润滑油基础知识
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2021年2月12日 13:56
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第一部分
光滑基础知识
基本概念
• 冲突
• 磨损
• 光滑
冲突
• 冲突付
– 机器中相互触摸,互相存在相对运动的两个构件组成的相关称为“冲突副”(运动副)
• 冲突的几品种型
– 滚动冲突—— 相当于在水上拖动物体
– 滑动冲突—— 相当于在冰上拖动物体
– 干冲突 —— 相当于在土地上拖动物体
磨损(一)
• 冲突副外表材料不断丢失,导致其尺度和形状发生冲突副在运转改动的现象
• 正常的磨损
– 跑合磨损(磨合)
为了下降冲突副外表的粗糙度,增大实在触摸面积
– 安稳磨损
安稳作业期间的正常丢失
此进程的的磨损量十分低
磨损(二)
• 应避免的磨损
– 粘着磨损
常见现象有擦伤、胶合、咬死
– 磨料磨损
磨料包含外来粒子和磨屑两 类
– 疲惫磨损
因变形发生应力疲惫
– 腐蚀磨损
首要有化学介质磨损、微动磨损、气蚀
光滑(一)
• 流体光滑
– 光滑剂把两冲突副外表完全离隔,冲突副之间不存在冲突 , 而是光滑剂发生内冲突
– 这是比较抱负的光滑状况,在触摸压力比较低的轴承和导轨存在这种现象。
– 冲突副之间存有较厚的、接连的光滑剂层
– 此刻首要是光滑油和冲突改进剂起效果
光滑(二)
• 鸿沟光滑
– 两冲突外表各附有一层极薄的鸿沟膜,两外表仍是凸峰触摸的冲突状况称为鸿沟冲突。
– 这是较常见的光滑状况
– 此刻添加剂所起的效果更大
– 存在着冲突副之间的触摸
光滑(三)
• 弹性流体光滑
– 光滑状况介于流体光滑和鸿沟光滑之间
– 流体光滑膜较薄,油性添加剂起首要效果
– 一般状况下有冲突副之间的触摸
光滑剂的基础油
• 基础油对光滑剂的最终功用,特别是光滑油、光滑脂,往往起着决定性的效果
• 以出产办法分类首要类别
– 矿物油
– 组成油
– 改型植物油
• API和ATIEL基础油分类
矿物油
• 现在及往后一段时间运用量最大的品种
• 在绝大大都条件下,可以取得满足的运用效果
• 依照石油组成,分为石蜡基、环烷基和中心基基础油
• 主元素是碳、氢,含有硫、氮等微量元素
• 功用目标对原油产地的依赖性比较强
基础油大致加工进程
原油— 减压分离— 溶剂精制— 酮苯脱蜡— 加氢补充精制(酸碱精制)
组成油
• 开始是为满足军事工业中航空、航天、原子能等范畴的特殊需要
• 由于其优异的功用,以及光滑条件的日益严苛,70年代后逐渐推广到民用范畴,首要用于
– 高温、低温、高转速、高化学慵懒等条件
– 要求光滑油具有极长的运用寿数
– 节能和环保的需要
组成油的首要品种(一)
• 组成烃:
– 聚α-烯烃(PAO),聚异丁烯
– 分子中只含有碳氢元素,理论上不含不饱和键以及其他元素
• 酯类油—— 醇酸反响产品
– 单酯、双(多)酯、复酯
– 作为基础油的首要是双(多)酯和复酯
– 单酯和双酯可以看作纯物质,与同粘度的矿油相比有更高的闪点
组成油的首要品种(二)
• 硅油
– 甲基硅油、甲基苯基硅油、氯苯基硅油
– 在一切基础油中,粘温性最好
• 聚醚
– 水溶性聚醚、水不溶性聚醚、油溶性聚醚
– 首要用于金属加工液和组成制动液
组成油的首要品种(三)
• 磷酸酯
– 杰出的抗燃性,首要用于难燃液压液
– 杰出的抗磨性,可用作抗磨添加剂
• 含氟光滑油
– 全氟醚
– 氟碳油、氟氯烃
– 杰出的光滑功用和极高的化学慵懒
改性植物油(一)
• 动植物油是最早的光滑材料
• 植物油的特色
– 光滑性好,粘度指数高
– 具有杰出生物降解性
– 热氧化安稳性、低温流动性差
– 对产地、种子、气候依赖性很强
改性植物油(二)
• 首要是对菜籽油新式改性
• 改型植物油是一种新式的、可再生的、具有杰出生物降解性的光滑剂
