1 液压油及其特性
液压油
•
•
•
2) 运动速度
工作部件运动速度较高时，为了减少摩擦 损失，宜选用粘度较低的液压油。
总结： 高压、高温、慢速 ：粘度大（以↓泄漏） 低压、低温、快速 ：粘度小（以↓内摩擦阻力）
3) 液压泵的类型 在液压系统中，液压泵工作条件最严峻， 因此对液压泵的润滑要求苛刻，不同类型的泵 对油的粘度有不同的要求，具体可参见有关资 料。
粘度越大，液体流动时内部产生阻力越大， 流动越困难，反之，粘度越小，流动越容易。
常用的液体粘度表示方法有三种：动力粘度、运动 粘度、相对粘度。 1.动力粘度μ（又称为绝对粘度） μ=τ〃dy/du
2.运动粘度ν:动力粘度与液体密度之比值 公式：ν= μ/ρ 单位： cSt（厘斯） 换算关系：1m2/S = 104St =106cSt 液压油牌号标注：L—HL22号液压油，指这种油在 40℃时的平均运动粘度为22cSt（厘斯）。
K越大，液体的抗压能力越强பைடு நூலகம்
矿物油 K= (1.4~2.0)×10
钢 K = 2.06 ×10
11
9
2
N/m
2
N/m
一般认为油液不可压缩（因压缩性很小）， 若分析高压系统，则必须考虑。
粘性
液体在外力作用下流动（或有流动趋 势）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檫力, 这种现象叫 做液体的粘性。 液体粘性的大小用粘度来表示。
式中 m：液体的质量(kg)； V：液体的体积（m3）； ρ：kg/ m3
密度随着温度或压力的变化而变化，但变化很小，通常忽略。
m V
可压缩性——液体受压力作用而发生体积缩小的性质
1.液体的体积压缩系数
定义——体积为v的液体，当压力增大△p时，体积减 小△v, 则液体在单位压力变化下体积的相对变化量。
液压油知识资料
AP液压油
AP液压油又称宽温液压油，适用于温差较大的工作环境。 超强的抗磨性，适合于要求较高的液压循环系统，强抗氧化性能， 确保液压油的长使用寿命。不产生油泥，保持液压环境的清洁， 粘度指数高，粘度变化极小，适合于高温、低温或流动作业的机 器使用。
生物可降解型液压油
所谓生物降解，是指由生物或他们的酶引起的化学品分 解或转变的过程。一种润滑油在CEC L-33-A-93生物降解测试中 超过80%发生降解，那它就被认为是可降解的。
(3)由于过滤器阻力增大，产生故 油的低温性能；
的加热装置；
障；
(3)低温时的油温控制 (3) 修 理 油 温 控
(4)由于管路阻力增大，压力损失 装置不良；
制系统；
增加；
(4)在标准机器中使用 (4) 更 换 或 修 理
(5)控制阀动作迟缓或不良
了粘度过高的油
机器
性质的 变化
容易产生的故障
与液压油有关的原因 应采取的措施
异常磨损甚至烧结；
油温上升；
冷却系统；
(2)由于机器的内泄漏，油缸、油马 (2)在使用标准机器的 (2) 更 换 液 压 油
粘度 太低 太达等执行元件产生异常动作；
装置中，使用了粘度 牌号，或使用特
(3)压力控制阀不稳定，压力计指针 过低的油品；
殊的机器；
振动；
(3)高粘度指数的油品 (3)更换液压油
超过 大于 大于 超过 大于 大于 不大于
指标
+15或-10 0.1 2 35 0.4 0.10 2a
液压油的维护
预防 空气污染
预防 水污染
控制液压油 使用温度
性质的变化
容易产生的故障
与液压油有关 应采取的
液 压 油
1.2 液压传动系统对液压油的要求、选用以及液压油的 污染与防护
3.液压油的污染与防护
液压油传污动染系严统重的时管，道直及接液影压响元液件压内传的动型系砂统、 的切工屑作、性磨能料，、使焊液渣压、传锈动片系、统灰发尘生等故污障垢，在使液 液压压传元动件系的统寿使命用缩前短未。冲造洗成干这净些，危工害作的时原，因这 主些要污是垢污进垢入中液的压颗油粒。。这些固体颗粒进入液
绝对黏度又称为 动力黏度，即比例
系数μ
运动黏度
受压力和温度影响
运动黏度是 绝对黏度与液压油
密度的比值
相对黏度
★是以液压油相对蒸馏水 的黏度来表示。
1.2 液压传动系统对液压油的要求、选用以及液压油的 污染与防护
1.液压传动系统对液压油的要求
（1）适宜的运动黏度。一般液压传动系统所用液压油的运 动黏度范围为11.5×10-6～35.3×10-6 m2/s（2～5 °E50）。
难燃液压油
难燃液压油主要有 合成难燃液压油和 含水难燃液压油两 种。合成难燃液压 油的主要成分为含 添加剂液压油、水 —乙二醇液压油和 乳化液。
1.1 液压油概述
2.液压油的物理特性 液压油的密度 液压油的密度是指单位体积液压油的质量，即
m
V
（1-1）
式中，为液压油的密度（kg/m3）；m为液压油的质量（kg）；V为液压 油的体积（m3）
液压油的黏性示意图
1.1 液压油概述
2.液压油的物理特性
液压油的黏性
