培訓(xùn)教程6-潤滑油產(chǎn)品

1、摩擦及其成因摩擦及其成因q 摩擦是一個表面在另一表面上相對運動時所表現(xiàn)出的抵抗作用。q 兩干燥固體表面相對滑動的摩擦主要是由粘附造成的。q 即使最光滑的表面也存在凸凹不平處或稱粗糙點?；ハ嘟佑|的兩個固體表面實際僅以其粗糙的凸起接觸q 粗糙的接觸部位非常小，但其上壓力很高。在高壓下凸起互相粘結(jié)，或可能焊接在一起。分開它們需要很大的力。q 兩表面壓得越緊，摩擦力越大?；瑒幽Σ恋某梢蚧瑒幽Σ恋某梢蚰Σ亮Ξa(chǎn)生運動的力表面間的接觸摩擦系數(shù) f = F/WF - 摩擦系數(shù)F - 阻止運動的摩擦力W - 兩表面間所受正壓力靜摩擦和動摩擦系數(shù)靜摩擦和動摩擦系數(shù)q 根據(jù)摩擦定律，兩表面間的摩擦系數(shù)是常數(shù)。在實際

2、情況下，摩擦系數(shù)在一定程度上取決于負(fù)荷和滑動速度。q當(dāng)摩擦力增加大到恰好避免滑動時，摩擦力與載荷的比值被稱為靜摩擦系數(shù)。q當(dāng)兩表面以恒定的速度相互滑動時，摩擦力與載荷的比值被稱為運動或動力摩擦系數(shù)。q 靜摩擦力幾乎總是大于動摩擦力。滾動摩擦滾動摩擦q 當(dāng)一個圓柱體或球體在平面上滾動時，其摩擦遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于兩滑動表面間的摩擦。q完全無摩擦的滾動是不存在的。因為： - 物體表面上總是有缺陷； - 接觸表面會彈性變形；表面間會發(fā)生滑移或滑動q 滾動摩擦取決于滾動體半徑以及表面上的正壓力。因此滾動摩擦系數(shù)f 定義為：f =F*R/W 其中：F是阻止運動的摩擦力 W是兩表面間的正壓力，R 是滾動體半徑滾動摩擦

3、滾動摩擦平面的形變接觸線圓柱體的形變圓柱體和平面的塑性變形流體摩擦流體摩擦q流體摩擦發(fā)生在充當(dāng)潤滑劑的流體中。當(dāng)兩相對運動的固體表面間完全被流體膜隔開時，它是唯一的摩擦源。q流體摩擦是由于運動中的氣體或液體的分子層的相互作用力而產(chǎn)生的。流體分子層相對滑動時所克服的摩擦力被稱為剪切力。q流體摩擦取決于滑動速度和接觸面積大小。q流體摩擦大大低于滑動或滾動摩擦（除非使用非常粘稠的流體） - 軸頸軸承的潤滑可把摩擦系數(shù)從0.4-1.2減小到0.1 - 在潤滑滾動軸承時，摩擦系數(shù)可小到0.001什麼是潤滑什麼是潤滑q潤滑- 任何能夠減小兩相對運動表面間摩擦力的過程。q潤滑劑- 任何能減少摩擦的材料。q潤

4、滑劑的主要作用是隔開兩運動表面，使其易于產(chǎn)生相對運動。q作為潤滑劑的流體通過以低的流體摩擦代替高的固-固摩擦達(dá)到其目的。被潤滑劑分開的平面流體摩擦流體摩擦潤滑劑的作用潤滑劑的作用表面互相接觸表面被潤滑劑隔開潤滑機理潤滑機理q可用一個簡單的軸頸軸承的例子來解釋流體如何隔開固體表面并潤滑它們。q當(dāng)軸在軸承中旋轉(zhuǎn)時，潤滑劑粘附在兩者的表面上并被帶入兩表面間的空間部位，這里正是負(fù)荷集中之處。受載區(qū)的入口處逐漸變細(xì)，就象一個楔。q當(dāng)潤滑劑被擠入越來越窄的楔形空間時，壓力逐漸增加，直到大到可以保持軸承表面間分離，并足以承受軸上的負(fù)荷。靜止啟動狀態(tài)油楔全油膜軸承中油楔的形成軸承中油楔的形成流體潤滑示意圖流體

