本文件描述了以下常用方法： a)　关联系统清洁度与构成该系统的元件清洁度和油液污染度； b)　预测加入油液的液压系统安装完成后的最终清洁度，最终清洁度的预测基于系统中每个元件的清洁度和所加油液的污染度； c)　计算和管理构成系统的元件、组件以及油液的污染度要求，以便达到系统最终目标清洁度(RCL)。 本文件规定的方法适用于任意尺寸的颗粒预测，也能够用于液压传动以外的其他油液系统。

ICS 23.100.60
CCS J 20
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z42533—2023/ISO/TR10686:2013液压传动
系统清洁度与构成
该系统的元件清洁度和油液污染度理论关联法
Hydraulic fluid powerSystem-Method to relate the cleanliness of a hydraulicsystem to the cleanliness of the components and hydraulic fluid that make upthe system
(ISO/TR 10686:2013,Hydraulic fluid p0wer—Method to relate thecleanliness of a hydraulic system to the cleanliness of the componentsand hydraulic fluid that make up the system,IDT)2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-12-01实施
规范性引用文件
术语和定义
符号和单位
基本注意事项
元件至系统的清洁度预测（自下而上法）系统至元件的清洁度预测（自上而下法）目
单位容积清洁度和单位表面积清洁度之间换算附录A（资料性）元件几何特征的测定附录B（资料性）
附录C（资料性）
附录D（资料性）
附录E（资料性）
参考文献
GB/Z42533—2023/ISO/TR10686:2013X
由各元件清洁度计算系统总成清洁度的示例表面清洁度对油液污染度的影响容积与表面积的关联
元件清洁度与零件清洁度的关联10
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则起草。
GB/Z42533—2023/ISO/TR10686:2013第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件等同采用ISO/TR10686：2013《液压传动液压系统清洁度与构成该系统的元件清洁度和液压油液污染度理论关联法》，文件的类型由ISO的技术报告调整为我国的国家标准化指导性技术文件。
本文件做了下列最小限度的编辑性改动：为与现有标准协调，将标准名称改为《液压传动系统系统清洁度与构成该系统的元件清洁度和油液污染度理论关联法》。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国液压气动标准化技术委员会（SAC/TC3）归口。本文件起草单位：北京欧洛普过滤技术开发公司、中国石化润滑油有限公司、河南济源钢铁（集团）有限公司、天津市罗根科兴科技有限公司、新乡平原航空技术工程有限公司、航空工业（新乡）计测科技有限公司、新乡市平菲液压有限公司、天津鸿河科技有限公司、九江七所精密机电科技有限公司、北京化工大学、中国矿业大学（北京）。本文件主要起草人：杨淼、付晓先、周波、李永健、曲丹丹、魏峰、杜立鹏、吕寄中、胡晓林、刘勇、李方俊、卢继霞。
GB/Z42533—2023/IS0/TR10686:2013引言
液压系统的初始清洁度水平会影响其性能和使用寿命。在系统制造和组装后出现的颗粒污染物如不清除，会在系统中循环，并对系统元件造成损坏。为了减少这种破坏的可能性，将油液、液压传动系统内表面和系统元件清洁到指定等级理论上，已经安装完成的液压系统最终清洁度，能够用组成系统的元件和加人系统的油液中颗粒污染物总和来预测。
