摩擦學基礎 Microsoft PowerPoint 演示文稿

1、 第二部分第二部分 摩擦學基礎摩擦學基礎 摩擦的定義及類型摩擦的定義及類型 兩個相互接觸的物體在外力的作用下發(fā)兩個相互接觸的物體在外力的作用下發(fā) 生相對運動或具有相對運動趨勢時，在接觸生相對運動或具有相對運動趨勢時，在接觸 面間產(chǎn)生切向的運動阻力，叫摩擦力，這種面間產(chǎn)生切向的運動阻力，叫摩擦力，這種 現(xiàn)象叫摩擦?，F(xiàn)象叫摩擦。 按摩擦副的運動形式分為：滑動摩擦、按摩擦副的運動形式分為：滑動摩擦、 滾動摩擦、旋轉摩擦和復合摩擦。滾動摩擦、旋轉摩擦和復合摩擦。 按摩擦副表面的潤滑狀態(tài)分為：干摩擦、按摩擦副表面的潤滑狀態(tài)分為：干摩擦、 邊界摩擦、流體摩擦和混合摩擦。邊界摩擦、流體摩擦和混合摩擦。 磨損

2、過程磨損過程 磨損是指摩擦副的對偶表面相對運磨損是指摩擦副的對偶表面相對運 動時工作表面物質不斷損失或產(chǎn)生殘余變動時工作表面物質不斷損失或產(chǎn)生殘余變 形的現(xiàn)象。磨損過程是因對偶表面間的機形的現(xiàn)象。磨損過程是因對偶表面間的機 械、化學與熱作用而產(chǎn)生。運動副的磨損械、化學與熱作用而產(chǎn)生。運動副的磨損 過程可分為：跑合階段、穩(wěn)定磨損階段和過程可分為：跑合階段、穩(wěn)定磨損階段和 劇烈磨損階段。劇烈磨損階段。 磨粒磨損磨粒磨損 磨粒磨損是接觸表面作相對運動時由外界磨粒磨損是接觸表面作相對運動時由外界 硬顆?；驅δケ砻嫔嫌驳奈⑼贵w，在摩擦過程硬顆?；驅δケ砻嫔嫌驳奈⑼贵w，在摩擦過程 中引起的表面擦傷和表面材

3、料脫落的現(xiàn)象。磨中引起的表面擦傷和表面材料脫落的現(xiàn)象。磨 粒磨損是最常見的磨損現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，在生產(chǎn)粒磨損是最常見的磨損現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，在生產(chǎn) 中因磨粒磨損所造成的損失約占磨損總數(shù)的一中因磨粒磨損所造成的損失約占磨損總數(shù)的一 半左右。半左右。 一般說來，磨粒磨損有三體磨粒磨損和兩位一般說來，磨粒磨損有三體磨粒磨損和兩位 磨粒磨損兩種形式。磨粒磨損可以歸納為以下磨粒磨損兩種形式。磨粒磨損可以歸納為以下 三種磨損機理：微觀切削、擠壓剝落和疲勞破三種磨損機理：微觀切削、擠壓剝落和疲勞破 壞。壞。 磨磨 粒粒 磨磨 損損 機機 理理 和和 磨磨 損損 顆顆 粒粒 磨 料 磨 損 類 型 粘著磨損粘著磨損

4、粘著磨損是接觸表面相對運動時，由于粘著粘著磨損是接觸表面相對運動時，由于粘著 效應所形成的粘著結點發(fā)生剪切斷裂，被剪切效應所形成的粘著結點發(fā)生剪切斷裂，被剪切 的材料或脫落成磨屑，或由一個表面轉移到另的材料或脫落成磨屑，或由一個表面轉移到另 一個表面而造成的一種磨損。一個表面而造成的一種磨損。 粘著磨損是一種常見的磨損形式，它的發(fā)生粘著磨損是一種常見的磨損形式，它的發(fā)生 與發(fā)展十分迅速，容易使機器發(fā)生突然事故，與發(fā)展十分迅速，容易使機器發(fā)生突然事故， 造成巨大損失。造成巨大損失。 根據(jù)粘著結點的強度和破壞位置的不同，粘根據(jù)粘著結點的強度和破壞位置的不同，粘 著磨損有以下幾種形式：涂抹、擦傷、膠

5、合、著磨損有以下幾種形式：涂抹、擦傷、膠合、 卡咬?？ㄒ?。 粘 著 磨 損 機 理、 磨 損 顆 粒 和 磨 損 零 件 粘著磨損粘著磨損 表面疲勞磨損表面疲勞磨損 表面疲勞磨損，有時稱為疲勞磨損?？梢员砻嫫谀p，有時稱為疲勞磨損?？梢?定義為定義為“當兩個接觸體相對滾動或滑動時，在當兩個接觸體相對滾動或滑動時，在 接觸區(qū)形成的循環(huán)應力超過材料的疲勞強度的接觸區(qū)形成的循環(huán)應力超過材料的疲勞強度的 情況下，在表面層將引發(fā)裂紋，并逐步擴展，情況下，在表面層將引發(fā)裂紋，并逐步擴展， 最后使裂紋以上的材料斷裂剝落下來的磨損過最后使裂紋以上的材料斷裂剝落下來的磨損過 程程”。既然它是一個疲勞過程，那么