5、潤滑示意圖軸孔潤滑油油楔油壓外力承載力轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)耐饬m當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)男螤钸m當(dāng)?shù)恼扯热笠厝笠貪櫥ǖ男纬蓾櫥ǖ男纬蓂同樣，油楔可以其它機理形成。q在滑動軸承中，滑動面的傾斜或前緣的形成會促使形成油楔。q在滾動軸承中，滾珠或滾柱的旋轉(zhuǎn)會將潤滑劑帶入滾動體和軸承座圈間的承載區(qū)。q在齒輪中，在相臨的輪齒間形成油楔，這是由輪齒的形狀和轉(zhuǎn)動造成的。滾動軸承滑動軸承齒輪形成油楔的幾個例子形成油楔的幾個例子影響潤滑效率的因素影響潤滑效率的因素q粘度粘度u如果潤滑劑粘度太低，則不能形成滿意的油楔。如果粘度太高，流體摩擦可能大到足以限制表面間的相對運動。q溫度溫度u正常情況下溫度升高，粘度下降。在正常操

6、作溫度下工作良好的軸承，可能在太熱或太冷的情況下不能正常工作。q載荷載荷u載荷越大，油膜越薄。在過載情況下，兩固體表面可能會發(fā)生接觸q滑動速度滑動速度u滑動速度越快，油膜越厚。當(dāng)設(shè)備起動或停機時，運動表面有互相接觸的趨勢。潤滑分類潤滑分類q軸頸軸承中摩擦力、潤滑劑粘度、載荷和滑動速度之間的關(guān)系可用圖表表示。其中用圖線表示摩擦系數(shù)與ZN/ P的函數(shù)關(guān)系。Z表示潤滑劑粘度，N表示軸速，P 表示軸承上的壓力。q 這個曲線描述了潤滑的一個基本公式。有時被稱為Stribeck曲線，或簡稱為ZN/P曲線。潤滑類型潤滑類型- - StribeckStribeck曲線曲線摩擦系數(shù)ZNP(粘度轉(zhuǎn)速)負(fù)荷邊界膜混

7、合膜薄膜厚膜-流體動壓膜( (ZN/P ZN/P 曲線曲線) )StribeckStribeck 曲線曲線流體動壓潤滑流體動壓潤滑- -厚膜潤滑厚膜潤滑q ZN/P曲線的區(qū)域A存在于下列條件：高潤滑油粘度，和/或低載荷，和/或高轉(zhuǎn)速。q 在這種條件下，潤滑薄膜完全被潤滑油膜隔開。這被稱為流體動壓潤滑或厚膜潤滑。q 當(dāng)粘度增加、載荷降低和速度增加時，油膜厚度增加，同時摩擦系數(shù)相應(yīng)增加。摩擦系數(shù)ZN/P流體動壓潤滑流體動壓潤滑- -厚膜潤滑厚膜潤滑混合潤滑混合潤滑qZN/P曲線的區(qū)域B存在流體潤滑和邊界潤滑之間。它描述了下述條件：表面被潤滑劑薄膜隔開，該膜厚度與表面粗糙度相當(dāng)q在這個區(qū)域中，載荷由

8、油壓和表面間的接觸共同承擔(dān)。這被描述為混合潤滑或薄膜潤滑狀態(tài)。q混合潤滑的特點是：相對較小的速度增加或載荷降低會顯著減小摩擦系數(shù)。B混合潤滑混合潤滑ZN/P邊界潤滑邊界潤滑qZN/P曲線的區(qū)域C存在于下列條件：低潤滑油粘度，和/或高載荷，和/或低轉(zhuǎn)速。q在這些條件下油膜厚度實際為零，表面間發(fā)生很大范圍的接觸。這些是邊界潤滑狀態(tài)。q在邊界潤滑中，載荷作用在接觸表面間的潤滑劑薄層上。摩擦系數(shù)幾乎與粘度、載荷和軸速無關(guān)。q潤滑效率取決于潤滑劑的化學(xué)特性和潤滑劑與表面的化學(xué)反應(yīng)特性。C邊界潤滑邊界潤滑ZN/P彈性流體潤滑彈性流體潤滑q 彈性流體潤滑是一種特殊類型的流體潤滑，產(chǎn)生在滾動接觸中的重載表面。

9、例如在滾動軸承和齒輪中。q如果表面形狀和運動類型合適的話，潤滑劑被封閉在軸承表面并承受非常高的壓力（可能高達(dá)15,000 - 30,000 bar）。q高壓有兩個重要作用： -使受載表面彈性變形，以使載荷分布于較寬區(qū)域 -使粘度極大增加，從而提高油膜承載能力載荷載荷滾動方向平面上的理論壓力分布潤滑油膜轉(zhuǎn)動方向彈性流體潤滑彈性流體潤滑國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 制定了制定了 ISO 6743/0 潤滑劑、工業(yè)潤滑油及有關(guān)潤滑劑、工業(yè)潤滑油及有關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)品 (L 類類 ) 分類標(biāo)準(zhǔn)。中國等效采用分類標(biāo)準(zhǔn)。中國等效采用 ISO 6743/0 標(biāo)準(zhǔn)，制定了國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，制定了國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) GB