反过来，每个单独的元件和加人系统液体的要求的清洁水平可以根据最终系统所需的洁净度水平进行预测。本文件为这种预测方法提供理论基础。I
1范围
GB/Z42533—2023/IS0/TR10686:2013液压传动系统系统清洁度与构成该系统的元件清洁度和油液污染度理论关联法
本文件描述了以下常用方法：
关联系统清洁度与构成该系统的元件清洁度和油液污染度：a）
预测加入油液的液压系统安装完成后的最终清洁度，最终清洁度的预测基于系统中每个元件b）
的清洁度和所加油液的污染度；计算和管理构成系统的元件、组件以及油液的污染度要求，以便达到系统最终目标清洁度(RCL）)。
本文件规定的方法适用于任意尺寸的颗粒预测，也能够用于液压传动以外的其他油液系统。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO5598流体传动系统及元件词汇（Fluidpowersystemsand components—Vocabulary）注：GB/T17446—2012流体传动系统及元件词汇（ISO5598：2008，IDT）3术语和定义
ISO5598界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
只wetted surfacearea
湿表面积
系统正常运行时，元件或系统接触到系统油液后的触油表面积。注：符号Ac或As分别表示元件或系统的湿表面积。示例：
带有两个齿轮的液压油泵（见图1），其湿表面积能够计算为泵体（两个端盖和带有进出油口的壳体）的内表面积加上两个齿轮的外表面积之和
图1外啮合液压齿轮泵的湿表面积示意图GB/Z42533—2023/ISO/TR10686:20133.2
湿容积
wetted volumebZxz.net
容纳容积
contained volume
元件或系统在规定的最终使用运行状态下，内部与所容纳的系统油液体积等值的容积。注：符号Vc或Vs分别表示元件或系统的湿容积。示例：
带有两个齿轮的液压油泵（见图2）。湿容积可用泵体的容积减去两个齿轮的体积进行计算，或测量充满泵的油液的体积。
符号和单位
外啮合液压齿轮泵的湿容积示意图表1列出的符号和单位适用于本文件。表1符号和单位
总成装配过程中侵人的给定尺寸的颗粒数元件中给定尺寸的颗粒数
元件i中给定尺寸的颗粒数
未填充油液系统中给定尺寸的颗粒数填充系统的油液中给定尺寸的颗粒数填充油液后的系统总成中给定尺寸的颗粒数组件X中给定尺寸的颗粒数
元件的湿表面积
未填充油液系统的湿表面积
元件的湿容积
元件的湿容积
未填充油液系统湿容积
填充系统的油液体积
系统总成湿容积
组件X的湿容积
cm2(mL)）
cm2(mL)
cm2(mL)
cm(mL)
cm(mL)
cm(mL)
元件的清洁度
元件i的清洁度
GB/Z42533—2023/ISO/TR10686:2013表1符号和单位（续）
未填充油液系统的清洁度
-Ns/Vs
系统油液污染度
系统总成清洁度
NsF/VsF
个/cm2或个/mL
个/cm2或个/ml
个/cm3或个/mL
个/cm2或个/mL
个/cm2或个/mL
如果相关的颗粒尺寸是ISO4406中包含的[即自动颗粒计数的4um（c）、6μm（c）、14μm（c），显微镜计数的5μm或15um」，则清洁度能够用ISO4406标准等级代码表示。5基本注意事项
颗粒污染
5.1.1总则
液压系统中颗粒污染物生成和发展的物理和化学原理是多种多样且复杂的。本章涵盖系统清洁度有关联的一些基本原则。
5.1.2系统中污染物分布的均匀性当系统首次稳定运行时，如果没有系统过滤器或冲洗用过滤器，颗粒污染物被认为在整个系统中是均匀分布的。即：颗粒污染物在系统及元件的湿表面和系统的油液中均匀分布。因此认为所有油液和所有的湿表面具有相同的清洁度。5.1.3组件和颗粒污染物的实际位置颗粒污染物附着在元件表面，或悬浮在油液中（见图3）。即使颗粒污染物附着在元件的整个表面上，也仅考虑那些附着在湿表面上的颗粒污染物，因为只有它们才能进人油液并对系统造成损害。5.1.4组件污染物的理论位置
