潤滑基礎(chǔ)知識上海卓工課件

潤滑基礎(chǔ)知識主要內(nèi)容摩擦與潤滑基本原理潤滑劑的組成與生產(chǎn)油品基本特性產(chǎn)品推薦流程摩擦與潤滑基本原理滑動摩擦的成因摩擦力產(chǎn)生運(yùn)動的力表面間的接觸為什么需要潤滑—摩擦力摩擦系數(shù)f=F/Wf-摩擦系數(shù)F-阻止運(yùn)動的摩擦力W-兩表面間所受正壓力摩擦力與摩擦系數(shù)流體摩擦發(fā)生在充當(dāng)潤滑劑的流體中。當(dāng)兩相對運(yùn)動的固體表面間完全被流體膜隔開時，它是唯一的摩擦源。流體摩擦是由于運(yùn)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。流體摩擦力取決于滑動速度和接觸面積大小。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減小摩擦力—流體摩擦表面互相接觸表面被潤滑劑隔開潤滑劑的作用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。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。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。潤滑劑的作用原理靜止啟動狀態(tài)油楔全油膜軸承中油楔的形成粘度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(yùn)動。溫度正常情況下溫度升高，粘度下降。在正常操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。載荷載荷越大，油膜越薄。在過載情況下，兩固體表面可能會發(fā)生接觸滑動速度滑動速度越快，油膜越厚。當(dāng)設(shè)備起動或停機(jī)時，運(yùn)動表面有互相接觸的趨勢。影響潤滑效率的因素潤滑劑組成與生產(chǎn)流程通常共有四種基本材料可用作潤滑劑:潤滑油——液態(tài)潤滑油包括礦物油、天然油、合成油。有較好的流動性和冷卻性。潤滑脂──半固態(tài)的潤滑劑，是由基礎(chǔ)油和稠化劑(通常是皂）制成的，可保留在潤滑部位不致流失，密封性好。固體潤滑劑──如二硫化鉬和石墨可用在潤滑油、脂潤滑劑無法工作的特殊場合。比如極高溫、極低壓、起化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境中。氣體潤潤滑劑──用來潤滑高速、輕載軸承的空氣和其它氣體。各種潤滑材料礦物油具有以下特性使之成為有效的潤滑劑:合適粘度有效的冷卻劑防腐蝕性化學(xué)穩(wěn)定性相對無害性相對便宜易于獲得另外可通過制造和調(diào)配過程改變礦物油的成分以改善或增強(qiáng)它的性能。礦物油是有效的潤滑劑礦物潤滑油是由原油煉制而成的復(fù)雜混和物，根據(jù)產(chǎn)地不同，含有不同的成份。所有的礦物油都是碳?xì)浠衔锏幕旌臀??；旧嫌腥愄細(xì)浠衔铮和闊N─其碳原子為直鏈或支鏈排列。環(huán)烷烴─碳原子成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烴類。芳香烴─碳原子成環(huán)狀結(jié)構(gòu),但氫的含量比環(huán)烷烴少的烴類。另外，礦物油也可含有少量的雜原子化合物(稱作瀝青質(zhì)),它是一種有機(jī)化合物，其組成元素有氧、氮、硫。礦物油的主要成分石蠟基環(huán)烷基芳香基礦物基礎(chǔ)油主要組分烷烴環(huán)烷烴芳香烴最高最低最差最差瀝青質(zhì)最好最好

粘度指數(shù)

溶解性邊界潤滑性

抗氧化性最好最差礦物基礎(chǔ)油主要組分及特性API級別子級特性和用途IHVI高芳香烴含量(>10%)的石蠟基基礎(chǔ)油，粘度指數(shù)VI通常在95-105范圍內(nèi),幾乎只限于溶劑提煉法生產(chǎn)。用于非高檔發(fā)動機(jī)潤滑油和多數(shù)工業(yè)潤滑油及工藝油。IIHVI較低芳香烴含量(<10%)石蠟基基礎(chǔ)油，粘度指數(shù)100左右。生產(chǎn)過程包括了加氫/加氫裂解工藝。用于非高檔發(fā)動機(jī)潤滑油和部分工業(yè)潤滑油。在部分應(yīng)用中提供了高于APII級別基礎(chǔ)油的性能。

II+低芳香烴含量(通常<2%)的石蠟基基礎(chǔ)油，粘度指數(shù)在115-119之間.可作為III級的低成本替代基礎(chǔ)油用于發(fā)動機(jī)潤滑油，蒸發(fā)量較低。IIIVHVI低芳香烴含量(通常<2%)的石蠟基基礎(chǔ)油，深度加氫和/或臘異構(gòu)化粘度指數(shù)大于120(通常在125-130之間).依生產(chǎn)方法和質(zhì)量可稱為合成油。主要用于高檔主流的發(fā)動機(jī)潤滑油，可滿足I和II級別基礎(chǔ)油達(dá)不到的粘溫和蒸發(fā)量的標(biāo)準(zhǔn)。

XHVI極高粘度指數(shù)，合成基礎(chǔ)油(粘度指數(shù)>140)，從石蠟基原油中提煉出來。與VHVI基礎(chǔ)油用途相同。IVPAO聚a烯烴合成油，具有極低的傾點和較高的粘度指數(shù)(120-150).用于高檔潤滑油和食品級潤滑油。VNaphthenics環(huán)烷基低粘度指數(shù)基礎(chǔ)油，具有很低的傾點和高芳香烴含量，從環(huán)烷基石油中提煉出來，用于工藝油、絕緣油、冷凍機(jī)油等及其他特殊用途。