6、表面疲勞。既然它是一個疲勞過程，那么表面疲勞 磨損，按裂紋萌生點不同可分為表層萌生與表磨損，按裂紋萌生點不同可分為表層萌生與表 面萌生疲勞磨損；按磨屑和疲勞坑的形狀不同面萌生疲勞磨損；按磨屑和疲勞坑的形狀不同 可分為鱗剝和點蝕兩類?？煞譃轺[剝和點蝕兩類。 疲 勞 磨 損 機 理、 磨 損 顆 粒 和 磨 損 零 件 腐蝕磨損腐蝕磨損 在氣體或液體的腐蝕環(huán)境中進行摩擦，在氣體或液體的腐蝕環(huán)境中進行摩擦， 摩擦表面與周圍介質發(fā)生化學或電化學反摩擦表面與周圍介質發(fā)生化學或電化學反 應而生成反應物，這些反應物繼續(xù)摩擦就應而生成反應物，這些反應物繼續(xù)摩擦就 會剝落，這個過程反復進行所造成的表面會剝落，這

7、個過程反復進行所造成的表面 損傷，稱為腐蝕磨損。因此，腐蝕磨損必損傷，稱為腐蝕磨損。因此，腐蝕磨損必 須兼有腐蝕和摩擦。常見的有氧化磨損和須兼有腐蝕和摩擦。常見的有氧化磨損和 特殊介質腐蝕磨損。特殊介質腐蝕磨損。 銹 蝕 顆 粒 和 腐 蝕 磨 粒 設備磨損提示： （1）影響設備磨損的因素眾多，要具體分析； （2）設備磨損是個漸進過程，短時難以察覺 ；（3）通過合理 潤滑降低磨損速率可帶來長期經(jīng)濟效益，不會立竿見影。 影響磨損的因素影響磨損的因素 v 潤滑；潤滑； v 材料；材料； v 表面加工質量；表面加工質量； v 機件的工作條件：載荷、速度、溫度、機件的工作條件：載荷、速度、溫度、 濕度

8、及周圍環(huán)境、機件運動副的結構特點濕度及周圍環(huán)境、機件運動副的結構特點 及運動性質。及運動性質。 第三部分第三部分 潤滑與潤滑材料潤滑與潤滑材料 1、潤滑、潤滑 潤滑的作用潤滑的作用 降低摩擦系數(shù)、減少磨損、降低溫度、防降低摩擦系數(shù)、減少磨損、降低溫度、防 止腐蝕、保護金屬表面、清潔沖洗和密封。止腐蝕、保護金屬表面、清潔沖洗和密封。 潤滑的類型潤滑的類型 按潤滑劑的物質形態(tài)可分為：氣體潤滑、按潤滑劑的物質形態(tài)可分為：氣體潤滑、 流體潤滑、半固體潤滑和固體潤滑。流體潤滑、半固體潤滑和固體潤滑。 根據(jù)潤滑膜的形成機理和特征可分為以下根據(jù)潤滑膜的形成機理和特征可分為以下 五種：流體動壓潤滑、彈性流體動

9、壓潤滑、流五種：流體動壓潤滑、彈性流體動壓潤滑、流 體靜壓潤滑、邊界潤滑和干摩擦狀態(tài)。體靜壓潤滑、邊界潤滑和干摩擦狀態(tài)。 邊界潤滑邊界潤滑流體潤滑流體潤滑 潤滑形式潤滑形式 滑動軸承流體動壓潤滑滑動軸承流體動壓潤滑 流體動壓潤滑流體動壓潤滑 彈性流體動壓潤滑彈性流體動壓潤滑 當滾動軸承、齒輪、凸輪等高副接當滾動軸承、齒輪、凸輪等高副接 觸時，實際承載面積極窄小，使得接觸區(qū)觸時，實際承載面積極窄小，使得接觸區(qū) 內產(chǎn)生高達幾千內產(chǎn)生高達幾千MPaMPa的壓力，導致較大的的壓力，導致較大的 彈性變形。由于接觸壓力極高，潤滑油粘彈性變形。由于接觸壓力極高，潤滑油粘 度由于粘壓效應會增加許多倍，因此彈性

