2.液压油液
液压油液使用设计参数说明
1液压油液使用设计参数说明一、密度1．液压油密度单位体积液体的质量称为液体的密度。
体积为V 、质量为m 的液体的密度ρ为ρ＝ m/V （1-1）矿物型液压油的密度随温度和压力而变化的，但其变动值很小，可认为其为常数，一般矿物油系液压油在20℃时密度约为850～900 kg/m 3 左右, 在计算时，液压油密度常取ρ＝900 kg/m 3;液压油液的密度因液体的种类而异。
常用液压油液的密度数值见下表。
重度：对于均质液体，单位体积内的液体重量被称为重度λ。
λ＝G/V2．可压缩性液体受压力作用而发生体积变化的性质称为液体的可压缩性。
液体的压缩性可用体积压缩系数κ表示。
V V p ∆∆−=1κ式中 V——压力变化前，液体的体积；Δp——压力变化值；ΔV——在Δp 作用下，液体体积的变化值。
液体体积压缩系数的倒数，称为液体的体积弹性模量，以K 表示，即p VV K ∆∆−==κ1石油基液压油体积模量的数值是钢（K ＝2.06×105 MPa ）的1/（100 ~ 150），即它的可压缩性是钢的100 ~ 150倍。
液压油的体积弹性模量和温度、压力以及含在油液中的空气有关。
K ≈（1.2～2）×103 MPa ，实际（油混气）工程中取（0.7～1.4）×103MPa2封闭在容器内的液体在外力作用下的情况极像一个弹簧（称为液压弹簧）：外力增大，体积减小；外力减小，体积增大。
液体的可压缩性很小，在一般情况下当液压系统在稳态下工作时可以不考虑可压缩的影响。
但在高压下或受压体积较大以及对液压系统进行动态分析时，就需要考虑液体可压缩性的影响。
流体所混入的气体量决定了流体的压缩性大小。
这一特性会对液压驱动的准确性产生影响。
开环和闭环控制中流体的压缩性会影响系统的响应时间。
如果大量的压力油快速释压，喜用就会产生压力冲击。
流体的压缩性定义为一个与流体有关的系数（压缩系数），该系数会随着温度上升而增大，随着压力上升而降低。
液压油msds
液压油MSDS1. 文档概述本文档为液压油（Hydraulic Oil）的安全数据表（Material Safety Data Sheet，简称MSDS），旨在提供有关液压油的化学性质、安全注意事项和急救措施等信息，以确保人员和环境的安全。
2. 产品信息2.1 产品名称液压油2.2 产品成分液压油主要成分包括以下化学物质：•矿物油基础油•添加剂2.3 化学性质液压油的化学性质如下：•外观：黄色透明液体•密度：根据产品型号不同而异•点火点：根据产品型号不同而异•粘度：根据产品型号不同而异•pH值：中性3. 潜在危险液压油有一定的潜在危险，请注意以下事项：•避免接触皮肤和眼睛•避免吸入或摄入液压油•避免与火源接触•避免与强氧化剂和酸性物质混合4. 用途和操作液压油主要用于工业设备和机械的液压系统中，常见的使用场景包括：•工程机械•汽车行业•冶金工业•石油化工•航空航天在使用液压油时，请注意以下操作事项：•确保操作环境通风良好•避免直接用手触摸液压油•使用个人防护装备，包括手套和护目镜等•遵循正确的操作程序和安全规范5. 急救措施5.1 眼部接触•立即用大量清水冲洗眼睛至少15分钟，同时向医生寻求帮助。
5.2 皮肤接触•立即脱掉被污染的衣物，用大量温和的肥皂和清水彻底清洗皮肤。
5.3 吸入•将病人移至通风良好的地方，保持安静。
如有呼吸困难，立即给予氧气。
如出现呼吸停止，则给予人工呼吸。
尽快送医院就诊。
5.4 摄入•不要用嘴巴催吐。
立即给予喝水，保证呼吸道通畅。
尽快送医院就诊。
6. 防护措施及储存条件•避免与皮肤、眼睛和衣物接触•储存温度应在室温范围内•储存区域应保持通风良好、干燥、远离明火和高温•储存区域应远离氧化剂和酸性物质7. 废弃处理液压油属于有害废弃物，请按照当地的废弃物处理法规进行处理。
8. 环境影响液压油可能对水体和土壤造成污染，请避免液压油进入自然环境。
如发生泄漏，请采取适当措施清除泄漏物，以防止进一步的环境影响。
2 液压油
液压油既是工作介质，又是润滑剂和冷却液。 液压油既是工作介质，又是润滑剂和冷却液。油液的特性将 会影响液压传动性能（如工作可靠性、灵敏性、 会影响液压传动性能（如工作可靠性、灵敏性、系统效率及零件 寿命等） 寿命等）
第一节 第二节 第三节
液压油的种类及代码 液压油主要特性 液压油液的选择和使用
5
2. 液压传动的工作介质
2.1 液压介质的种类 （4）L-HV液压油 液压油（又名低温液压油、稠化液压油、高 液压油 粘度指数液压油）： 用深度脱蜡的精制矿物油，加抗氧、抗腐、抗磨、抗泡、 防锈、降凝和增粘等添加剂调合而成。 其粘温特性好，有较好的润滑性，以保证不发生低速爬行 和低速不稳定现象。 适用于低温地区的户外高压系统及数控精密机床液压系统。 （5）其它专用液压油：如航空液压油（红油）、炮用 液压油、舰用液压油等。
2
2. 液压传动的工作介质
液压系统对工作介质的要求 所有工作介质的粘度都随温度的升高而降低，粘温特性 所有工作介质的粘度都随温度的升高而降低 好是指工作介质的粘度随温度变化小，粘温特性通常用粘度 指数表示。 一般情况下，在高压或者高温条件下工作时，为了获得 较高的容积效率，不使油的粘度过低，应采用高牌号液压油； 低温时或泵的吸入条件不好时（压力低，阻力大），应采用 低牌号液压油。 (2) 氧化安定性和剪切安定性好。 (3) 抗乳化性、抗泡沫性好。 (4) 闪点、燃点要高，能防火、防爆。 (5) 有良好的润滑性和防腐蚀性，不腐蚀金属和密封件。 (6) 对人体无害，成本低。
粘度与温度的关系
T ↑
影响：
μ↓
μ 大，阻力↑ ，能耗↑ μ 小，油变稀，泄漏↑
限制油温： T↑，加冷却器
T↓，加热器
粘 温 图
第二章 液压油液.