PIO烯烴類。用途與PAO相近。

酯類特殊化工產(chǎn)品，主要用于高檔發(fā)動機(jī)潤滑油。API基礎(chǔ)油分類組飽和度(%v)硫(%m)VII<90和/或>0.0380<=VI<120II>=90和<=0.0380<=VI<120III>=90和<=0.03120最小IVPAOV所有不包含在I,II,III,IV類中的基礎(chǔ)油API基礎(chǔ)油分類氧化安定性粘度揮發(fā)性溶解能力表面特性基礎(chǔ)油構(gòu)成油膜厚度、低溫流動性/泵送性、高溫粘度、能量消耗、磨損抗泡性、空氣釋放性、抗乳化性能、防銹防腐蝕特性發(fā)動機(jī)清潔、密封相容性、調(diào)配工藝能力油耗、變稠、沉淀物生成沉淀物生成、油品變稠、酸性物質(zhì)累積、介電強(qiáng)度、金屬腐蝕潤滑油基礎(chǔ)油的特性將不同性能的基礎(chǔ)油經(jīng)過調(diào)配便可得到潤滑劑。按不同比例來混合基礎(chǔ)油則可得到粘度值不同，性能不同的調(diào)合物。好的調(diào)配產(chǎn)品是使許多互相矛盾的要求達(dá)到最佳的平衡?；A(chǔ)油的性能受以下因素的影響：原油的原產(chǎn)地─不同地區(qū)的原油其物質(zhì)組成不同，這便會影響到基礎(chǔ)油的性能。溶劑精煉的深度─得到同樣的質(zhì)量，一些原油可能需要深度精制。精煉工藝的類型─與只經(jīng)過溶劑精煉得到的油相比，深度加氫處理后得到的基礎(chǔ)油與原油產(chǎn)地關(guān)系降低。基礎(chǔ)油對潤滑油性能的影響這類潤滑劑的運(yùn)用越來越廣泛，是由原油中提取的原料制成的純烴類。主要分為以下三類：低聚烯烴─是乙烯及其相關(guān)化合物的聚合物,與烷烴礦物油相似,粘度指數(shù)高,低傾點,熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性好。常作為內(nèi)燃機(jī)油,齒輪油,液壓油用于車輛潤滑。烷基芳香烴─烷基苯化合物。有良好的低溫流動性，傾點低。常用作低溫環(huán)境下的內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油、液壓油以及潤滑脂的基礎(chǔ)液。聚丁烯─丁烯和異丁烯的聚合物。潤滑性能一般，但絕緣性能優(yōu)良。可完全分解成氣體，主要用作電氣絕緣油。合成烴類基礎(chǔ)油此類合成潤滑劑從四十年代起就被廣泛運(yùn)用。共分兩類:雙酯類─是由二元酸與醇反應(yīng)生成。具有優(yōu)良的低溫流動性，粘度指數(shù)高，熱穩(wěn)定性以及氧化穩(wěn)定性和分散性好。作為基礎(chǔ)油用于某些內(nèi)燃機(jī)油，包括早期的噴汽發(fā)動機(jī)油，及低溫或工作溫度范圍寬的油脂中。多元醇酯─是由多元醇與酸的反應(yīng)物組成。與雙酯類性質(zhì)相似但高溫穩(wěn)定性更好些。作為基礎(chǔ)油用于當(dāng)代噴汽發(fā)動機(jī)油，空氣壓縮機(jī)油，低溫齒輪油和工作溫度范圍寬的油脂中。有機(jī)酯類基礎(chǔ)油最大的一類合成潤滑劑。作為乙二醇的聚合物,又稱作聚亞烷基醇,聚醚,聚二醇醚,聚亞烷基醇醚等;具有良好的粘溫特性，低傾點，高溫穩(wěn)定性一般，可制成水溶性或油溶性的產(chǎn)品。最大的優(yōu)點是在高溫氧化條件下，可完全分解為揮發(fā)性的化合物，因而很少產(chǎn)生沉淀和油泥。水溶性的聚乙二醇常被用作液力制動油，抗燃液壓油及金屬加工用油。油溶性的聚乙二醇常用作液壓油，高溫潤滑油及螺桿冷凍壓縮機(jī)的潤滑劑。聚乙二醇類基礎(chǔ)油屬有機(jī)磷酸酯類。有良好的潤滑性能，高溫穩(wěn)定性一般，粘--溫特性差。主要優(yōu)點是阻燃性。主要用作阻燃液，特別是用于液壓系統(tǒng)，也用作排氣溫度很高的壓縮機(jī)潤滑油。磷酸酯類基礎(chǔ)油硅油具有很高的粘度指數(shù)，低傾點，良好的熱和氧化穩(wěn)定性。化學(xué)特性:顯惰性、無毒、阻燃、防水。主要缺點:表面張力小,容易分散,無法形成有效的粘附潤滑膜。硅酮潤滑劑主要用作高溫和溫度范圍寬的潤滑脂的基礎(chǔ)液，也用作某些液壓油和壓縮機(jī)潤滑劑。硅酸酯具有優(yōu)良的粘溫特性，低傾點，優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及好的氧化穩(wěn)定性。但是，它遇水易分解。用作傳熱油和特殊用途的液壓油。聚苯酯具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，高溫抗氧化性。在常溫下由于粘度太高而使運(yùn)用范圍有限，常用作傳熱液與高級真空泵的潤滑劑。其他類型的合成基礎(chǔ)油潤滑劑的性能指標(biāo)潤滑劑的主要作用-防止或減小磨損產(chǎn)生潤滑膜來隔離相互作用的表面;潤滑膜不足以使兩運(yùn)動表面完全隔開時，則在摩擦表面形成保護(hù)膜。其它較重要的功能:冷卻——通過減小摩擦或帶走系統(tǒng)的多余熱量，并將其傳遞到低溫部分來達(dá)到冷卻目的；清潔——將潤滑表面的污物沖洗掉從而降低磨損;保護(hù)——通過抑制潤滑表面水和空氣引起的腐蝕而起到保護(hù)作用。潤滑劑的主要功能粘度、粘度指數(shù)及剪切穩(wěn)定性密度和比重傾點、傾點測試閃點、閃點測試燃點氧化穩(wěn)定性腐蝕性潤滑劑的主要特性防銹性腐蝕性中和值抗乳化性空氣釋放性起泡性抗磨性和極壓性測試液體的粘度是液體抵抗流動的能力的度量。在相同的條件下，粘度小的液體比粘度大的流動性更好。粘度是潤滑劑的最重要的單項性能指標(biāo)。它是形成潤滑膜的主要因素，從而決定潤滑劑的承載能力。粘度許多工程問題與潤滑劑在重力作用下流動有關(guān)，故粘度實驗室的測量也以重力流動為基礎(chǔ)。在這種情況下常用粘度的另一種定義，即運(yùn)動粘度。運(yùn)動粘度=動力粘度/密度運(yùn)動粘度的單位是斯（St），斯（St）的百分之一為厘斯（cSt）,1St=1mm2/s粘度的術(shù)語與單位工業(yè)潤滑劑被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)劃分為18個粘度等級。每個粘度等級包括一個較窄的適當(dāng)?shù)恼扯确秶?允許偏差為+/-10%),單位是厘斯,溫度為40℃。每一級中點粘度比前一級高出大約50％。工業(yè)潤滑劑的粘度最低2.884.146.1210.0113.5019.8028.8041.4061.20最高3.525.067.4811.0016.5024.2035.2050.6074.80分類號357101522324668中心值3.24.66.8