式中，Ff为两液面 油层间产生的内摩 擦力（N）；μ为 衡量液压油黏性的 比例系数，称为黏 度 （ P a ·s ） ； A 为 两液压油层的接触 面积（m2）。
据实验测定，两液压油层间的内 摩擦力与液压油层的接触面积及速度 梯度成正比，即
第1章 液压流体力学基础
作业：1-16
1-17
二、流体平衡微分方程 1 欧拉平衡方程 1755年 Euler
z(铅垂方向) dx
dy
p dx (p )dydz x 2
fz
fy fx z y
dz
y
p dx (p )dydz x 2
x
x
根据牛顿第二定理: Fx 0
1 p fx 0 x
1 p 0 类似地： f y y 1 p fz 0 z
3、进行压力损失计算时应注意哪些问题？
作业：
P48：1-14
q =K A
m △P
液压冲击动画演示
思考题：
1、在工程实际中，如何应用薄壁小孔、厚壁小
孔和细长孔？为什么？ 2、在液压系统中，如何有效控制泄漏？ 3、液体流经缝隙的流量与哪些因素有关？ 3、液压冲击和气穴现象产生的原因，有何危害？ 如何预防？
P
P
p
弹簧
液体(密闭)
注意：
*当油液中混有空气时，其压缩性会显 著地增加，并将严重影响液压系统的工 作性能。故在液压系统中尽量减少油液 中的空气含量。
牛顿内摩擦定律
思考题
1、试述油液粘性的定义和牛顿内摩擦定律。 2、液压油的牌号是怎样规定的？说明N32、N12 的含义。 3、影响油液粘度的主要因素是什么？ 4、试述选用液压油的依据和原则，防止液压油污染 的措施。
一、液体静压力及其特性
1. 作 用 于 流 体 上 的 力
作用在液体上的力有两种，即质量力和表面力。 ① 质量力: 指与流体质量成正比的力。
直线：
如：重力、惯性力
离心：
F ma F mr
② 表面力: 指与流体的作用面积成正比的力。 如：固体壁面对液体的作用力，液体表面上气体的作用力等 外力
液压油
第1章 液压油 章
6、液压油的污染与保养 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三方面： 1）污染：（1）外部侵入的污物；（2）外部生成的不纯物 2）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。 3）泄漏：液压设备因配管不良，油封破损是造成泄漏的原因，泄漏发生时空气、 水、尘埃便可轻易的侵入油中，故当泄漏发生时，必须立即加以排除。 液压油经长期使用，油质必会恶化，一般皆用目视法判定油质是否恶 化，当油颜色混蚀并有异味时，须立即更换；保养方法有二种：一为定期 更换（约为5000-20000小时），其次是使用过滤器定期过滤。也可采用在 线监控液压油是否达到规定值，定期抽查液压油。液压油的粘度、酸值、 水分及杂质是确定液压油是否更换的重要指标。
第1章 液压油 章
5、液压油的选用
液压油有很多品种，可根据不同的使用场合选用合适的品种，在品种确定 的情况下，最主要考虑的是油液的粘度，其选择考虑的因素如下。 （1） 液压系统的工作压力：工作压力较高的系统宜选用粘度较高的液压油，以减 少泄露；反之便选用粘度较低的油。例如，当压力p = 7.0～20.0Mpa时，宜选 用N46～N100的液压油；当压力p＜7.0Mpa时宜选用N32～N68的液压油。 （2）运动速度：执行机构运动速度较高时，为了减小液流的功率损失，宜选用粘 度较低的液压油。 （3）液压泵的类型：在液压系统中，对液压泵的润滑要求苛刻，不同类型的泵对 油的粘度有不同的要求，具体可参见有关资料。 （4）工作环境温度高时选用粘度较高的液压油，减少容积损失。
第1章 液压油 章
粘度和压力的关系 ∵ P↑，F↑，μ↑ ↑ ↑ 压力较小时忽略， ∴µ随p↑而↑，压力较小时忽略， 随 ↑ 32Mpa以上才考虑 以上才考虑
液压与气压传动 第一节 液压油液优秀文档
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②动力粘度μ的物理意义：单位速度梯度下，单 位面积上的内摩擦力的大小，即：
/ du dy
③SI单位：N·s/m2，或Pa·s。 以前沿用的单位为P（泊，dgn·s/cm2）。 ④单位换算关系为： 1Pa·s = 10P（泊）= 1000 cP（厘泊）
（2） 运动粘度ν
①概念：运动粘度ν是动力粘度μ与其密度ρ的比值。 即：
（2）牛顿液体内摩檫力定律
实验测定，流体层间的内摩擦力F为：
Ff
A du
dy
以 Ff 表示切应力，则有：
A
du
dy
——牛顿液体内摩擦定律
式中：μ—衡量流体粘性的比例系数，称为绝对 粘度或动力粘度;
du/dy—流体层间速度差异的程度，称为速 度梯度。
2、液体的粘度 （1）动力粘度μ
①动力粘度又称绝对粘度，它直接表示流体的粘 性即内摩擦力的大小。