应用第6章，第7章描述的预测方法，认为附着在中空元件和组件湿表面的颗粒污染物就是悬浮在各组件中空容积中的颗粒污染物[见图3b)]。因为只有颗粒污染物从元件表面进人油液，才能增加油液污染并可能损坏系统，上述观点适用。中空元件、组件和系统的清洁度能够与油液的污染度相关联，a)
实际分布一
-污染物附着在表面
b）理论分布-
图3单位容积清洁度概念示意图
污染物悬浮在油液中
GB/Z42533—2023/ISO/TR1068620135.1.5整体清洁度方法
总成清洁度
在大多数液压回路结构中，使用下列表述：a)
当元件组装成组件，组件组装成系统时，颗粒污染物的数量是累加的，湿容积也是累加的；未填充油液系统总成的清洁度是各元件内部和表面附着的颗粒污染物总数量与所有元件湿容b）
积之和的比值；
未填充油液系统总成的清洁度既不是其组成元件的清洁度之和，也不是各个元件清洁度的平c）
均值。
相关概念说明及示例见表2。
表2清洁度计算示例表
元件1
元件2
元件3
总成4
Ne=ZNc
注：Cca≠Cci+Cc2+Cc3Cc≠(Cci+Cc2+Ccs）/3。5.1.5.2填充油液的组件清洁度
Ve=ZVea
Cca=ZNc:/2Vci
12/13=0.92
当容积为Vx的中空组件，每毫升含有Nx个给定尺寸的颗粒污染物，填充满每毫升含有N个相同尺寸颗粒污染物的油液时，填充油液的组件清洁度为（Nx十N）/Vx。5.2
系统知识
5.2.1系统结构
有必要准确了解位于所关注元件上游和下游的元件，以及元件所属的组件和组件所属的系统。有必要了解如何管理每个零件的清洁度（即通过提高部分组件的清洁度，以降低对其他组件的清洁度要求），保证整体清洁度符合目标清洁度（RCL)要求，4
5.2.2几何特征
组件X的湿容积（Vx）
GB/Z42533—2023/ISO/TR10686:2013组件的湿容积能够通过试验测量、计算机工程制图工具计算或从整个系统的V/A值得到，见附录A。
5.2.2.2组件X的湿表面积（Ax）组件的湿表面积能够通过计算机工程制图工具计算得到。5.2.2.3容积与表面积之比（V/A）当清洁度要求用单位表面积表示时，为应用清洁度预测方法，需将其换算为单位容积。换算方法见附录D。
6元件至系统的清洁度预测（自下而上法）6.1原则
6.1.1假设装配过程无任何污染颗粒侵人元件。注：实际上，这一假设在现实中并不成立。但是，通过比较总成装配元件的实际清洁度和根据本文件计算得出的理论清洁度，能够估算装配过程中侵人的污染物。6.1.2如果已知装配过程有污染物侵人，则能够将其计入相关组件的组成元件或组件侵人的污染物中。
6.1.3液压系统安装完成后的污染颗粒是组成该系统的各组件带人的污染颗粒和填充油液带入的污染颗粒的总和。
6.1.4组件的污染颗粒是构成该组件的每个元件带人的颗粒总和。6.1.5如果已知每个元件的清洁度和油液的污染度，则能够从理论上预测系统的最终清洁度。采用清洁度预测（CP)方法时装配过程中元件、未填充油液系统、油液和运行系统的清洁度关系见图4。运行系统
系统(空）
VF; NsF=NF +Ns
Vs=ZVci;Ns=ZNc
CsF=(N+Ns)/Ve
Ce=Ne/Ve
Cs=Ns/Vs
Cc=Nc/Ve
图4采用清洁度预测(CP)方法时装配过程中元件、未填充油液系统、油液和运行系统的清洁度关系图
6.2元件清洁度的确定
6.2.1概述
Cc能够用元件单位湿容积[每毫升（mL-1)的颗粒数表示。通过组成此元件的各零件的清洁度能够测量或计算该元件的清洁度（见附录E）。5
GB/Z42533—2023/ISO/TR10686:20136.2.2测量
测量是确定元件清洁度的首选方法。使用ISO18413中定义的检验方法.测量被装配在系统（或组件）中的受污染元件的Nc。如果NA是已知的，使用公式（1)计算元件的清洁度，单位为个/mL：Cc:
6.3系统总成清洁度的预测
6.3.1Cs能根据组成该未填充油液系统的元件的清洁度来预测和计算。清洁度能够由Ns表示。该方法同样适用于构成系统的组件。系统由n个元件组成，元件i的清洁度为Cci，每个元件带人Nc个颗粒（见7.2）。使用公式（2）计算n个元件带人系统的Ns：
6.3.2由n个元件构成的未填充油液系统，其湿容积为Vs，使用公式（3)计算Cs：Ns
