液压传动
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第一章1.液压传动的概念原理1.1.1概念液压传动是以密闭管道中受压液体为工作介质,进行能量转换,传递,分配,称之为液压技术,有称之为液压传动。
1.1.2工作原理1)帕斯卡原理即“施加于密封容器内平衡液体中的某一点的压力等值地传递到全部液体”因此有F1/A1=P1=P=P2=F2/A22)连续性原理如果不考虑液体的可压缩性,泄露和构件的变形,则挤压出的液体的体积等于推动上移的体积。
3)能量守恒定律略1.1.3液压系统的组成部分及作用若干液压元件和管路组成以完成一定动作的整体称液压系统。
(1)动力元件又称液压泵(2)执行元件见液压能转换成机械能的装置。
它是与液压泵作用相反的能量转换装置,是液压缸和液压马达的总称。
(3)控制元件液压系统中控制液体压力,流量和流动方向的元件总称为控制元件。
(4)辅助元件包括油箱管道管接头滤油器蓄能器加热器冷却器等。
(5)工作介质为液体通常是液压油。
1.2液压传动的主要特点及其应用1.2.1液压传动的主要优点(1)可实现大范围地无极调速,调速功能不受功率大小的限制(2)液压传动具有质量轻体积小惯性小响应快等特点。
(3)液压传动均匀平稳,负载变化时速度稳定。
(4)可实现过载自动保护。
(5)可根据设备要求与环境灵活安装,适应性强。
(6)以液压油为工作介质,具有良好的润滑条件。
(7)液压元件易于标准化、系列化、通用化,便于设计、制造和推广应用。
1.2.2液压传动的主要缺点(1)效率较低(2)泄露问题(3)对污染敏感(4)检修困难(5)对温度敏感(6)对元件加工的精确度要求高第二章工作介质2.1液压油的主要物理特性2.1.1密度和重度定义:密度(重度)的定义为单位体积液体的质量(重量)。
2.1.1黏性和黏度1)牛顿黏性定律——黏度表达式t=f/a=udu/daa——相对运动层面积f——相对运动层内内摩擦力t——液体内部切应力(单位面积上的内摩擦力)du/dy——速度梯度u——比例系数称动力黏度2)黏度的表示方法和单位(1)动力黏度上式中的u为油液种类和温度决定的比例系数,他表示液体黏性的内摩擦程度,称动力黏度或绝对黏度。
第一讲液压传动基础知识一、什么是液压传动?定义:利用密闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫液压传动。
液压传动以液体为工作介质,在液压泵中将机械能转换为液压能,在液压缸(立柱、千斤顶)或液压马达中将液压能又转换为机械能。
二、液压传动系统由哪几部分组成?液压传动系统由液压动力源、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液体组成。
三、液压传动最基本的技术参数:1、压力:也叫压强,沿用物理学静压力的定义。
静压力:静止液体中单位承压面积上所受作用力的大小。
单位:工程单位kgf/cm 2法定单位:1MPa (兆帕)=106Pa (帕)1MPa (兆帕)~10kgf/ce2、流量:单位时间内流过管道某一截面的液体的体积。
单位:工程单位:L/min (升/分钟)法定单位:m 3/s四、职能符号:定义:在液压系统中,采用一定的图形符号来简便、清楚地表达各种元件和管道,这种图形符号称为职能符号。
作用:表达元件的作用、原理,用职能符号绘制的液压系统图简便直观;但不能反映元件的结构。
如图:过滤器 /VNX五、常用密封件:1.O 形圈:常用标记方法:公称外径(mm )截面直径(mm )2•挡圈(0形圈用):3. 常用标记方法:挡圈ADXdXa千斤顶双向锁 截止阀安全阀A 型(切口式);D 外径(mm );d 内径(mm );a 厚度(mm )第二讲控制阀;液控单向阀;单向锁一、控制阀:1. 定义:在液压传动系统中,对传动液体的压力、流量或方向进行调节和控制的液压元件统称为控制阀。
2. 分类:根据阀在液压系统中的作用不同分为三类:压力控制阀:如安全阀、溢流阀流量控制阀:如节流阀方向控制阀:如操纵阀液控单向阀双向锁3. 对阀的基本要求:(1)工作压力和流量应与系统相适应;(2)动作准确,灵敏可靠,工作平稳,无冲击和振动现象;(3)密封性能好,泄漏量小;(4)结构简单,制作方便,通用性大。
二、液控单向阀结构与原理:1. 定义:在支架液压系统中用以闭锁液压缸中的液体,使之承载的控制元件为液控单向阀。
液压传动液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整液压传动装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