（3）相对粘度 ①又称条件粘度，是按一定的测量条件制定的。分
为恩氏粘度°Et、赛氏秒SSU、雷氏粘度Re等。我国 和德国等国家采用恩氏粘度。
② 恩氏粘度计：测200cm3某一温度的被测液体t℃
时流过φ2.8mm小孔所需时间t1，同体积的蒸馏水在 20℃时流过所需时间t2(t2=50～52s)。
t1与t2的比值即为流体的恩氏粘度值。恩氏粘度
4、具有良好的化学稳定性 例如，牌号为L—AN32的普通液压油在40℃时运动粘度的平均值为32cSt（L—AN32高级抗磨液压油）。
3、成分要纯净，不应含有腐蚀性物质
5、抗泡沫性好，抗乳化性好，对金属和密封件有 3、成分要纯净，不应含有腐蚀性物质
1Pa·s = 10P（泊）= 1000 cP（厘泊） ③SI单位：N·s/m2，或Pa·s。
1液压油_A
βe值越大表示液体越不可压缩 。 液压油的体 值越大表示液体越不可压缩。 值越大表示液体越不可压缩 积弹性模量和温度、 积弹性模量和温度、压力以及含在油液中的空气 有关。一般在分析时取βe=700--1000MPa --1000MPa。 有关。一般在分析时取 =700--1000MPa。
2
封闭在容器内的液体在外力作用下的情 一个弹簧：外力增大，体积减小； 况类似 一个弹簧：外力增大，体积减小； 外力减小，体积增大。 外力减小，体积增大。
6
（3 ）相对粘度
相对粘度又称条件粘度， 相对粘度又称条件粘度，它是按一定的测量条件 制定的。根据测量的方法不同，可分为恩氏粘度° 制定的。根据测量的方法不同，可分为恩氏粘度°E、 赛氏粘度SSU、 雷氏粘度Re 等 赛氏粘度 SSU、 雷氏粘度 Re等 。 我国和德国等国家 采用恩氏粘度。 采用恩氏粘度。 恩氏粘度用恩氏粘度计测量。即将200ml温度 恩氏粘度用恩氏粘度计测量。即将200ml温度 的被测液体注入粘度计的容器内， 为t℃的被测液体注入粘度计的容器内，由其下部直 径为2.8mm的小孔流出 测出液体流尽所需时间t1， 的小孔流出， 径为2.8mm的小孔流出，测出液体流尽所需时间t1， 再测出200ml温度为 ℃ 温度为20 再测出200ml温度为20℃的蒸馏水在同一粘度计中 流尽的时间t2， 流尽的时间t2，这两个时间的比值即为被测液体在 t℃时的恩氏粘度，即 时的恩氏粘度， ° E = t1 / t 2
o
5
（2） 运动粘度ν 运动粘度ν
液体的动力粘度µ与其密度ρ的比值， 液体的动力粘度µ与其密度ρ的比值，称为液体的 运动粘度ν 运动粘度ν，即 ν=µ/ρ 运动粘度的单位为m /s。 运动粘度的单位为m2 /s。 1 m2 /s=104 St（斯）=106 cSt（厘斯） St（ cSt（厘斯） 运动粘度没有物理意义来说， 运动粘度没有物理意义来说，但同类型的液 体具有相同的运动黏度。 体具有相同的运动黏度。 液体的粘度是指40℃时运动粘度。 液体的粘度是指40℃时运动粘度。 例如，牌号为L HL22的普通液压油 的普通液压油。 例如，牌号为L—HL22的普通液压油。表示 40℃时运动粘度为22 /s（ 表示润滑剂类， 在40℃时运动粘度为22 mm2/s（L表示润滑剂类， H表示液压油，L表示防锈抗氧型）。 表示液压油， 表示防锈抗氧型）。
液压油
一、常用液压油的分类二、液压油主要特性液体传动，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。
通常将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（如变矩器）使用的介质称为液力传动油。
液力传动油又称动力传动液（PTF）或动力换档液。
随着汽车安装了自动变速器，液力传动油的研究与开发很快，在美国装有自动变速器的汽车达90.3%，所使用的液力传动油又称为自动传动液（ATF）。
液压油应具备的主要性质1．粘度和粘温特性液压油泵对粘度的变化最为敏感，泵的允许粘度是确定油品粘度的依据。
最佳粘度取决于机械效率和容积效率之间的平衡。
另外，还要求对于运行温度较宽的机械，要求液压油具有较高的粘度指数（90以上），以免随温度变化而粘度变化太大。
表3-50 几种泵类型对油品粘度的规定抑止在使用过程中由氧化而产生的酸性物质和油泥,是要求液压油具备重要性能。
另外,由于功率增大同时油箱容量缩小，油温已从早期液压系统中的油箱温度为50~60上升到120。
且由于油压增高带来油中所溶黑社会气浓度也随之增加，促使油热氧化而生成油泥乃致发生油路堵塞等现象。
故必须有较好的热氧化安定性。
3．防锈性和防腐蚀性生锈和腐蚀会加速油的氧化和造成意外磨损事故。
液压油应具有良好的防锈和防腐性。
4．抗磨性液压系统朝高压、高速发展，润滑情况较以前苛刻，油中应加入抗磨剂，使之具有良好的抗磨性能。
5．抗乳化性和水解安定性抗乳化性是指油水乳化液分离成油层和水层的能力。