清净剂和分散剂 抗氧抗腐剂 极压抗磨剂 摩擦改进剂 金属减活剂 粘度指数改进剂 防锈剂 降凝剂 抗泡沫剂
对液压油液的要求和分类
对液压油液的要求 合适的粘度且粘温特性好； 有良好的润滑性； 成分要纯净； 材料相容性好； 有良好的化学稳定性、抗氧化性； 有良好的抗磨性、极压性； 抗泡沫性和抗乳化性好； 凝点低 - 凝点指油液不能流动时的最高温度； 闪点高 - 闪点指的是油样液面以上的蒸气被点燃的最低温度； 无毒，价格便宜。
液压油液分类
石油基液压油：按照ISO规定，采用40ºC 时油液 的运动粘度（mm2/s)作为油液牌号，共分为10、 15、22、32、46、68、100、150 等 8 个等级。 L-HL液压油（又名普通液压油， L代表防锈、
抗氧化型）
L-HM液压油（抗磨液压油，M代表抗磨型） 难燃液压液：乳化液 （水包油或油包水）
第二章 液压油液
液压油液的主要物理性质
一、密度
z
P
=
lim
V0
M V
kg/m3
V，M
P(x,y,z)
对于均质流体：
x
y
M
V
kg/m3
一般认为液压油的密度为900kg/m3
二、可压缩性
可压缩性—— 流体随其所受压力的变化而发生 体积变化的性质。
体积压缩系数：
k
dV V
1 dp
高水基液压液 合成液压液（无水磷酸酯加各种添加剂） 海水或淡水
植物油 植物油正越来越受欢迎，它具有矿物油及大多
数合成油所无法比拟的特点，就是迅速地降低环境 污染。由于当今世界上所有的工业企业都在寻求减 少对环境污染的措施，而这种“天然”润滑油正拥 有这个特点，虽然植物油成本高，但所增加的费用 足以抵消使用其它矿物油、合成润滑油所带来的环 境治理费用。
液压油(液)
多数情况下使用ν40℃为11.0~60.0mm2/s的液压油。
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(2) 良好的润滑性（抗磨性）
液压系统有大量运动部件需要润滑以防止 相对运动表面的磨损，特别是压力较高的系 统，对液压油抗磨性要求要高得多。
2020/2/4
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附表 液压油的分类(GB/T 7631.2—87）
用油系统 分类符号
组成和特性
主要用途
(液体静压 HH 不含任何添加剂的矿物润滑油
系统用油)
HL
具有防锈、抗氧性的精制矿物 润滑油
用于通用型机床液压 箱和齿轮箱，轻载荷 机械的润滑
烃
具有抗磨性的HL型油品，不仅 用于要求抗磨性能较
1
第四节 液压油（液）
液压传动是用液体作传动介质，利用液 体的压力能或动能来传递能量。 利用液体压力能的液压系统所使用的液 压介质称作液压油。 利用液体动能的液力传动系统使用的介 质称为液力传动油。 液压传动的应用比起机械传动要晚，但 发展快。
2
3
一、液压传动的特点及液压油的作用
1、液压系统的组成
5
3、液压油的作用
用于液压系统的传动介质，实现能量的传递、 转换和控制、同时还起到对系统的润滑、防 锈、防腐、密封、冷却、冲洗、分散作用。 液压油一般占工业润滑油的40％~50％。在各 种液压油中矿物油型液压油约占85％。
二、液压系统对液压油的要求
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(1) 合适的粘度，良好的粘温特性。
粘度是选择液压油时首先考虑的因素，对系统的平 稳工作有重要影响。粘度过高，油泵吸油阻力增加， 流动过程能量损失增加，容易产生空穴和气蚀作用， 造成油压不稳，使油泵工作困难，甚至受到损坏，油 泵的能量损失大，管路中压力损失增大，机械总效率 降低；阀和油缸的敏感性降低，工作不灵活。
液压油种类及使用范围
液压油种类及使用范围液压油是用于液压系统中的工作介质，其主要功能是传递压力，并在传递过程中起到润滑和密封作用。
液压油的种类较多，根据不同的工作条件和要求，有不同的选择。
常见的液压油种类包括矿物油、合成油和生物油等，下面将对每种油进行详细介绍。
1. 矿物油（Mineral Oil）矿物油是一种由原油提炼的液体燃料，因其价格低廉、稳定性好和普遍可用，所以被广泛应用在各种液压系统中。
矿物油的主要优点是具有良好的润滑性和密封性能，能够满足大部分普通工业应用的需求。
但矿物油的耐高温性差，易氧化和产生沉淀物，因此不适用于高温和高压的工作环境。
2. 合成油（Synthetic Oil）合成油是通过化学合成或改性得到的一种人工合成润滑油。
相比于矿物油，合成油的性能更加稳定，具有更好的高温和低温性能。
合成油的优点包括极低的粘度和摩擦系数、较长的使用寿命、较好的氧化稳定性等。
因此，合成油常用于高压液压系统、高速液压系统以及在极端温度环境下的应用。
合成油的价格相对较高，但其性能优越使得其在一些特殊工况下无可替代。
3. 生物油（Bio Oil）生物油源自动植物油和动物油，在润滑性能上与矿物油相似。
生物油具有良好的生物降解性和环境友好性，不会对环境造成污染。
因此，生物油适用于一些对环境要求较高的场合，如食品加工、医疗设备等。
但是，生物油也有一些不足之处，如凝固点较高、稳定性和防锈性能较差等。
除了上述常见的液压油种类，还有一些特殊用途的液压油，如耐高温液压油、耐低温液压油、防火液压油等。
这些液压油在特定的工作环境和工况下才会使用，满足特殊的要求。
总结起来，液压油的选择应根据液压系统的要求、工作环境、温度、压力和负载等因素综合考虑。
并且，在使用液压油时应遵循相关的使用说明，定期检查和更换油品，以确保液压系统的正常运行。
液压油分哪几种型号？分别代表什么意思？