10

15

22

324668工業(yè)潤滑劑的ISO粘度分類號10015022032046068010001500中心值

100

150

200

320

460

68010001500最低

90

135

198

288

414

612

900

1350最高11016524235250674811001650工業(yè)潤滑劑的ISO粘度內(nèi)燃機(jī)油按照美國汽車工程師協(xié)會(SAE)所制定的標(biāo)準(zhǔn)劃分等級。共有十級,每一級都包括一定的粘度值范圍。其中有四級粘度(SAE20,30,40和50)是在100℃時測量的。其它六級(SAE0W，5W，10W，15W，20W和25W)是基于較低的溫度下測得的最大粘度值來劃分,尾綴”W”表示此油適合冬季使用。只有一個粘度級別的油叫做單級油。如果油品同時能滿足高溫和低溫的要求被稱作多級油。發(fā)動機(jī)潤滑油的SAE粘度SAE內(nèi)燃機(jī)油粘度分類SAE低溫動力粘度泵送臨界溫度運(yùn)動粘度@100'C高剪切粘度(cP)粘度級別cP,max/'CcP,max/'CcSt,mincSt,maxmin@150'C&106/s0W3,250@-3060,000@-403.8##5W3,500@-2560,000@-353.8##10W3,500@-2060,000@-304.1##15W3,500@-1560,000@-255.6##20W4,500@-1060,000@-205.6##25W6,000@-560,000@-159.3##20##5.69.32.630##9.312.52.940##12.516.32.9*40##12.516.33.7**50##16.321.93.760##21.926.13.7*(0W/40,5W/40,10W/40)**(15W/40,20W/40,25W/40,40)發(fā)動機(jī)潤滑油的SAE粘度與前相似,車輛齒輪油粘度級別由SAE制定,與內(nèi)燃機(jī)油粘度等級相互獨(dú)立。粘度級別為SAE90,140和250的油品是基于在100℃時測得的粘度來確定。粘度級別SAE70W,75W,80W和85W都是基于在較低的溫度下測得的最大粘度值來劃分的。車輛齒輪油的SAE粘度SAE粘度級別

75W80W85W

90140250粘度為150,000cP,oC的最高溫度

-40 -26 -12

------ ------ ------粘度 @100oC最低 最高cStcSt 4.1 ---- 7.0 ---- 11.0 ----13.5 <24.0 24.0 <41.041.0 ---- 車輛齒輪油SAE粘度分類最新增加的級別包括110和190級別附表是ISO粘度分級標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)燃機(jī)、齒輪油所用的SAE分級標(biāo)準(zhǔn)的對照。該對照表是針對粘度指數(shù)為95的單級油所作的。不同粘度分類的比較KinematicsViscosity(cStat40oC)ISOViscosityGradesSAEviscositygrades-engineoilsSAEViscosityGrades-gearoils20002010008006005004003002001008060504030108654321500100088046032022015010068463222151075325040302010W5W2501409085W80W75W不同粘度分類的比較液體的粘度隨溫度的變化而改變,溫度升高則粘度下降。粘度指數(shù)是一個實驗值,表示運(yùn)動粘度隨溫度變化的程度,粘度指數(shù)越高,油的粘溫特性越好。為了保證潤滑油在一定溫度范圍內(nèi)的潤滑性能,粘度指數(shù)是很重要的性能指標(biāo)。選擇潤滑油首先要考慮其在正常工作溫度下的粘度,同時若設(shè)備經(jīng)常要冷啟動,則在啟動溫度下的粘度不能太高,否則機(jī)器無法啟動。什么是粘度指數(shù)02040608010012014016018050100運(yùn)動粘度cSt線性坐標(biāo)系溫度℃-40-20020406080100120100,00010,000200100504030201510453雙對數(shù)坐標(biāo)系溫度℃運(yùn)動粘度cSt礦物油的粘度—溫度曲線由于油品的粘度隨溫度的變化程度不同,最初考察粘溫特性時,將變化程度最大的潤滑油的粘度指數(shù)值定為0,變化程度最小的粘度指數(shù)值定為100。希望所有油品的粘度指數(shù)都在此范圍內(nèi)。粘度指數(shù)大于85的油被稱作高粘度指數(shù)(HVI)油。粘度指數(shù)在30～85之間的油被稱作中級粘度指數(shù)(MVI)油。油品的粘度指數(shù)小于30的被稱作低粘度指數(shù)(LVI)油。隨著現(xiàn)代精煉技術(shù),以及粘度指數(shù)改進(jìn)劑技術(shù)的發(fā)展,已生產(chǎn)出粘度指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于100的油品。粘度指數(shù)值溫度LogViscosity40oC100oC高粘度指數(shù)HVI，>85

中等粘度指數(shù)MVI30-85特低粘度指數(shù)LVI<30

粘度指數(shù)(VI)

