《液压与气压传动技术》液压油的性质和选用要求（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《液压与气压传动技术》液压油的性质和选用要求-讲义 知识点一 液压油的主要性质 1、 液体的密度： 单位体积的液体质量称为密度，通常用p（单位：kg/m3）表示 式中：m—— 液体质量，kg； V——液体体积，m3。 液压油的密度随压力的增加而加大，随温度的升高而减小， 一般情况下，由压力和温度引起的这种变化都较小，可以忽略不计。 一般液压油的密度可取为900kg/m3。 2、 液体的黏性： 液体在外力作用下流动或有流动趋势时，分子间的内聚力会阻碍分子间的相对运动而产生一种内摩擦阻力，这一特性称为液体的黏性。黏性是液体重要的物理特性，也是选液压油的主要依据。液体只有在流动或有流动趋势时才呈现黏性，静止液体不呈现黏性。黏性使流动液体内部各液层间的速度不等。如图1所示，两平行平板间充满液体，下平板不动，上平板以速度。向右平动。由于液体的黏性，紧贴于下平板的液层速度为零，紧贴于上平板的液层速度为，而中间各液层的速度按线性分布。不同速度的液层相互制约而产生内摩擦阻力，该力对上层液体起阻滞作用，对下层液体起拖曳作用。 图1 液体黏性示意图 液体黏性的大小用黏度来表示。常用的液体黏度表示方法有三种，即动力黏度、运动黏度和相对黏度。 （1）动力黏度： 动力黏度的物理意义：液体在单位速度梯度下流动或有流动趋势时，相接触的液层间单位面积上产生的内摩擦阻力。动力黏度又称绝对黏度。动力黏度的法定计量单位为；以前沿用的单位为，又称P(泊)；换算关系为 （2）运动黏度： 液体的动力黏度与密度的比值称为液体的运动黏度。 运动黏度的法定计量单位为；以前沿用的单位为；换算关系为。 工程中常用运动黏度作为液体黏度的标志。 （3）相对黏度 相对黏度又称条件黏度，它是采用特定的黏度计在规定的条件下测量出来的黏度。根据测量条件的不同，各国采用的相对黏度也不同，我国采用的是恩氏黏度。 恩氏黏度用恩氏黏度计测定。其测量方法：将200mL温度为t（以℃为单位）的被测液体装入黏度计的容器中，被测液体经黏度计底部直径为2.8 mm的小孔流出，测出液体流尽所需时间,再测出200mL温度为20℃的蒸馏水在同一黏度计中流尽所需时间,这两个时间的比值即为被测液体在温度t下的恩氏黏度，即 工业上常用20℃、50℃、100℃作为测定恩氏黏度的标准温度，相应的恩氏黏度分别用表示。 工程实际中通常会先测出液体的相对黏度，再根据关系式换算出其动力黏度或运动黏度。 3、 黏度与压力、温度的关系： 对于液压油来说，压力增大时，其分子间距离减小，内摩擦阻力增大，黏度随之增大。但在一般液压系统使用的压力范围内，黏度增大的数值很小，可以忽略不计。 液压油的黏度对温度的变化十分敏感。温度升高，黏度会显著下降，这种变化将直接影响液压油的正常使用和液压系统的性能。液压油的这种性质称为液压油的黏温特性。不同种类的液压油有着不同的黏温特性。对于黏温特性好的液压油，其黏度随温度的变化较小。 4、 液体的可压缩性： 液体受压力作用而使体积缩小的性质称为液体的可压缩性。液体的可压缩性很小，故一般可认为油液是不可压缩的。 当液压油中混有空气时，其可压缩性会显著升高，这会严重影响液压系统的工作性能。在有较高要求或压力变化较大的液压系统中，应力求减少油液中混入的气体及其他易挥发物质的含量。 5、 其他性质： 液压油还有其他一些物理化学性质，如抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、抗乳化 性、防锈性、润滑性、导热性、相容性（要是指对密封材料不侵蚀、不溶胀的性质）及纯净性等，它们都对液压系统的工作性能有着重要影响。 液体的黏性使流动液体内部各液层间（ ） A. 速度相等 B. 速度不等 C. 压力相等 D. 压力不等 【答案】B 【解析】黏性使流动液体内部各液层间的速度不等，如两平行平板间充满液体，平板运动时各液层速度不同。 1.以下哪种不是常用的液体黏度表示方法（ ） A. 动力黏度 B. 运动黏度 C. 绝对黏度 D. 相对黏度 【答案】C 【解析】常用的液体黏度表示方法有动力黏度、运动黏度和相对黏度，绝对黏度是动力黏度的别称，不是独立的一种表示方法。 2.液压油的黏度对（ ）的变化十分敏感 A. 压力 B. 温度 C. 流量 D. 流速 【答案】B 【解析】压油的黏度对温度的变化十分敏感，温度升高，黏度会显著下降。 3.当液压油中混有空气时，其（ ）会显著升高 A. 密度 B. 可压缩性 C. 