10、度由于粘壓效應會增加許多倍，因此彈性 流體動壓潤滑就是考慮了摩擦副接觸面的流體動壓潤滑就是考慮了摩擦副接觸面的 彈性變形和潤滑油的粘壓特性彈性變形和潤滑油的粘壓特性。 彈性流體動壓潤滑彈性流體動壓潤滑 流體靜壓潤滑流體靜壓潤滑 流體靜壓潤滑是指利用外部的流體壓力源流體靜壓潤滑是指利用外部的流體壓力源 （如供油裝置），將具有一定壓力的流體潤滑（如供油裝置），將具有一定壓力的流體潤滑 劑輸送到支承的油腔內，形成具有足夠靜壓力劑輸送到支承的油腔內，形成具有足夠靜壓力 的流體潤滑膜來承受載荷，并將表面分隔開這的流體潤滑膜來承受載荷，并將表面分隔開這 樣一種潤滑狀態(tài)。它的主要優(yōu)點：起動摩擦阻樣一種潤滑狀

11、態(tài)。它的主要優(yōu)點：起動摩擦阻 力?。皇褂脡勖L；抗振性能好；運動精度高；力??；使用壽命長；抗振性能好；運動精度高； 可適應較廣的速度范圍。但需要專用的流體壓可適應較廣的速度范圍。但需要專用的流體壓 力源。流體靜壓潤滑系統(tǒng)按供油方式可分為：力源。流體靜壓潤滑系統(tǒng)按供油方式可分為： 定壓供油系統(tǒng)和定量供油系統(tǒng)。定壓供油系統(tǒng)和定量供油系統(tǒng)。 邊界潤滑邊界潤滑 在不滿足流體潤滑的條件下，將潤滑油加入到摩擦在不滿足流體潤滑的條件下，將潤滑油加入到摩擦 副表面所形成的表面膜也具有降低摩擦和減少磨損的作副表面所形成的表面膜也具有降低摩擦和減少磨損的作 用，廣義而言，這種潤滑狀態(tài)被統(tǒng)稱為邊界潤滑狀態(tài)。用，廣義

12、而言，這種潤滑狀態(tài)被統(tǒng)稱為邊界潤滑狀態(tài)。 邊界潤滑是介于流體動力潤滑和固體摩擦之間的一種潤邊界潤滑是介于流體動力潤滑和固體摩擦之間的一種潤 滑狀態(tài)，是一種潤滑膜很薄的很不完整、摩擦表面有部滑狀態(tài)，是一種潤滑膜很薄的很不完整、摩擦表面有部 分固體接觸的潤滑狀態(tài)。分固體接觸的潤滑狀態(tài)。 在邊界潤滑條件下，潤滑油的粘度對其潤滑效果影在邊界潤滑條件下，潤滑油的粘度對其潤滑效果影 響很小。此時起決定作用的是潤滑油（尤其是潤滑油中響很小。此時起決定作用的是潤滑油（尤其是潤滑油中 的添加劑）和摩擦副材料的物理化學性質，以及彼比相的添加劑）和摩擦副材料的物理化學性質，以及彼比相 互作用形成的邊界潤滑膜的性質。

13、邊界潤滑膜通常是通互作用形成的邊界潤滑膜的性質。邊界潤滑膜通常是通 過物理吸附、化學吸附和化學反應的方式形成的。過物理吸附、化學吸附和化學反應的方式形成的。 物理吸附膜物理吸附膜 化化 學學 吸吸 附附 膜膜 化學反應膜化學反應膜 典型零件的油膜厚度典型零件的油膜厚度 滾動軸承 0.13m 齒輪 0.11m 發(fā)動機滑動軸承 0.550m 其它滑動軸承 0.5100m 頭發(fā)直徑： 7580m；肉眼可見的最小尺寸：40m 潤滑材料類型潤滑材料類型 基礎油分類基礎油分類 分類S，%飽和烴，%粘度指數(shù) 0.03或9080120 0.039080120 0.0390120 聚烯烴（PAO） (合成油技術

14、) 類以外的其他基礎油(有機脂、聚醚、烷基苯、甲基硅油、GTL等) 聚內烯烴（PIO） （歐洲） 項 目 很高粘度指數(shù) 120VI140 高粘度指數(shù) 90VI120 中粘度指數(shù) 40VI90 低粘度指數(shù) 40 通用基礎油VHVIHVIMVILVI 低凝基礎油VHVI WHVI WMVI W 深度精制基礎 油 VHVI SHVI SMVI S 項 目 很高粘度指數(shù) 120VI140 高粘度指數(shù) 90VI120 中粘度指數(shù) 40VI90 低粘度指數(shù) VI40 通用加氫基礎油VHVI HHVI HMVI HLVI H 低凝加氫基礎油VHVIW HHVIW HMVIW H 美國石油學會（API）基礎油