液压油分哪几种型号？分别代表什么意思？（一）液压油的分类与牌号划分：液压油的种类繁多,分类方法各异,长期以来,习惯以用途进行分类,也有根据油品类型、化学组分或可燃性分类的。
这些分类方法只反映了油品的挣注,但缺乏系统性,也难以了解油品间的相互关系和发展。
1982年ISO提出了《润滑剂、工业润滑油和有关产品---第四部分H组》分类,即ISO 6743/4一1982,该系统分类较全面地反映了液压油间的相互关系及其发展。
GB 7631.2一87等效采用ⅠS0 6743/4的规定。
液压油采用统一的命名方式,其一般形式如下: 类—品种数字L Hv 22 其中：L--类别(润滑剂及有关产品,GB7631.1) HV--品种(低温抗磨) 22--牌号(粘度级,GB3141) 液压油的粘度牌号由GB 3141做出了规定,等效采用ISO的粘度分类法,以40'C运动粘度的中心值来划分牌号。
（二）液压油的规格、性能及应用：在GB/T7631.2一87分类中的HH、HL、HM、HR、HⅤ、HG 液压油均属矿油型液压油,这类油的品种多,使用量约占液压油总量的85%以上,汽车与工程机械液压系统常用的液压油也多属这类。
以下分别介绍其规格、性能及其应用。
l.HH液压油按GB 7631.2一87分类,HH液压油是一种不含任何添加剂的矿物油。
这种油虽己列入分类之中,但在液压系统中己不使用。
因为这种油安定性差、易起泡,在液压设备中使用寿命短。
2.HL液压油(也称通用型机床工业用润滑油) l)规格HL液压油是由精制深度较高的中性基础油,加抗氧和防锈添加剂制成的。
HL液压油按40C运动粘度可分为15、 22、32、46、68、100六个牌号。
2)用途HL液压油主要用于对润滑油无特殊要求,环境温度在O’C以上的各类机床的轴承箱、齿轮箱、低压循环系统或类似机械设备循环系统的润滑。
它的使用时间比机械油可延长一倍以上。
该产品具有较好的橡胶密封适应性,其最高使用温度为80’C。
04-02 液压油液
4
三、液压油液的选择和使用
3.2 液压油液的使用
控制系统工作温度（70℃，温度测量，加热或冷却） 防止油液被污染（清洗、过滤） 定期抽检、定期更换 控制系统油液总量（油位检测） 注意系统防水、防尘(空滤器)
5
第二节 液压油液的污染及控制 液压油液的污染是系统发生故障的主要原因 一、污染的种类和危害
第二章 液 压 油 液 第一节 液压油液的特性和选择
液压油液的作用：工作介质、润滑、冷却、防锈 一、液压油液的种类和特性
机械油 汽轮机油 普通液压油 抗磨液压油 低温液压油 液压－导轨油 高粘度指数液压油 其他专用液压油 成分：石油制品+添加剂 特点：润滑、腐蚀、稳定性好 适用：广泛的液压设备
矿物油型
1.固体颗粒 加速元件磨损，堵塞小孔和缝隙； 2.水 加速油液氧化，产生胶质； 3.空气 降低油液刚度，引起气蚀，降低油液的润滑性； 4.表面活性化学物质 腐蚀金属； 5.微生物 使油液变质
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二、污染的原因
1.液压油液生产、运输过程 2.液压系统组装过程 3.工作环境 4.液压元件工作过程磨损
5.液压油液物理化学性能变化
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②自动颗粒计数法
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四、污染的表达 常用的污染度等级标准有两种：
美国NAS1638 按每100mL油液中5个颗粒尺寸区间(5－100μm) 允许的最大颗粒数划分14个等级,00(高)－12(低) 中国采用ISO4406 用两个等级代号A/B表示油液的污染度 A表示1mL油液中>5μm颗粒数对应的等级(影响堵塞) B表示1mL油液中>15μm颗粒数对应的等级(影响磨损) A>B,0(高)－30(低)
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一、液压油液的种类和特性 水基液压油
液压油基础知识资料
得力士“M”系列
工业、制造业和机器使用
得力士S4 ME
合成油 超长寿命 节能
得力士S3 M
更长寿命，卓越保护 工业应用
得力士S2 M
超强保护 工业应用
海得力 S1 M
增强保护 工业应用
得力士“V”系列
扩展温度使用范围，制造业 和移动设备
得力士S4 VX
超低温度 应用广泛
得力士S2 V
超强保护 应用广泛
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简单的千斤顶
负荷
液压介质
8
简单的液压系统
负载
油箱
油泵
油缸 (执行装置)9基本的液压系统方向控制阀
流量控制阀 (节流阀)
密封
执行机构
安全阀 储油槽
液压油
高效超细过滤器
高压
泵
低压
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液压油箱
示意图
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齿轮泵
齿轮泵的特点是结构紧凑，机械 结构简单，而且价格相对较为低廉 齿轮泵适合用于液压液流动速度较 低的低压力系统。最为常见的是 挖掘机这样的小型机械。
5
液压系统的组成及液压传动的特点
6
液压传动系统的组成
液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压达）控制元件 （各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。
