【正文】 第二章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ) 本章要學(xué)習(xí)： 工作介質(zhì)（液壓油） 液體靜力學(xué)基礎(chǔ) 流動(dòng)液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 液體在管道流動(dòng)時(shí)壓力損失的計(jì)算 液體流經(jīng)小孔和間隙的流量 液壓沖擊和空穴現(xiàn)象 第二章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ) 本章重點(diǎn) ： 1. 液壓油的 粘溫關(guān)系 基本方程 連續(xù)性方程和伯努利方程式 的 物理意義及其應(yīng)用 本章難點(diǎn) ： 、相對壓力和真空度之間的關(guān)系 伯努利方程式 工作介質(zhì) （液壓油） 如何選用液壓油 液壓油的粘溫特性 度量單位、影響因素 工作介質(zhì) (液壓油 )的工作性質(zhì) 液壓油的作用 、 種類和代號 本節(jié)知識點(diǎn)： 第二章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ) 液壓傳動(dòng) 液壓油的作用、種類和代號 : 液壓傳動(dòng)及控制所用的工作介質(zhì)為 液壓油液 或其他合成液體 ，其 作用 如下 ： 1）傳動(dòng) 把由 液壓泵 所賦予的能量傳遞給 執(zhí)行元件 ； 2）潤滑 潤滑 液壓泵 、 液壓閥 、 液壓執(zhí)行元件 等運(yùn)動(dòng)件 ； 3）冷卻 吸收并帶出 液壓裝置 所產(chǎn)生的熱量 ； 4）去污 帶走工作中產(chǎn)生的 磨粒 和來自外界的 污染物 ； 5）防銹 防止液壓元件所用各種 金屬的銹蝕 。 （ 石油型、乳化型、合成型 ） 石油型 難燃型 機(jī)械油 汽輪機(jī)油 液壓油 水 乙二醇液 磷酸酯液 水包油 油包水 乳化液 合成型 {{{{ 目前 90%以上的液壓設(shè)備采用 石油基液壓油液 ?；蜑榫频氖蜐櫥宛s分。為了改善液壓油液的性能，以滿足液壓設(shè)備的不同要求，往往在基油中加入各種添加劑。 添加劑 有兩類：一類是 改善油液化學(xué)性能 的，如 抗氧化劑 、 防腐 劑 、 防銹劑 等； 另一類是 改善油液物理性能 的，如 增粘劑 、 抗磨劑 、 防爬劑 等 。 為了 軍事目的 ，近年來在某些艦船液壓系統(tǒng)中，也有以 海水 或 淡水 為工作介質(zhì)的。而且正在逐漸向 水下作業(yè) 、 河道工程 、 海洋開發(fā) 等領(lǐng)域延伸。 另外， 電流變流體 （簡稱 ERF）在英國、美國、日本、中國等國家都在進(jìn)行研究。 ERF是在 絕緣的連續(xù)相液體介質(zhì) 中加入 精細(xì)的固體顆泣 而形成的懸濁液。液體介質(zhì)是 不導(dǎo)電的油 ，如 礦物油 、硅 （ 氧 ） 油 或 石蠟油 等。而懸浮在油中的顆粒為尺寸在 1~100μm的不導(dǎo)電的元件和有機(jī)材料。 粒子 占流體總體積的 10%~40%。ERF在外加靜電場作用下其性質(zhì)會發(fā)生迅速變化。 當(dāng) 施加一電壓時(shí) ， 液體便固化 ；當(dāng) 電壓取消后 ，又立即 恢復(fù)其液體狀態(tài) 。