水解安定性指油水混合时，油抗水反应的能力。
混进水的液压油，在液压系统运转中易被乳化或由于水解不安定而引起腐蚀等现象。
因此，液压油应具有抗乳化性和良好的水解安定性。
6．消泡性和放气性消泡性指油不生成泡沫的倾向以及生成泡沫的稳定性能；空气释放性指油不释放分散在其中的空气泡的能力。
油中夹杂气泡等，会造成驱动系统压力不足和传动反应迟缓；严重时产生异常的噪音、气穴、震动等。
液压油的质量要求及性能指标
（一）液压油的质量要求：汽车及工程机械等的液压系统使用液压油作为工作介质，这类液压系统中油液的流速不大而压力较高，故称为静压传动.液压油质量的优劣将在很大程度上影响液压系统的工作可靠性和使用寿命。
通常对液压油的质量要求有如下几点：l.适宜的粘度及良好的粘温性能，以确保在工作温度发生变化的条件下能准确、灵敏地传递动力，并能保证液压元件的正常润滑。
2。
具有良好的防锈性及抗氧化安定性，在高温高压条件下不易氧化变质，使用寿命长.3.具有良好的抗泡沫性，使油品在受机械不断搅拌的工作条件下，产生的泡沫易于消失八以使动力传递稳定,避免液压油的加速氧化. 4。
良好的抗乳化性,能与混入油中的水迅速分离,以兔形成乳化液导致液压系统金属材质的锈蚀和降低使用效果。
5.良好的极压抗磨性，以保证液压油泵、液压马达、控制阀和油缸中的摩擦副在高压、高速苛刻条件下得到正常的润滑,减少磨损。
除上述基本质量要求外,对于一些特殊性能要求的液压油尚有特殊的要求。
如低温液压油要求具有良好的低温使用性能；抗燃液压油要求具有良好的抗燃性能；抗银液压油可用于有银部件的液压系统.(二）液压油的性能及其评价指标：l.良好的流体状态液压油流动性的优劣直接影响其传递能量的效果,它与液压油的粘度、倾点及粘温性等指标有关。
液压油的倾点和低温粘度，—应能适应油泵预计的最低操作温度.温度变化范围较宽的液压系统，其液压油应具有良好的粘温性能。
否则,温度降低时，粘度增加太大,摩擦损失增加，泵送速度受影响；温度升高时,粘度变得过小，影响使用性能.可以通过在液压油里加入粘度指数改进剂来改善液压油的粘温性能。
2。
良好的不可压缩性及抗泡沫性液体在外力作用下体积不易发生变化，但液体中混入空气后就会使其压缩性受到影响。
保持液压油的不可压缩性，对于液压油作为工作介质可靠地传递能量、确保操纵机构灵敏动作是至关重要的。
目前使用的液压油多为石油型的,空气能溶解于油中,其溶解度主要取决于空气压力及温度.当空气在油液中保持溶解状态时,液压系统并不出现问题,但当液压油通过油缸、阀门或其它液压元件时，压力有时会突然降低，加之温度变化的影响,使得空气易从油液中释放出来并形成许多气泡，这将使液压油的不可压缩性受到影响.此外,液压系统的元件在运转中,液压油与空气在机械的翻搅下易于产生泡沫，如泡沫不能迅速消失，也会使液压油工作性能下降.因此，为使液压油具有良好的不可压缩性及抗泡性。
液压设计常用资料-常用液压油物理化学性质
5.热导率：液体内热传递的难易程度：
Qn=λA（t2-t1）/L（W）
A—传热面积（m2）、L—与热流成直角方向的物质厚度（m）
λ=0.116～0.151（W/m.K）
6. 弹性模量：β=1/K=-ΔV/（V*Δp）（MPa-1）
液压油物理化学性质
一.常用液压油
项目
代号
运动粘度（cSt）
粘度
指数
闪点（℃）
凝点（℃）
40℃
50℃
-40℃
-50℃
普通
液压
油
YA-N32/ N32G
28.8～35.2
不低于-N46
41.4～50.6
YA-N68
61.2～74.8
YA-N68G
抗磨
液压
油
YB-N32
28.8～35.2
17～23
YB-N46
41.4～50.6
27～33
YB-N68/ N68K
61.2～74.8
37～43
YB-N80
47～53
航空液压油
YH-10
10
1500
92
-70
YH-12
12
600
3000/-54℃
100
-60
YH-15
一.常用液压油
1.运动粘度：液体在同一温度下的动力粘度与该液体密度的比值ν。1cSt=1mm2/S
K≈（1.2～2）×103MPa，实际（油混气）工程中取（0.7～1.4）×103MPa
2.动力粘度：单位面积上的粘性力，即内摩擦阻力与垂直于该面上的速度变化率成比例，其比例常数μ即动力粘度。
1-3液压油
(3)条件粘度：指采用不同的特定粘度计所测得的以 条件单位表示的粘度，各国通常用的条件粘度有以下 三种：
液压油的主要参数
