液压传动用油与齿轮油.

液压传动用油与齿轮油主要内容•液压传动原理•液压传动变速器•液压油的质量要求•液压油分类•齿轮油的性能要求•齿轮油分类•液压、齿轮通用油需要满足的条件液压传动工作原理液压传动的工作特性•压力取决于负载（与流入的流体多少无关）力比关系：p=F1/A1=W/A2→W/F1=A2/A1•速度取决于流量（与流体压力大小无关）运动关系：V2/V1=A1/A2（v=q/A）液压传动装置组成•动力元件：液压泵将机械能转变成压力能•执行元件：液压缸、液压马达将压力能转变成机械能•控制调节元件：各种液压阀•辅助元件：油箱、滤油器、蓄能器•传动介质：液压油液压传动的优缺点•主要优点•能方便地进行无极调速，且调速范围大•功率质量比大•调节、控制简单，方便，省力，易实现自动化控制和过载保护•因传动介质为油液，故液压元件有自我润滑作用，使用寿命长•液压元件实现了标准化、系列化，便于设计、制造和推广使用•主要缺点•漏：有压力，泄露。不宜用在传动比要求较严格的场合•振：液压冲击和空穴•热：机械摩擦、压力损失、泄露损失，液油发热、总效率降低。不宜用于远距离传动•液压传动的性能对温度较敏感，不宜在高温、低温下工作。液压传动装置对油液的污染较敏感，要求有良好的过滤设施•液压系统出现故障时不易查找原因，不易迅速排除故障静液压传动无级变速（HST）静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成，附加各种变量控制单元和传动元件（减速器或变速箱），成为一种无级变速的传动装置。它与纯机械和液力机械传动相比，具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样和功率利用合理等众多优点。液压泵•静液压传动装置用的液压泵是通轴型双向变量斜盘式轴向柱塞泵。它有以下几个特点：•1、通过斜盘摆动实现变量，与斜轴式轴向柱塞泵通过摆动缸体实现变量相比，摆动惯量要小，因此变量灵敏度高•2、它是通轴式的，和其他工作泵可以串联组成多联泵，省去分动箱•3、它的斜盘摆角可以为零。当静液压传动装置不工作时，可以使泵的排量为零，没有流量输出，这样可以减少空载时的功率损失和液压系统发热，降低能耗。液压马达•静液压传动装置用的马达，既有高速轴向柱塞马达，也有低速大扭矩马达。•高速轴向柱塞马达又可以分为斜轴式和斜盘式轴向柱塞马达。•斜轴式轴向柱塞马达是依靠摆动缸体来完成变量，最大摆角可达25°，变量范围比较大；工作负荷变化范围比较大的静液压传动装置，需选用变量液压马达，此时大多数选用斜轴式轴向柱塞马达。•斜盘式轴向柱塞马达斜盘的摆动范围比较小，一般最大为18°。一般负荷变化比较平稳，变速范围比较小的静液压传动装置，使用斜盘式轴向柱塞马达。它的优点：1、外形尺寸较小，便于与减速机、制动器等组合成一体，成为”车轮马达“；2、由于结构与通轴泵的结构相似，相同排量元件的零件可以通用，对使用维修带来方便。液压马达•低速大扭矩马达常用的有两种：一种是多作用径向柱塞马达，例如内曲线马达；另一种是单作用径向柱塞马达，例如曲轴连杆马达和静力平衡马达。•它的优点是启动效率高、低速稳定向好、不需要中间传动装置，可直接与车轮连接。•缺点是变量范围小，一般只能有级变量。行星齿轮组的工作原理•行星齿轮组都有三个主要部件：太阳轮、行星齿轮和行星齿轮的齿轮架、齿圈从左到右：齿圈、行星架、两个太阳轮液压油的质量要求1、适合的黏度和良好的黏温性能黏度太低会造成机械内部漏损及磨损增大，使泵的容积效率下降；粘度太大，泵吸油困难，造成气蚀，使进入系统内的供油压力不足，动力损失增大。液压系统工作温度差异较大，温度变化必然引起油品粘度变化，就要求油品粘度随温度变化越小越好，即粘度指数要高一些，通常依靠加入粘度指数改进剂。液压油的质量要求2、良好的润滑性为了最大限度的减少轴承及传动装置零部件的磨损，确保泵和系统的使用寿命，使之长期稳定运行，油品须有良好的润滑性能和抗磨性能液压油的质量要求3、良好的抗氧化安定性及热稳定性油品氧化后颜色变深，粘度增大，产生沉淀，生成酸性物质腐蚀设备、增加磨损，氧化生成的油泥会堵塞间隙很小的润滑部位和精细滤器，使液压操作失灵和缩短寿命。因此液压油必须具备良好的抗氧化安定性。液压油经常处于高温下运行，因此必须具有较好的热稳定性，否则油品受热分解使系统出现大量油泥堵塞过滤器、油路和伺服阀等，造成液压系统失灵。液压油的质量要求4、良好的剪切安定性液压油经过液压元件（如阀、泵、微孔）时，经受剧烈机械剪切作用，油品中的高分子聚合物会被剪断，引起油品粘度下降。