液压传动的基本原理:液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。
其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。
在液压传动中,液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统,分析它的工作过程,可以清楚的了解液压传动的基本原理。
一、系统的组成液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。
1.动力元件(油泵)它的作用是利用液体把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。
2.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。
3.控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。
它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。
4.辅助元件除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式)、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等,它们同样十分重要。
第1单元知识要点1.液压传动的概念液压传动是用液体作为工作介质,依靠运动液体的压力能来传递动力。
液压传动和气压传动称为流体传动。
液压传动是依靠液体在密封容积变化中的压力能来实现运动和动力传递的。
液压传动装置本身是一种能量转换装置,它先将机械能转换为便于输送的液压能,然后又将液压能转换为机械能对外界负载做有用功。
2.液压传动的两个工作特性负载决定压力;流量决定速度。
3.液压系统的组成液压系统一般由液压动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件以及工作介质组成。
(1)动力元件:动力元件最常见的形式是液压泵。
它的作用是将机械能转换成液体压力能,并且向液压系统提供压力油,是液压系统的能源装置。
(2)执行元件:它的作用是将液体压力能转换成机械能,以驱动工作机构的元件,包括液压缸和液压马达。
(3)控制元件:它的作用是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节,包括压力、方向、流量控制阀。
(4)辅助元件:为保证液压系统正常工作的上述三个组成部分以外的其他元件,如管道、管接头、油箱、滤油器、压力表等。
(5)工作介质:工作介质是传递能量和运动的流体,即液压油等。
4.液压传动的优点①安装方便灵活。
由于液压系统通过管路连接,液压传动的各种元件不受位置的限制,可根据具体的实际需要任意布置。
②重量轻、体积小,功率大。
产生相同功率,液压系统所需的设备重量轻、体积小。
例如,功率为300kW的液压马达重量约为2kN,而功率为300kW的电动机重量约为16kN。
因此利用较轻的液压设备就能获得大的驱动力和转矩。
③工作平稳,由于液压传动重量轻、体积小,从而惯性小,可以迅速起动和制动,容易实现频繁起动和调速。
液压传动的特点
液压传动与机械传动、电气传动、气压传动相比有以下特点。
1.液压传动的优点
①液压传动能方便地实现无级调速,调速范围大。
②在同等功率的情况下,液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。
③工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向。
④易于实现过载保护。
液压元件能自行润滑,使用寿命长。
⑤ 操作简单、方便、易于实现自动化,特别是和电气控制联合使用时,易于实现复杂的自动工作循环。
⑥液压元件实现了标准化、系列化、通用化,便于设计、制造和使用。
2.液压传动的缺点
① 液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使传动无法保证严格的传动比。
②液压传动对油温的变化比较敏感,不宜在很高或很低的温度下工作。
③液压传动有较多的能量损失(泄漏、摩擦等),故传动效率较低。
④液压传动出现故障时不易查找原因。