15、分類 溶劑精制基礎油的分類 加氫基礎油的分類 潤滑油的添加劑潤滑油的添加劑 根據(jù)所起作用可以分為兩大類：一類改善潤滑根據(jù)所起作用可以分為兩大類：一類改善潤滑 油物理性能的油物理性能的, ,一類改善潤滑油化學性能的。一類改善潤滑油化學性能的。 清凈分散劑；清凈分散劑； 抗氧抗腐劑；抗氧抗腐劑； 金屬鈍化劑；金屬鈍化劑； 極壓抗磨劑；極壓抗磨劑； 防銹劑；防銹劑； 粘度指數(shù)改進劑；粘度指數(shù)改進劑； 降凝劑；降凝劑； 抗泡沫劑；抗泡沫劑； 抗乳化劑?？谷榛瘎?。 無無 磷磷 氯氯 硫硫 合成潤滑油合成潤滑油 合成潤滑油是采用有機合成方法制合成潤滑油是采用有機合成方法制 備的。它與礦物油相比，具有以下特

16、性：備的。它與礦物油相比，具有以下特性： 優(yōu)良的耐高溫性能和熱氧化穩(wěn)定性；優(yōu)良的耐高溫性能和熱氧化穩(wěn)定性； 優(yōu)良的粘溫性能和低溫性能；優(yōu)良的粘溫性能和低溫性能； 優(yōu)良的化學穩(wěn)定性；優(yōu)良的化學穩(wěn)定性； 良好的潤滑性和較低的揮發(fā)性。良好的潤滑性和較低的揮發(fā)性。 v 理化性能指標：理化性能指標： 外觀、色度、密度、粘度、粘度指數(shù)、閃點、凝外觀、色度、密度、粘度、粘度指數(shù)、閃點、凝 點和傾點、水分、機械雜質、殘?zhí)?、灰分、水溶性酸點和傾點、水分、機械雜質、殘?zhí)?、灰分、水溶性?堿、酸堿值和中和值、氧化安定性、熱安定性、油性堿、酸堿值和中和值、氧化安定性、熱安定性、油性 和極壓性、腐蝕和銹蝕、空氣釋放性、

17、泡沫特性、抗和極壓性、腐蝕和銹蝕、空氣釋放性、泡沫特性、抗 乳化性、水解安定性、蒸發(fā)損失、餾程、苯胺點、橡乳化性、水解安定性、蒸發(fā)損失、餾程、苯胺點、橡 膠適應性、剪切安定性等。膠適應性、剪切安定性等。 潤滑油的主要質量指標潤滑油的主要質量指標 v 摩擦磨損性能：摩擦磨損性能： 潤滑油在評定了理化性能之后，一般應進行某些模擬潤滑油在評定了理化性能之后，一般應進行某些模擬 臺架試驗，包括一些發(fā)動機試驗，通過之后方能投入臺架試驗，包括一些發(fā)動機試驗，通過之后方能投入 使用。具有極壓抗磨性能的油品都要評定其極壓抗磨使用。具有極壓抗磨性能的油品都要評定其極壓抗磨 性能。常用的試驗機有四球試驗機、梯姆肯

18、環(huán)塊試驗性能。常用的試驗機有四球試驗機、梯姆肯環(huán)塊試驗 機、機、FZG齒輪試驗機、法萊克斯試驗機等，都用于評齒輪試驗機、法萊克斯試驗機等，都用于評 定油品的耐極壓負荷的能力或抗磨損性能。定油品的耐極壓負荷的能力或抗磨損性能。 潤滑油的主要質量指標潤滑油的主要質量指標 工業(yè)潤滑油分類標準：GB/T7631.1（按應用場合）： (等效:ISO6743/0-1981) 組別組別應用場合應用場合組別組別應用場合應用場合 A B C D E F G H M 全損耗系統(tǒng)全損耗系統(tǒng) 脫模脫模 工業(yè)齒輪工業(yè)齒輪 壓縮機（含冷凍機和真壓縮機（含冷凍機和真 空泵）空泵） 內燃機內燃機 主軸、軸承和離合器主軸、軸承

19、和離合器 導軌導軌 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng) 金屬加工金屬加工 N P Q R T U X Y Z S 電器絕緣電器絕緣 風動工具風動工具 熱傳導熱傳導 暫時保護防腐蝕暫時保護防腐蝕 汽輪機汽輪機 熱處理熱處理 用潤滑脂的場合用潤滑脂的場合 其它應用場合其它應用場合 蒸汽汽缸蒸汽汽缸 特殊潤滑劑應用場合特殊潤滑劑應用場合 工業(yè)潤滑油粘度等級GB/T3141-94 (等效：ISO3448-1992) ISO 粘度等級 中間點運動粘度（40） mm2/s 運動粘度范圍（40） mm2/s 最小最大 2 3 5 7 10 15 22 32 46 68 100 150 2.2 3.2 4.6 6.8 10 1

20、5 22 32 46 68 100 150 1.98 2.88 4.14 6.12 9.00 13.5 19.8 28.8 41.4 61.2 90.0 135 2.42 3.52 5.06 7.48 11.0 16.5 24.2 35.2 50.6 74.8 110 165 品種數(shù)字 類 ISO 粘度等級 中間點運動粘度（40） mm2/s 運動粘度范圍（40） mm2/s 最小最大 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200 198 288 414 612 900 1350 1980 288