10、 7631 。潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品。潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品 (L 類類 ) 的分類。的分類。 GB 7631.1 根據(jù)應(yīng)用場合將潤滑劑和相應(yīng)產(chǎn)品分為以下各組。根據(jù)應(yīng)用場合將潤滑劑和相應(yīng)產(chǎn)品分為以下各組。 L-潤滑劑、工業(yè)潤滑油和有關(guān)產(chǎn)品潤滑劑、工業(yè)潤滑油和有關(guān)產(chǎn)品A-全損系統(tǒng)全損系統(tǒng)B-脫模脫模C-齒輪齒輪D-壓縮機壓縮機E-內(nèi)燃機內(nèi)燃機F-錠子、軸承及離合器錠子、軸承及離合器G-導(dǎo)軌導(dǎo)軌H-液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)M-金屬加工金屬加工N-電氣絕緣電氣絕緣P-風(fēng)動工具風(fēng)動工具Q-熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)R-防蝕、保護防蝕、保護T-透平油透平油U-熱處理熱處理X-用潤滑脂的場合用潤滑脂的場合Y-其它應(yīng)用其它應(yīng)用Z-蒸汽氣缸蒸

11、汽氣缸GB3141（ISO3448）-以40運動粘度的中心值，分為 2、3、5、7、10、15、22、32、 46、68、100、150、220、320、 460、680、1000、1500、2200、 3200mm2/s共20個粘度號。 適用于全損耗系統(tǒng)潤滑油、 軸承油、導(dǎo)軌油、液壓油、汽輪 機油、汽缸油、工業(yè)齒輪油等工 業(yè)潤滑油。 不適用于內(nèi)燃機油和車輛齒 輪油。內(nèi)燃機油內(nèi)燃機油汽油機油汽油機油柴油機油柴油機油船用內(nèi)燃機油船用內(nèi)燃機油氣體燃料發(fā)動機油氣體燃料發(fā)動機油醇燃料發(fā)動機油醇燃料發(fā)動機油絕熱發(fā)動機油絕熱發(fā)動機油汽車用汽油機油汽車用汽油機油 二沖程汽油機油二沖程汽油機油航空發(fā)動機油航空

12、發(fā)動機油船用氣缸油船用氣缸油船用系統(tǒng)油船用系統(tǒng)油船用筒狀活塞發(fā)動機油船用筒狀活塞發(fā)動機油汽車、拖拉機和固定式柴油機汽車、拖拉機和固定式柴油機二沖程柴油機油二沖程柴油機油鐵路內(nèi)燃機車柴油機油鐵路內(nèi)燃機車柴油機油API汽油機油等級分類汽油機油等級分類（GB11121-2006）SAESAE粘度級粘度級在以下溫度最高粘度在以下溫度最高粘度/ /（mPa.smPa.s) )泵送極限最高溫度泵送極限最高溫度/最高穩(wěn)定傾最高穩(wěn)定傾點點/100100粘度粘度/mm/mm2 2.S.S-1-1最最 小小最最 大大0W0W3250(-30)3250(-30)-35-353.83.85W5W3500(-25)35

13、00(-25)-30-30-35-353.83.810W10W3500(-20)3500(-20)-25-25-30-304.14.115W15W3500(-15)3500(-15)-20-205.65.620W20W4500(-10)4500(-10)-15-155.65.625W25W6000(-5)6000(-5)-5-59.39.320205.65.69.39.330309.39.312.512.5404012.512.516.316.3505016.316.321.921.9606021.921.926.126.1流變性流變性承載性承載性熱氧化安定性熱氧化安定性腐蝕性腐蝕性抗泡性抗泡