动力元件（油泵） 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是 液压传动中的动力部分。
执行元件（油缸、液压马达） 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸 做直线运动，马达做旋转运动。
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壳牌液压油命名
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壳牌液压油：简单易选、简单易懂
主要特点
壳牌得力士“M”系列
单级ISO HM润滑油 适用于温度变化较小的工况
第二章 液压油液
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液体压缩率的倒数称为液体的体积模量， 液体压缩率的倒数称为液体的体积模量，以K表示。 体积模量 表示。 即
液体的体积模量K与温度和压力关系: 液体的体积模量K与温度和压力关系:
温度升高，K值减小，可压缩性增大，一般有5%-25%的变 温度升高， 值减小，可压缩性增大，一般有5%-25%的变 5% 化； 压力升高， 值增大，但不呈线性变化， p>=3Mpa时 压力升高，K值增大，但不呈线性变化，当p>=3Mpa时，K 值基本不再加大。 值基本不再加大。 液体如果混有气泡时， 值将大大减小。 液体如果混有气泡时，K值将大大减小。
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3、温度对粘度的影响 、 温度升高，粘度下 降，这一特性称为 液体的粘－温特性。
粘温特性常用粘度指数 粘温特性常用 粘度指数 来表示。 Ⅵ 来表示 。 Ⅵ 表示该液 体的粘度随温度的变化 程度与标准液体的粘度 变化程度之比。 变化程度之比 。 粘度指 数高， 数高 ， 说明粘度随温度 变化小， 其粘－ 变化小 ， 其粘 － 温特性 好。
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第一节 液压油液的特性及选择
一、液压油液的分类及特性 1、液压油液的分类： 液压油液的分类： 液压系统中使用的工作介质按国际标准组织 ISO）的分类如表所示： （ISO）的分类如表所示：
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表1-1 液压传动工作介质的种类
类别 组成与特性
无添加剂的石油基液压液 HH+抗氧化剂、防锈剂 抗氧化剂、 抗氧化剂 HL+抗磨剂、HL+增粘剂 抗磨剂、 抗磨剂 增粘剂 HM+增粘剂、HM+防爬剂 增粘剂、 增粘剂 防爬剂
抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性好，防锈性好； (6) 抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性好，防锈性好；
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§2.1液压油液
（4）粘度与压力的关系
压力对油液粘度也有影响，压力愈高，分子间的距离愈小， 粘度变大。 粘压特性：不同的油液有不同的粘度压力变化关系，即粘 压特性。 液压系统压力不高时，压力对粘度的影响较小，可忽略。 当压力较高或压力变化较大时，则压力对粘度的影响必须 考虑。
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液压流体力学基础- §2.1 液压油液- 2.1.2 液压油液的物理性质
4．其它特性
抗燃性 抗氧化性 抗氧化性 抗凝性 抗泡沫性 抗乳化性 防锈性 润滑性 导热性 稳定性 相容性：指对密封材料、软管等不侵蚀、不溶胀的性质。 重要性：对液压系统的工作性能有重要影响，不同品种 液压油液的这些性质的指标是不同的，应用时可查油类 产品手册。
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液压流体力学基础- §2.1 液压油液- 2.1.2 液压油液的物理性质
② 运动粘度ν
液体动力粘度μ 和其密度ρ之比称为运动粘度，用ν表示。 即 我国法定计量单位及SI制：ν的单位是m2/s(米2/秒)。 运动粘度没有明确的物理意义。因其单位中只有长度和时 间的量纲，故称运动粘度。它在工程实际中经常用到，如 常用40℃时的运动粘度ν(mm2/s)的平均值表示液压油的牌 号，牌号为L-AN46 的液压油，就是指这种液压油在40℃ 时的运动粘度ν的平均值为46mm2/s。
（3）温度对粘度的影响
温度对油液粘度影响很大，油液温度升高，粘度显著下降。 油液粘度的变化直接影响液压系统的性能和泄漏量，粘度 随温度的变化越小越好。 粘温特性：不同的油液有不同的粘度温度变化关系，即粘 温特性。
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液压传动课后思考题和习题解答
液压传动课后思考题和习题解答第1章思考题和习题解1.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？答：⽤液体作为⼯作介质来进⾏能量传递的传动⽅式被称之为液体传动。
按照其⼯作原理的不同，液体传动⼜可分为液压传动和液⼒传动，其中液压传动是利⽤在密封容器液体的压⼒能来传递动⼒的；⽽液⼒传动则的利⽤液体的动能来传递动⼒的。