21、0 242 352 506 748 1100 1650 2420 3520 以上表格中的粘度等級分類標準不適用于內燃機油和車輛齒輪油。 潤滑油產(chǎn)品的名稱的一般形式： 例：LAN 32 粘度對照表粘度對照表 基于95 VI單級潤滑油的粘度。 ISO級別適用于攝氏40 C時。 AGMA級別適用于華氏 100 F時。 SAE 75W、80W、85W和5及10W 適用于低溫（低于 17 F= 0 C)。 100 F和210 F的相應粘度在表中列出。 SAE90到250及20到50適用于 210 F (100 C)。 潤滑脂由潤滑脂由 80-90 %的潤滑油的潤滑油 10-20%的增稠劑的增稠劑 5%的

22、添加劑的添加劑 構成構成 可以把增稠劑可以把增稠劑 想象成吸取潤滑油想象成吸取潤滑油 的海綿的海綿 潤滑脂 潤滑脂潤滑脂 潤滑脂是一種油膏狀的潤滑劑，在常溫、常壓下呈半固態(tài)油性軟膏狀。潤滑潤滑脂是一種油膏狀的潤滑劑，在常溫、常壓下呈半固態(tài)油性軟膏狀。潤滑 脂是除潤滑油外的另一類應用范圍很廣的重要潤滑劑，廣泛用于汽車、坦克、脂是除潤滑油外的另一類應用范圍很廣的重要潤滑劑，廣泛用于汽車、坦克、 艦船、飛機以及其他機械，其組成與潤滑油大不相同。艦船、飛機以及其他機械，其組成與潤滑油大不相同。 潤滑脂具有液態(tài)潤滑油所沒有的很多特性，例如：潤滑脂具有液態(tài)潤滑油所沒有的很多特性，例如： 耐壓性強。潤滑脂在

23、金屬表面上的附著能力很強，它能在潤滑油無法潤耐壓性強。潤滑脂在金屬表面上的附著能力很強，它能在潤滑油無法潤 滑的部位形成牢同的潤滑膜，并承受很大壓力?；牟课恍纬衫瓮臐櫥?，并承受很大壓力。 緩沖性能好。潤滑脂用于做往復運動的機械中在很大沖擊力和震動時能緩沖性能好。潤滑脂用于做往復運動的機械中在很大沖擊力和震動時能 起緩沖作用，減弱或消除機械的震動，保證必要的潤滑。起緩沖作用，減弱或消除機械的震動，保證必要的潤滑。 不易流失。由于潤滑脂能用于垂直表面或不密封的摩擦部位，能保持足不易流失。由于潤滑脂能用于垂直表面或不密封的摩擦部位，能保持足 夠的厚度，即使在離心力的作用下，也不至于流失，所以能

24、保證可靠的潤滑。夠的厚度，即使在離心力的作用下，也不至于流失，所以能保證可靠的潤滑。 密封性能和防護性能好。潤滑脂的密封性能優(yōu)于潤滑油，它可以防止水密封性能和防護性能好。潤滑脂的密封性能優(yōu)于潤滑油，它可以防止水 分、灰塵、雜質和腐蝕性物質進入摩擦表面，保持摩擦表面清潔，防止其被分、灰塵、雜質和腐蝕性物質進入摩擦表面，保持摩擦表面清潔，防止其被 銹蝕。銹蝕。 粘溫性能好。潤滑脂的粘度受溫度變化的影響比潤滑油小，這是潤滑脂粘溫性能好。潤滑脂的粘度受溫度變化的影響比潤滑油小，這是潤滑脂 特有的優(yōu)良性能，因而適用于運動速度和溫度變化幅度較大情況下的潤滑。特有的優(yōu)良性能，因而適用于運動速度和溫度變化幅度

25、較大情況下的潤滑。 特點 潤滑脂雖具有很多優(yōu)點，但它并不能完全取代液潤滑脂雖具有很多優(yōu)點，但它并不能完全取代液 態(tài)的潤滑油。態(tài)的潤滑油。 由于潤滑脂沒有流動性，導熱系數(shù)很小，因而不由于潤滑脂沒有流動性，導熱系數(shù)很小，因而不 能進行循環(huán)潤滑；能進行循環(huán)潤滑； 它沒有冷卻和清洗作用；它沒有冷卻和清洗作用； 它的摩擦阻力較潤滑油大，影響機械的效率；它的摩擦阻力較潤滑油大，影響機械的效率； 潤滑脂的抗氧化安定性不如潤滑油；潤滑脂的抗氧化安定性不如潤滑油； 潤滑脂更換時比較麻煩，常需停機或拆卸機件，潤滑脂更換時比較麻煩，常需停機或拆卸機件， 影響工作。影響工作。 因此，潤滑脂的使用范圍受到一定的限制。因