使用 ERF的 優(yōu)點(diǎn) 是：整個(gè)系統(tǒng)只需很少或根本沒有運(yùn)動(dòng)部件，因此可 降低零部件制造精度 ， 延長使用壽命 ， 實(shí)現(xiàn)寂靜系統(tǒng) ；并且能 具有與電系統(tǒng)相匹配的響應(yīng)速度 ，在被動(dòng)系統(tǒng)中引入主動(dòng)性能以及實(shí)現(xiàn)電控下的 無級調(diào)速 。因此， ERF的應(yīng)用前景十分看好 。 工 作 介 質(zhì) 類 別 組成與特性 代 號 石油基液壓液 無添加劑的石油基液壓液 HH+抗氧化劑、防銹劑 HL+抗磨劑 HL+增粘劑 HM+增粘劑 HM+防爬劑 無特定難燃性的合成液（特殊性能） L－ HH L－ HL L－ HM L－ HR L－ HV L－ HG L－ HS 難燃液壓液 含水液壓液 高含水液壓液 水包油乳化液 水的化學(xué)溶液 含水大于 80%（休積分?jǐn)?shù)） L－ HFA L－ HFAE L－ HFAS 油包水乳化液 含水小于 80%（體積分?jǐn)?shù)） L－ HFB 含聚合物水溶液 /水－乙二醇液 L－ HFC 合成液壓液 磷酸酯無水合成液 L－ HFD L－ HFDR 氯化烴無水合成液 L－ HFDS HFDR和 HFDS液混合的無水合成液 L－ HFDT 其他成分的無水合成液 L－ HFDU 液壓油的種類代號解釋 : 液壓傳動(dòng)介質(zhì)按照 GB/（ 等效采用 ISO 6743/4）進(jìn)行分類 ， 主要有 石油基液壓油 和 難燃液壓液 兩大類 。 1) 石油基液壓油 （ 1） LHL液壓油 （ 又名普通液壓油 ） ： ?采用精制礦物油作基礎(chǔ)油 ， 加入抗氧 、 抗腐 、 抗泡 、 防銹等添加劑調(diào)合而成 ， 是當(dāng)前我國供需量最大的主品種 ，用于一般液壓系統(tǒng) ， 但只適于 0 ℃ 以上的工作環(huán)境 。 ?其牌號有： HL－ 3 HL－ 4 HL－ 68。 在其代號 LHL中 ， L代表潤滑劑類 ， H代表液壓油 ， L代表防銹 、 抗氧化型 ， 最后的數(shù)字代表運(yùn)動(dòng)粘度 。 （ 2） LHM液壓油 （ 抗磨液壓油 ， M代表抗磨型 ） ： ?其基礎(chǔ)油與普通液壓油同 ， 加有極壓抗磨劑 ， 以減少液壓件的磨損 。 適用于 15℃ 以上的高壓 、 高速工程機(jī)械和車輛液壓系統(tǒng) 。 ?其牌號有： HM－ 3 HM－ 4 HM－ 6 HM－ I00、HM－ 150 （ 3） LHG液壓油 （ 又名液壓一導(dǎo)軌油 ） ： ?除普通液壓油所具有的全部添加劑外 ， 還加有油性劑 ，用于導(dǎo)軌潤滑時(shí)有良好的防爬性能 。 ?適用于機(jī)床液壓和導(dǎo)軌潤滑合用的系統(tǒng) 。 （ 4） LHV液壓油 （ 又名低溫液壓油 、 稠化液壓油 、高粘度指數(shù)液壓油 ） ： ?用深度脫蠟的精制礦物油 ， 加抗氧 、 抗腐 、 抗磨 、 抗泡 、 防銹 、 降凝和增粘等添加劑調(diào)合而成 。 ?其粘溫特性好 ， 有較好的潤滑性 ， 以保證不發(fā)生低速爬行和低速不穩(wěn)定現(xiàn)象 。 ?適用于低溫地區(qū)的戶外高壓系統(tǒng)及數(shù)控精密機(jī)床液壓系統(tǒng) 。 （ 5） 其它專用液壓油： 如航空液壓油 （ 紅油 ） 、 炮用液壓油 、 艦用液壓油等 。 2) 難燃液壓液 難燃液壓液分為 合成型 、 油水乳化型 和 高水基型 三大類 。 （ 1） 合成型抗燃工作液 ① 水一乙二醇液 （ LHFC液壓液 ） ： 這種液體含有 35％ ～ 55％ 的水 ， 其余為乙二醇及各種添加劑 （ 增稠劑 、 抗磨劑 、 抗腐蝕劑等 ） 。 其 優(yōu)點(diǎn) 是凝點(diǎn)低 （ － 50℃ ） ， 有一定的粘性 ， 而且粘度指數(shù)高 ， 抗燃 。 適用于要求防火的液壓系統(tǒng) 。 其 缺點(diǎn) 是價(jià)格高 ， 潤滑性差 ， 只能用于中等壓力（ 20Mpa以下 ） 。 這種液體密度大 ， 所以吸入困難 。 水一乙二醇液能使許多普通油漆和涂料軟化或脫離 ，可換用環(huán)氧樹脂或乙烯基涂料 。 ② 磷酸酯液 （ LHFDR液壓液 ） 這種液體的優(yōu)點(diǎn)是 ， 使用的溫度范圍寬 （ 54～～135℃ ） ， 抗燃性好 ， 抗氧化安定性和潤滑性都很好 。 允許使用現(xiàn)有元件在高壓下工作 。 其缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴 （ 為液壓油的 5～ 8倍 ） ；有毒性；與多種密封材料 （ 如丁氰橡膠 ） 的相容性很差 ， 而與丁基膠 、 乙丙膠 、 氟橡膠 、 硅橡膠 、 聚四氟乙烯等均可相容 。 （ 2） 油水乳化型抗燃工作液 （ LHFB、 LHFAE液壓液 ） 油水乳化液是指互不相溶的油和水 ， 使其中的一種液體以極小的液滴均勻地分散在另一種液體中所形成的抗燃液體 。 分 水包油乳化液 和 油包水乳化液 兩大類 。 （ 3） 高水基型抗燃工作液 （ LHFAS液壓液 ） 這種工作液不是油水乳化液 。 其主體為水 ， 占 95％ ，其余 5％ 為各種添加劑 （ 抗磨劑 、 防銹劑 、 抗腐劑 、 乳化劑 、 抗泡劑 、 極壓劑 、 增粘劑等 ） 。 其優(yōu)點(diǎn)是成本低 ， 抗燃性好 ， 不污染環(huán)境 。 其缺點(diǎn)是粘度低 ， 潤滑性差 。 表 21 液壓油的種類及其特性和用途 類型 名稱 ISO代號 特 性 和 用 途 礦 油 型 普通液壓油 LHL 精制礦油加添加劑，提高抗氧化和防銹性能，適用于室內(nèi) 一般設(shè)備的中低壓系統(tǒng) 抗磨液壓油 LHM LHL油加添加劑，改善抗磨性能，適用于 工程機(jī)械、車輛液壓系統(tǒng) 低溫液壓油 LHV LHM油加添加劑，改善黏溫特性，可用于環(huán)境溫度在 20~40℃ 的高壓系統(tǒng) 高黏度指數(shù)液壓油 LHR LHL油加添加劑，改善黏溫特性， VI值達(dá) 175以上，適用于對黏溫特性有特殊要求的低壓系統(tǒng)， 如數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng) 液壓導(dǎo)軌油 LHG LHM油加添加劑，改善黏一滑性能，適用于 機(jī)床 中液壓和 導(dǎo)軌 潤滑合用的系統(tǒng) 全損耗系統(tǒng)用油 LHH 淺度精制礦油，抗氧化性、抗泡沫性 較差 ，主要用于機(jī)械潤滑，可作液壓代用油，用于要求不高的 低壓系統(tǒng) 汽輪機(jī)油 LTSA 深度精制礦油加添加劑，改善抗氧化、抗泡沫等性能，為 汽輪機(jī)專用油 ，可作液壓代用油，用于一般液壓系統(tǒng) 乳 化 型 水包油乳化液 LHFA 又稱高水基液，特點(diǎn)是難燃、黏溫特性好，有一定的防銹能力，潤滑性差，易泄漏。