【文章內(nèi)容簡介】 液體粘性示意圖 上式稱為牛頓內(nèi)摩擦定律。式中 ? 為動力粘度或內(nèi)摩擦系數(shù)， ? 為單位面積的摩擦力 (剪切應(yīng)力 )， dudz 為油液相對滑動的速度梯度。 動力粘度 ? 的物理意義是：當(dāng)速度梯度為１時單位面積上的內(nèi)摩擦力。如果動力粘度只與液體的種類有關(guān)而與速度梯度無關(guān)，則這種液體稱為牛頓液體，否則為非牛頓液體。液壓油一般為牛頓液體。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 共 24 頁 在我國法足計量單位中，動力粘度 ? 的單位為帕 *秒 ( *Pas )。即2Nsm??????。 (2)運(yùn)動粘度 v 是動力粘度與密度之比，即 ???? v的法定計量單位為 2/ms 運(yùn)動粘度 v 沒有明確的物理意義，但在計算中常用到。由于 v 的單位中只有運(yùn)動學(xué)要素，故稱為運(yùn)動粘度。 (3)相對粘度 (思氏粘度 oE ) 由于動力粘度較難直接測 量， 因此工業(yè)上還常采用相對粘度來度量液體的粘性。 液體 的相勸拈度又稱條件粒度，是以被測液體的粘度相對于水的粘度的大小程度來表示的。我國用恩氏粘度 oE 粘度與壓力的關(guān)系 當(dāng)壓力 增加時，液體分子之間距離縮小，內(nèi)聚力增大，粘度也增大。在一般情況 下，壓力對粘度的影響較小，可不加考慮。只有在壓力較高或壓力變化較大時才 需 考慮壓力對粘度的影響，它們之間的關(guān)系為： 0 bpp e??? p? —— 壓力為ｐ時液體的運(yùn)動粘度； 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 共 24 頁 0? —— 大氣壓力下液體的運(yùn)動粘度； ｅ —— 自然對數(shù)的底； ｂ —— 系數(shù)。 粘度與溫度的關(guān)系 溫度對油液粘度的影響較大。當(dāng)溫度增加時。液體分 子活動能力增強(qiáng)，內(nèi)聚力減小，粘度降低。油液粘度與溫度的關(guān)系稱為粘溫特性。不同的油濃有不同的粘溫特性。在 30~150oC 范圍內(nèi)，運(yùn)動粘度ｖ＜ 76 2/mm s 的礦物油的 粘 度與溫度的關(guān)系可用以下近似公式計算。 50 50nt t????? ???? 式中 t? —— otC時油液的運(yùn)動粘度； 50? —— 50oC 時油液的運(yùn)動粘度： n—— 指數(shù)，見表。 表 1 溫度指數(shù) n 液壓系統(tǒng)是依靠液壓油來傳遞能量的，它的性能會直接影響到液壓系統(tǒng)的工作。對液壓傳動系統(tǒng)治壓油的使用要求可概括如下： 粘度合適，隨溫度的變化小 工作介質(zhì)粘度是根據(jù)液壓系統(tǒng)中重要液壓元件的油膜承載能力確定的，故應(yīng)在保證承載能力的條件下，選擇合適的介質(zhì)粘度。工作介質(zhì)的粘度太大，系統(tǒng)的壓力損失大，效率降低，而且泵的吸油狀況惡化，容易產(chǎn)生空穴和氣蝕作用，使泵運(yùn)轉(zhuǎn)困難。粘度 太小，則系統(tǒng)泄漏太多，容積損失增加，系統(tǒng)效率亦低，并使系統(tǒng)的剛性變差。此外，季節(jié)改變，以及機(jī)器在啟動前后和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，工作介質(zhì)的溫度會發(fā)生變化，因此，為了使液壓系統(tǒng)能夠正常和穩(wěn)定地工作，要求工作介質(zhì)的粘度隨溫度的變化要小。 （ 1）潤滑性良好 工作介質(zhì)對液壓系統(tǒng)中的各運(yùn)動部件起潤滑作用，以降低摩擦和減少磨損，保證系統(tǒng)能夠長時間正常工作。近來，液壓系統(tǒng)和元件正朝高性能蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 15 頁 共 24 頁 化方向發(fā)展，許多摩擦部件處于邊界潤滑狀態(tài)，所以，要求液壓工作介質(zhì)具有良好的潤滑性。 （ 2）抗氧化 工作介質(zhì)與空氣接觸會產(chǎn)生氧化變 質(zhì)，高溫、高壓和某些物質(zhì) (如銅、鋅、鋁等 )會加速氧化過程。氧化后介質(zhì)的酸值增加，腐蝕性增強(qiáng)，而且氧化生成的粘稠物會堵塞元件的孔、隙，影響系統(tǒng)的正常工作，因此，要求工作介質(zhì)具有良好的抗氧化性。 （ 3）剪切安定性好 工作介質(zhì)在經(jīng)過泵、閥和微孔元、器件時，要經(jīng)受劇烈的剪切。這種機(jī)械作用會使介質(zhì)產(chǎn)生兩種形式的粘度變化：即在高剪切速度下的暫時性粘度損失和聚合型增粘劑分子破壞后造成的永久性粘度下降。在高速、高壓時這種情況尤為嚴(yán)重。