26、此，潤滑脂的使用范圍受到一定的限制。 潤滑脂適用于下列工作條件下機械的潤滑：潤滑脂適用于下列工作條件下機械的潤滑： (1)因結構或工作條件限制而不能使用潤滑油潤滑的機械因結構或工作條件限制而不能使用潤滑油潤滑的機械 設備或部位。例如，在負荷大、轉速慢、溫度高的條件下設備或部位。例如，在負荷大、轉速慢、溫度高的條件下 工作的軸承，在大壓力和離心力作用下，潤滑油難以保證工作的軸承，在大壓力和離心力作用下，潤滑油難以保證 必要的潤滑，用潤滑脂可以達到保證潤滑的目的。又如某必要的潤滑，用潤滑脂可以達到保證潤滑的目的。又如某 些不能及時有規(guī)律地向摩擦部位加油的設備或開放式潤滑些不能及時有規(guī)律地向摩擦部位

27、加油的設備或開放式潤滑 的部件，都可采用潤滑脂。的部件，都可采用潤滑脂。 (2)工作環(huán)境潮濕、水和灰塵較多、難以密封的機械；工作環(huán)境潮濕、水和灰塵較多、難以密封的機械； 同酸性或其他腐蝕性氣體接觸的機械。同酸性或其他腐蝕性氣體接觸的機械。 (3)時開、時停的間歇式工作或轉速經(jīng)常變化的機械。時開、時停的間歇式工作或轉速經(jīng)常變化的機械。 由于不同轉速要求不同粘度的潤滑劑，潤滑油難以在這種由于不同轉速要求不同粘度的潤滑劑，潤滑油難以在這種 情況下形成良好的潤滑油膜，而潤滑脂卻具有這種性能。情況下形成良好的潤滑油膜，而潤滑脂卻具有這種性能。 (4)長期運轉，不便于經(jīng)常添加或更換潤滑劑的摩擦部長期運轉，

28、不便于經(jīng)常添加或更換潤滑劑的摩擦部 位，如密封的滾珠軸承、高速電機、自動裝置、遠距離遙位，如密封的滾珠軸承、高速電機、自動裝置、遠距離遙 控儀器等。潤滑脂可以不流失地長期使用?？貎x器等。潤滑脂可以不流失地長期使用。 潤滑脂的組成潤滑脂的組成 潤滑脂的特性是由它的特殊結構所決定的。現(xiàn)以皂基潤滑脂為例，說潤滑脂的特性是由它的特殊結構所決定的?，F(xiàn)以皂基潤滑脂為例，說 明它的結構特點。明它的結構特點。 一、潤滑脂的結構特點一、潤滑脂的結構特點 皂基潤滑脂是用脂肪酸金屬皂類皂基潤滑脂是用脂肪酸金屬皂類(稠化劑稠化劑)稠化潤滑油而成的。稠化稠化潤滑油而成的。稠化 劑與潤滑油形成一個分散體系，稠化劑是分散相

29、，潤滑油是分散介質。劑與潤滑油形成一個分散體系，稠化劑是分散相，潤滑油是分散介質。 皂分子聚結成皂纖維或皂膠團，皂纖維互相吸引、交織連接形成一個皂分子聚結成皂纖維或皂膠團，皂纖維互相吸引、交織連接形成一個 三維空間的網(wǎng)狀結構骨架，潤滑油部分被吸附在纖維表面，部分滲入三維空間的網(wǎng)狀結構骨架，潤滑油部分被吸附在纖維表面，部分滲入 皂纖維，使其膨化，大部分潤滑油被包圍在結構骨架中，失去流動性，皂纖維，使其膨化，大部分潤滑油被包圍在結構骨架中，失去流動性， 成為半固態(tài)軟膏。成為半固態(tài)軟膏。 皂纖維是由皂分子相互吸引聚結而成的。皂分子有一個極性端皂纖維是由皂分子相互吸引聚結而成的。皂分子有一個極性端(即

30、即 羧基端羧基端)和一個非極性端和一個非極性端(烴基端烴基端)。分子的極性端彼此吸引連成皂纖維，。分子的極性端彼此吸引連成皂纖維， 帶烴基的非極性端朝向纖維外側表面，具有親油性，吸引潤滑油分子，帶烴基的非極性端朝向纖維外側表面，具有親油性，吸引潤滑油分子， 由此形成均勻的軟膏狀物質。由此形成均勻的軟膏狀物質。 皂纖維愈長、愈細，它的稠化能力愈強。一般皂纖維長度為皂纖維愈長、愈細，它的稠化能力愈強。一般皂纖維長度為0.1 100 m以上，其他類型稠化劑纖維較短。以上，其他類型稠化劑纖維較短。 潤滑脂的組成潤滑脂的組成 二、潤滑脂的組成二、潤滑脂的組成 潤滑脂由潤滑油、稠化劑、穩(wěn)定劑和添加劑組成，

