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。

对于矿物油，压缩系数的理论参考值为每100bar 0.7~0.8%； 水的压缩系数为每100bar 0.45%；（力士乐参考值）二、粘性1．粘性的概念液体在外力作用流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。

液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。

实验表明，液体流动时相邻液层间的内摩擦力F f 与液层接触面积A 和液层间的速度梯度du/dy 成正比，即： （1-5） μ为比例常数，有时称为粘性系数或粘度。

以F f 表示切应力，即单位面积上的内摩擦力，这就是牛顿的液体内摩擦定律。

2．粘度液体的粘性大小可用粘度来表示。

粘度的表示方法有动力粘度μ、运动粘度ν、相对粘度。

（1）动力粘度μ式（1-5）中μ为由液体种类和温度决定的比例系数，它是表征液体粘性的内摩擦系数。

如果用它来表示液体粘度的大小，就称为动力粘度，或称绝对粘度。

动力粘度μ的物理意义是：液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。

f duF Ady µ=动力粘度的单位为Pa·s（帕·秒，N·s/m2）。

3 以前沿用的单位为P（泊，dyne·s/c m2）。

单位换算关系为1Pa·s = 10P（泊）= 1000 cP（厘泊）（2）运动粘度ν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，即ν=μ/ρ（1-6）运动粘度的单位为m2 /s。

以前沿用的单位为St（斯）。

单位换算关系为1 m2 /s=104St（斯）=106cSt（厘斯）就物理意义来说，ν不是一个粘度的量，但习惯上常用它来标志液体粘度，液压油液的粘度等级是以40℃时运动粘度（以mm2/s计）的中心值来划分的。

例如，牌号为L—HL22的普通液压油在40℃时运动粘度的中心值为22 mm2/s（L表示润滑剂类，H表示液压油，L表示防锈抗氧型）。

（3）相对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°E、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。

3. 粘度的影响因素液体的粘度随液体的压力和温度而变。

（1）与压力相关的粘度特性当油液所受的压力增加时，其分子间的距离就缩小，内聚力增加，粘度也有所变大。

但是这种影响在低压时并不明显，可以忽略不计；当压力大于50MPa时，粘度将急剧增大。

在压力超过200bar液压系统的设计阶段，就必须考虑这一因素。

在压力大于400bar时，粘度会变成平时的2倍。

（力士乐参考值）（2）与温度相关的粘度特性液压油的粘度对温度变化十分敏感。

温度升高时，粘度下降。

在液压技术中，希望工作液体的粘度随温度变化越小越好。

如果气压因素导致流体温度上升，则矿物油体积会增加。

如果系统使用的流体量较大，就必须考虑工作温度的因素。

温度每增加10℃，矿物油体积增加0.7%；（力士乐参考值）4 粘度随温度变化特性，可以用粘度－温度曲线表示。

三、其它性质5 1. 物理性质：（1）比热容：单位质量的物质作单位温度变化1℃时所需要的热量，kj/（kg.℃）。

（2）含气量：液压介质中所含空气的体积百分比；液压介质中的空气分混入空气和溶入空气两种。

溶入空气均匀地溶解于液压介质中，对体积弹性模量及黏度没有影响；而混入空气则以直径为0.25~0.5mm的气泡状态悬浮于液压介质中，对体积弹性模量及黏度有明显影响；空气污染的危害：空气在液压油中的溶解量5%~10%，超过2%时油开始变浑。

游离态气体在油中形成直径200～500μm的气泡，使工作介质可压缩性增大，执行机构动作迟滞，起重能力和速度不足，功率损失增大。

在系统低压处压力低于“空气分离压”时，大量气泡逸出会导致气蚀，并产生噪声和振动，使油压不稳，压力表指针抖动。

气体压缩容易发热，会加快油液氧化速度。

（3）空气分离压液压介质中的压力降低到一定数值时，溶解于介质中的空气将从介质中分离出来，行程6 气泡，此时的压力成为该温度下该介质的空气分离压Pg。

空气分离压Pg与液压介质的种类有关，亦与温度和空气溶解量有关。

温度越高，空气溶解量越大，则空气分离要压力Pg越高。

一般液压介质的空气分离压Pg为1300~6700Pa。

（4）饱和蒸汽压液压介质中的压力降低到一定数值时，液压介质将沸腾产生大量蒸汽，此压力称为该介质于此温度下的饱和蒸汽压。

矿物油型液压油，在20℃时的饱和蒸气压为6~2000Pa。

乳化液的饱和蒸气压与水相近，20℃时为2400Pa。

（5）热导率：液体内热传递的难易程度；Qn=λA（t2-t1）/L （W）式中Qn—所传导的热量（W）；A—传热面积（m2）；L—与热流成直角方向的物质厚度（m）；t2-t1—温度差（K）；λ—热导率。

