1
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2
第二章 液压油液
液压油是 传递动力 和 信号
的工作介质，同时起到 润滑、
冷却 和 防锈 等作用。液压系统
能否可靠地工作在很大程度上取决于系
统中所用的液压油。而液压系统的故障
75%以上是由于液压油的污染造成的。
因此，在掌握液压系统之前，必须先对
液压油有一清晰的 了解。
前 言
3
§ 2-1、液压油的特性和选择
一、液压油液的特性
工业液压油液分为 石油型 和 难燃型 两类。
1、石油型
1）,HH液压油
? 价格较低；
? 物理化学性能较差，使用时易生粘稠胶
质，堵塞元件；
? 压力越高，问题越严重，因此只有在压
力较低和要求不高的场合中使用。
4
2）,HL液压油（抗氧防锈型液压油）
在液压系统中使用最广,取代了 HH油。
3）,HM液压油（抗磨液压油）
? 抗磨性很大，提高液压元件的使用寿命；
? 价格昂贵；
? 在美国已有 60%的液压系统使用此油。
4）,HG液压油（液压导轨油）
5）,HV液压油或 HS液压油（低温液压油）
? HV油的低温性不如 HS油，但成本低；
5
? 环境温度较低 （ -15oc以下）,环境温度
变化较大的地区或塞外操作时使用此油。
2、难燃型
1）、乳化型
分为
? HFA液压油（水包油乳化液）；
? HFB液压油（水包油乳化液）：润滑性 HFA好。
6
2）、合成型
? HFC液压油（水 -乙二醇）
适用于要求防火的液压系统 （ 65℃
以上温度下工作）,其润滑性比石油型
的差。
? HFD液压油（磷酸脂液）
自燃点高，氧化安定性好，润滑性
好，使用温度宽，对大多数金属不腐蚀，
但能溶解许多非金属材料，因此必须选
择合适的橡胶密封材料，这种液体有毒。
例如,聚四氟乙烯 -SF—常用密封材料
7
二、液压油的性质
在液压技术中，液压油液最重要的性质是
它的 可压缩性 和 粘性 。
（一）、可压缩性
液体的可压缩性用体积压缩系数 k和体积弹
性模量 K表示。
p0 p0+ △ p
v0
v0- △ v
8
１、体积压缩系数 k, 单位压力变化下的体积相
对变化量。
P0 初始压力；
△ p 压力增量；
V0 原始体积（压力为 P0 时的体积）；
△ v 压力增大△ p时，体积的减少量；
,-” 压力增大时，体积减少，所以
须加负号，以使 k为正值。
9
２、体积弹性模量（体积模量） K
K= 1/k
注意
常用体积弹性模量 K表示液体的可压缩性
３、影响可压缩性的因素
?温度 t??K??k??可压缩性 ?（容易
被压缩）
?压力 p??K??k??可压缩性 ?
10
? 压力增大时，Ｋ值增大，但这种变化不
呈线性关系。当 p?3Ｍ pa时,Ｋ值基本上
不再增大。
? 若液压油中 混有气泡 时,Ｋ值将大大减
小。
? 液压油液的可压缩性对在 动态下工作 的
液压系统来说 影响很大,但当液压系统
在 静态下工作 时,一般可以不予考虑 。
注 意
11
（二）、粘性
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
相对运动而产生一种内摩擦力，这种现
象叫做液体的粘性。
注意
? 粘度是衡量液体粘性的指标；
? 常用的粘度为动力粘度，运动粘度，相对
粘度；
? 液体流动或有流动趋势时，才有粘性，静
止液体无粘性。
12
１、动力粘度（绝对粘度） ?
实验测定指出
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、液层间的速度梯度
du/dy 成正比，即：
式中,?—比例常数，称为粘度或粘性
系数（动力粘度）。
13
单位,Pa · s 或 P（泊）
1 Pa · s ＝ 10 P = 103 cP (厘泊）
２、运动粘度 ?,液体动力粘度与其密度的
比值，称为液体的运动粘度。即：
? = ? / ?
单位,m2/s,st（沲）,cst（厘沲）
1 m2/s = 104 st = 106 cst.