⑤为了减少泄漏和满足某些性能上的要求,液压元件的配合件制造精度要求较高,加工工艺较复杂。
有齿轮传动优点:传动比和动力传送比较稳定,缺点:传动效率低,且传动距离比较短皮带轮传动优点:可以远距离传动缺点:传动比和动力输出不稳定连轴器传动优点:同时具有以上优点缺点:制造精度高、成本高最佳答案与其它传动方式相比,液压传动具有以下优缺点。
一、液压传动的优点1) 液压传动可以输出大的推力或大转矩,可实现低速大吨位运动,这是其它传动方式所不能比的突出优点。
2) 液压传动能很方便地实现无级调速,调速范围大,且可在系统运行过程中调速。
3) 在相同功率条件下,液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。
液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接,其布局、安装有很大的灵活性,可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。
4) 液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定,可使运动部件换向时无换向冲击。
而且由于其反应速度快,故可实现频繁换向。
5) 操作简单,调整控制方便,易于实现自动化。
特别是和机、电联合使用时,能方便地实现复杂的自动工作循环。
6) 液压系统便于实现过载保护,使用安全、可靠。
由于各液压元件中的运动件均在油液中工作,能自行润滑,故元件的使用寿命长。
7) 液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造、维修和推广使用。
二、液压传动的缺点1) 油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性,故无法保证严格的传动比。
2) 对油温的变化比较敏感,不宜在很高或很低的温度条件下工作。
3) 能量损失(泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等)较大,传动效率较低,也不适宜作远距离传动。
4) 系统出现故障时,不易查找原因。
综上所述,液压传动的优点是主要的、突出的,它的缺点随着科学技术的发展会逐步克服的,液压传动技术的发展前景是非常广阔的。
1.优点(1)使装载机有自动适应性即当外载荷突然增大,它能自动降低输出转速,增大扭矩即增大牵引力,以克服增大的外载荷。
反之,当外载荷减小时,自动提高车速,减小牵引力。
(2)提高了车辆的使用寿命液力传动利用液体作为工作介质,传动非常柔和平稳,能吸收振动和冲击,不但使整个传动系统寿命提高,也延长了发动机的使用期限。
液动力:流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力液压卡紧现象:当液体流经圆锥环形间隙时,若阀芯在阀体孔内出现偏心,阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
当液压侧向力足够大时,阀芯将紧贴在阀孔壁面上,产生卡紧现象。
1.粘度:液体在外力作用下流动时,分子间聚力的存在使其流动受到牵制,从而沿其界面产生内摩擦力,该特性称为粘性。
2.条件粘度:(相对粘度)是根据特定测量条件制定的。
运动粘度:动力粘度卩和该液体密度P之比值。
3.恩氏粘度:表示的实际上只是与运动粘度成一定关系的值。
4.理想液体:既无粘性又不可能压缩的假想液体称为理想液体。
5.电液伺服阀:是一种接受模拟电信号后,相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。
7.真空度:如果液体中某点处的绝对压力小于大气压力,这时该点的绝对压力比大气压力小的那部分压力值,称为真空度。
8.气穴现象:液压系统中,当流动液体某处的压力低于空气分离压时,原先溶解在液体中得空气就会游离出来,时液体产生大量的气泡,这种现象称为气穴现象。
9.液压阀:是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的,可分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。
10.节流调速回路:通过改变回路中流量控制元件通留截面的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量,以调节其运动速度。