黏性 D. 润滑性 【答案】B 【解析】当液压油中混有空气时，其可压缩性会显著升高，严重影响液压系统工作性能。 1.恩氏黏度是（ ） A. 动力黏度 B. 运动黏度 C. 相对黏度 D. 绝对黏度 【答案】C 【解析】恩氏黏度是我国采用的相对黏度，通过特定测量方法得出。 2.液压油压力增大时，黏度（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 【答案】A 【解析】对于液压油来说，压力增大时，其分子间距离减小，内摩擦阻力增大，黏度随之增大，在一般液压系统使用压力范围内，这种变化小可忽略不计，但本质是增大。 3.液压油的黏温特性是指（ ） A. 黏度随压力的变化 B. 黏度随温度的变化 C. 密度随温度的变化 D. 密度随压力的变化 【答案】B 【解析】液压油的黏温特性指的是其黏度随温度的变化，温度升高，黏度显著下降。 · 液压油密度约900kg/m³，随压力增加、温度升高有微小变化，一般可忽略。 · 液体流动时表现出黏性，有动力、运动、相对黏度三种表示方法，恩氏黏度是我国采用的相对黏度。 · 黏温与可压缩性：黏度对温度敏感，温度升则黏度降；混入空气可压缩性显著升高。 知识点二 对液压油的性能要求及其选用 1、 对液压油的性能要求： 在液压传动中，液压油既是工作介质，又兼顾润滑作用，故对液压油的性能提出如下要求 ： （1）具有适宜的黏度和良好的黏温特性； （2）润滑性能良好； （3）热稳定性和氧化稳定性良好； （4）防腐性、抗磨性和防锈性良好； （5）质量纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等； （6）抗乳化性良好(液压油乳化会降低其润滑性，使酸性增加、使用寿命缩短)； （7）在高温环境下具有较高的闪点，起防火作用；在低温环境下具有较低的凝点。 2、 液压油的选用： 合理选用液压油是液压设备正常工作的基础。一般应根据液压系统的使用性能和工作环境等因素确定液压油的品种。当品种确定后，应根据液压系统的工作压力、环境温度及工作部件的运动速度等因素选择合适黏度的液压油。黏度的选择十分重要，因为黏度对液压系统工作的稳定性、可靠性、效率、温升及磨损都有着显著的影响。若黏度过大，油液的压力损失和发热大，液压系统的工作效率会降低；若黏度过小，泄漏会增大，也会降低液压系统的工作效率。在选择液压油的黏度大小时，要考虑以下因素。 （1）液压系统的工作压力： 当液压系统的工作压力较高时，宜选用黏度较大的液压油，以减少泄漏；反之，选用黏:度较小的液压油。 （2）液压系统的环境温度： 当液压系统的环境温度较高时，宜选用黏度较大的液压油；反之，选用黏度较小的液 压 油 。 （3）工作部件的运动速度： 当工作部件的运动速度较高时，为减少液体流动时的摩擦损失，宜选用黏度较小的液 压油；反之，选用黏度较大的液压油，以减少泄漏。 在液压系统中，液压泵的工作条件最为严峻。它不但所受压力大，转速和温度高，而且液压油被液压泵吸入和压出时要受到剪切作用，所以一般根据液压泵来确定液压油的黏度。同时，温度对液压油的黏度影响极大，过高的油温不仅会改变油液的黏度，还会使常温下平和、稳定的液压油变得带有腐蚀性，分解出不利于使用的成分，或因过量的气化而使液压泵吸空、无法正常工作。所以，应根据具体情况控制油温，使液压泵和液压系统在油液的最佳黏度范围内工作。 以下哪项不是对液压油性能的要求（ ） A. 具有较差的黏温特性 B. 润滑性能良好 C. 热稳定性和氧化稳定性良好 D. 抗乳化性良好 【答案】A 【解析】对液压油要求具有适宜的黏度和良好的黏温特性，而不是较差的黏温特性，B、C、D选项均是对液压油性能的要求。 1.当液压系统工作压力较高时，应选用（ ）的液压油 A. 黏度较大 B. 黏度较小 C. 闪点较高 D. 凝点较低 【答案】A 【解析】当液压系统的工作压力较高时，宜选用黏度较大的液压油，以减少泄漏。 2.当工作部件运动速度较高时，应选用（ ）的液压油 A. 黏度较大 B. 黏度较小 C. 润滑性差 D. 热稳定性差 【答案】B 【解析】当工作部件的运动速度较高时，为减少液体流动时的摩擦损失，宜选用黏度较小的液压油。 3.若液压油黏度过大，会导致（ ） A. 压力损失和发热小 B. 液压系统工作效率提高 C. 压力损失和发热大 D. 泄漏增大 【答案】C 【解析】 若黏度过大，油液的压力损失和发热大，液压系统的工作效率会降低。 1.若液压油黏度过小，会导致（ ） A. 泄漏增大 B. 压力损失增大 C. 工作效率提高 D. 