①恩氏粘度恩氏粘度(Engler)粘度：一定量的试样，在规定 温度(如：50℃、80℃、100℃)下，从恩氏粘度计流出200毫 升试样所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需要的时间 (秒)之比。温度tº时，恩氏粘度用符号Et表示，恩氏粘度的单 位为条件度。 ②赛氏粘度 (sagbolt)粘度：一定量的试样，在规定温度(如 100ºC、F210ºC或122ºC等)下从赛氏粘度计流出200毫升所需 的秒数，以“秒”单位。赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏 重油粘度(或赛氏弗罗(Furol)粘度)两种。 ③雷氏粘度 (Redwood)粘度：一定量的试样，在规定温度 下，从雷氏度计流出50毫升所需的秒数，以“秒”为单位。雷 氏粘度又分为雷氏1号(Rt表示)和雷氏2号(用RAt表示)两种。
液压油的污染
污染带来的各种危害 固体颗粒污染：加剧液压元件的表面腐蚀和磨损， 增大泄露量，油温升高、压力降低、效率低、响应 慢、不稳定、改变运动方向，运动速度减低，承载 能力下降，阀芯卡死，烧毁电磁线圈。 水污染：油变质（如添加剂析出及油的氧化）， 润滑油膜变薄，腐蚀并加速金属表面疲劳失效，低 温产生冷却、淤塞运动元件，绝缘油的绝缘强度降 低。
液压油的污染
液压油污染物的来源 1. 固体污染物：来自液压系统的管道、液压元件如液压缸，胶
管、泵、马达、阀、液压油箱等，在系统使用前未冲洗干净，在 液压系统工作时，污染物就进入到液压油中。
2. 外界侵入的污染物：外界的空气、水、灰尘、固体颗粒，在 液压系统工作过程等进入液压油中。
液压油
液压油一、液压油的物理性质从分子物理学的观点来看，液体是由一个个不断作不规则运动的分子所组成的；分子间存在着间隙，因此它们是不连续的。
但从工程技术的观点来看，分子间的间隙极其微小，完全可以把液体看作是由无限多个微小质点所组成的连续介质，把液体的状态参数(密度、速度和压力等)看作是空间坐标内的连续函数。
1．密度和重度液体中某点处微小质量△m与其体积AV之比的极限值，称为该点的密度。
式中m--液体的质量；芦c——液体的重力；V--液体的体积。
在国际单位制(SI制)中，液体的密度单位使用kg／m3；重度单位使用N／m3。
由于FG=mg，所以液体的密度和重度之间有如下关系：y=pg(2—3)重力加速度8的值在SI制中常取9．8lm/s2。
液体的密度和重度随压力和沮度而变化，在一般情况下，可视为常数，p取900kg/m3。
2．液体的可压缩性当液体受到压力时，分子间距离缩短，密度增加，体积缩小。
这种性质就叫做液体的压缩性。
液压油在350kgf／cm2(约35MPa)以下的压力范围，每升高70kgf/cm2(约7MPa)，体积仅缩小o．5％，因此在一般情况下可以忽略不计。
但是在研究液压传动的动特性，计算液流冲击力、抗振稳定性、工作的过渡过程以及远距离操纵的液压机构时，必须考虑它的压缩性。
在这些情况下，液体的压缩性是有害的性质。
例如，在精度要求很高的随动系统中，油液的压缩性会影响它的运动精度，在超高压系统液体加压压缩时吸收了能量，当换向时能量突然释放出来，会产生液压冲击，引起剧烈的振动和噪音等。
但是，我们可以利用它有利的一面。
例如液压机中，可以利用油液的压缩性储存压力能，实现停机保压。
液体压缩的大小，一般用压缩系数p来表示。
它相当于每增加1kgf/cm2(约0．1MPa)压力时，液体体积的变化量，如下式所示：式中pv——体积压缩系数；Ap——压力变化值；AV--液体被压缩后体积的变化值；v o——液体压缩前的体积。
液压油安全技术说明书MSDS
废弃物处理与环保要求
01
废弃液压油应按照国家和地方环 保法规进行处理。
02
严禁将废弃液压油倒入下水道或 随意倾倒，以免污染环境。
03
可采用专业的废油回收机构进行 回收和处理。
04
在处理废弃液压油时，应采取相 应的安全防护措施，避免对人体 和环境造成危害。
在接触液压油雾或蒸气时，应佩戴合适的 防毒面具或口罩，以减少吸入风险。
眼睛防护
佩戴化学安全防护眼镜，防止液压油溅入 眼睛。
皮肤和身体防护
穿着长袖工作服、手套和防护鞋，减少皮 肤与液压油的直接接触。
保持清洁
工作结束后及时清洗身体和更换干净衣物 。
紧急情况下应急处理方案
皮肤接触
立即脱去被污染的衣物，用大量 流动清水冲洗皮肤至少15分钟。
性质
液压油通常具有良好的润滑性、 抗氧化性、抗磨性、防锈性和抗 泡性等特性。
主要用途及应用领域
用途
液压油主要用于各类液压机械、液压 系统和液压装置中，如工程机械、冶 金设备、船舶机械等。
应用领域
广泛应用于工业、农业、交通运输、 军事等领域，是实现现代化传动与控 制的关键介质。
成分组成及比例
基础油
矿物油、合成油或植物油等，占比最大，是液压油的主要成 分。
添加剂
包括抗氧化剂、抗磨剂、防锈剂、抗泡剂等多种添加剂，占 比虽小但对液压油性能至关重要。
危险性类别与标识
危险性类别
根据液压油的不同种类和性质，可能属于易燃液体、腐蚀性液体等危险类别。
标识
液压油包装上应标明产品名称、生产厂家、生产日期、批号、净重、执行标准 等信息，以及相应的危险标识和安全警示语。
液压油.