粘度與溫度的關(guān)系在高溫下受到強(qiáng)大的機(jī)械應(yīng)力,有些潤滑劑的粘度值會永久性下降,粘度指數(shù)也變小。這種情況常發(fā)生在含有聚合物的多級油中,由于聚合物變?yōu)樾》肿佣鴮?dǎo)致永久性粘度變化。剪切穩(wěn)定性是指油品在受到機(jī)械應(yīng)力時抵抗永久性粘度變化的能力。測量剪切穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)方法(IP294)是將柴油噴嘴和油泵組成一個回路,通過泵給潤滑劑施加機(jī)械應(yīng)力。在完成規(guī)定的過程前后分別對潤滑油采樣,測出油樣在40℃和100℃時的粘度值,并用此來計算粘度指數(shù),表示出由于剪切力而使油粘度衰變的程度。剪切穩(wěn)定性定義--液體的密度通常是指在溫度為15℃時,單位體積的質(zhì)量,常用單位kg/m3;比重亦稱相對密度，是指液體在15℃下的密度與相同體積的水在同溫度下密度的比值。重要性--密度和比重的精確定義可確保重量與體積轉(zhuǎn)換的精確性。也可表示質(zhì)量,在絕對粘度與運(yùn)動粘度轉(zhuǎn)換時用到。測量--測量密度和比重的最方便方法是液體比重計(IP160/ASTMD1298)。它的一端有一個刻度浮球,根據(jù)其浸入液體的深度來表示比重。密度和比重定義--傾點是在指定條件下冷卻油品，使其能夠流動的最低溫度。許多礦物油中都含有可溶性蠟。當(dāng)油被冷卻時,這些蠟會析出晶體交連成網(wǎng)狀,油則吸附在蠟晶體上,隨著蠟晶體越來越多,油逐漸失去流動性。重要性--傾點表征油品的流動特性及其在低溫下保持潤滑的能力。實際上潤滑劑的傾點要比實際能使用的最低溫度低10℃左右。傾點溫度計實驗槽冷水浴傾點測試方法測量傾點的標(biāo)準(zhǔn)方法為IP15/ASTMD97.將油品放在標(biāo)準(zhǔn)試驗瓶中并加熱到預(yù)計的傾點以上的9℃,然后以規(guī)定的速率冷卻。每隔3℃傾斜試瓶看油品是否流動。將試油冷卻到恰能使試管保持水平位置5秒鐘而無流動的溫度再加上3℃作為該試油的傾點。傾點測試方法定義--當(dāng)火焰周期性閃過油面時，能使油氣斷續(xù)點燃最低溫度。重要性--閃點可測量出物質(zhì)與空氣形成可燃?xì)獾膬A向。因此它是物質(zhì)著火危險性的綜合指標(biāo)。在可燃物的使用規(guī)則中常涉及到閃點。在閃點著火的可能性很小,這不僅是因為必須將油加熱到此溫度,而且還必須將明火靠近油蒸汽。閃點測量—開口法測量(IP36/ASTMD92)是將試杯中裝滿油樣,首先迅速加熱油樣，當(dāng)要到閃點時,便慢慢加熱。隨后在標(biāo)準(zhǔn)的溫度間隔下用明火試點。使杯子中油氣點燃的最低溫度,便是閃點。另外一種方法(IP35)是用杯子上方的固定引火。也可測出相似的閃點。Pensky-Martens(IP34/ASTMD93)儀是用來確定閉口閃點的。將在密封杯中的油樣加熱,每隔一定的溫度間隔,便通過控制擋門來試點。Pensky-Martens方法是用來確定燃料油的閃火點,并查明潤滑劑中諸如燃料油這樣的低閃點物質(zhì)的濃度,雖然濃度很小卻很重要,潤滑劑往往要提到閉口閃點。閃點的測量加熱器測試火焰發(fā)生器溫度計加熱板實驗杯克里夫蘭(開口杯)閃點測試儀定義--液面上的油蒸汽濃度足以維持燃燒時液體的最低溫度。重要性--燃點表示支持燃燒的特性。測量--用Cleveland開口杯測燃點與測閃點的方法(IP36/ASTMD92)相同，實驗持續(xù)到測試火焰將油點燃后連續(xù)燃燒至少5秒鐘以上。燃點定義--是潤滑劑抗氧化的能力。礦物油在與空氣接觸中會與氧發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速度取決于氧氣的含量,溫度以及金屬的催化作用。油氧化的第一反應(yīng)產(chǎn)物為有機(jī)過氧化物，這些反應(yīng)產(chǎn)物與氧反應(yīng)會產(chǎn)生有機(jī)酸和一系列其它降解產(chǎn)物。進(jìn)一步氧化會生成高分子的不溶性聚合物，沉淀形成如膠質(zhì)、油泥和漆膜。氧化產(chǎn)生的酸會腐蝕金屬表面，不溶性產(chǎn)物會降低潤滑性能并影響設(shè)備工作。重要性--氧化穩(wěn)定性可用來指示油品潛在的儲存和使用壽命。氧化穩(wěn)定性儀器