• 在制成油酸三甘脂进行改性方面进展很快
• 首要用于环境友好光滑剂和金属加工液
API 和ATIEL 基础油分类(一)
• 首要是针对发动机油制定的标准
• 明确了基础油交换的台架补充实验
• API基础油分类的首要目标
API 和ATIEL 基础油分类(二)
• 大致加工办法
– Ⅰ 类基础油:通过酸碱精制
– Ⅱ 类基础油:通过加氢精制或加氢裂化
– Ⅲ 类基础油:通过加氢裂化或异构脱蜡
– Ⅳ 类基础油:乙烯组成
– Ⅴ类 基础油:上述四类以外的基础油
第二部分
光滑油
光滑油组成
• 基础油
– 光滑油的首要组分,一般状况下车用油的80%,工业油的90%以上是基础油
– 一般,光滑油是有几种基础油调和而成
• 添加剂
– 添加剂只是赋予或改善光滑油的某些功用
– 从现在的光滑科技成果看,不能指望添加剂替代光滑油基础油或是光滑油最终产品优质的归纳功用有质的飞跃
光滑油的首要效果
• 光滑
– 光滑是光滑剂最重要的功用
– 减摩—— 减小冲突
• 此刻冲突付之间不直触摸摸
• 下降冲突阻力
• 这是抱负的光滑状况,一切光滑剂都必须具有杰出的减摩功用
– 抗 磨—— 下降磨损
• 这种状况下,冲突付存在直触摸摸
• 尽量坚持冲突付的几何形状
• 不是一切光滑剂必须具有的功用
• 清洗
– 铲除外来有害粒子
– 冲突进程中发生的磨屑,光滑剂发生的氧化产品
• 传热
– 带走冲突进程中发生的热量
<span,>– 传递热量</span,>
• 密封
– 对压缩机、液压体系等,此效果尤为重要
• 防腐防锈
• 传递动力
光滑油的首要目标
• 理化目标
• 模仿实验
• 台架实验
首要理化目标
• 粘度
– 是光滑油参数中最重要的参数之一
– 表示光滑油的流动性和运送功用
– 粘度的数值取决于温度和压力(效果于流体的外力)
– 粘度的几种表述方法
• 运动粘度—— 最常见的方法,mm2/s
• 动力粘度—— 在一定剪速下的粘度,mPa•S
• 恩氏粘度和赛氏粘度
• 粘度指数
– 表示油品粘度随温度改动的状况
– 数值越高表示油品粘度随温度改动的值越小
• 倾点
– 油品能流动的最低温度
• 闪点
– 开口闪点和沉默闪点
常见的模仿实验
• 抗磨极压功用
– 四球机
– Timken 实验机
– Falex 实验机
– FZG 齿轮实验机
台架实验
• 发动机油台架实验
• 液压油台架实验
• 车辆齿轮油台架实验
光滑油分类
• 国外石油公司典型分类
– 私家乘用车辆光滑油
– 工业光滑油
• 其中包含金属加工液
– 航空光滑油
– 帆海光滑油
• 我国 和ISO 分类办法
工业及商用车辆用油
• 工业设备用油
– 液压油
– 齿轮油
– 压缩机油
– 轴承油
– 汽轮机油
– 电器设备油
– 专用光滑油
• 商用车辆用油
液压油
• 矿物和组成烃液压油
– 抗磨液压油
• 现在运用最广泛的液压介质
• 运用叶片泵和柱塞泵的液压体系
• 分为锌型和无锌型两类
– 低温液压油
• 杰出的低温功用
• 高的粘度指数
– 液压导轨油
– 抗氧防锈液压油
• 难燃液压液
– 磷酸酯型
– 酯型
• 抗燃液压液
– 乳化液型
– 水- 乙二醇型料
齿轮油
• 齿轮传动是机械设备最首要的传动方法
• 齿轮的首要类别
– 平行轴——圆柱齿轮
– 相交轴——锥型齿轮
– 交织轴——双曲线齿轮、蜗轮
• 齿轮油的首要品种
– 闭式工业齿轮油
– 蜗轮蜗杆油
– 开式齿轮油
闭式工业齿轮油
• 用于工业闭式齿轮箱和大都减速机
• 一般,圆柱齿轮的负荷可通过传动方法、齿型、材质和外表处理状况来判断
• 特别要求具有杰出的抗磨极压功用
• 抗氧防锈齿轮油
• 中负荷工业齿轮油
• 重负荷工业齿轮油
蜗轮蜗杆油
• 专门用于蜗轮蜗杆减速机
• 蜗轮蜗杆以滑动冲突为主
• 大都状况下负荷比其他类型
• 齿轮低要求具有杰出的减摩功用
• 一般不能用齿轮油替代
开式齿轮油
• 大都开式齿轮的尺度比较大
• 大齿轮通过外表处理,硬度很高
