性、工作的過渡過程以及遠距離操縱的液壓機構時，必須考慮它的壓縮性。二、液體的可壓縮性液體受壓時，密度增加，體積縮小。這種性質就89液體的可壓縮性液體的壓縮性是有害的。會產生液壓沖擊，引起劇烈的振動和噪聲等，液體的壓縮性有利的一面。例如液壓機中，利用油液的壓縮性儲存壓力能．實現停機保壓。液體的可壓縮性液體的壓縮性是有害的。903、流體的粘性

外力作用下流動(或有流動趨勢)時，分子間的內聚力要阻止分子相對運動而產生的一種內摩擦力，這種現象叫做液體的粘性。液體只有在流動(或有流動趨勢)時才會呈現出粘性，靜止液體是不呈現粘性的液體的粘性示意圖：3、流體的粘性外力作用下流動(或有流動趨勢)91三、粘度特性粘性：油液在流動時產生內摩擦的特性。油液在流動時，才有粘性，靜止液體不顯示粘性：粘性的大小可用粘度來衡量。粘度是選用液壓油的主要指標，它對油液流動的特性有很大影響。三、粘度特性粘性：油液在流動時產生內摩擦的特性。油液在流動時92粘度定義及其物理意義粘性使流動液體內部各處的速度不相等，以圖1-2為例，若兩平行平板間充滿液體，下平板不動，而上平板以速度向右平動。由于液體的粘性作用，緊靠下平板和上平板的液體層速度分別為零和。通過實驗測定得出，液體流動時相鄰液層間的內摩擦力Ft，與液層接觸面積Ａ、液層間的速度梯度成正比。粘度定義及其物理意義粘性使流動液體內部各處的速度不相等93上式中：為比例常數，稱為粘性系數或粘度。如以表示切應力，即單位面積上的內摩擦力，則這就是牛頓的液體內摩擦定律。式中：μ為衡量流體粘性的比例系數，稱為絕對粘度或動力粘度；du/dz表示流體層間速度差異的程度，稱為速度梯度。上式中：為比例常數，稱為粘性系數或粘度。如以表示切應力，即單94上式是液體內摩擦定律的數學表達式。當速度梯度變化時，μ為不變常數的流體稱為牛頓流體，μ為變數的流體稱為非牛頓流體。除高粘性或含有大量特種添加劑的液體外，一般的液壓用流體均可看作是牛頓流體。流體的粘度通常有三種不同的測試單位。上式是液體內摩擦定律的數學表達式。當速度梯度變化時，μ為不變95粘度的分類(1)動力（絕對）粘度μ。絕對粘度又稱動力粘度，它直接表示流體的粘性即內摩擦力的大小。動力粘度μ在物理意義上講，是當速度梯度為1時單位面積上的摩擦力動力粘度的國際(SI)計量單位為牛頓·秒/米2符號為N·s/m2，或為帕·秒，符號為Pa·s。粘度的分類(1)動力（絕對）粘度μ。96(2)運動粘度ν。運動粘度是絕對粘度μ與密度ρ的比值：ν=μ/ρ

式中：ν為液體的動力粘度，m2/s；ρ為液體的密度，kg/m3。運動粘度的SI單位為米2/秒，m2/s。還可用CGS制單位：斯(托克斯)斯的單位太大，應用不便，常用1%斯，即1厘斯來表示，符號為cSt，故：1cSt=10-2St=10-6m2/s

(2)運動粘度ν。97(3)恩氏粘度。相對粘度是以相對于蒸餾水的粘性的大小來表示該液體的粘性的。相對粘度又稱條件粘度。各國采用的相對粘度單位有所不同。有的用賽氏粘度，有的用雷氏粘度，我國采用恩氏粘度。(3)恩氏粘度。98

恩氏粘度測定方法：測定200cm3某一溫度的被測液體在自重作用下流過直徑2.8mm小孔所需的時間tA，然后測出同體積的蒸餾水在20℃時流過同一孔所需時間tB=50～52s，tA與tB的比值即為流體的恩氏粘度值。恩氏粘度用符號°E表示。被測液體溫度t℃時的恩氏粘度用符號°Et表示°Et=tA/tB

恩氏粘度測定方法：測定200cm3某一溫度的99

工業上一般以20℃、50℃和100℃作為測定恩氏粘度的標準溫度，并相應地以符號°E20、°E50和°E100來表示。利用下列的經驗公式，將恩氏粘度換算成運動粘度：

ν=7.31°E-6.31/°E×10-6

各液壓泵最大泵油粘度課件100粘度與壓力的關系

在一般情況下，壓力對粘度的影響比較小，在工程中當壓力低于5MPa時，粘度值的變化很小，可以不考慮。當液體所受的壓力加大時，分子之間的距離縮小，內聚力增大，其粘度也隨之增大。因此，在壓力很高以及壓力變化很大的情況下，粘度值的變化就不能忽視。粘度與壓力的關系在一般情況下，壓力對粘度的影101

在工程實際應用中，當液體壓力在低于50MPa的情況下，可用下式計算其粘度：

νp=ν0(1+αp)

式中：νp為壓力在p(Pa)時的運動粘度；ν0為絕對壓力為1個大氣壓時的運動粘度；p為壓力(Pa)；α為決定于油的粘度及油溫的系數，一般取α=(0.002～0.004)×10-5。在工程實際應用中，當液體壓力在低于50MPa的102粘度與溫度關系