11.容积调速回路:通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运动速度的。
12.临界雷诺数:液流由层流转变为湍流时的雷诺数和由湍流转变为层流的雷诺数是不同的,后者数值小。
所以一般用后者作为判断流动状态的依据,称为临界雷诺数,记做Recr,小于该值时为层流,大于该值为湍流。
13.液压传动优缺点:优点1)在同等体积下,液压装置比电气装置产生更大的动力。
2)液压装置比较稳定。
3)液压装置能在大范围内实现无极调速,它还可以在运行的过程中进行调速。
4)液压传动易于对液体压力、流量或流动方向进行调节或控制。
5)液压装置易于实现过载保护。
液压传动知识点一、液压传动:以液压油作为工作介质,利用液体的压力能实现能量传递。
二液压传动的工作特性1)力的传递按照帕斯卡原理进行。
(2)液压传动中压力取决于负载。
(3)负载的运动速度取决于流量。
(4)液压传动中的能量参数:压力P流量Q1)力的传递按照帕斯卡原理进行。
小活塞底面单位面积上的压力为:P1=F/A1大活塞底面上的压力为:P1=W/A2根据流体力学中的帕斯卡原理,平衡液体内某一点的压力等值地传递到液体各点,因此有:P=P1=P1=F/A1=W/A22)液压传动中压力取决于负载只有大活塞上有了重物W(负载),小活塞上才能施加上作用力F,并使液体受到压力,所以负载是第一性的,压力是第二性的。
即有了负载,并且作用力足够大,液体才受到压力,压力的大小取决于负载。
3)负载的运动速度取决于流量液压传动中传递运动时,速度传递按照容积变化相等的原则进行。
A1·L1=A2·L2 V1=L1/t V2=L2/t A1·V1=A2·V2=QQ 为流量,负载(重物)的运动速度取决于进入大液压缸的流量Q 。
三,液压系统组成1、动力元件—泵(机械能——压力能)把原动机的机械能转换成液体压力能的转换元件2、执行元件—缸、马达(压力能——机械能)把液体的液压能转换成机械能的转换元件3、控制元件—阀(控制方向、压力及流量)对液压系统中油液的压力、流量或流动方向进行控制或调节的元件4、辅助元件—油箱、油管、滤油器、压力表在系统中起储存油液、连接、滤油、测量等作用四,液压传动的优缺点优点:1.在同等输出功率下,液压传动装置的体积小,重量轻,结构紧凑。
2.液压装置工作比较平稳。
3.液压装置能在大范围内实现无级调速(调速范围可达1:2000),且调速性能好。
4.液压传动容易实现自动化。
5.液压装置易于实现过载保护。
液压元件能自行润滑,寿命较长。
6.液压元件已实现标准化、系列化和通用化,所以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。
液压传动一、液压传动基本概念:液压传动是在流体力学、工程力学和机械制造技术基础上发展起来的一门较新的应用技术,它是现代基础技术之一,被广泛地应用于各工业部门。
液压传动和液力传动都是利用液体为工作介质传递能量的,总称液体传动。
但二者的根本区别在于:液压传动是以液体的压力能进行工作的;而液力传动是以液体的动能传递能量的,如液力联轴器。
二者的传动原理完全不同。
二、液压传动工作原理:液压传动是利用液体的压力能传递能量的传动方式。
其工作原理是:液压泵将输入的机械能变为液压能,经密封的管道传给液压缸(或液压马达),再转变为机械能输出.带动工作机构做功,通过对液体的方向、压力和流量的控制,可使工作机构获得所需的运动形式。
由于能量的转换是通过密封工作容积的变化实现的,故又称容积式液压传动。
图示的液压千斤顶为例说明液压传动的工作原理液压千斤顶是一个简单而又较完整的液压传动装置。
手柄1带动柱塞2做往复运动。
当柱塞上行时,液压泵3内的工作容积扩大,形成负压,油箱5中的液体在大气压作用下推开吸液阀4进入泵内,排液阀关闭;当柱塞下行时,吸液阀关闭,液体被挤压产生压力,当压力升高到足以克服重物10时,泵内工作容积缩小,排液阀6被推开,压力液体经管路进入液压缸.推动活塞8举起重物做功。
反复上下摇动手柄,则液体不断从油箱经液压泵输入液压缸,使重物逐渐上升。
当手柄不动时,排液阀关闭,重物稳定在上升位置。
工作时截止阀7应关闭,工作完毕打开截止阀,液压缸的液体便流回油箱。
三、液压传动系统的组成:液压传动系统简称液压系统。
它是由若干液压元件组合起来并能完成一定动作的整体。
液压元件是由若干零件构成的专门单元,一般是可以通用的、标准化的.如泵、马达、阀等。
不论是简单的液压千斤顶装置,还是复杂的液压系统,都可归纳为五个组成部分。
(一) 液压泵它将原动机供给的机械能转变为液压能输出,是系统的动力部分。