實驗后的氧化與未氧化油比較TOST試驗—評價氧化穩(wěn)定性測量方法--有許多方法可用來測量油品的氧化穩(wěn)定性。其中最常用的是透平油穩(wěn)定性試驗(TOST)(ASTM943),它不僅可用來測透平油,還可用來測其它易受水污染的油品，如液壓油。在TOST試驗中,溫度95℃的情況下，在水與鐵銅催化劑作用下，油樣與氧發(fā)生反應(yīng)。在每個試驗間隔,取出部份油樣測其酸值,總氧化量(TOP)和油泥量也一并測出。氧化壽命或稱“TOST壽命”是指中和值達(dá)到2mgKOH/g.所需的試驗時間。1000小時試驗時間內(nèi)所測得的酸值,總氧化產(chǎn)物含量以及油泥程度可用來早期指示油品潛在的“TOST壽命”氧化穩(wěn)定性的測試定義--對金屬化學(xué)侵蝕的能力。潤滑劑的腐蝕作用一定是由于污染雜質(zhì)的存在,當(dāng)油變質(zhì)時腐蝕作用加劇。有兩種重要的試驗方法來評定腐蝕性。它們分別評定對黑色金屬的銹蝕性及銅的腐蝕性。腐蝕性儀器儀器鋼試樣銹蝕的不同程度防銹特性試驗方法（IP135/ASTMD665）為：將鋼樣品浸入30ml蒸餾水(或人工海水)與300ml試油的混合物中。通常在24小時的規(guī)定時間后檢查樣品的銹痕,并記下銹蝕的程度：無腐蝕，輕度，中度或重度。防銹特性測試方法試驗方法（IP154/ASTMD130）為：將擦亮的銅條浸沒在油樣中,并在一定溫度下加熱一段時間。最后將銅條取出、洗凈，并與標(biāo)準(zhǔn)的腐蝕銅條作比較,并記錄結(jié)果,分1(a,b),2(a,b,c,d,e),3(a,b),4(a,b,c)級,1a的腐蝕程度最輕，4C的腐蝕程度最高。銅片腐蝕測試潔凈銅條輕度變色中度變色顏色變黯腐蝕1a1b2a2b2c2d2e3a3b4a4b4c銅片腐蝕測試的腐蝕等級定義--油品的中和值是它的酸性或堿性的量度。總酸值(TAN)是指中和1克試油中的酸所需消耗的氫氧化鉀的毫克數(shù)，單位為mgKOH/g;總堿值(TBN)是指中和1克試油中的堿性成份所需消耗的酸的毫克數(shù)，用與之當(dāng)量的氫氧化鉀的毫克數(shù)表示。重要性--中和值的變化可表示使用中油品的變質(zhì)情況,油品的酸值升高或堿性下降,可能表示油被氧化或堿性添加劑消耗。測量--潤滑油的中和值可通過標(biāo)準(zhǔn)的滴定過程來確定,分電位滴定法(IP177/ASTMD664)和顏色滴定法(IP139/ASTMD974)。兩種方法都是先取一定量的酸性(或堿性)樣品，滴加堿(酸)至中和狀態(tài)。中和值定義--是指油從水中分離出來的能力，亦稱作分水性。重要性--在汽輪機(jī)，壓縮機(jī)，液壓系統(tǒng)等潤滑劑易于被水污染的地方,油具有良好的抗乳化性是很重要的。油應(yīng)該很容易地從進(jìn)入系統(tǒng)中的水中分離出來，從而可使無污染的油再循環(huán)。測量--標(biāo)準(zhǔn)方法(ASTMD1401)為:在刻度筒中攪拌40ml.油與40ml水的混合液，試驗溫度50℃，將形成的乳化液靜置分層。記錄乳化液完全分層的時間。如果靜置一小時仍未完全分層，則記下當(dāng)時油、水、乳化液各種成份的體積?？谷榛浴炙阅芸谷榛缘臏y試定義--是指潤滑油將其夾帶的空氣分離出來的能力。它表示為在試驗條件下油品夾帶的空氣體積減少到0.2％所需的時間。重要性--潤滑油和液壓油必須有良好的空氣釋放性。當(dāng)空氣與油一同攪拌時,小氣泡便會摻雜在油中。如果氣泡不從油中釋放出來，油氣混和物就會在系統(tǒng)中循環(huán)。由于不能形成完整的潤滑膜，從而影響潤滑效果。在液壓系統(tǒng)中還會導(dǎo)致系統(tǒng)過熱或功率傳輸不足。測量--標(biāo)準(zhǔn)方法（IP313/ASTMD3427)為:分別在25℃，50℃或75℃時將壓縮空氣通到油中。7分鐘后停止吹氣，記錄油中夾帶的空氣量降到0.2％的時間，可用密度天平測其密度變化的方式進(jìn)行。空氣釋放性密度平衡儀空氣釋放性的測試定義--空氣和油在油表面形成泡沫狀混合物的特性。泡沫是由過度的攪抖和空氣泄漏造成的，水污染和外來異物會加劇泡沫的形成。重要性--在諸如高速齒輪、大容量泵及飛濺潤滑系統(tǒng)中,油品的泡沫傾向性是一個很嚴(yán)重的問題。容易造成潤滑不良、油品外溢損失等,最終可能導(dǎo)致機(jī)器損壞。測量--標(biāo)準(zhǔn)方法（IP146/ASTMD892)為：在24℃時,按一定流速在油樣中通入空氣5分鐘,這時測得的泡沫體積即為起泡傾向。靜置10分鐘后泡沫破滅，測得殘留的泡沫體積則為泡沫穩(wěn)定性。在93.5℃時對另一油樣重復(fù)上述試驗，泡沫破掉后，再在24℃重復(fù)上述過程。泡沫特性儀器實驗中產(chǎn)生的泡沫泡沫特性的測試潤滑劑的一個主要功能是降低磨損，因此開發(fā)了許多試驗方法來評定潤滑劑的抗磨性和極壓(EP)性。四球機(jī)磨損試驗法(ASTMD2266)是將三個鋼球固定在一塊形成支架狀,第四個球在上方以特定負(fù)荷和速度旋轉(zhuǎn)。鋼球浸沒在試驗油中，一定試驗時間以后，記錄下面三個球的平均磨痕直徑。四球極壓試驗法(ASTMD2596)是在高的載荷下用同樣的設(shè)備來進(jìn)行測定的。以規(guī)定級差加載直到旋轉(zhuǎn)球卡住產(chǎn)生熔結(jié)為止，每次加載后記錄平均磨痕直徑?？鼓バ耘c極壓性能測試載荷力僅上球旋轉(zhuǎn)1800RPM測試油樣抗磨性與極壓性能測試FZG四方齒測試機(jī)由一對電動馬達(dá)驅(qū)動的試驗齒輪組成在浸于試油中的試驗齒輪上逐步分級加載，每級負(fù)荷下運(yùn)行15分鐘對齒輪進(jìn)行評價試驗結(jié)果表示為試驗齒輪出現(xiàn)刮傷的負(fù)荷級(失效級)測試潤滑劑極壓性的Timken試驗方法(1P240/ASTMD2782)為:鋼試杯旋轉(zhuǎn)并與靜止鋼試塊保持摩擦，由測試油進(jìn)行潤滑在高載荷下連續(xù)運(yùn)行10分鐘，直到鋼塊上出現(xiàn)明顯的磨痕TimkenOK負(fù)荷是指不使試塊產(chǎn)生刮痕,油品能夠承受的最大負(fù)荷抗磨性與極壓性能測試四球?qū)嶒濬ZGTimkenOK值>267N(60IB)燒結(jié)負(fù)荷>250kg磨痕直徑<0.35mm>=11級Timeken另外還有IAE,SAE,Shell,Ryder等方法極壓性能的實驗室測試潤滑劑必須與系統(tǒng)中的其它材料兼容，即潤滑劑與其它材料不應(yīng)發(fā)生不需要的反應(yīng)。有時潤滑劑與作為密封和管子的橡膠起反應(yīng)，有時油能與塑料、粘合劑、油漆起反應(yīng)，合成潤滑劑甚至可能侵蝕金屬。沒有標(biāo)準(zhǔn)的評價兼容性的方法。在兼容性較差可能引起問題的地方往往先用試驗來模擬實用中的狀況,每隔一定時間檢查一下潤滑劑與接觸材料是否損傷,或有無性能上的變化。材料相容性ISO根據(jù)應(yīng)用場合的不同，將潤滑劑分為以下類別：組別應(yīng)用場合組別應(yīng)用場合A全損耗系統(tǒng)P風(fēng)動工具B脫模Q熱傳導(dǎo)C齒輪R暫時保護(hù)與防腐蝕D壓縮機(jī)(含冷凍機(jī)和真空泵)T汽輪機(jī)E內(nèi)燃機(jī)U熱處理F主軸、軸承和離合器X用潤滑脂的場合G導(dǎo)軌Y其他應(yīng)用場合H液壓系統(tǒng)Z蒸汽氣缸M金屬加工S特殊應(yīng)用場合N電器絕緣潤滑劑的ISO分類例：L-CKD為重負(fù)荷工業(yè)齒輪油，L-HM為抗磨液壓油…雖然大小和用途不同，但齒輪的類型有幾種基本形式。齒輪的類型可以根據(jù)其傳遞運(yùn)動方向的不同簡單如下區(qū)分：