液压油
二二、、液液压压油油的的基基本本性性质质
1、应有适当的粘度和良好的粘温特性。 （1）液体的粘度 粘度用运动粘度ν表示，单位为m2实用上标定油的粘度用厘斯 （cSt)表示即mm2/s。 液压油的粘度随温度升高而降低。
液压油粘温曲线 Produced by Мiss Хiè
液压油
（2）密度和重度 密度：单位体积的油所具有的质量，用ρ表示。 重度：单位体积的油所具有的重量，用γ表示。 二者的关系
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液压油
（6）L-HV液压油（简称HV油）又名低温液压油、低凝液压油、 工程液压油、高粘度指数液压油、稠化液压油 ①特点：它是在HM油基础上改善其粘温性的液压油 ②应用场合：适用于环境温度变化较大和工作条件恶劣（野外工程 和远洋船舶）低、中、高压液压系统。 ③牌号：15、22、32、68、100。 （7）L-HS液压油（简称HS油）又名合成低温液压油 ①特点：HS油比HV油的低温粘度更小。 ②应用场合：可用于北方严寒区在野外操作的中、高压液压系统， 也可全国四季通用。 ③牌号：10、15、22、32、46。
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液压油
（5）L-HFDR液压液（简称HFDR）又名磷酸酯无水化合液、磷酸酯 难燃液压液 ①特点：难燃性好，但粘温性和低温性较差，有毒性，价格昂贵。 ②应用场合：适用于冶金、火力发电、燃气轮机等高温高压下操作的 液压系统，使用温度为-20℃~100℃。 ③牌号：15、22、32、46、68、100。 3、专用液压油 （1）10号、12号航空液压油 ①特点：油中加入增加粘度指数和润滑性的添加剂，凝点低。 ②应用场合：适用于低温工作，用于飞机主液压系统、起落架、减震 器等。
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1-液压油及其特性
③ 粘性只能阻碍、延缓液体内部的相对运动，但不能消除这
种运动。
第二十九页，共59页。
液体粘性的表示方式
粘性是反映液体流动性大小的物理量粘性的
大小用粘度来表示。工程上粘度的三种表示方式：
① 动力粘度 μ
② 运动粘度 υ ③ 相对粘度
第三十页，共59页。
① 动力粘度 μ
第三十五页，共59页。
恩氏粘度定义：
200ml温度为t(℃ )的被测液体流
经恩氏粘度粘度计的Φ 2.8mm小孔的 时间为t1 ；200ml温度为20℃ 蒸馏水流
经恩氏粘度粘度计的Φ2.8mm小孔的时间
为t2 ，则被测液体在t ℃下的相对粘
度为：
°Et = t1 / t2
第三十六页，共59页。
200ml
正值。
第十八页，共59页。
② 体积弹性模量K
液体体积压缩系数k的倒数，称为体积弹性模
量Ｋ，简称体积模量。
Ｋ= 1/k。
体积弹性模量K
1
k
- p (V / V0 )
第十九页，共59页。
常温下纯净液压油的体积弹性模量： (1.4～ 2.0)×109 N/m2
K钢 = 100～150 K油
第二十页，共59页。
液
压
泵
类
叶 片 泵 p＞7 MPa
型
轴向式柱塞泵
径向式柱塞泵
30～50
54～70 43～77 30～128
第四十九页，共59页。
43～77
65～95 70～172 65～270
液压传动工作介质的选用
① 系统的工作条件
高温、高压、低速，选粘度较大的液压油 低温、低压、高速，选粘度较小的液压油
第二章 液压油的性质
1.013×105Pa。 × 。 1at＝1kgf/cm2＝10mH2O＝735.5mmHg＝ ＝ ＝ ＝ / 9.8×104Pa。 × 。
2.5 帕斯卡原理（PASCAL’S LAW） 帕斯卡原理（ ） 帕斯卡原理揭示了流体传动的基本原理。 帕斯卡原理揭示了流体传动的基本原理。它表明了 作用在密闭流体上的压力等值地向各个方向传递。 作用在密闭流体上的压力等值地向各个方向传递。 如图所示， 如图所示，在小活塞上施 加力F 加力 1时，在液体中将产生压 力p＝F1/A1，它以相同大小传 ＝ 向液体各部分， 向液体各部分，在大活塞上将 产生力F 产生力 2＝pA2。它们的关系 是F1/F2＝A1/A2或F2＝ 由此可看出，由于A （A2/A1）F1，由此可看出，由于 2＞A1，故F2 ＞ F1， 即进行了力的放大，发大比为A 即进行了力的放大，发大比为 2/A1。 在上图中，如果大活塞上无重物， 在上图中，如果大活塞上无重物，那么在液体中不 会产生压力。由此可知，在密闭容器流体系统中的压力 会产生压力。由此可知，在密闭容器流体系统中的压力 是由外界负载决定的。 是由外界负载决定的。
无毒； 无毒； 低挥发性。 低挥发性。 低成本； 低成本； 容易得到。 容易得到。 单一的液压油不具有所有这些希望的性质。 单一的液压油不具有所有这些希望的性质。为了实 际使用， 际使用，流体传动设计者必须选择最接近所有这些理想 性质的流体。 性质的流体。 液压油必须定期更换， 液压油必须定期更换，其周期不仅取决于流体本身 还与其使用环境有关。 还与其使用环境有关。实验室分析是确定液压油更换周 期的最好方法。通常说， 期的最好方法。通常说，由于油液分解或被污染而导致 其粘度和酸度增大时，它就应被更换。 其粘度和酸度增大时，它就应被更换。更好地是当系统 处于工作温度时更换油液。用这种方法，大多数杂质都 处于工作温度时更换油液。用这种方法， 处于悬浮状态并且容易排除。 处于悬浮状态并且容易排除。
液压油的性质_液压油的性质及温升