（包括暂时性黏度下降和永久性黏度下降）为了防止油品粘度下降，一般选择性能优良的高分子聚合物（稠化剂）加入其中，提高油品的抗剪切性能。液压油的质量要求5、良好的防锈性能液压油与水、空气作用，会使液压与原件发生锈蚀，锈蚀产生的金属粒子在随油循环中，作为磨料而加重系统的磨损，同时又进一步促使油品的催化氧化，是液压元件和油品的寿命都受到影响。通过添加适量的防锈剂以提高油品的防锈性能。液压油的质量要求6、良好的抗乳化性能和水解安定性液压油工作过程中，从不同途径混入水分，在液压元件的剧烈搅动下与油形成乳化液，乳化液能引起金属锈蚀，甚至相互作用生成沉淀或腐蚀性物质。液压油中的游离水能引起油品中某些皂类、脂类添加剂的水解，水解产生的酸性物质会腐蚀金属元件，如柱塞泵的铜及铜合金元件；同时油品水解后产生的不溶物会堵塞过滤网，使液压系统失灵。液压油的质量要求7、良好的抗泡沫性和空气释放性如果负压的吸油口和油泵处泄露吸入空气，或油箱中油过分地飞溅都会使空气存留在油中。混有空气的液压油工作时会使系统的效率降低，润滑条件恶化，严重时产生异常的噪音、气穴震动，甚至会损害设备。液压油的质量要求8、对密封材料的适应性要求液压油不能使液压系统中的各种密封材料（如橡胶密封件、尼龙、塑料、皮革等）过分膨胀、软化、硬化，与系统的各种材料具有良好的适应性。密封不良会引起漏油或混入空气，漏油不仅增加液压油的损耗，还能破坏系统的正常工作，甚至引起爆炸。液压油的质量要求9、良好的清洁性和过滤性为防止油路堵塞和早期磨损，特别对高度自动化的液压装置（如数控机床、电液伺服阀），进入液压系统的液压油必须十分清洁，不允许含有超过限度的固体颗粒和其他可溶性赃物，以保证液压装置的正常工作。一些含有ZDDP（二烷基二硫代磷酸锌，抗氧抗腐剂）的液压油受水污染后，很难过滤，往往造成过滤器堵塞，造成泵与部件的磨损，因此对液压油提出了过滤性的要求。液压油的质量要求10、无毒、无臭、无污染对于在密闭舱室（如潜水艇）工作的液压系统，所用液压油无毒、无臭、不污染环境就显得特别重要，对环保型液压油，其特性要求是生物降解率和毒性。液压油的质量要求11、其他如可能接触火源或高温热源的液压系统（冶金设备、飞机、舰艇等），要求液压油具有一定的防火性能。液压油的分类1、按用途分：航空液压油、舰船液压油、数控机床液压油、特种液压油等2、按使用温度分：普通液压油、高温液压油、低温液压油、宽温范围液压油3、按组成分：无添加剂型液压油、防锈抗氧型液压油、抗磨型液压油、高黏度指数型液压油等4、按使用特性分：易燃液压油、难燃液压油、环保型液压油等5、按使用压力分：普通液压油、高压液压油等根据应用场合液压油分为流体静压系统用油和流体动力系统用油。齿轮油的性能要求1、合适的黏度和良好的黏温性能齿轮油的黏度和承载力有密切关系，黏度增加，容易形成流体动力润滑膜和弹性流体润滑膜，有利于保护齿面。黏度过高，齿轮工作时动力损耗大，使油温升高。目前由于添加剂水平的提高，为了节能，齿轮油有低黏度化的趋势；低温时齿轮油必须有足够的流动性，这样齿轮转动时才能将足够量的油带到齿面积轴承上，防止出现损伤。齿轮油的性能要求2、足够的承载性齿轮油应在高速、低速重载或冲击负荷下迅速形成边界吸附膜或化学反应膜以防止齿面磨损、擦伤和咬合。齿轮油的性能要求3、良好的热氧化安定性齿轮油在工作中被剧烈搅动，在与空气、金属、杂质等接触中，特别是重型卡车驱动桥，齿轮装置工作温度相当高，齿轮油氧化是一个突出问题，直接影响到油品的使用寿命。氧化产生的腐蚀性物质加速了腐蚀和锈蚀；氧化产生的沉淀物会影响密封性，沉淀物覆盖在零件表面会影响散热，加速油品的氧化过程。齿轮油的性能要求4、良好的防锈防腐蚀性齿轮装置中的滑动轴承，变速箱的同步环都是由铜合金制成的，容易被腐蚀。在水和空气的参与作用下，齿面和油箱会产生锈蚀，腐蚀和锈蚀不仅破坏了齿轮的几何学特点，破坏了润滑状态，严重时还会影响正常的传动，而且腐蚀和锈蚀产物会进一步引起齿轮油的变质。齿轮油的性能要求5、良好的抗泡沫性齿轮转动是将空气带入油中，形成泡沫，泡沫如存在于齿面上会破坏油膜的完整性，造成润滑失效。泡沫的导热性差，容易引起齿面的过热，使油膜破坏，泡沫严重时，油会从齿轮箱的通气孔中溢出。齿轮、液压通用油需要满足的条件合适的黏度和良好的黏温性能足够的承载性良好的热氧化安定性及热稳定性良好的防锈防腐蚀性良好的抗泡沫性和空气释放性良好的润滑性良好的剪切安定性良好的抗乳化性能和水解安定性对密封材料的适应性良好的清洁性和过滤性无毒、无臭、无污染