物理意义,?不是一个粘度的量，但习惯上
常用它来标志液体粘度。
14
例如 1,液压油的牌号就是用液压油在
40℃ 时 运动粘度 ?（以 mm2/s计）的平均
值来标志的。
例如 2,20HL — 表示 HL液压油的运动粘
度在 40℃ 时为 20 mm2/s。
3、相对粘度（条件粘度） — 我国采用
“恩氏粘度 ° E t”
液体粘度在工程上的测定方法是测
出液体的“相对粘度”，然后再根据关
系式算出动力粘度或运动粘度。
1）、恩氏粘度用恩氏粘度计测定：
15
方法,将 200ml温度为 t℃ 的被测液体装
入粘度计的容器内，使之由其下部直径
为 2.8mm的小孔流出，测出液体流尽所
需的时间 t1（ s）；再测出 200ml温度为
20 ℃ 的蒸馏水在同一粘度计中流尽所需
的时间 t2 (s)。这两个时间的比值即为被
测液体在 t ℃ 下的恩氏粘度。即
° E t = t1 / t2
16
一般以 20 ℃, 50 ℃, 100 ℃ 作为
测定液体粘度的标准温度，所以恩氏粘
度分别 0E20,0E 50,0E100标记。
2）、恩氏粘度 0E与运动粘度 ?间的换算关
系：
17
4、影响粘度的因素
1）,p?? ??
说明,在一般液压系统使用的压力范围内，
增大的数值很小，可以忽略 。
2）,t????
液压油液粘度对温度的变化十分敏
感,如图所示。
t
?
18
（
三
）
、
其
它
性
质
液
压
油
还
有
其
它
一
些
性
质
，
如
稳
定
性
、
抗
泡
沫
性
、
抗
乳
化
性
、
防
锈
性
、
润
滑
性
等
，
都
对
液
压
油
的
使
用
和
选
择
有
影
响
。
19
§ 2-2、液压油液的污染及其控制
液压系统的故障 75%以上是由于液
压油的污染造成的，所以，液压油清洁
与否直接影响液压系统的工作状况和元
件的寿命。
一、污染的原因
液压油污染的原因是很复杂的，污
染物的来源如 表 2-5。
20
外界侵入的污染物 工作过程中产生的污
染物
液压油
液运输
过程中
带来的
污染物
液压装
置组装
时残留
下来的
污染物
从周围
环境混
入的污
染物
液压装置中
相对运动件
磨损时产生
的污染物
液压油液物
理化学性能
变化时产生
的污染物
表 2-5 液压油液中的污染物
21
二、污染度的等级
为了描述和评定液压油污染的程度，
以便对它进行控制，有必要规定出液压
油的污染度等级。
1、美国 NAS1638污染度等级
污染等级,00级,0级,1级,..…, 12级。
00级最清洁,12级污染最高。
2、我国 ISO4406污染度的等级
22
1）、用两个代号表示油液的污染度
? 前面的代号表示 1ml 油液中大于 5um颗粒
数的等级，
? 后面的代号表示 1ml油液中大于 15um颗
粒数的等级，
? 两个代号间用一斜线分隔。
例如,等级代号为 20/17的液压油液，表
示它在每 ml 内大于 5um的颗粒数在 5000-
10000之间，大于 15um的颗粒数在 640-
1300之间。
23
2）、这种表示法得到了普遍的采用
5um左右的颗粒对堵塞元
件缝隙的危害最大，而大于
15um的颗粒对元件的磨损作
用最为显著，用它们来反映油液的污染
度最为恰当。
原因
24
2）、这种表示法得到了普遍的采用
5um左右的颗粒对堵塞元
件缝隙的危害最大，而大于
15um的颗粒对元件的磨损作
用最为显著，用它们来反映油液的污染
度最为恰当。
原因
25
2-1,20℃ 时 200ml的蒸馏水从恩氏粘度计中
流尽的时间为 51s，若 200ml 的某液压油在
50℃ 时从恩氏粘度计中流尽的时间为
229.5s，试求该液压油的 ° E,?及 η 的值。
设油的密度为 ρ=0.9g/ml 。
解,° E50=t1 / t 2 = 229.5/51 = 4.5
? = (7.31 ° E – 6.31/ ° E ) × 10-6
=(7.31 × 4.5 – 6.31 × 4.5) × 10-6
=31.496 × 10-6 m2/s
η= ?ρ
=31.496 × 10-6× 0.9 × 10-3/10-6