液压油的性质_液压油的性质及温升液压油的性质_液压油的性质及温升抗磨液压油的性质ZT标号越的高液压油越稠，温度高了以后会变得稀些，使用中发热至70度左右时就很稀了，粘度就不好。
温度高时，密封件的密封性能亦大大降低。
同时受热后油体体积增大，容器内压增加。
在这几种情况的共同作用下下，漏油就难免了。
液压油的性质1. 粘度和粘温特性：粘度是液压油的主要指标，对系统的平稳工作有着重要影响。
粘度过小时，润滑表面容易产生磨损，从而使液压元件的内漏和外漏增加，泵容积效率降低，油温上升。
而粘度过大时，泵吸油困难，流动过程能量损失增加，系统的发热增加，油温也升高。
因此，必须具有合适的粘度。
在多数情况下，液压油一般用40℃运动粘度11.0－60.0mm2/s。
由于工程机械一般在露天工作，油温随着气温的变化而变化，所以为了保证液压系统稳定工作，要求油品的粘度指数越大越好。
一般抗磨液压油的粘度指数要求不低于90，低温液压油不低于130。
2. 低温性：液压油的低温性包括三个方面：1）低温流动性。
2）低温启动性。
3）低温泵送性。
后两种性能主要与油品低温粘度有关。
因此，各种液压泵的生产厂家对出厂的液压泵规定了所用液压油最低的冷启动粘度。
3. 氧化安定性：液压油要求具有良好的氧化安定性，以减少氧化变质形成酸性物质和沉淀物对液压设备产生不良影响，并延长油品换油期。
通常要求酸值达到2mgKOH/g的时间不少于100h 。
4. 防锈性和防腐性：液压系统在运转过程中，不可避免地要混入一些空气和水分，这些空气和水分会造成金属表面的锈蚀，影响液压元件的精度。
另一方面，锈蚀颗粒脱落，造成磨损。
同时，锈粒又是油品氧化变质的催化剂。
因此，要求液压油具有良好的防锈性和防腐性，以保证液压传动系统长时间地正常运转。
5. 抗磨性：在液压系统中泵和大功率的油马达是主要运动部件。
在启动和停车时往往可能处于边界润滑状态。
在这种情况下，若液压油的润滑性不良、抗磨性差，则会发生粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损、造成泵和油马达性能降低，寿命缩短，系统生产故障。
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③ 相对粘度
相对粘度又称条件粘度，是采用特定粘度计
在规定条件下测出的液体粘度。
相对粘度
恩氏粘度 雷氏度 赛氏通用秒 （中国） （英国） （美国）
恩氏粘度定义：
200ml温度为t(℃ )的被测液体 流经恩氏粘度粘度计的Φ 2.8mm小孔 的时间为t1 ；200ml温度为20℃ 蒸 馏水流经恩氏粘度粘度计的Φ2.8mm 小孔的时间为t2 ，则被测液体在t ℃下的相对粘度为：
已知动力粘度 液层接触面积：
活塞外圆周面 液层间的速度梯度：
缸筒内径：D=120 mm 活塞直径d=119.6 mm 活塞长度L=140 mm 动力粘度μ=0.065 Pas v=0.5 m/s 求不计油液压力时拉回活塞所需 的力F
液层接触面积： A=πdL= πⅩ0.1196Ⅹ0.14=0.0526 m2（活塞外圆周面）
HL或HM
P：7～14MPa T：50～80℃
HM
P≥14MPa T:80～ 100℃
HM
HV或HS
HV或HS
HV或HS
HFB、HFC或 HFAM
HFDR
HFDR
③ 综合经济分析
选择工作介质时要通盘考虑价格和使用寿命。 例如高质量的液压油一次投资可能较大，但 从使用寿命、元件更换、运行维护、生产效率的 提高上讲，又是经济的。
一、液压传动工作介质
1、液压油在液压系统的作用 2、液压油的分类 3、液压油的物理性质 4、液压系统对工作介质的要求
牛顿的液体内摩擦定律
Ff
•
A
du • dy
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。
动力粘度μ 运动粘度ν
标准单位 Pa·s
㎡/s
液体在外力作用下流动或有流动趋 势时，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 就叫粘性。
水、轴承油、液压油流动性比较
液压油 轴承油 水
实验名称：液体在运动平板中的层流现象
实验方法：当下平板平移速度为零，上平板以速度μ0向右平动。
实验结果：由于液体的粘性（液体在外力作用下流动或有流动趋势 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），紧 靠下平板的液体层流速度为零，紧靠上平板的液体层流速度为 μ0 ，而中间各液层的速度则视它距下平板的距离按曲线或线 性规律变化。
① 体积压缩系数k ② 体积弹性模量K
① 体积压缩系数k
密闭容器液体的受压状态
体积为Ｖ0的液体，如压力增大△p 时，体积减小
△V,则此液体的可压缩性可用体积压缩系数κ来表示 。
k (ΔΔV/pV0)
体积压缩系数k： 单位压力变化下 体积相对变化量
压力增大液体体积 减小，上式右边加 “负号” ，以使k 成为正值。
叶 片 泵 p≤ 7 MPa 液
压
泵
类
叶 片 泵 p＞7 MPa
型
轴向式柱塞泵
径向式柱塞泵
30～50
54～70 43～77 30～128
43～77
65～95 70～172 65～270
液压传动工作介质的选用
① 系统的工作条件
高温、高压、低速，选粘度较大的液压油 低温、低压、高速，选粘度较小的液压油
第一章 液压传动基础知识
本章主要介绍液压传动的工作介质—-油液的种类及其物理性质，研究油液的静力学 和动力学的规律。
本章主要内容
一、传动工作介质 二、液体静力学 三、液体动力学 四、定常管流的压力损失计算 五、孔口和缝隙流动 六、空穴现象 七、液压冲击
一、传动工作介质 液压油的物理性质，液体粘度的物理特性。