適用于有抗燃要求，油液用量大且泄漏嚴(yán)重的系統(tǒng) 油包水乳化液 LHFB 既具有礦油型液壓油的抗磨、防銹性能，又具有抗燃性，適用于有抗燃要求的中壓系統(tǒng) 合 成 型 水 乙二醇液 LHFC 難燃，黏溫特性和抗蝕性好，能在 30℃ ～ 60℃ 溫度下使用，適用于有抗燃要求的中低壓系統(tǒng) 磷酸酯液 LHFDR 難燃，潤滑抗磨性能和抗氧化性能良好，能在 54℃ ～ 135℃ 溫度范圍內(nèi)使用，缺點(diǎn)是有毒。適用于有抗燃要求的高壓精密液壓系統(tǒng) 表 21 液壓油的種類及其特性和用途（續(xù)） 表 22 工作介質(zhì)的主要類型及其性質(zhì) 種類 性能 可燃性液壓油 抗燃性液壓油 石油型 合成型 乳化型 通用液壓油 抗磨液壓油 低溫液壓油 磷酸脂液 水乙二醇 油包水液 水包油液 LHL LHM LHV LHFDR LHFC LHFB LHFA 密度 /kgm3 850900 11001500 10401100 920940 1000 粘度 小 ～ 大 小 小 粘度指數(shù) VI不小于 90 95 130 130180 140170 130150 極高 潤滑性 優(yōu) 良 可 防腐蝕性 優(yōu) 良 可 閃點(diǎn) /0C(不低于 ） 170200 170 150170 難燃 不燃 凝點(diǎn) /0C(不高于 ） 10 25 35～ 50 20 ～ 50 50 25 5 表 23石油型液壓油的使用范圍 工作介質(zhì) 粘度等級 應(yīng)用場合 通用液壓油 LHL 32,46,68 714MPa的液壓系統(tǒng)及精密機(jī)床液壓系統(tǒng) 液壓導(dǎo)軌油 LHG 22,32,46,68 液壓與導(dǎo)軌合用的系統(tǒng)，如萬能磨床、軸承、磨床、螺紋磨床、齒輪磨床 抗磨液壓油 LHM 32,46,68 15～ 70℃ 的高壓、高速工程機(jī)械和車輛等的液壓系統(tǒng) 低溫液壓有 LHV 32,46,68 25 ℃ 以上的高壓、高速工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械和車輛等的液壓系統(tǒng) 高 粘度指數(shù) 液壓油 LHR 22,32,46 數(shù)控機(jī)床及高 精密 機(jī)床的液壓系統(tǒng)，如 高精度 坐標(biāo)鏜床 機(jī)械油 LHH 13,22,32,46,68 7MPa以下的液壓系統(tǒng)，如普通機(jī)床液壓系統(tǒng) 工作介質(zhì)（液壓油）的性質(zhì) . 液壓油的 密度 和 重度 液壓油的 可壓縮性 液壓油的 粘性 和 粘度 對液壓油的基本 要求 和 選擇 液壓油的 管理 和 使用 液壓油的 污染 與 控制 1 2 3 4 5 6 ?液壓油（液體）的密度 VM???液體的重度 VG??液壓油的重度為 8800N/m3 ?重度與密度的關(guān)系 g?? ?式中 ρ — 液體的密度； V — 液體的體積； M — 液體的質(zhì)量 。 式中 γ — 液體的重度； V — 液體的體積； G — 液體的重量 。 液壓油在 15度時(shí)的密度約為 900kg/m3 常用液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的密度值見下 表 常用液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的密度（ 20℃ ） 工作介質(zhì) 密度 ρ/（ kgm－ 3） 工作介質(zhì) 密度 ρ/（ kgm－ 3） 抗磨液壓液 L－ HM32 抗磨液壓液