31、它們的作用、類型潤滑脂由潤滑油、稠化劑、穩(wěn)定劑和添加劑組成，它們的作用、類型 如下：如下： 1潤滑油潤滑油 潤滑油是潤滑脂的主要組成部分，其含量約為潤滑脂的潤滑油是潤滑脂的主要組成部分，其含量約為潤滑脂的8090 (質量分數(shù)質量分數(shù))。潤滑油的性質直接影響潤滑脂的潤滑性能。潤滑油的性質直接影響潤滑脂的潤滑性能。 潤滑油的粘度對潤滑脂的軟硬程度潤滑油的粘度對潤滑脂的軟硬程度(稠度稠度)有較大影響。粘度過太，有較大影響。粘度過太， 稠化劑在潤滑油中擴散慢，使?jié)櫥矶茸冃?，容易析出潤滑油。稠化劑在潤滑油中擴散慢，使?jié)櫥矶茸冃?，容易析出潤滑油?潤滑油的餾分組成過輕，會使?jié)櫥^分容易蒸發(fā)。潤滑

32、油的餾分組成過輕，會使?jié)櫥^分容易蒸發(fā)。 粘度和凝點影響潤滑脂的低溫性能。粘度和凝點影響潤滑脂的低溫性能。 它的粘溫性能對于潤滑脂的高、低溫使用范圍和安定性均有影響。它的粘溫性能對于潤滑脂的高、低溫使用范圍和安定性均有影響。 對潤滑油的主要要求是粘度、熱氧化安定性和蒸發(fā)性能等。對潤滑油的主要要求是粘度、熱氧化安定性和蒸發(fā)性能等。 潤滑脂中所用潤滑油分礦物油和合成油潤滑脂中所用潤滑油分礦物油和合成油2類。類。 潤滑脂的組成潤滑脂的組成 2稠化劑稠化劑 潤滑脂中稠化劑的含量約占潤滑脂中稠化劑的含量約占1030(質量分數(shù)質量分數(shù))。其作用是稠化潤滑油，。其作用是稠化潤滑油， 使其成為潤滑脂。稠化劑

33、本身也具有潤滑和抗壓作用。使其成為潤滑脂。稠化劑本身也具有潤滑和抗壓作用。 潤滑脂的稠化劑有脂肪酸金屬皂類和非皂類稠化劑潤滑脂的稠化劑有脂肪酸金屬皂類和非皂類稠化劑2大類。大類。 工業(yè)用脂肪酸皂類稠化劑有鈉皂、鈣皂、鋰皂、鉛皂、鋇皂等，它們是工業(yè)用脂肪酸皂類稠化劑有鈉皂、鈣皂、鋰皂、鉛皂、鋇皂等，它們是 由動植物油脂與相應的堿由動植物油脂與相應的堿(如氫氧化鈉、氫氧化鈣等如氫氧化鈉、氫氧化鈣等)反應得到的。由這些皂反應得到的。由這些皂 類稠化劑制成的潤滑脂分別稱為鈉基潤滑脂、鈣基潤滑脂等。類稠化劑制成的潤滑脂分別稱為鈉基潤滑脂、鈣基潤滑脂等。 非皂基稠化劑包括烴基稠化劑、有機稠化劑和無機稠化劑

34、非皂基稠化劑包括烴基稠化劑、有機稠化劑和無機稠化劑3類。烴基稠類。烴基稠 化劑主要是石蠟和地蠟，本身熔點很低，由其稠化得到的烴基潤滑脂即常見化劑主要是石蠟和地蠟，本身熔點很低，由其稠化得到的烴基潤滑脂即常見 的凡士林，多用作防護性潤滑脂。有機稠化劑有酞青銅顏料、有機脲，有機的凡士林，多用作防護性潤滑脂。有機稠化劑有酞青銅顏料、有機脲，有機 氟等，多用于制備合成潤滑脂。無機稠化劑常用的有表面改性的膨潤土、硅氟等，多用于制備合成潤滑脂。無機稠化劑常用的有表面改性的膨潤土、硅 膠、石墨、炭黑、云母等，多用于制備高溫潤滑脂。膠、石墨、炭黑、云母等，多用于制備高溫潤滑脂。 稠化劑的種類和含量，對潤滑脂的