平行軸之間傳動交叉軸之間傾斜的軸之間齒輪的類型最簡單的齒輪型式是直齒輪。此種齒輪的特點是輪齒與軸相平行。由于當(dāng)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時，只有一對或兩對輪齒相互嚙合，齒面間的壓力在整個齒廓范圍內(nèi)變化巨大。因此，直齒輪噪音大和運(yùn)轉(zhuǎn)粗暴，特別是在高速時。當(dāng)齒面出現(xiàn)任何磨損，都會產(chǎn)生更大的運(yùn)轉(zhuǎn)故障。平行傳動的齒輪螺旋齒輪(斜齒輪)與直齒輪相近，但輪齒呈少許曲形，與軸成一定角度。此設(shè)計意味這齒輪嚙合過程是漸近的平順的，同時會有多對輪齒嚙合。因此，螺旋齒輪比直齒輪運(yùn)行更安靜，噪音和振動更小。如果有一個輪齒發(fā)生磨損，負(fù)荷會加在其他未磨損齒面上，這樣磨損的齒面負(fù)荷就降低了。

因為這一優(yōu)勢，無論高速低速，螺旋齒輪是平行傳動的主要型式。單螺旋齒輪的主要缺點是：因為呈一定角度，會產(chǎn)生軸向力。

需要使用能夠承擔(dān)軸向力的軸承。平行傳動的齒輪側(cè)向力可以通過使用雙螺旋齒輪(也稱為人字齒輪)消除。

每一個齒輪有兩組螺旋齒，方向相對。相對齒輪的側(cè)向力會互相中和掉。雙螺旋齒輪用于需要重負(fù)荷，低噪音和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的場合。例如：

電廠透平機(jī)減速箱和類似場合。齒輪齒條和內(nèi)齒輪是基本特性類似的齒輪構(gòu)造(盡管外觀有很大區(qū)別)，通常分別用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和車輛自動變速器及輪邊減速器平行傳動的齒輪當(dāng)需要在呈一定角度的軸之間傳遞動力和運(yùn)動時，需要用到傘齒輪。傘齒輪上的輪齒可以想象成從軸上的圓錐體(而非圓柱體)切削得到。以下為兩種傘齒輪類型:直傘齒輪具有直的輪齒。此設(shè)計意味著：與直齒輪類似，只有一對或兩對在同一時間相互嚙合，因此，此類型僅限于相對低速運(yùn)行的場合。螺旋傘齒輪的輪齒與軸呈一定角度，以提供更順滑的嚙合。此類齒輪的優(yōu)點與螺旋齒輪相同，可以比直傘齒輪運(yùn)行速度更快.交叉?zhèn)鲃拥凝X輪在既不平行也不相交的軸之間也可以傳遞運(yùn)動，這需要通過交叉軸螺旋齒輪或交錯齒輪。因為齒輪接觸面積很小，所以齒面間的接觸應(yīng)力非常大。該類型齒輪僅用于傳遞低速低負(fù)荷，所以在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用不多。非相交型交叉?zhèn)鲃拥凝X輪雙曲面齒輪用于傳遞成一定角度的軸之間的運(yùn)動和扭矩。此類齒輪和螺旋傘齒輪類似，只是驅(qū)動軸和被驅(qū)動軸之間有一定偏置。雙曲面齒輪增加了潤滑的困難程度，因此，很少在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。

當(dāng)然，正確的潤滑，可以保證雙曲面齒輪高速時運(yùn)行得安靜和平順。

此類齒輪的主要應(yīng)用是是后輪驅(qū)動車輛的后橋。偏置非相交型交叉?zhèn)鲃拥凝X輪蝸齒輪是從交錯軸齒輪發(fā)展出來的，輸入輸出軸間成一特定角度。直徑較小的齒輪，或稱蝸桿，有一組或多組連續(xù)的螺紋，，因此，它與齒輪相似，只是齒數(shù)較少。這一螺釘狀的齒輪驅(qū)動著蝸輪，該蝸輪也類似螺旋齒輪，只是齒形不同。蝸齒輪在工業(yè)上應(yīng)用很廣泛，它們可以提供更高的傳動比，因此可以比其它單一齒輪副大大提高扭矩。