=0.028Pa.s
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第二章 液压油液
液压油是 传递动力 和 信号
的工作介质，同时起到 润滑、
冷却 和 防锈 等作用。液压系统
能否可靠地工作在很大程度上取决于系
统中所用的液压油。而液压系统的故障
75%以上是由于液压油的污染造成的。
因此，在掌握液压系统之前，必须先对
液压油有一清晰的 了解。
前 言
3
§ 2-1、液压油的特性和选择
一、液压油液的特性
工业液压油液分为 石油型 和 难燃型 两类。
1、石油型
1）,HH液压油
? 价格较低；
? 物理化学性能较差，使用时易生粘稠胶
质，堵塞元件；
? 压力越高，问题越严重，因此只有在压
力较低和要求不高的场合中使用。
4
2）,HL液压油（抗氧防锈型液压油）
在液压系统中使用最广,取代了 HH油。
3）,HM液压油（抗磨液压油）
? 抗磨性很大，提高液压元件的使用寿命；
? 价格昂贵；
? 在美国已有 60%的液压系统使用此油。
4）,HG液压油（液压导轨油）
5）,HV液压油或 HS液压油（低温液压油）
? HV油的低温性不如 HS油，但成本低；
5
? 环境温度较低 （ -15oc以下）,环境温度
变化较大的地区或塞外操作时使用此油。
2、难燃型
1）、乳化型
分为
? HFA液压油（水包油乳化液）；
? HFB液压油（水包油乳化液）：润滑性 HFA好。
6
2）、合成型
? HFC液压油（水 -乙二醇）
适用于要求防火的液压系统 （ 65℃
以上温度下工作）,其润滑性比石油型
的差。
? HFD液压油（磷酸脂液）
自燃点高，氧化安定性好，润滑性
好，使用温度宽，对大多数金属不腐蚀，
但能溶解许多非金属材料，因此必须选
择合适的橡胶密封材料，这种液体有毒。
例如,聚四氟乙烯 -SF—常用密封材料
7
二、液压油的性质
在液压技术中，液压油液最重要的性质是
它的 可压缩性 和 粘性 。
（一）、可压缩性
液体的可压缩性用体积压缩系数 k和体积弹
性模量 K表示。
p0 p0+ △ p
v0
v0- △ v
8
１、体积压缩系数 k, 单位压力变化下的体积相
对变化量。
P0 初始压力；
△ p 压力增量；
V0 原始体积（压力为 P0 时的体积）；
△ v 压力增大△ p时，体积的减少量；
,-” 压力增大时，体积减少，所以
须加负号，以使 k为正值。
9
２、体积弹性模量（体积模量） K
K= 1/k
注意
常用体积弹性模量 K表示液体的可压缩性
３、影响可压缩性的因素
?温度 t??K??k??可压缩性 ?（容易
被压缩）
?压力 p??K??k??可压缩性 ?
10
? 压力增大时，Ｋ值增大，但这种变化不
呈线性关系。当 p?3Ｍ pa时,Ｋ值基本上
不再增大。
? 若液压油中 混有气泡 时,Ｋ值将大大减
小。
? 液压油液的可压缩性对在 动态下工作 的
液压系统来说 影响很大,但当液压系统
在 静态下工作 时,一般可以不予考虑 。
注 意
11
（二）、粘性
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
相对运动而产生一种内摩擦力，这种现
象叫做液体的粘性。
注意
? 粘度是衡量液体粘性的指标；
? 常用的粘度为动力粘度，运动粘度，相对
粘度；
? 液体流动或有流动趋势时，才有粘性，静
止液体无粘性。
12
１、动力粘度（绝对粘度） ?
实验测定指出
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、液层间的速度梯度
du/dy 成正比，即：
式中,?—比例常数，称为粘度或粘性
系数（动力粘度）。
13
单位,Pa · s 或 P（泊）
1 Pa · s ＝ 10 P = 103 cP (厘泊）
２、运动粘度 ?,液体动力粘度与其密度的
比值，称为液体的运动粘度。即：
? = ? / ?
单位,m2/s,st（沲）,cst（厘沲）
1 m2/s = 104 st = 106 cst.