液压传动工作介质应具备的性能
1）合适的粘度； 2）润滑性能好，质地纯净，杂质少； 3）对金属和密封件有良好的相容性； 4）体积膨胀系数小，比热容大； 5）流动点和凝固点低，闪点和燃点高； 6）对人体无害，与产品和环境相容。
液压传动工作介质的选用
① 系统的工作条件
按系统中液压元件类型来确定工作介质的粘度， 同时需考虑工作压力、油膜承载力、润滑性、系统 温升、工作介质与密封材料和涂料是否相容。
P↑ K↑ 当P≥3MPa时，K值基本上不再增大。
液压传动工作介质的可压缩性对动态工作的液 压系统来说影响大；但当液压系统在静态下（稳 态）工作时，一般可以不予考虑。
通常状况下近似认为，液压油是不可压缩的。
注意:一旦液压油中混有空气，其可压缩性将大大
加强，此时便不能再将液压油看作是不可压缩的。
3）粘性
高水基油
GB 11118.1-94 矿物油型和合成烃型液压油产品标准
石油基 液压油
L-HH液压油是一种无氧化剂的精制矿油， 这种油品虽列入分类中，但液压系统不宜使 用，我国不设此类油品，也无产品标准。
石油基 液压油
L-HL液压油是由精制深度较高的中性油作为 基础油，加入抗氧、防锈和抗泡添加剂制成，适 用于机床等设备的低压润滑系统。目前我国L-HL 油品种有15、22、32、46、68、100共六个粘度等 级，只设一等品产品。
② 系统的工作环境 ③ 综合经济分析
② 系统的工作环境
环境温度的变化范围、有无明火和高温热 源、抗燃性等，此外还要考虑环境污染、毒性 和气味等。
根据环境及工况条件选择液压油
室内、固定 液压设备
露天、寒冷 或严寒区
高温或明火 附近，井下
P∠7MPa T∠50℃
HL
HR或HV
HFAS或 HFAM
P：7～14MPa T∠50℃
P（泊) 常用单位 cP（厘泊）
St (斯) cSt (厘斯)
1 Pa·s 单位换算 = 10P
= 1000cP
1St=10-4 ㎡/s 1cSt=10-6㎡/s
相互换算
,均采用标准单位
例1、液压缸缸筒内径D=120mm，活塞直径d=119.6mm， 活塞长度L=140mm，若油的动力粘度μ=0.065Pas,活塞回 程要求的稳定速度为v=0.5m/s，试求不计油液压力时拉回 活塞所需的力F。
二、液体静力学 液体静压力的特性和静力学基本方程。
三、液体动力学 流动液体的连续性方程、伯努利方程和动
量方程。
四、定常管流的压力损失计算 液体流动时的沿程压力损失和局部压力
损失。
五、孔口流动 液体流经小孔时的压力损失以及压力损
失与流量关系。
一、液压传动工作介质
1、液压油在液压系统的作用 2、液压油的分类 3、液压油的物理性质 4、液压系统对工作介质的要求
°Et = t1 / t2
200ml
φ=2. 8mm
标准单位
动力粘度μ Pa·s
运动粘度ν
㎡/s
相对粘度 （恩氏粘度）Et
常用单位 单位换算
P（泊) cP（厘泊）
St (斯) cSt (厘斯)
1 Pa·s
1St=10-4 ㎡/s
= 10P
1cSt=10-6㎡/s
= 1000cP（厘泊）
相互换算
υt
从抗磨剂的组成来看，L-HM液压油分含 锌型(以二烷基二硫代磷酸锌为主剂)和无灰 型(以硫、磷酸酯类等化合物为主剂)两大类。
3、液压油的物理性质
1）密度 2）可压缩性 3）粘性
1）液压油的密度
单位体积流体的质量称为密度。
ρ= m/V
㎏/m3
常用工作介质的密度 (kg/m3)
种类
ρ20
石油基液压油 850～900
通过实验测定得出：
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。
Ff
•
A
du • dy
Ff : 内摩擦力 μ : 动力粘度 A : 液层接触面积 du/dy: 液层间的速度梯度
牛顿的液体内摩擦定律
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
高温、高压、低速情况下，选用粘度较大的液压油 低温、低压、高速情况下，选用粘度较小的液压油
系统工作压力较高
环境温度较高
工作部件运行 速度较高
高粘度液压油 低粘度液压油
液压油运动粘度推荐使用范围
环境温度
5 ℃～40 ℃
40 ℃～80 ℃
粘度 齿轮泵
40 ℃粘度(mm2/s) 30～70
40 ℃粘度(mm2/s) 110～54
水包油乳化液 998
油包水乳化液 932
种类
增粘高水基液 水—乙二醇液
磷酸酯液
ρ20 1003 1060 1150
该密度是在20℃时测定的。 用ρ20来表示。
P↑ ρ↑
T↑ ρ↓
由于在常温、常压下变化较小，在液压传动的静态分析中
都把它们作为常数处理。
2）液压油的可压缩性
液体具有可压缩性，即当液体所受压力 变化时，它的容积也具有相应的变化。
液层间的速度梯度： du/dy =(0.5-0)/[(0.12-0.1196)/2]=2500 s-1
⇒ μ=
τ
dy
du / dy
г:切应力；μ：动力粘度。du/dy； 液层间的速度梯度
动力粘度 μ
国际单位：Pa·s（帕斯卡·秒） 常用单位：P（泊，dyn ·s/cm2)
1 Pa·s = 10P = 1000cP（厘泊）
② 运动粘度υ
液体的动力粘度与其密度的比值，称为液体 的运动粘度。
T ↑⇒μ(υ) ↓↓
油液的粘度对温度的变化十分敏感，这个变化率的 大小直接影响油液的使用，其重要性不亚于粘度本身。
液压油粘度对活塞运行的影响
液压油粘性的大小影响运动副间摩擦力的大 小以及通过缝隙的泄漏量。
液压缸和活塞之间是有间隙的，液压油粘度适当时， 起润滑作用；液压油粘度极低时，从这些空隙中流出的油量 多，装置就不能充分发挥效力。