35、性質有很大影響。例如，鈉基潤滑脂耐稠化劑的種類和含量，對潤滑脂的性質有很大影響。例如，鈉基潤滑脂耐 熱但不耐水，鈣基潤滑脂耐水而不耐熱，鋰基潤滑脂既耐水又耐熱。由有機熱但不耐水，鈣基潤滑脂耐水而不耐熱，鋰基潤滑脂既耐水又耐熱。由有機 和無機稠化劑制得的潤滑脂具有高的抗熱性和抗輻射性能。一般稠化劑含量和無機稠化劑制得的潤滑脂具有高的抗熱性和抗輻射性能。一般稠化劑含量 多的潤滑脂比較硬，含量少的潤滑脂較軟。多的潤滑脂比較硬，含量少的潤滑脂較軟。 潤滑脂的組成潤滑脂的組成 3穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑 穩(wěn)定劑又稱為膠溶劑，是潤滑脂所特有的，它可以改善潤滑脂的結構性能，穩(wěn)定劑又稱為膠溶劑，是潤滑脂所特有的，它可以改

36、善潤滑脂的結構性能， 所以又稱為結構改善劑。穩(wěn)定劑能和皂類結合，使?jié)櫥蛯χ舅嵩眍惖慕Y所以又稱為結構改善劑。穩(wěn)定劑能和皂類結合，使?jié)櫥蛯χ舅嵩眍惖慕Y 合能力增大，從而起到使?jié)櫥秃椭舅嵩斫Y合穩(wěn)定的作用。常用的穩(wěn)定劑合能力增大，從而起到使?jié)櫥秃椭舅嵩斫Y合穩(wěn)定的作用。常用的穩(wěn)定劑 有水、甘油和低分子有機酸的鹽類。不同脂肪酸皂所用的穩(wěn)定劑不同，例如，有水、甘油和低分子有機酸的鹽類。不同脂肪酸皂所用的穩(wěn)定劑不同，例如， 鈣基潤滑脂的穩(wěn)定劑是水，鈉基潤滑脂的穩(wěn)定劑是甘油。如果潤滑脂失去穩(wěn)鈣基潤滑脂的穩(wěn)定劑是水，鈉基潤滑脂的穩(wěn)定劑是甘油。如果潤滑脂失去穩(wěn) 定劑，就會出現(xiàn)潤滑油和稠化劑分離的現(xiàn)象

37、，如鈉基潤滑脂受熱脫水，結果定劑，就會出現(xiàn)潤滑油和稠化劑分離的現(xiàn)象，如鈉基潤滑脂受熱脫水，結果 引起油皂分離，潤滑脂被破壞。引起油皂分離，潤滑脂被破壞。 穩(wěn)定劑是一些極性化合物，由于其含有穩(wěn)定劑是一些極性化合物，由于其含有OH，NH2，COOH等極性等極性 基團，所以容易吸附在皂分子的極性端之間，使皂分子排列的間隔增大，增基團，所以容易吸附在皂分子的極性端之間，使皂分子排列的間隔增大，增 加了皂分子對潤滑油的吸附能力，從而增大了皂纖維的稠化能力。加了皂分子對潤滑油的吸附能力，從而增大了皂纖維的稠化能力。 4添加劑添加劑 為了改善潤滑脂的某些特性，同燃料和潤滑油一樣，可以采用加入添加劑為了改善潤

38、滑脂的某些特性，同燃料和潤滑油一樣，可以采用加入添加劑 的方法。常用的添加劑有抗氧劑、抗磨劑、防銹劑、拉絲性增強劑等。的方法。常用的添加劑有抗氧劑、抗磨劑、防銹劑、拉絲性增強劑等。 潤滑脂基礎油的性能對比 基礎油粘溫性耐高溫性 低溫 流動性 氧化 安定性 潤滑性抗燃性 抗輻射 性 礦物油一般一般一般一般優(yōu)差一般 超精制礦物油一般良良良良優(yōu)差差 聚烯烴優(yōu)良優(yōu)良優(yōu)差差 酯類優(yōu)良優(yōu)良優(yōu)差差 硅油優(yōu)優(yōu)優(yōu)良優(yōu)差良一般 聚二乙二醇醚差優(yōu)差優(yōu)良一般優(yōu) 聚苯醚差優(yōu)差優(yōu)良一般優(yōu) 氟碳油差優(yōu)差優(yōu)優(yōu)優(yōu)- 全氟醚一般良優(yōu)一般良優(yōu)優(yōu)優(yōu)- 潤滑脂添加劑類型 潤滑脂的添加劑潤滑脂的添加劑 抗氧劑；抗氧劑； 極壓抗磨劑；極壓抗磨劑； 防銹劑和抗腐劑；防銹劑和抗腐劑； 防水劑；防水劑； 結構改善劑（膠溶劑）；結構改善劑（膠溶劑）； 填充劑填充劑 黏附劑。黏附劑。 皂基潤滑脂 單皂基（鈣、鈉、鋰、鋇、鋁等） 混合皂基（鈣-鈉） 復合皂基（復合鈣、復合鋁、復合鋰） 非皂基潤滑脂（無機和有機脂） 無機脂：如醇、胺 有機脂：有機脲、有機氟等 烴類潤滑脂 凡士林 潤滑脂分類 潤滑脂按稠化劑類型分類