物理意义,?不是一个粘度的量，但习惯上
常用它来标志液体粘度。
14
例如 1,液压油的牌号就是用液压油在
40℃ 时 运动粘度 ?（以 mm2/s计）的平均
值来标志的。
例如 2,20HL — 表示 HL液压油的运动粘
度在 40℃ 时为 20 mm2/s。
3、相对粘度（条件粘度） — 我国采用
“恩氏粘度 ° E t”
液体粘度在工程上的测定方法是测
出液体的“相对粘度”，然后再根据关
系式算出动力粘度或运动粘度。
1）、恩氏粘度用恩氏粘度计测定：
15
方法,将 200ml温度为 t℃ 的被测液体装
入粘度计的容器内，使之由其下部直径
为 2.8mm的小孔流出，测出液体流尽所
需的时间 t1（ s）；再测出 200ml温度为
20 ℃ 的蒸馏水在同一粘度计中流尽所需
的时间 t2 (s)。这两个时间的比值即为被
测液体在 t ℃ 下的恩氏粘度。即
° E t = t1 / t2
16
一般以 20 ℃, 50 ℃, 100 ℃ 作为
测定液体粘度的标准温度，所以恩氏粘
度分别 0E20,0E 50,0E100标记。
2）、恩氏粘度 0E与运动粘度 ?间的换算关
系：
17
4、影响粘度的因素
1）,p?? ??
说明,在一般液压系统使用的压力范围内，
增大的数值很小，可以忽略 。
2）,t????
液压油液粘度对温度的变化十分敏
感,如图所示。
t
?
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（
三
）
、
其
它
性
质
液
压
油
还
有
其
它
一
些
性
质
，
如
稳
定
性
、
抗
泡
沫
性
、
抗
乳
化
性
、
防
锈
性
、
润
滑
性
等
，
都
对
液
压
油
的
使
用
和
选
择
有
影
响
。
19
§ 2-2、液压油液的污染及其控制
液压系统的故障 75%以上是由于液
压油的污染造成的，所以，液压油清洁
与否直接影响液压系统的工作状况和元
件的寿命。
一、污染的原因
液压油污染的原因是很复杂的，污
染物的来源如 表 2-5。
20
外界侵入的污染物 工作过程中产生的污
染物
液压油
液运输
过程中
带来的
污染物
液压装
置组装
时残留
下来的
污染物
从周围
环境混
入的污
染物
液压装置中
相对运动件
磨损时产生
的污染物
液压油液物
理化学性能
变化时产生
的污染物
表 2-5 液压油液中的污染物
21
二、污染度的等级
为了描述和评定液压油污染的程度，
以便对它进行控制，有必要规定出液压
油的污染度等级。
1、美国 NAS1638污染度等级
污染等级,00级,0级,1级,..…, 12级。
00级最清洁,12级污染最高。
2、我国 ISO4406污染度的等级
22
1）、用两个代号表示油液的污染度
? 前面的代号表示 1ml 油液中大于 5um颗粒
数的等级，
? 后面的代号表示 1ml油液中大于 15um颗
粒数的等级，
? 两个代号间用一斜线分隔。
例如,等级代号为 20/17的液压油液，表
示它在每 ml 内大于 5um的颗粒数在 5000-
10000之间，大于 15um的颗粒数在 640-
1300之间。
23
2）、这种表示法得到了普遍的采用
5um左右的颗粒对堵塞元
件缝隙的危害最大，而大于
15um的颗粒对元件的磨损作
用最为显著，用它们来反映油液的污染
度最为恰当。
原因
24
2）、这种表示法得到了普遍的采用
5um左右的颗粒对堵塞元
件缝隙的危害最大，而大于
15um的颗粒对元件的磨损作
用最为显著，用它们来反映油液的污染
度最为恰当。
原因
25
2-1,20℃ 时 200ml的蒸馏水从恩氏粘度计中
流尽的时间为 51s，若 200ml 的某液压油在
50℃ 时从恩氏粘度计中流尽的时间为
229.5s，试求该液压油的 ° E,?及 η 的值。
设油的密度为 ρ=0.9g/ml 。
解,° E50=t1 / t 2 = 229.5/51 = 4.5
? = (7.31 ° E – 6.31/ ° E ) × 10-6
=(7.31 × 4.5 – 6.31 × 4.5) × 10-6
=31.496 × 10-6 m2/s
η= ?ρ
=31.496 × 10-6× 0.9 × 10-3/10-6
=0.028Pa.s