图示为液压泵原理图(二) 液动机(液压缸或液压马达)液动机又称液压执行机构。
它将液压能转变为机械能,驱动工作机构做功,是系统的执行部分。
图示为液压缸带动工作台原理图(三) 控制阀控制阀控制液体的方向、压力和流量。
不同种类的控制阀有不同的控制作用,以满足工作机构的运动要求,是系统的控制部分。
液压千斤顶的吸液阀、排液阀、截止阀都属于方向控制阀。
图示为充液阀及比例阀原理图(四) 辅助元件辅助元件包括油管、管接头、油箱、冷却器、滤油器、蓄能器和各种液体参数的监测仪表等,它们各具备不同的功能,保证系统正常工作。
(五) 工作液体工作液体是传递能量的介质,也是液压元件的润滑剂。
四、液压传动的基本工作特征:液压传动与其他传动方式相比较,主要有两个基本工作特征:(1)力(或转矩)的传递靠液体压力来进行,并按照帕斯卡原理来实现。
在液压千斤顶中,液压泵和液压缸之间无任何机械联系。
若柱塞和活塞的有效作用面积分别为1A 和2A ,柱塞在外力F 作用下,缸中液体将产生压力1/P F A =。
若不计各种阻力和液体自重,则这个压力便按帕斯卡原理等值地传递到密封容器中液体的各点,在活塞上产生作用力2W PA =,实现了力的传递。
若活塞面积2A 很大,柱塞面积1A 很小,则需很小的外力F 便能获得很大的作用力W ,向上举起重物,可知外力经液压传动后还能改变其大小和方向。
(2) 速度(或转速)的传递按容积变化相等的原则进行。
设液压千斤顶中柱塞和活塞的移动速度分别为1υ和2υ,并认为液体没有泄漏和体积不可压缩,根据液流连续性原理,可知单位时间液压泵输出的液体体积,一定等于液压缸接受的液体体积,单位时间液压泵和液压缸的容积变化必然相等,即1122A A υυ=,由于1A 和2A 不等,所以1υ和2υ必然不等。
此处21A A >,则21υυ<,可知液压传动不但能传递速度,也能改变其大小和方向。
五、液压传动中的两个墓本参数和两个重要概念:(一) 两个墓本参数它们是压力(P)和流量(Q)。
液压传动的工作性能、结构设计和液压元件的选择都取决于这两个参数。
其概念和单位已在流体力学一章中作了介绍。
液体压力在单位时间内所做的功为液压功率(P),由图2-1可知222P W pA pQ υυ=== (2—1)即液压功率为压力和流量的乘积。
在液压传动中,通常将压力分为五级:低压(0< P ≤2.5 Mpa),中压(2.5 MPa < P ≤8 Mpa),中高压(8 MPa < P ≤16 Mpa),高压(16 MPa < P ≤32 Mpa =,超高压( p > 32 Mpa )。
(二) 两个重要概念1. 液体压力取决于负载由千斤顶的工作原理可知,若重物越重,即外负载越大,则阻止液体流动的阻力越大,液体压力必须相应升高才能使活塞运动;若外负载很小,则很小的液体压力就能推动活塞。
这两种情况所需要的外加作用力F 也不同。
当活塞运动后,液体作用力与负载力相平衡,压力将不再增加。
可知有了负载,液体才会产生压力,并且压力大小取决于负载大小。
液压泵输出液体的压力并不等于铭牌压力,而是受负载的支配,工作压力将随负载而变化。
负载应理解为综合阻力,它包括外负载和各种流动阻力。
2. 液压缸(或液压马达)的运动速度取决于输入流量若不考虑液体的压缩性和泄漏损失,根据1122Q A A υυ==,得22/Q A υ= (2—2)由此可知,当液压缸(或液压马达)几何参数不变时,其运动速度取决于输入流量的大小(2Q υ∞)。
理论上与压力无关,实际上压力通过对液体泄漏的影响,而对运动速度产生间接的作用。
液压系统图形符号:液压系统可用结构原理图和职能符号图表示(一) 结构原理图结构原理图近似于实物的剖面,能直观地表示元件的工作原理和功能,利于故障分析,其绘制较麻烦,尤其是对于复杂液压系统,故已趋于淘汰。
(二) 职能符号图采用国家规定的图形符号绘制,凡是功能相同的元件,尽管其结构和工作原理不同,均用同一种符号表示。
图形符号简洁标准,绘制方便,功能清楚,保密性强,是各国普遍采用的方法。
图示为一般液压元件符号图六、液压传动主要优缺点:1、液压传动的优点(1)体积小、重量轻,例如同功率液压马达的重量只有电动机的10%~20%。
因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击;(2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速,且调速范围最大可达1:2000(一般为1:100)。