油温升高 【答案】A 【解析】若黏度过小，泄漏会增大，也会降低液压系统的工作效率。 2.液压油质量应（ ） A. 含有大量杂质 B. 含有大量水分 C. 质量纯净，不含或含有极少量杂质、水分 D. 含有大量水溶性酸碱 【答案】C 【解析】液压油质量应纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。 3.液压油的热稳定性和氧化稳定性良好是为了（ ） A. 防止油液变质 B. 提高润滑性 C. 降低黏度 D. 提高抗乳化性 【答案】A 【解析】液压油热稳定性和氧化稳定性良好是为了防止油液在使用过程中变质，保证其性能稳定。 · 性能要求：需适宜黏度与良好黏温特性，具备良好润滑、热稳定、防腐、抗磨等性能，质量纯净，抗乳化性好，有合适闪点和凝点。 · 选用依据：依系统使用性能、工作环境定品种，再据压力、温度、运动速度选黏度。 · 黏度影响：黏度过大或过小都会降低系统效率，影响系统稳定运行。 知识点三 液压油的污染与控制 1、 液压油污染的原因： （1）残留物污染 液压系统中各元件的型砂、切屑、焊渣、磨料、灰尘等因使用前未冲洗干净而流入油液中。 （2）侵入性污染 外界灰尘、砂粒等进入油箱或落在外露的活塞杆等处，被带入液压系统后对液压油造成污染。 （3）生成物污染 液压系统自身产生的污垢进入油液中，如金属零件、密封件、齿轮的磨损颗粒及油液因油温升高氧化变质而生成的胶状物等对液压油造成的污染。 上述各类污染中的颗粒通过液压油在液压系统中的循环，将会划伤液压元件运动部位表面和密封件，堵塞节流孔、阻尼孔，卡住阀类元件，降低液压元件的使用寿命，使液压系统运行困难、工作性能降低，最终丧失工作能力。 2、 液压油污染的控制措施： （1）防止或减少外界污染 液压装置组装前后必须严格清洗，油箱通大气处要加装空气过滤器，换油时通过过滤器向油箱输油，及时更换不良密封件，维修拆卸元件时要在无尘区进行。 （2）及时滤除液压系统产生的杂质 应在液压系统的有关部位设置适当精度的过滤器，并定期清洗或更换滤芯。 （3）定期检查、更换液压油 对在不同工作条件和环境温度下工作的液压系统，要严格按照有关标准定期检查油液品质，分析其污染程度，及时更换液压油。换油前，必须对整个液压系统进行彻底清洗， 防止变质油的残渣混入新油中加速油液变质。 液压油因金属零件磨损产生颗粒导致的污染属于（ ） A. 残留物污染 B. 侵入性污染 C. 生成物污染 D. 都不属于 【答案】C 【解析】液压系统自身产生的污垢，像金属零件磨损颗粒，属于生成物污染。 1.防止侵入性污染的措施不包括（ ） A. 油箱通大气处加装空气过滤器 B. 换油时通过过滤器输油 C. 液压装置组装前清洗 D. 维修拆卸元件在无尘区进行 【答案】C 【解析】液压装置组装前清洗是防止残留物污染，A、B、D选项是防止侵入性污染的措施。 2.以下哪种情况不会导致液压油污染（ ） A. 定期清洗过滤器滤芯 B. 外界砂粒进入油箱 C. 油液氧化变质 D. 元件加工后残留切屑 【答案】A 【解析】定期清洗过滤器滤芯是控制污染的措施，不是导致污染的原因，B是侵入性污染，C是生成物污染，D是残留物污染。 3.液压油污染会使液压系统（ ） A. 工作效率提高 B. 工作性能降低 C. 元件寿命延长 D. 泄漏减少 【答案】B 【解析】液压油污染会降低系统性能，A、C、D选项与实际情况相反。 1.控制液压油污染时，设置过滤器是为了（ ） A. 防止外界污染 B. 滤除系统产生的杂质 C. 降低油液温度 D. 提高油液黏度 【答案】B 【解析】设置过滤器的目的是及时滤除液压系统产生的杂质。 2.以下属于残留物污染的是（ ） A. 密封件磨损 B. 外界灰尘进入 C. 元件上未洗净的焊渣 D. 油液氧化生成胶状物 【答案】C 【解析】件上未洗净的焊渣属于使用前未冲洗干净的残留物，A、D是生成物污染，B是侵入性污染。 3.定期更换液压油的主要原因是（ ） A. 降低成本 B. 保证油液品质 C. 提高系统压力 D. 减少油液泄漏 【答案】B 【解析】定期更换液压油是为了保证油液品质，防止因油液污染或变质影响系统性能，A、C、D不是主要原因。 · 有残留物污染，源于元件使用前杂质残留；侵入性污染由外界杂质进入引起；生成物污染因系统自身产生污垢导致。 · 污染颗粒损坏元件、堵塞孔道，降低元件寿命和系统性能。 · 防止外界污染，如清洗装置、加空气过滤器、换密封件、无尘区维修。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$