14、性儲存安定性儲存安定性性質(zhì)性質(zhì)極壓劑極壓劑摩擦改劑摩擦改劑腐蝕抑制劑腐蝕抑制劑抗氧化劑抗氧化劑清凈劑和分散劑清凈劑和分散劑增粘劑增粘劑抗泡劑抗泡劑組成組成規(guī)規(guī) 格格用用 途途API GL-1API GL-1某些手動變速箱，不需要摩擦改進劑和極壓劑某些手動變速箱，不需要摩擦改進劑和極壓劑API GL-2API GL-2蝸輪蝸桿、工業(yè)齒輪油蝸輪蝸桿、工業(yè)齒輪油API GL-3API GL-3手動變速箱、中等負(fù)荷螺旋傘齒輪手動變速箱、中等負(fù)荷螺旋傘齒輪API GL-4API GL-4螺旋傘齒輪后橋，低負(fù)荷雙曲線齒輪，手動變速箱螺旋傘齒輪后橋，低負(fù)荷雙曲線齒輪，手動變速箱API GL-5API GL-

15、5雙曲線齒輪后橋，相當(dāng)于雙曲線齒輪后橋，相當(dāng)于MIL-L-2105DMIL-L-2105DAPI GL-6API GL-6具有高偏置的轎車雙曲線齒輪后橋具有高偏置的轎車雙曲線齒輪后橋相當(dāng)于福特汽車公司的相當(dāng)于福特汽車公司的M2C 105A/M2C 154AM2C 105A/M2C 154A美國石油學(xué)會齒輪油使用規(guī)格美國石油學(xué)會齒輪油使用規(guī)格使用規(guī)格使用規(guī)格我國車輛齒輪油我國車輛齒輪油相當(dāng)?shù)南喈?dāng)?shù)腁PIAPI分類號分類號L-CLC L-CLC 普通車輛齒輪油普通車輛齒輪油API GL-3API GL-3L-CLD L-CLD 中負(fù)荷車輛齒輪油中負(fù)荷車輛齒輪油API GL-4API GL-4L-C

16、LE L-CLE 重負(fù)荷車輛齒輪油重負(fù)荷車輛齒輪油API GL-5API GL-5我國車輛齒輪油的分類與我國車輛齒輪油的分類與API性能分類對應(yīng)關(guān)系性能分類對應(yīng)關(guān)系車輛齒輪油的粘度分類車輛齒輪油的粘度分類SAE粘度等級粘度等級粘度為粘度為150Pa.s的最高的最高溫度溫度運動粘度（運動粘度（100）mm2/s最小最小最大最大75W-404.180W-267.085W-1211.09013.524.014024.041.025041.0 減少失效減少失效 延長壽命延長壽命 充分發(fā)揮齒輪的承載充分發(fā)揮齒輪的承載能力能力 提高傳動效率提高傳動效率減少磨損降低摩擦可靠的油膜冷卻防止水,灰塵, 磨碎屑,

17、酸 適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫牡蜏亓鲃有赃m當(dāng)?shù)恼扯群土己玫牡蜏亓鲃有?良好的熱氧化安定性良好的熱氧化安定性 良好的抗磨承載性良好的抗磨承載性 良好的抗泡沫性良好的抗泡沫性 良好的防銹防腐性能良好的防銹防腐性能 良好的抗乳化性能良好的抗乳化性能 良好的抗剪切安定性良好的抗剪切安定性 GB/T7631.7-89GB/T7631.7-89（ISO7643-6.1990ISO7643-6.1990）L-CKB精制礦油并具有抗氧、防銹和抗泡性L-CKCCKB，并提高其極壓和抗磨性中負(fù)荷工業(yè)齒輪油L-CKDCKC，并提高其熱氧化安定性，能用于高溫重負(fù)荷工業(yè)齒輪油閉式齒輪油（閉式齒輪油（GB5903-95）L-CK

18、ECKB，并具有低的摩擦系數(shù)蝸輪蝸桿油蝸輪蝸桿油（蝸輪蝸桿油（SH0094-91）o 減少摩擦表面的磨損減少摩擦表面的磨損o 降低摩擦的功能消耗降低摩擦的功能消耗o 吸收壓縮熱吸收壓縮熱o 冷卻運動機體的摩擦表面冷卻運動機體的摩擦表面o 密封氣體所壓縮的工作容積密封氣體所壓縮的工作容積 o目前我國已標(biāo)準(zhǔn)化的往復(fù)式空氣壓縮機油品種有目前我國已標(biāo)準(zhǔn)化的往復(fù)式空氣壓縮機油品種有LDAA、LDAB兩種，規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)為兩種，規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)為GB1269190，粘度等級均分，粘度等級均分32、46、68、100、150五個牌號。五個牌號。o回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機油已標(biāo)準(zhǔn)化的有回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機油已標(biāo)準(zhǔn)化的有LDAG輕負(fù)荷噴油回轉(zhuǎn)式輕負(fù)荷噴