非相交型交叉?zhèn)鲃拥凝X輪組合齒輪理論上，一對齒輪就可以將輸入轉(zhuǎn)速改變?yōu)樗枰霓D(zhuǎn)速。如果輸出軸旋轉(zhuǎn)方向需要與輸入軸相同，也只需要三個齒輪。組合齒輪可以分為：

開式齒輪(主要用于工業(yè))和閉式齒輪(通常指變速器)。變速器通常運(yùn)用多組螺旋齒輪的組合，

因為這樣可以更安靜更順滑的傳遞扭矩。車用變速器就是通過選擇不同齒輪的組合，來傳遞不同的扭矩和轉(zhuǎn)速。車用變速器可以將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩轉(zhuǎn)化到駕駛所需要的速度和扭矩。

車用變速器包括手動變速器和自動變速器。減少摩擦和磨損控制離合器的摩擦和同步器的性能承擔(dān)負(fù)荷(高扭矩-低速，振動負(fù)載)散熱減少震動和噪音在接觸部位清除污染避免腐蝕保護(hù)并避免點蝕和金屬磨損(轉(zhuǎn)移)齒輪油的基本功能及特性粘度擠壓抗磨性氧化穩(wěn)定性剪切穩(wěn)定性抗泡沫性防銹性能抗乳化性能車輛齒輪油還要求清凈分散性、密封壽命、低溫表觀粘度、抗擦傷性能、承載能力試驗、臺架試驗等ISO齒輪油分類液壓油Load=10kgArea=1cm2Load=1000kgArea=100cm2P=F/A100N =10bar=

10000N

1cm2 100

cm2 液壓系統(tǒng)的原理及應(yīng)用負(fù)載液壓油手搖泵小活塞大活塞油缸簡單的液壓設(shè)備—液壓千斤頂方向控制閥流量控制閥

(節(jié)流閥)溢流閥典型的液壓系統(tǒng)組成液壓油/液壓液傳遞動力的媒介液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液壓能齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等控制閥調(diào)節(jié)壓力、流量溢流閥(或安全閥)防止過高的液體壓力流量控制閥(或節(jié)流閥)調(diào)節(jié)負(fù)載的運(yùn)動速度方向控制閥改變負(fù)載的運(yùn)動方向液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵元件液壓執(zhí)行器/液壓馬達(dá) -

將液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能油缸(輸出直線運(yùn)動)/液壓馬達(dá)(輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動)

油箱儲存液壓油/液壓液蓄能器儲存液壓能過濾器保證液壓油/液壓液的清潔，減少污染密封件防止液壓油泄漏

液壓系統(tǒng)的其他元件粘-滑特性熱穩(wěn)定性剪切穩(wěn)定性抗磨性合適的粘度分水性能抗泡性抗氧化性抗腐蝕性過濾性空氣釋放性液壓油的性能要求傳遞動力減少摩擦與磨損保護(hù)液壓元件，避免生銹或腐蝕散熱密封液壓油的基本功能及特性粘度不可壓縮性潤滑性與抗磨性氧化穩(wěn)定性剪切穩(wěn)定性抗泡沫性、空氣釋放性能防銹性能、抗腐蝕性能抗乳化性能、水解穩(wěn)定性能密封材料相容性能

壓縮機(jī)的兩個基本類型變?nèi)輭嚎s機(jī)：通過減小封閉氣缸內(nèi)氣體所占空間，產(chǎn)生壓力。

往復(fù)式（活塞式)葉片式

螺桿式2.動力壓縮機(jī)：通過加速氣體，增加其動能，動能被轉(zhuǎn)換成壓力。壓縮介質(zhì)：空氣，氧，氫，氨，天然氣，焦?fàn)t煤氣，惰性氣體等

往復(fù)式壓縮機(jī)潤滑方式其潤滑部位可分為兩類：內(nèi)部零件的潤滑

與壓縮氣體直接接觸：氣缸與活塞、密封填料與活塞桿等。外部傳動機(jī)構(gòu)

不與壓縮氣體接觸：曲柄銷，曲柄軸承，連桿滑塊，滑道，十字頭等潤滑常用方式飛濺式：多用于無“十字頭”的可移動單作用小型壓縮機(jī)。以曲軸箱為油池，靠連桿自身的運(yùn)動將油液飛濺到氣缸表面和轉(zhuǎn)動軸承上。強(qiáng)制注油給油式

多用于大/中容量，多級，帶十字頭傳動的中/高壓壓縮機(jī)。內(nèi)，外部潤滑相互獨(dú)立，分別采用不同的潤滑介質(zhì)。外部潤滑為油泵供油，強(qiáng)制循環(huán)式潤滑。內(nèi)部零件的潤滑采用多頭注油器將壓力油強(qiáng)制注入到氣缸及活塞桿的填料密封處。

葉片式壓縮機(jī)

主要滑動和潤滑部件有：滑片與氣缸內(nèi)壁(亦稱定子),滑片與轉(zhuǎn)子上的滑片槽，滑片、轉(zhuǎn)子與氣室的前后端蓋以及支持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的軸承等。潤滑方式：在滑片開始壓排氣的位置，通過噴油嘴向氣室內(nèi)噴入潤滑油，使壓縮機(jī)氣室內(nèi)的相對滑動的零件得到潤滑，冷卻和密封，壓縮機(jī)排出的氣體將為油氣混和物，這些氣體在精密的油分離器中分離(油與氣體),分離后的油液經(jīng)回油管過濾，冷卻后流回油箱,再經(jīng)泵打油，連續(xù)循環(huán)。321

螺桿式壓縮機(jī)潤滑的主要部位有：陰陽轉(zhuǎn)子(從，主動螺桿)、定子(機(jī)殼)、陰陽轉(zhuǎn)子之間及其同步回轉(zhuǎn)齒輪、支承轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)的外部軸承