(3)换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换;(4)液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制;(5)由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长;(6)操纵控制简便,自动化程度高;(7)容易实现过载保护。
(8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。
2、液压传动的缺点(1)使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁;(2)对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高;(3)液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平;变化较敏感,这会影响它的工作稳定性。
因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作。
七、液压传动形式:按液流循环方式的不同,液压传动系统可分为开式和闭式两种。
在开式系统中,液压泵从邮箱吸油,供入执行装置后,再排回邮箱。
其结构简单,散热良好,油液能在油箱内澄清,因而应用叫普遍。
禁忌:开式系统油箱较大,空气与油液的接触机会较多,故应避免渗入空气。
图示为混凝土机械开式原理图在闭式系统中,液压泵进油管直接与执行装置的排油管相通,形成一个闭合循环。
为了补偿系统的泄露损失,因而常需附设一只小型辅助补偿液压泵和油箱。
油箱体积很小,结构紧凑;空气进入油液的机会少,工作较平稳;同时液压泵能直接控制液流方向,并能允许能量反馈。
禁忌:闭式系统结构较复杂,散热条件较差,要求有较高的过滤精度,一般避免采用。
图示为闭式液压原理图工作液体:工作液体是液压传动的介质,其主要作用是传递能量和润滑元件。
液压系统运转的可靠性、准确性和灵活性,除了依赖于本身的设计和制造质量外,还依赖于所用的工作液体是否合适。
液体的压力、流速和温度往往变化较大,所以其质量的优劣,会直接影响系统的工作性能。
正确认识、选择和使用工作液体是相当重要的。
八、液压传动对工作液体的基本要求:(一) 适宜的粘度和良好的粘温特性粘度是工作液体的重要性质,粘度越大,液体流动阻力越大,压力损失也越大,严重时还会造成液压泵吸油困难;粘度过小,容易造成液体泄漏,降低系统的容积效率,所以必须具有适宜的粘度。
粘温特性是指粘度随温度变化的性质。
当温度升高时,分子运动加快,内聚力减少,粘度将显著下降。
例如,46号L 一HH 油;在40℃时运动粘度,40v ≈46 mm²/s, 50℃时50v ≈30 mm²/s, 60℃时60v ≈20 mm²/s 。
粘度随温度变化小,则称粘温特性好。
粘温特性可用粘度指数(V·Ι)表示,粘度指数是一个约定量值,是被试液体的粘度随温度变化的程度,同两种标准液体(V·I 分别为0和100)枯度变化程度比较的相对值。
V·I 是油品技术指标之一,国标GB 1995一88规定了V·I 的测定和计算方法。
粘度指数越大,粘温特性越好。
在液压系统工作时,希望粘度随温度的变化尽量小,以保证传动性能的稳定,一般要求V·I ≥90。
当前一些专用液压油的粘度指数已超过100。
(二) 良好的润滑性能润滑性是指液体在运动副表面作为分界层和润滑剂的能力。
润滑性好,即表明油膜对运动表面有牢固的附着能力,并且保证摩擦因数很小,从而增加元件的寿命。
(三) 良好的化学稳定性良好的化学稳定性主要体现在对氧化和热都有良好的抵抗能力。
(1) 抗氧化稳定性:是指工作液体抵抗与氧起化学反应引起永久变质的能力。
常温时矿物油类工作液体与空气或其他氧化物接触后会氧化,产生酸性物质使金属表面腐蚀,且易产生沉淀物,引起元件运动副间隙和工作小孔堵塞,使系统动作失灵。
影响氧化反应最大的外界因素是温度,研究表明,矿物油的温度超过55℃时,温度每升高10 °C ,反应速度约提高1倍。
(2) 热稳定性:是在不考虑氧存在的条件下,工作液体抵抗由热引起的永久变质能力。
矿物油是有机化合物的混合物,温度过高将引起裂化和聚合,产生胶状杂质。
当工作液体受热和氧化变质后,其性质要起变化,颜色逐渐变深,杂质增多,粘度增大,酸性值升高产生腐蚀,影响液压系统正常工作。
液压设备规定换油周期,就是考虑工作液体变质的影响。
为了减缓变质速度,液压系统的工作温度应限制在15℃ 60℃范围内,短时运转不超过80℃,比较理想的是30℃ 55℃。