一般矿物油，在普通温度下可取λ=0.116～0.151（W/m.K）（6）闪点(明火能使油面上油蒸气闪燃，但油本身不燃烧的温度）闪点是在规定的开形杯或闭形杯内，用规定容量的油样加热到它蒸发的油气与空气混合后，在与规定火焰接触能发生闪光时，油样的最低温度。

闪点测量法有开杯法和闭杯法两种，同一种油液，用开杯测定的结果要比用闭杯高出10~30℃。

根据闪点可以知道油液中含有低沸点的馏分的程度。

闪点高，表明低沸点馏分少，油液在高温下的安全性好，闪点低就不宜在高温下使用。

（7）倾点：油液在实验条件下，冷却到能够流动的最低温度。

一般讲，倾点较凝点高2~3℃。

液压油的低温流动性与倾点有关，一般认为，在倾点以上5℃使用时，液压油的流动性是好的。

2.化学性质：热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、相容性（对密封材料、涂料等非金属材料的化学作用程度，如不起作用或很少起作用则相容性好）和毒性等。

7 四、对液压油液的要求（1）合适的粘度和良好的粘度－温度特性，一般液压系统所选用的液压油，其运动粘度大多为（13～68 cSt）（40℃下）或2～5.8。

（2）良好的化学稳定性。

（3）良好的润滑性能，以减小元件中相对运动表面的磨损。

（4）质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。

（5）对金属和密封件有良好的相容性。

（6）抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，抗锈性好。

（7）体积膨胀系数低，比热容高。

（8）流动点和凝固点低，闪点和燃点高。

（9）对人体无害、成本低。

五、液压油液的分类和选用1.分类目前，我国各种液压设备所采用的液压油液，按抗燃烧特性可分为两大类：一类为矿物油系；一类为不燃或难燃油系。

大多数设备的液压系统采用是矿物油系。

不燃或难燃油系可分为水基液压油和合成液压油两种。

液压技术中广泛采用石油基液压油作为工作液体，特殊情况下可采用抗燃液压油。

2.液压油液的选用原则选择液压油时，首先考虑其粘度是否满足要求，同时兼顾其它方面。

选择时应考虑如下因素：原则：两高一低（1）液压泵的类型；（2）系统工作压力压力高，要求液压油粘度等级高；（3）系统环境温度高，要求液压油粘度等级高；（4）系统运动速度高，要求液压油粘度等级低；（5）环境温度（6）防污染的要求（7）综合经济性3.液压油的品种和性能8总之，选择液压油时一是考虑液压油的品种，二是考虑液压油的粘度。

六、工作油温的控制最合适工作温度：30-50°C左右✓<-10°C，不允许启动，加热升温；✓<10°C，空载循环升温至10°C以上加载工作；✓>50°C，冷却器工作；✓>55°C, 每升高9°C寿命降低一半；七、液压油其他危害1.油液氧化的危害（1）温度高氧化速度快：金属、水、磨损物和焦炭、沥青等起催化作用；产生有机酸和污渣沉淀物，粘度增加，润滑性和抗蚀性变差；造成通道堵塞和阀件卡阻，还会对氧化起催化作用；（2）高油压、大压差节流、摩擦副单位负载大：导致油发热，加速氧化，破坏分子结构，降低油的粘度和润滑性；2.水污染的危害：水的溶解度0.02%～0.03%，超过0.05%时产生危害使金属元件锈蚀；使油乳化，润滑能力降低，元件磨损加快；9 与添加剂作用产生粘性胶质，对阀芯产生粘滞和堵塞滤芯，还会促进油液氧化；低压时会产生“气穴现象”；八、换油：液压油检查周期：0.5-1年；新系统500工作小时首次换油，以后5000工作小时换油；。