1.2 什么叫液压传动？液压传动所⽤的⼯作介质是什么？答：利⽤液体的压⼒能来传递动⼒的的传动⽅式被称之为液压传动。
液压传动所⽤的⼯作介质是液体。
1.3 液压传动系统由哪⼏部分组成？各组成部分的作⽤是什么？答：（1）动⼒装置：动⼒装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动⼒源。
（2）控制调节装置：其作⽤是⽤来控制和调节⼯作介质的流动⽅向、压⼒和流量，以保证执⾏元件和⼯作的⼯作要求。
（3）执⾏装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作⽤是在⼯作介质的推动下输出⼒和速度（或转矩和转速），输出⼀定的功率以驱动⼯作做功。
（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。
它们是⼀些对完成主运动起辅助作⽤的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常⼯作有着重要的作⽤。
（5）⼯作介质：⼯作介质指传动液体，在液压系统中通常使⽤液压油液作为⼯作介质。
1.4 液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与电动机相⽐，在同等体积下，液压装置能产⽣出更⼤的动⼒，也就是说，在同等功率下，液压装置的体积⼩、重量轻、结构紧凑，即：它具有⼤的功率密度或⼒密度，⼒密度在这⾥指⼯作压⼒。
（2）液压传动容易做到对速度的⽆级调节，⽽且调速围⼤，并且对速度的调节还可以在⼯作过程中进⾏。
（3）液压传动⼯作平稳，换向冲击⼩，便于实现频繁换向。
（4）液压传动易于实现过载保护，能实现⾃润滑，使⽤寿命长。
（5）液压传动易于实现⾃动化，可以很⽅便地对液体的流动⽅向、压⼒和流量进⾏调节和控制，并能很容易地和电⽓、电⼦控制或⽓压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。
(完整word版)《液压传动》习题及答案
第一章绪论1－1 液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于( ) .1－2 液压传动装置由( ）、( ）、( ）和（）四部分组成，其中( ）和（）为能量转换装置.1-3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。
小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm,大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N,杠杆l＝25mm，L＝500mm.求:①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F;②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次,重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N,大活塞上有摩擦力f2＝1000 N，杠杆每上下动作一次,密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱,重新完成①、②、③。
图题1—3第二章液压油液2－1 什么是液体的粘性？2－2 粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？ 2－3 压力和温度对粘度的影响如何?2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg ／m 3,试回答以下几个问题： 1) 30号机油的平均运动粘度为（ )m 2／s;2)30号机油的平均动力粘度为( ）Pa ．s ；３） 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大?2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10-6m 2／s ，密度ρ＝1000kg ／m 3;20℃时空气的运动粘度为15×10—6m 2／s ，密度ρ＝1.2kg ／m 3；试比较水和空气的粘度( ) （A)水的粘性比空气大； (B ）空气的粘性比水大.2-6 粘度指数高的油,表示该油 （ )（A) 粘度较大； （B ） 粘度因压力变化而改变较大； （C) 粘度因温度变化而改变较小； （D ） 粘度因温度变化而改变较大。
2—7 图示液压缸直径D=12cm,活塞直径d ＝11．96cm ，活塞宽度L ＝14cm ，间隙中充以动力粘度η= 0．065Pa ·s 的油液，活塞回程要求的稳定速度为v ＝0．5 m ／s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少?第三章 液压流体力学基础§ 3－1 静止流体力学3-1什么是液体的静压力?压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F ＝3000 N.已知d=1m ，h=1m,ρ=1000kg ／m 3,试求： ①圆筒内底面所受的压力及总作用力； ②定性说明各容器对支承其桌面的压力大小；③当F ＝0时各圆筒内底面所受的压力及总作用力。
第二章 液压油