注：系统的湿容积约等于每个元件湿容积之和。6.3.3如果NA是已知的，使用公式（4)计算Cs：Cs =
6.4液压系统总成安装完成后的清洁度预测Ns+NA
·（2）
（3）
·（4）
6.4.1液压系统总成安装完成后的清洁度，能够根据未填充油液系统的清洁度和油液的污染度预测。6.4.2使用公式（5)计算Ns（式中Cs见6.3)：Ns=CsXVs
（5）
6.4.3使用适当的颗粒计数方法测量油液的污染度（例如，根据ISO4407的显微镜计数或按照ISO11500的自动计数），并表示为单位容积的颗粒数（C=Nz/V，例如，由ISO4406级别定义的最大颗粒数）。使用公式（6)计算填充油液侵人到未填充油液系统中的NF：N=C×V
注1：V可能与Vs不同。例如，当系统容积被部分填充时。·（6）
注2：ISO4407和ISO11500给出的结果可能稍有不同。重要的是使用相同的方法来评估系统和其组成元件的污染程度。
6.4.4使用公式（7)计算液压系统总成安装完成后的CsF：CsF =
6.5实际预测
6.5.1具有相同清洁度元件的总成Ns+Ne
（7）
假设总成装配过程没有侵入污染物（即NA=0），能够预测由n个Cc:相同的元件组装成的未填充油液系统清洁度，未填充油液系统清洁度与元件的清洁度相同（Cs=Cc）。实际预测过程的示例见表3，类似示例见表B.2。
GB/Z42533—2023/ISO/TR10686:2013表3用元件的清洁度来预测总成的实际清洁度示例Nci
元件1:D13272EZ.EPS
元件2:D13272FZ.EPS
元件3:D13272GZ.EPS
总成4:D13272HZ.EPS
6.5.2填充相同污染度油液的系统10
10/10=1
13/13=1
向清洁度为Cs的未填充油液系统填充与其具有相同污染度|即CECs，单位体积（每毫升）中N=Ns的油液时，系统油液单位体积[每毫升（mL-1）中的颗粒数为原来的2倍，如公式（8)所示：CsF
N+N=2=2s
.（8）
注：如果油液的污染度按照ISO4406表示，假设组装的未填充油液系统的清洁度与填充油液的污染度相同，液压系统总成安装完成后的清洁度，能够预测为比油液污染度等级高出一个ISO4406标准等级代码。事实上，平均每增加一个ISO4406标准等级代码，在1mL油液中的颗粒数量是原来的2倍。7系统至元件的清洁度预测（自上而下法）7.1原则
7.1.1液压系统总成安装完成后的目标清洁度能够由其使用的CsF表述，也能够使用符合ISO4406要求的标准等级代码来表示。
7.1.2根据自下而上的清洁度预测方法（见第6章），元件和组件的污染物计人由它们累加的容积之和中（Ns=Nci，Vs=ZVci，Cs=Ns/Vs），而未填充油液系统的污染物和填充油液的污染物（Nsr=Ns十N）计人相同的V中。由于等式（NsF=Ns十N)有多种解决方案，用户既能够指定相同的规格要求，也能够根据技术和(或)经济因素管理和权衡这些要求。7.2相同清洁度需求的说明
7.2.1未填充油液系统清洁度和填充油液的污染度均等于整个系统清洁度要求的一半。即Cs=Cr=CsF/2,Ns/Vs=N/Vz=NsF/2Vse（单位为个/mL）。注：如果使用基于几何级数2（如ISO4406)的等级代码或分级表示清洁度，则未填充油液系统的清洁度和油液所需的污染度为一个更小的等级代码。根据ISO4406，若液压系统总成安装完成后要求的清洁度等级代码为18/16/13，能通过控制未填充油液系统清洁度等级代码为17/15/12、加注油液污染度等级代码为17/15/12来实现。
7.2.2按照6.5.1中描述的原则，对于未填充油液系统总成清洁度的需求，能够完全转换为对于构成它的所有组件和元件的清洁度要求，即Cs=Cc=CsF/2（单位为个/mL）。应用示例见表2。7.3不同清洁度要求的说明
7.3.1对于油液和构成系统的所有元件，达到给定的清洁度要求在经济上或技术上未必可行，因此清洁度预测方法允许在符合最终系统运行清洁度要求的前提下，根据各自需求进行单独管理。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。