1.4　液压油

1.4.1　液压油的作用和种类

液压传动最常用的工作介质是液压油，此外，还有乳化型传动液和合成型传动液等。

1．液压油的用途

液压油主要有以下几种作用。

①　传递运动与动力。将泵的机械能转换成液体的压力能并传至各处，由于油本身具有黏度，因此，在传递过程中会产生一定的动力损失。

②　润滑。液压元件内各移动部位都可受到液压油充分润滑，从而降低元件磨耗。

③　密封。油本身的黏性对细小的间隙有密封作用。

④　冷却。系统损失的能量会变成热量，被油带出。

2．液压油的种类

液压油主要有下列两种。

①　矿物油系液压油。矿物油系液压油主要由石蜡基的原油精制而成，再加抗氧化剂和防锈剂，是用途最广的一种。其缺点为耐火性差。

②　耐火型液压油。耐火型液压油是专用于有引起火灾危险的场合的乳化型液压油，有水中油滴型（O/W）和油中水滴型（W/O）两种。水中油滴型（O/W）的润滑性差，会侵蚀油封和金属；油中水滴型（W/O）化学稳定性很差。

1.4.2　液压油的物理性质

1．密度

单位体积液体的质量称为液体的密度，用符号ρ表示。体积为V，质量为m的液体的密度为

矿物油系工业液压油，相对密度为0.85~0.95，W/O型相对密度为0.92~0.94，O/W型相对密度为1.05~1.1。液压油相对密度越大，泵吸入性越差。

矿物油系液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的升高而稍有增加，但变动值很小，可以认为是常值。我国采用20℃时的密度作为油液的标准密度。

2．可压缩性

液体在压力作用下体积发生变化的性质，称为液体的可压缩性。液压油在低、中压时可视为非压缩性液体，在高压时压缩性不可忽视，纯油的可压缩性是钢的100~150倍。

3．黏性

（1）黏性的定义

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，这种现象叫作液体的黏性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出黏性，静止液体是不呈现黏性的。

黏性使流动液体内部各处的速度不相等，如图1-9所示，若两平行平板间充满液体，下平板不动，而上平板以速度u₀向右平动。由于液体的黏性作用，紧靠下平板和上平板的液体层速度分别为0和u₀。

图1-9　液体的黏性示意图

（2）黏性的度量

液压油黏性的大小用黏度来度量。黏度的表示方法主要有两种。

①　动力黏度：又称绝对黏度，用符号µ表示，单位为Pa·s（帕·秒）。

②　运动黏度：液体的动力黏度与其密度的比值，称为液体的运动黏度，用符号ν表示。即

单位为m²/s，常用单位为St（斯，cm²/s）和cSt（厘斯，mm²/s）。

1m²/s=10⁴St=10⁶cSt

液压油的牌号，采用液压油在40℃温度下运动黏度平均cSt（厘斯）值来标号，如牌号为L-HL22的普通液压油，是指其在40℃时运动黏度平均值为22cSt。

（3）黏度与压力的关系

压力增大时，液压油黏度增大。在一般液压系统使用的压力范围内，液压油黏度随压力变化的数值很小，可以忽略不计。

（4）黏度与温度的关系

液压油的黏度对温度的变化十分敏感，温度升高，黏度下降，造成泄漏和磨损增加、效率降低等；温度降低，黏度增大，造成流动困难及泵转动不易等。图1-10所示为几种国产液压油的黏度—温度曲线。

图1-10　几种国产液压油的黏度—温度曲线

1.4.3　液压油的选用

液压油的选择，首先是油液品种的选择。选择液压系统的液压油一般需考虑以下几点。

①　液压系统的工作条件。

②　液压系统的工作环境。

③　综合经济分析。

液压油的品种确定之后，接着就是选择油的黏度等级。在选择黏度时应注意以下几方面的情况。

①　根据工作机械的不同要求选用。

②　根据液压泵的类型选用。

③　根据液压系统的工作压力选用。当系统工作压力较高时，宜采用黏度较高的液压油，以减少泄漏，提高容积效率，反之，宜选用黏度较低的液压油。

④　根据液压系统的环境温度选用。液压油的黏度对温度很敏感。为了保证在工作温度下有合适的黏度，在温度较高时，宜选用黏度较高的液压油，反之，宜选用黏度较低的液压油。

⑤　根据工作部件的运动速度选用。液压系统工作部件运动速度的高低与油液流速的高低是一致的。为了减少压力损失，运动速度较高时，宜选用黏度较低的液压油，反之，宜选用黏度较高的液压油。