则 µ 水= ν水ρ水= 1×10-6× 1000=10-3 Pa·s × µ = ν空气ρ空气= 15×10-6× 1.2=1.8 × 10-5 Pa·s × 因此水的粘度比空气大。 因此水的粘度比空气大。 （3）相对粘度（条件粘度） ）相对粘度（条件粘度） 恩氏粘度用恩氏粘度计测定。 恩氏粘度计测定 恩氏粘度用恩氏粘度计测定。 恩氏粘度° 恩氏粘度°E=t1/t2 恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系为 ν=7.31°E-6.31/ °E (cSt) ° （4）调合油的粘度°E ）调合油的粘度° 调合油： 调合油：两种不同粘度的液压油按适当的比例 混合起来。 混合起来。
③硅油：用作减振器油。 硅油：用作减振器油。 （2）油水乳化型 ） 水包油乳化液： ①水包油乳化液：用于液压支架和水压机系 统。 油包水乳化液：抗燃、润滑性、 ②油包水乳化液：抗燃、润滑性、防锈性较 好。 （3）高水基 ） 海水或淡水 三、液压油的选用 1.正确选择工作液体的类型 正确选择工作液体的类型 正确选择工作液体的 2.正确选择工作液体的粘度 正确选择工作液体的粘度 正确选择工作液体的 1）温度高用高粘度液压油，反之，则相反； 液压油， ）温度高用高粘度液压油 反之，则相反；
常温下， 常温下，纯净液压油的体积弹性模量 K=（1.4~2.0）×109Pa,实际中常采用有效体积弹 （ ） , 性模量K=(0.7~1.4) ×109Pa。 性模量 。 对于一般液压系统， 对于一般液压系统，可认为油液是不可压缩 的。 在变动压力下， 在变动压力下，液压油 的可压缩性的作用象一 根弹簧。 根弹簧。当外力发生 的变化时， 的变化时，
∆F ∆pA A2 = K 液压弹簧的刚度 Kh = − = − ∆l ∆l V
三、液体的粘性 1.粘性 粘性：液体受外力作用而流动时，液体内部 粘性：液体受外力作用而流动时，液体内部 产生摩擦力的性质。 摩擦力的性质 产生摩擦力的性质。 2.粘度 粘度：描述液体粘性大小的指标。 粘度：描述液体粘性大小的指标。 （1）动力粘度µ
液 压 油 液
式中，ν 的单位为m2/s。
6.31 6 7.31 E 10 E
(2.12)
3. 对液压油液的要求及选用 对液压油液的要求 不同的液压传动系统、不同的使用条件对液压工作介质 的要求也不相同，为了更好地传递动力和运动，液压传动系 统所使用的工作介质（液压油液）应具备以下的基本性能： （1）合适的粘度，润滑性能好，并具有较好的粘温特性； （2）质地纯净、杂质少，并对金属和密封件有良好的相 容性； （3）对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性； （4）抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好，腐蚀性小； （5）体积膨胀系数小，比热容大，流动点和凝固点低， 闪点和燃点高； （6）对人体无害，对环境污染小，成本低，价格便宜。
液压油液的物理性质(4/9)
封闭在容器内的液体在外力作用 下的情况极像一根弹簧，外力增大，体 积减小；外力减小，体积增大。在液体 承压面积A不变时（见图2.1），可以通 过压力变化 p F / A（ F 为外力变 化值）、体积变化 V Al （l 为液 柱长度变化值）和体积模量求出它的液 压弹簧刚度 kh ，即： F A2 K kh (2.6) l V 液压油液的可压缩性对液压传动 系统的动态性能影响较大，但当液压传 动系统在静态（稳态）下工作时，一般 可以不予考虑。 在液压传动技术中，液压油液最 重要的特性是它的可压缩性和粘性。
液压油液的物理性质(7/9)
（b）运动粘度 液体的动力粘度 μ 与其密度 的 比值被称为液体的运动粘度，即： (2.11)
液体的运动粘度没有明确的物理意义，但它在工 程实际中经常用到。因为它的单位只有长度和时间的 量纲，类似于运动学的量，所以被称为运动粘度。它 的法定计量单位为m2/s，以前沿用的单位为St（斯）， 它们之间的关系是： 1 m2/s = 104St = 106cSt（厘斯） 我国液压油的牌号就是用它在温度为40℃时的运 动粘度（厘斯）平均值来表示的。例如32号液压油， 就是指这种油在40℃时的运动粘度平均值为32 mm2/s。
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二、液压油的性质
1.液体的密度和重度 （1）密度： 对于匀质液体， 单位体积的 质量称为液体的密度。通常用ρ表示，对 于均质液体 式中 kg/m³ V—液体的体积，m³ ； m—体积V所包含的液体质量，kg。
ρ= m/v
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二、液压油的性质
液体的密度随着温度的升高而下降， 随压力的增大而增大。 对于液压传动中常用的温度和压力 范围内，密度变化很小，可视为常数。 在计算时，常取15 ℃时的液压油密 度ρ=900 kg/m³ 。
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•温度tKk可压缩性（容易 被压缩） •压力pKk可压缩性
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注 意
压力增大时，Ｋ值增大，但这种变化不
呈线性关系。当p3Ｍpa时，Ｋ值基本上 不再增大。 若液压油中混有气泡时，Ｋ值将大大减 小。 液压油液的可压缩性对在动态下工作的 液压系统来说影响很大，但当液压系统 在静态下工作时，一般可以不予考虑。