潤滑方式：與葉片式相同。潤滑減少摩擦與磨損冷卻防止生銹或腐蝕散熱密封壓縮機(jī)油的基本功能及特性粘度潤滑性與抗磨性熱氧化穩(wěn)定性剪切穩(wěn)定性抗泡沫性防銹性能、抗腐蝕性能抗乳化性能低揮發(fā)性低積碳傾向典型發(fā)動機(jī)的構(gòu)造及其潤滑系統(tǒng)加油口搖臂機(jī)油回路活塞及活塞環(huán)連桿連桿大頭主軸承機(jī)油油底殼(機(jī)油盤)集濾器機(jī)油濾清器機(jī)油泵主油道通往缸蓋的油道氣門座及氣門彈簧連桿軸承壓力潤滑飛濺潤滑飛濺+壓力潤滑潤滑劑潤滑冷卻防止腐蝕保持清潔潤滑劑的功能密封發(fā)動機(jī)潤滑油性能規(guī)格如何選擇機(jī)油？潤滑油質(zhì)量等級潤滑油粘度級別+車用潤滑劑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)粘度標(biāo)準(zhǔn)采用SAE（美國汽車工程師協(xié)會）粘度分類性能標(biāo)準(zhǔn)主要采用API（美國石油協(xié)會）性能分類其它分類包括ACEA(歐洲汽車制造商協(xié)會)、JASO(日本汽車標(biāo)準(zhǔn)組織)及各發(fā)動機(jī)制造商的分類發(fā)動機(jī)油需要有什么性能良好的粘溫特性，適應(yīng)發(fā)動機(jī)從冬季冷啟動到全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時幾百度的高溫；良好的抗氧化性能，以在整個換油期內(nèi)保持潤滑和抗腐蝕能力，有效延長換油期；良好的清凈分散性能，將燃油燃燒附著在零部件上的膠狀物和積碳清洗下來，并使其分散在機(jī)油中，避免聚集；良好的抗磨損性能，防止高溫運(yùn)轉(zhuǎn)的活塞環(huán)、缸壁和配氣系統(tǒng)等零部件磨損和擦傷；API汽油機(jī)油性能分類API柴油機(jī)油性能分類配氣系統(tǒng)磨損

軸承磨損

活塞環(huán)清潔性

和機(jī)油消耗空氣泡進(jìn)入

活塞環(huán)和

氣缸壁的磨損渦輪增壓(和中冷)系統(tǒng)沉積物

機(jī)油濾清器阻塞

油泥

機(jī)油粘度增加和氧化

為什麼潤滑油要不斷升級以改進(jìn)性能？API質(zhì)量級別是通過長時間費(fèi)用昂貴的多臺發(fā)動機(jī)臺架試驗評估上述指標(biāo)確定的，只有極少數(shù)大的油公司有能力作該項試驗以確保發(fā)動機(jī)油質(zhì)量

為什么使用潤滑脂?系統(tǒng)不能維持潤滑油密封隔離污染盡可能用油潤滑什么是潤滑脂?一種固態(tài)和半固態(tài)的產(chǎn)品，由基礎(chǔ)油和皂基稠化劑及添加劑等組成。

潤滑脂的優(yōu)缺點

優(yōu)點

方便,終身密封使用

密封保護(hù)

耐壓性好，壽命長，消耗少

不易流失，啟動或低速時能保持潤滑缺點

散熱不好，冷卻效果差易受污染，無沖洗效果受速度和溫度限制潤滑效率差

潤滑脂組成?

基礎(chǔ)油(70-90%)

添加劑(1-15%)增稠劑(5-25%)

潤滑脂

增稠劑類型

皂基85%潤滑脂是皂基脂

金屬皂基脂

復(fù)合脂

混合皂基脂

可能是鋰基,鈣基,鋁基,鈉基,鋇基,鈦基

非皂基

分有機(jī)系和無機(jī)系兩種粘土,聚尿基,碳黑,硅石等

用于高溫和特殊場合不同類型潤滑脂的簡單比較LiCaLi/CaLiX粘土類

聚脲類

上限溫度12070130150180200熱穩(wěn)定性***************機(jī)械穩(wěn)定性*************(密封)抗水性***************鋰基脂1942-3年獲得專利并由殼牌公司第一個推入市場

占60%潤滑脂用量,目前用量在下降

光滑均一

良好的泵送性

良好的機(jī)械穩(wěn)定性

使用溫度范圍-20C-120C

通用性潤滑脂

特殊產(chǎn)品具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu),XHVI基礎(chǔ)油及添加劑ALVANIAEP,RL,RETINAXEP,ALVANIARLQ

鋰復(fù)合脂

占用量的5-20%并正在增長

光滑均一,半晶體狀

非常好的機(jī)械穩(wěn)定性

比鋰基脂具有更好的抗水性

泵送性比鋰基脂差

滲油少

工作溫度高:-15C-150C

滴點260C

生產(chǎn)難度大,成本高ALBIDAEP,HD,HDX,RETINAXLX

鈣和鈣復(fù)合脂

第一個鈣基脂-3000BC(古羅馬戰(zhàn)車)

質(zhì)地光滑如奶油狀

良好的泵送性

抗水

便宜

鈣基脂工作溫度低

鈣復(fù)合脂具有高工作溫度:滴點高達(dá)260C

鈣復(fù)合脂承載能力強(qiáng)并具有天然的EP/抗磨性

用量小并還在下降RHODINA

潤滑性

防腐性

密封

不泄漏,粘附性好

在任何條件下維持結(jié)構(gòu)

使用方便

與密封件相容

高溫,振動,有水條件下保持穩(wěn)定

潤滑脂性能/要求

結(jié)構(gòu)

流動性

機(jī)械穩(wěn)定性

滴點

溫度范圍

氧化穩(wěn)定性

抗水性

防腐性

滲油

相容性針入度機(jī)械穩(wěn)定性膠體安定性、分油特性低溫轉(zhuǎn)矩滴點抗氧化性能抗磨性能防銹性、抗腐蝕性極壓性能潤滑脂的基本特性

針入度-稠度-NLGI

與SAE和ISO粘度等級相似

不是性能的