• 小齿轮为驱动轮,外表硬度低
• 产品特色
– 具有杰出的粘附性和极压功用
– 一般,开式齿轮油的粘度都很大
• 首要产品类型
– 沥青型
– 组成型
压缩机油
• 压缩机的品种
– 容积式
• 往复式
– 活塞式
– 隔阂式
• 回转式
– 透平式
• 空气压缩机油
– 杰出的氧化安定型
– 低的积炭倾向
• 气体压缩机油
– 轻烃(天然气、瓦斯气)—— 脂肪油、PAG
– 富氧气体和腐蚀性气体
– 含冷凝物的气体
• 制冷压缩机油——油品取决于制冷剂
– 氨制冷剂
– 卤代烃
• 工业制冷机
• 空调压缩机
– 烃 类
轴承油
• 轴承、主轴和离合器用油
– 轴承——油雾光滑时有涣散性要求
– 主轴——白矿油
– 离合器——不含极压剂(避免“打滑”)
• 油膜轴承油
– 代表性的是高速线材轧机
– 水分离性、抗氧防锈性、抗磨性
– 对银无腐蚀
汽轮机油
• 首要运用抗氧防锈(R&O)汽轮机油
• 首要运用部位
– 用于光滑滑动轴承系
– 作为调速体系的液压介质
• 抗氨汽轮机油
– 用汽轮机驱动氨压缩机
– 实际上是改动抗氧防锈汽轮机油的防锈剂
电器用油
• 首要效果是绝缘和散热
• 变压器油
– 按低温功用分类
• 断路器油
• 电容器油
• 电缆油
专用光滑油
• 链条油
• 食物级光滑油
• 纺织设备专用油
• 真空设备油
• 导热油
• 外表油
• 组成光滑油
链条油
• 高温链条油
– 以组成油为主
– 要有杰出的耐高温性和环境相容性 , 低的积炭倾向
食物级光滑油
• 要符合相关认证
• 食物级光滑油分类
– 用于光滑与食物直触摸摸(H3)
– 可能与食物(H1)
– 与食物包装(H2)触摸
• 一般一种油光滑多个部位
纺织设备专用油
• 一般,油品要有杰出的减摩功用
• 纺纱设备用油
• 织布设备用油
• 针织机油
真空设备油
• 分散泵油
– 矿油型
– 硅油型
– 氟油型
• 真空泵油
– 操作温度下要有足够低的蒸汽压力
导热油
• 矿物性导热油
• 组成导热油
外表油
• 一般为全寿数光滑
• 可以在很宽的温度规模内作业
• 较低的内冲突力
组成光滑油
• 高温环境
• 低温环境
• 高低温(温差改动大)环境
• 与强氧化剂、还原剂触摸
• 与腐蚀性介质触摸
• 要求终生光滑或很长的换油期
航空光滑油
• 基本上是以组成油为基础油
• 均为配套开发的专用油
• 由认可的厂家出产
• 国内航空光滑油的状况
– 军用油品
– 民用油品
船舶光滑油
• 船用发动机油
– 中速桶状柴油机油
– 汽缸油
– 体系油
• 其他油品
光滑剂培训材料
光滑脂
光滑脂
• 是一种半固体至半流体的光滑剂
• 首要用于要求光滑剂不易丢失或补加光滑剂比较困难的条件下。
• 典型运用部位有轴承、齿轮、链条
光滑脂的首要效果
• 光滑
– 削减冲突
常用的光滑脂只拥有此功用
– 抗磨损
一般工业光滑脂才有此功用
• 密封
– 避免固体颗粒进入轴承
– 水
• 防腐防锈
光滑脂的首要目标
• NLGI稠度等级
• 锥入度
• 滴点
• 抗水功用
• 极压功用
稠度等级
• NLGI美国光滑脂协会
• 稠度等级是和锥入度值相对应的
锥入度
• 作业锥入度
– 一般作业60次
• 延长作业锥入度
– 10000 次
– 100000 次
滴点
• 实际上反映了光滑脂承受高温的才能
• 一般把滴点大于232℃ (450℉ )的光滑脂称为高滴点光滑脂
• 高滴点≠ 高温脂
抗水功用
• 丈量光滑脂在游说存鄙人的结构安稳性
• 水淋丢失
– 38 ℃ (100℉ )
– 79℃ (175℉)
• 水喷雾(ASTM D 4950)
• 水浸泡(DIN 51807)
• 加水剪切
抗磨极压功用
• 抗磨
– 四球机,磨迹直径
– 四球机,归纳(负荷)磨损指数
ZMZ (LWI )
• 极压
– 四球机,PB ,PD
– 梯姆肯,OK 值
光滑脂组成
• 基础油
• 稠化剂
• 添加剂
光滑脂的结构
• 海绵吸水论