实验测定指出
液体流动时相邻液层间的内摩擦力Ｆf 与 液层接触面积Ａ、液层间的速度梯度 du/dy 成正比，即：
式中：—比例常数，称为粘度或粘性 系数（动力粘度）。
22
单位：Pa ·s 或 P（泊）
1 Pa ·s ＝10 P = 103 cP (厘泊） ２、运动粘度：液体动力粘度与其密度的 比值，称为液体的运动粘度。即： =/ 单位：m2/s、st（沲）、cst（厘沲） 1 m2/s = 104 st = 106 cst. 物理意义：不是一个粘度的量，但习惯上 常用它来标志液体粘度。
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例如：聚四氟乙烯-SF—常用密封材料
高度化学稳定性和热安定性，在高温下不会氧 化、硬化或软化泄漏，在潮湿环境下亦能防止 腐蚀，设计用于长期高温条件下作业或重负载 的轴承、齿轮、导轨以及滑动机械装置的润滑。 适用温度范围：-45～+300℃。 优佳的抗磨润滑性和承载能力，极低的摩擦系 数与蒸发损失； 对金属材料良好防腐蚀保护， 与绝大多数塑胶和弹胶体相容； 优异高温抗 氧化、硬化或软化性能，具有高化学惰性； 优良的耐水、蒸气、温和酸性或碱性液体的冲 洗，使用寿命极长。
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2)用途 (l)hv低温液压油主要用于寒区或温度变 化范围较大和工作条件苛刻的工程机械、 引进设备和车辆的中压或高压液压系统。 如数控机床、电缆井泵.以及船舶起重机、 挖掘机、大型吊车等液压系统。使用温度 在-30oc以上。 (2)hs低温液压油主要用于严寒地区上述 各种设备。使用温度为-30oc以下。 HV油的低温性不如HS油，但成本低；
P0 ———初始压力； △p ———压力增量； V0 ———原始体积（压力为P0 时的体积）； △v ———压力增大△p时，体积的减少量； “-” ———压力增大时，体积减少，所以须加负 号，以使k为正值。
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２、体积弹性模量（体积模量）K K= 1/k 注意
常用体积弹性模量K表示液体的可压缩性 ３、影响可压缩性的因素
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例如1：液压油的牌号就是用液压油在
40℃时运动粘度（以mm2/s计）的平均 值来标志的。 例如2：20HL — 表示HL液压油的运动粘 度在40℃时为20 mm2/s。 3、相对粘度（条件粘度）— 我国采用 “恩氏粘度°E t” 液体粘度在工程上的测定方法是测 出液体的“相对粘度”，然后再根据关 系式算出动力粘度或运动粘度。 1）、恩氏粘度用恩氏粘度计测定：
5
4）、HG液压油（液压导轨油）该油不仅具 有优良的防锈、抗氧、抗磨性能,而且具有 优良的抗粘滑性。该产品主要适用于各种 机床液压和导轨合用的润滑系统或机床导 轨润滑系统及机床液压系统。在低速惰况 下,防爬效果良好。
6
5）、HV液压油或HS液压油（低温液压油） l)规格 这是两种不同档次的液压油, 此 二类油都有低的倾点,优良的抗磨性、低温 流动性和低温泵送性。 hv、hs液压油按基础油分为矿油型与合成 油型两种,按40oc运动粘度,hⅴ油分为15、 22、32、46、68、100六个牌号。hs油分 为15、32、32、46四个牌号。
8
矿物和合成油型及合成烃型液压油产品 质量等级、粘度级别、产品特性
9
环境温度较低（-15oc以下）、环境温度
变化较大的地区或塞外操作时使用此油。 2、难燃型 1）、乳化型
分为
• HFA液压油（油包水乳化液）； • HFB液压油（水包油乳化液）：润滑性HFA好。
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2）、合成型 HFC液压油（水-乙二醇） 适用于要求防火的液压系统（65℃ 以上温度下工作），其润滑性比石油型 的差。 HFD液压油（磷酸脂液） 自燃点高，氧化安定性好，润滑性 好，使用温度宽，对大多数金属不腐蚀， 但能溶解许多非金属材料，因此必须选 择合适的橡胶密封材料，这种液体有毒。 例如：聚四氟乙烯-SF—常用密封材料
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2）、这种表示法得到了普遍的采用 5um左右的颗粒对堵塞元 件缝隙的危害最大，而大于 原因 15um的颗粒对元件的磨损作用 最为显著，用它们来反映油液的污染度最 为恰当。
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2-1、20℃时200ml的蒸馏水从恩氏粘度计中流尽 的时间为51s，若200ml 的某液压油在50℃时从 恩氏粘度计中流尽的时间为229.5s，试求该液压 油的°E， 及η的值。设油的密度为 ρ=0.9g/ml。 解： °E50=t1 / t 2 = 229.5/51 = 4.5 = (7.31 °E – 6.31/ °E ) ×10-6 =(7.31 ×4.5 – 6.31÷ 4.5) ×10-6 =31.496 ×10-6 m2/s η= ρ =31.496 ×10-6 ×0.9 ×10-3/10-6 =0.028Pa.s
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二、污染度的等级