液壓油粘度對溫度的變化是十分敏感的，當溫度升高時，其分子之間的內聚力減小，粘度就隨之降低。不同種類的液壓油，它的粘度隨溫度變化的規律也不同。我國常用粘溫圖表示油液粘度隨溫度變化的關系。對常用的液壓油，當運動粘度不超過76mm2，溫度在30～150℃范圍時，可用下述近似公式計算其溫度為t℃的運動粘度：νt=ν50(50/t)n式中：νt為溫度在t℃時油的運動粘度；ν50為溫度為50℃時油的運動粘度；n為粘溫指數。粘溫指數n隨油的粘度而變化。粘度與溫度關系液壓油粘度對溫度的變化是十分1034、其他特性液壓油還有其他物理化學性質，如：抗燃性、抗氧化性、抗凝性、抗泡沫性、抗乳化性、防銹性、潤滑性、導熱性、穩定性以及相容性(主要指對密封材料、軟管等不侵蝕、不溶脹的性質)等，這些性質對液壓系統的工作性能有重要影響。對于不同品種的液壓油，這些性質的指標是不同的，具體應用時可查油類產品手冊。4、其他特性液壓油還有其他物理化學性質，如：104第三節液壓油的質量標準一、液壓油的分類L—HM22L:類別（潤滑劑相關產品）H:H組，液壓系統M：具有抗磨性，用于高負荷22：牌號，粘度等級具體的各個組別看教材197頁的表9-2第三節液壓油的質量標準一、液壓油的分類具體的各個組別看教105粘度等級是根據40℃運動粘度的中間點粘度劃分粘度等級，分為10、15、22、32、46、68、100、150二、液壓油質量標準具體的參見表9-4、表9-5粘度等級是根據40℃運動粘度的中間點粘度劃分粘度等級，分為1106第四節液壓油的選擇和使用第四節液壓油的選擇和使用107一、液壓油的選擇1·根據液壓系統的工作環境和運轉工況選擇液壓油液壓設備在不同工作環境和運轉工況（壓力、溫度）下，可對照表選擇合適的液壓油品種。一、液壓油的選擇1·根據液壓系統的工作環境和運轉工況選擇液壓1082·根據液壓泵的類型、壓力和工作溫度選擇液壓油液壓油的黏度應能保證液壓系統在可能遇到的低溫環境條件下工作靈敏可靠，并在高溫條件下保持較高的效率。應根據黏度要求選用液壓油的黏度牌號。如多數汽車制造廠推薦汽車轉向助力器使用HV或HS型低溫液壓油，最低氣溫在-10℃以上地區，可全年使用46號液壓油，最低氣溫在-20～-10℃以上，可全年使用32號油，最低氣溫在-35～-20℃以上，可全年使用22號油。一、液壓油的選擇2·根據液壓泵的類型、壓力和工作溫度選擇液壓油一、液壓油的選109液壓油的選擇汽車自卸機構和起重機液壓系統，由于間歇工作，油溫不高，選擇牌號時著重考慮其低溫性能，除冬季最低氣溫在-35℃以下的嚴寒地區，都可全年使用15號或22號油，最低氣溫高于-10℃，可全年使用32號油。工程機械液壓系統工作持續時間長，特別是一些高性能的進口工程機械，其液壓系統具有高壓、低速、大轉矩和大流量等特點，夏季工作溫度可達80℃以上，需選用黏度牌號較高的抗磨液壓油。液壓油的選擇汽車自卸機構和起重機液壓系統，由于間歇工作，油溫110液壓油的選擇（1）液壓件。液壓元件對所用液壓油都有一個最低的設置裝備鋪排要求，所以選擇液壓油時，應仔細觀察液壓件種類及其使用的材質、密封件和涂料或油漆等與液壓油的相容性，保證各移動副潤滑精采，使元件到達計劃壽命，滿足使用機能的要求。液壓油的選擇（1）液壓件。液壓元件對所用液壓油都有一個最低的111液壓泵是對液壓油的黏度和黏溫機能最敏感的元件之一，是以，常將體系中泵對液壓油的要求作為選擇液壓油的緊張依據（有伺服閥的體系除外）。齒輪泵長期工作的最低粘度要求為20mm2/s，葉片泵約為10mm2/s，柱塞泵為8mm2/s，粘度過低，泵磨損加劇，同時泄漏增加，效率降低；但粘度過大則造成啟動困難。各液壓泵最大泵油粘度，齒輪泵為2000mm2/s，柱塞泵為1000mm2/s，葉片泵為500-700mm2/s.液壓泵是對液壓油的黏度和黏溫機能最敏感的元件之一，是以，常將112（2）體系工況。要是對實行機構速率、體系壓力和機構運動準確度的要求越高，則對液壓油的耐磨和承載手段等的要求也越高。按照體系的溫度，持續運轉時刻和事項環境的衛生情形等，選油時須仔細選擇油的粘度、高溫機能和熱不變性，以淘汰油泥等的形成和沉積。（3）油箱的大小。油箱越小對油的抗氧化穩定性、極壓抗磨性、氣氛開釋性和過濾性等要求就越高。（2）體系工況。要是對實行機構速率、體系壓力和機構運