– 稠化剂相当于海绵
– 基础油和添加剂相当于水
– 靠油和添加剂其光滑效果
• 骨架论
– 稠化剂构成空间网状结构的骨架
– 稠化剂和基础油都有流动性
– 稠化剂、基础油和添加剂均起光滑效果
稠化剂
• 习惯上我们以稠化剂命名光滑脂
• 光滑脂的功用很大程度上取决于稠化剂
• 稠化剂分类
– 单皂基稠化剂
– 混合皂基稠化剂
– 复合皂基稠化剂
– 非皂基稠化剂
皂
• 皂=脂肪酸(酯)+金属(氢)氧化物
• nRCOOH+M(OH)n=(RCOO)nM+nH2O
n=1~3
单皂基稠化剂
• 钙基稠化剂
• 锂基稠化剂
• 铝基稠化剂
• 钡基稠化剂
• 钠基稠化剂
钙基脂
• 特色:抗水性好
• 水和钙
• 无水钙
– 低温性好
• 缺陷:运用温度较低
锂基脂
• 最常用的多效光滑脂
• 现在首要是12-OH硬脂酸锂
铝基脂
• 粘附性好
• 抗水性好
• 缺陷:运用温度低
钡基脂
• 抗水性好
• 极压功用好
• 缺陷:钡是重金属,成本高
复合皂基稠化剂
• 正皂+复合剂
– 正皂:长链脂肪酸皂
– 复合剂(盐):短链脂肪酸、二元酸、无机酸盐
• 复合锂基稠化剂
• 复合铝基稠化剂
• 复合钙基稠化剂
• 复合钡基稠化剂
复合皂基光滑脂的特色
• 高滴点
• 运用寿数长
复合锂基光滑脂
• 轴承寿数一般是锂基脂的3倍
• 最首要的高滴点光滑脂
• 最有发展前途的光滑脂之一
复合铝基脂
• 泵送性好
• 优秀的抗水性
复合钙基脂
• 复合钙
– 极压性好
– 较好的抗水功用
– 缺陷:储存变硬、吸水变硬
• 磺酸盐复合钙
– 十分高的滴点
– 杰出的抗水性和极压性
– 缺陷:稠度规模较窄
复合钡基脂
• 优秀的极压性
• 高速功用好
• 缺陷:制作困难
非皂基光滑脂
• 不含金属皂稠化剂
• 一般为特种光滑脂
• 首要品种
– 烃基稠化剂
– 无机稠化剂
– 有机稠化剂
无机稠化剂
• 膨润土——有机陶土
– 首要是高温脂
• 硅胶—— 白炭黑
– 密封脂
– 开式齿轮脂
有机稠化剂
• 有机稠化剂的光滑脂都具有高滴点
• 一般用作高温脂
• 脲稠化剂
– 双脲、聚脲
• 聚四氟乙烯微粉
– 用于稠化氟油
• 染料稠化剂
– 酞箐酮、阴丹士林
• 对苯二甲酸酰胺钠盐
混合稠化剂
• 锂钙基光滑脂
• 脲-皂稠化剂
典型的光滑脂品种
• 通用锂
• 极压锂
• 二硫化钼极压锂
• 复合锂
• 极压复合锂
• 二硫化钼极压复合锂
• 脲基脂
• 磺酸盐复合钙
通用锂基光滑脂
• 用处:
– 工业减摩轴承,如电机轴承
– 轿车轮毂、底盘
• 运用温度:-20~120
• 国内
– 通用锂基光滑脂
– 轿车锂基光滑脂
极压锂基光滑脂
• 负荷较大的工业轴承,如连铸设备,轧钢设备的轴承
• 工程机械
• 运用温度:-20~120
二硫化钼极压锂基脂
• 低速重负荷光滑部位
• 运用温度:-20~120
复合锂基光滑脂
• 用处:
– 工业减摩轴承,如电机轴承
– 轿车轮毂、底盘
• 运用温度:-20~160
极压复合锂基脂
• 负荷较大的工业轴承,如连铸设备,轧钢设备的轴承
• 工程机械
• 运用温度:-20~160
二硫化钼极压复合锂基脂
• 低速重负荷设备
• 冲击负荷的设备
• 运用温度:-20~160
脲基脂
• 运用温度较高的部位
• 要求寿数长的部位
磺酸盐复合钙
• 高温、重负荷部位
• 首要是钢铁工业
• 首要产品
特种光滑脂
• 高温光滑脂
• 低温光滑脂
• 高低温光滑脂
• 高速光滑脂
• 食物级光滑脂
专用光滑脂
• 齿轮箱光滑脂
• 开式齿轮光滑脂
• 低噪音光滑脂
齿轮箱光滑脂
• 首要用于减速机
• 一般为000~0号的光滑脂
低噪音光滑脂
• 用于密封轴承,作全寿数光滑
• 一般为2#脂
开式齿轮光滑脂
• 工况条件
– 高负荷
– 温度改动大
– 一般在室外,多粉尘
开式齿轮脂优势
• 不含溶剂
• 运用温度规模大
• 简单清理
• 不在齿根构成硬块
• 粉尘可随脂的丢失排出