粘度降低到一定程度后就不能夠繼續(xù)使用，因此，要求工作介質(zhì)的剪切安定性好。 （ 4）防銹 和不腐蝕金屬 液壓系統(tǒng)中許多金屬零件長期與工作介質(zhì)接觸，其表面在溶解于介質(zhì)中的水分和空氣的作用下會發(fā)生銹蝕，使精度和表面質(zhì)量受到破壞。銹蝕顆粒在系統(tǒng)中循環(huán)，還會引起元件加速磨損和系統(tǒng)故障。同時，也不允許介質(zhì)自身對金屬零件有腐蝕作用，或會緩慢分解產(chǎn)生酸等腐蝕性物質(zhì)。所以，要求液壓工作介質(zhì)具有良好的保護(hù)金屬、防止生銹和不腐蝕金屬的性能 （ 5）同密封材料相容 工作介質(zhì)必須同元件上的密封材料相容，不引起溶脹、軟化或硬化，否則，密封會失效，產(chǎn)生泄漏，使系統(tǒng)壓力下降，工作不正常。 （ 6）消泡和抗泡沫性 混入和溶于工作介質(zhì)的空氣，常以氣泡 (直徑大于 )和霧沫空氣 (直徑小于 )兩種形式析出，即起泡。起泡的介質(zhì)使系統(tǒng)的壓力降低，潤滑條件惡化，動作剛性下降，并引起系統(tǒng)產(chǎn)生異常噪聲、振動和氣蝕。此外，空氣泡和霧沫空氣的表面積大，同介質(zhì)接觸使氧化加速，所以，要求工作介質(zhì)具有良好的消泡和抗泡沫性。 （ 7）抗乳化性 水可能從不同途徑混入工作介質(zhì)。含水的液壓油工作時受劇烈攪動極易乳化，乳化使油液劣化變質(zhì)和生成沉淀物，妨礙冷卻器的導(dǎo)熱，阻滯管道和閥門，降低潤滑性及腐蝕金屬，所以，要求工作介質(zhì)具有良好的 抗乳化性。 （ 8）清凈度 工作介質(zhì)中的機(jī)械雜質(zhì)會堵塞液壓元件通路，引起系統(tǒng)故障。機(jī)械雜質(zhì)又會使液壓元件加速磨損，影響設(shè)備正常工作，加大生產(chǎn)成本。各種液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)都應(yīng)符合相應(yīng)清凈度的要求。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 共 24 頁 （ 9）其他 良好的化學(xué)穩(wěn)定性、低溫流動性、抗燃性，以及無毒、無臭，在工作壓力下，具有充分的不可壓縮性。 液壓工作介質(zhì)品種的選擇 （ 1）液壓系統(tǒng)所處的工作環(huán)境 即液壓設(shè)備是在室內(nèi)或戶外作業(yè)，還是在寒區(qū)或溫暖的地帶工作 ,周圍有無明火或高溫?zé)嵩?，對防?安全、保持環(huán)境清潔、防止污染等有無特殊要求。 （ 2）液壓系統(tǒng)的工況 如液壓泵的類型，系統(tǒng)的工作溫度和工作壓力，設(shè)備結(jié)構(gòu)或動作的精密程度，系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)時間，工作特點，元件使用的金屬、密封件和涂蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 17 頁 共 24 頁 料的性質(zhì)等。 （ 3）液壓工作介質(zhì)方面的情況 如貨源、質(zhì)量、理化指標(biāo)、性能、使用特點、適用范圍，以及對系統(tǒng)和元件材料的相容性等。 （ 4）經(jīng)濟(jì)性 即考慮液壓工作介質(zhì)的價格，更換周期、維護(hù)使用是否方便，對設(shè)備壽命的影響等。 液壓工作介質(zhì)粘度的選擇 （ 1）意義 對多數(shù)液壓工作介質(zhì)來說，粘度選 擇就是介質(zhì)牌號的選擇。粘度選擇適當(dāng)，不僅可提高液壓系統(tǒng)的工作效率、靈敏度和可靠性，還可以減少溫升，降低磨損，從而延長系統(tǒng)元件的使用壽命。 （ 2）選擇依據(jù) 液壓系統(tǒng)的元件中，液壓泵的載荷最重，所以，介質(zhì)粘度的選擇，通常是以滿足液壓泵的要求來確定。 （ 3）修正 對執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動速度較高的系統(tǒng)，工作介質(zhì)的粘度要適當(dāng)選小些。以提高動作的靈敏度減少流動阻力和系統(tǒng)發(fā)熱。 使用要求 內(nèi)容或措施 日常維護(hù) （ 1）保持環(huán)境整潔，正確操作，防止水分、雜物或空氣混入 。 （ 2）含水型液壓液的使用溫度不要超過規(guī)定值，以免水分過度蒸發(fā)。要定期檢查和補(bǔ)充水分，否則，其理化性質(zhì)會發(fā)生變化，影響使用，甚至失去難燃性，成為可燃液體。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 18 頁 共 24 頁 （ 3）對磷酸酯要特別注意防止進(jìn)水，以免發(fā)生水解變質(zhì) 。 安全 （ 1）使用液壓油要注意防火安全。 （ 2