为了描述和评定液压油污染的程度， 以便对它进行控制，有必要规定出液压 油的污染度等级。 1、美国NAS1638污染度等级 污染等级：00级、0级、1级、..…、12级。 00级最清洁，12级污染最高。 2、我国ISO4406污染度的等级
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1）、用两个代号表示油液的污染度 前面的代号表示1ml 油液中大于5um颗粒 数的等级， 后面的代号表示1ml油液中大于15um颗 粒数的等级， 两个代号间用一斜线分隔。 例如：等级代号为20/17的液压油液，表 示它在每ml 内大于5um的颗粒数在500010000之间，大于15um的颗粒数在6401300之间。
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一般以20 ℃ 、50 ℃ 、100 ℃作为 测定液体粘度的标准温度，所以恩氏粘 度分别 0E20、0E 50、0E100标记。 2）、恩氏粘度0E与运动粘度间的换算关 系：
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4、影响粘度的因素 1）、p 说明：在一般液压系统使用的压力范围内， 增大的数值很小，可以忽略。 2）、t 液压油液粘度对温度的变化十分敏 感,如图所示。
一、污染的原因
液压油污染的原因是很复杂的，污染物 的来源如表2-5。
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表2-5 液压油液中的污染物
外界侵入的污染物
液压油 液运输 过程中 带来的 污染物 液压装 置组装 时残留 下来的 污染物 从周围 环境混 入的污 染物
工作过程中产 生的污染物
液压装置中 相对运动件 磨损时产生 的污染物 液压油液物 理化学性能 变化时产生 的污染物
（4）液体密度与重度随压力和温度而变化。 但一般情况下变化很小，近似地认为液 压油的密度和重度不变。
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二、液压油的性质
在液压技术中，液压油液最重要的性质是 它的可压缩性和粘性。
2、可压缩性
液体的可压缩性用体积压缩系数k和体积 弹性模量K表示。 p0 p 0+ △ p
v0 v 0- △ v
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１、体积压缩系数k ：单位压力变化下的体积相 对变化量。
请继续学习第二章
1
液压油液
液压油是传递动力和信号
前 言
的工作介质，同时起到润滑、
冷却和防锈等作用。液压系统
能否可靠地工作在很大程度上取决于系统 中所用的液压油。而液压系统的故障75% 以上是由于液压油的污染造成的。因此， 在掌握液压系统之前，必须先对液压油有 一清晰的 了解。
2
§2-1、液压油的特性和选择
一、液压油液的特性
工业液压油液分为石油型和难燃型两类。 1、石油型 1）、HH液压油是一种不含任何添加剂的矿物油。 这种油虽己列入分类之中,但在液压系统中己不 使用。因为这种油安定性差、易起泡,在液压设 备中使用寿命短。 价格较低； 物理化学性能较差，使用时易生粘稠胶质，堵 塞元件； 压力越高，问题越严重，因此只有在压力较低 和要求不高的场合中使用。
t
27
择等 抗 性 有， 乳 质 影都 化 ， 液 响对 性 如 压 。液 、 稳 油 压防定还 油锈性有 的性、其 使、抗它 用润泡一 和滑沫些 选性性 、
（ 三 ） 、 其 它 性 质
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§2-2、液压油液的污染及其控制
液压系统的故障75%以上是由于液压油 的污染造成的，所以，液压油清洁与否直接 影响液压系统的工作状况和元件的寿命。
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二、液压油的性质
（2） 重度：对于匀质液体，其单位体积的重 量称为液体的重度，用r表示 r =G/V N/m³ G—液体的重力，N V—液体的体积，m³ （3）密度与重度的关系 由于G=mg，g是重力加速度， g=9.18 m ·s -2 液体的重度和密度之间的关系为： r=ρg
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二、液压油的性质
4
3）、HM液压油（抗磨液压油） l)规格 hm液压油是从防锈、抗氧液压油 基础上发展而来的,它有碱性高锌、碱性低 锌、中性高锌型及无灰型等系列产品,它们 均按40oc运动粘度分为22、32、46、68四 个牌号。 抗磨性很大，提高液压元件的使用寿命； 价格昂贵； 在美国已有60%的液压系统使用此油。
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方法：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。即 ° E t = t油） l)规格 hl液压油是由精制深度较高的中性基 础油,加抗氧和防锈添加剂制成的。hl液压油按 40c运动粘度可分为15、 22、32、46、68、100 六个牌号。 2)用途 hl液压油主要用于对润滑油无特殊要 求,环境温度在0oc以上的各类机床的轴承箱、齿 轮箱、低压循环系统或类似机械设备循环系统的 润滑。它的使用时间比机械油可延长一倍以上。 该产品具有较好的橡胶密封适应性,其最高使用温 度为80oc。 在液压系统中使用最广,取代了HH油。