培訓(xùn)教程6-潤(rùn)滑油產(chǎn)品

1、摩擦及其成因摩擦及其成因q 摩擦是一個(gè)表面在另一表面上相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所表現(xiàn)出的抵抗作用。q 兩干燥固體表面相對(duì)滑動(dòng)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(diǎn)?；ハ嘟佑|的兩個(gè)固體表面實(shí)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。滑動(dòng)摩擦的成因滑動(dòng)摩擦的成因摩擦力產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的摩擦力W - 兩表面間所受正壓力靜摩擦和動(dòng)摩擦系數(shù)靜摩擦和動(dòng)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(shí)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(dòng)速度。q當(dāng)摩擦力增加大到恰好避免滑動(dòng)時(shí)，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(dòng)時(shí)，摩擦力與載荷的比值被稱為運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力摩擦系數(shù)。q 靜摩擦力幾乎總是大于動(dòng)摩擦力。滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦q 當(dāng)一個(gè)圓柱體或球體在平面上滾動(dòng)時(shí)，其摩擦遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于兩滑動(dòng)表面間的摩擦。q完全無(wú)摩擦的滾動(dòng)是不存在的。因?yàn)椋?- 物體表面上總是有缺陷； - 接觸表面會(huì)彈性變形；表面間會(huì)發(fā)生滑移或滑動(dòng)q 滾動(dòng)摩擦取決于滾動(dòng)體半徑以及表面上的正壓力。因此滾動(dòng)摩擦系數(shù)f 定義為：f =F*R/W 其中：F是阻止運(yùn)動(dòng)的摩擦力 W是兩表面間的正壓力，R 是滾動(dòng)體半徑滾動(dòng)摩擦

3、滾動(dòng)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(rùn)滑劑的流體中。當(dāng)兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)的固體表面間完全被流體膜隔開時(shí)，它是唯一的摩擦源。q流體摩擦是由于運(yùn)動(dòng)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(duì)滑動(dòng)時(shí)所克服的摩擦力被稱為剪切力。q流體摩擦取決于滑動(dòng)速度和接觸面積大小。q流體摩擦大大低于滑動(dòng)或滾動(dòng)摩擦（除非使用非常粘稠的流體） - 軸頸軸承的潤(rùn)滑可把摩擦系數(shù)從0.4-1.2減小到0.1 - 在潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承時(shí)，摩擦系數(shù)可小到0.001什麼是潤(rùn)滑什麼是潤(rùn)滑q潤(rùn)滑- 任何能夠減小兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間摩擦力的過(guò)程。q潤(rùn)滑劑- 任何能減少摩擦的材料。q潤(rùn)

4、滑劑的主要作用是隔開兩運(yùn)動(dòng)表面，使其易于產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。q作為潤(rùn)滑劑的流體通過(guò)以低的流體摩擦代替高的固-固摩擦達(dá)到其目的。被潤(rùn)滑劑分開的平面流體摩擦流體摩擦潤(rùn)滑劑的作用潤(rùn)滑劑的作用表面互相接觸表面被潤(rùn)滑劑隔開潤(rùn)滑機(jī)理潤(rùn)滑機(jī)理q可用一個(gè)簡(jiǎn)單的軸頸軸承的例子來(lái)解釋流體如何隔開固體表面并潤(rùn)滑它們。q當(dāng)軸在軸承中旋轉(zhuǎn)時(shí)，潤(rùn)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(gè)楔。q當(dāng)潤(rùn)滑劑被擠入越來(lái)越窄的楔形空間時(shí)，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(dòng)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(rùn)滑示意圖流體

5、潤(rùn)滑示意圖軸孔潤(rùn)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?rùn)滑楔的形成潤(rùn)滑楔的形成q同樣，油楔可以其它機(jī)理形成。q在滑動(dòng)軸承中，滑動(dòng)面的傾斜或前緣的形成會(huì)促使形成油楔。q在滾動(dòng)軸承中，滾珠或滾柱的旋轉(zhuǎn)會(huì)將潤(rùn)滑劑帶入滾動(dòng)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(dòng)造成的。滾動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承齒輪形成油楔的幾個(gè)例子形成油楔的幾個(gè)例子影響潤(rùn)滑效率的因素影響潤(rùn)滑效率的因素q粘度粘度u如果潤(rùn)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(duì)運(yùn)動(dòng)。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(guò)載情況下，兩固體表面可能會(huì)發(fā)生接觸q滑動(dòng)速度滑動(dòng)速度u滑動(dòng)速度越快，油膜越厚。當(dāng)設(shè)備起動(dòng)或停機(jī)時(shí)，運(yùn)動(dòng)表面有互相接觸的趨勢(shì)。潤(rùn)滑分類潤(rùn)滑分類q軸頸軸承中摩擦力、潤(rùn)滑劑粘度、載荷和滑動(dòng)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(rùn)滑劑粘度，N表示軸速，P 表示軸承上的壓力。q 這個(gè)曲線描述了潤(rùn)滑的一個(gè)基本公式。有時(shí)被稱為Stribeck曲線，或簡(jiǎn)稱為ZN/P曲線。潤(rùn)滑類型潤(rùn)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(dòng)壓膜( (ZN/P ZN/P 曲線曲線) )StribeckStribeck 曲線曲線流體動(dòng)壓潤(rùn)滑流體動(dòng)壓潤(rùn)滑- -厚膜潤(rùn)滑厚膜潤(rùn)滑q ZN/P曲線的區(qū)域A存在于下列條件：高潤(rùn)滑油粘度，和/或低載荷，和/或高轉(zhuǎn)速。q 在這種條件下，潤(rùn)滑薄膜完全被潤(rùn)滑油膜隔開。這被稱為流體動(dòng)壓潤(rùn)滑或厚膜潤(rùn)滑。q 當(dāng)粘度增加、載荷降低和速度增加時(shí)，油膜厚度增加，同時(shí)摩擦系數(shù)相應(yīng)增加。摩擦系數(shù)ZN/P流體動(dòng)壓潤(rùn)滑流體動(dòng)壓潤(rùn)滑- -厚膜潤(rùn)滑厚膜潤(rùn)滑混合潤(rùn)滑混合潤(rùn)滑qZN/P曲線的區(qū)域B存在流體潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑之間。它描述了下述條件：表面被潤(rùn)滑劑薄膜隔開，該膜厚度與表面粗糙度相當(dāng)q在這個(gè)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(rùn)滑或薄膜潤(rùn)滑狀態(tài)。q混合潤(rùn)滑的特點(diǎn)是：相對(duì)較小的速度增加或載荷降低會(huì)顯著減小摩擦系數(shù)。B混合潤(rùn)滑混合潤(rùn)滑ZN/P邊界潤(rùn)滑邊界潤(rùn)滑qZN/P曲線的區(qū)域C存在于下列條件：低潤(rùn)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(shí)際為零，表面間發(fā)生很大范圍的接觸。這些是邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。q在邊界潤(rùn)滑中，載荷作用在接觸表面間的潤(rùn)滑劑薄層上。摩擦系數(shù)幾乎與粘度、載荷和軸速無(wú)關(guān)。q潤(rùn)滑效率取決于潤(rùn)滑劑的化學(xué)特性和潤(rùn)滑劑與表面的化學(xué)反應(yīng)特性。C邊界潤(rùn)滑邊界潤(rùn)滑ZN/P彈性流體潤(rùn)滑彈性流體潤(rùn)滑q 彈性流體潤(rùn)滑是一種特殊類型的流體潤(rùn)滑，產(chǎn)生在滾動(dòng)接觸中的重載表面。

9、例如在滾動(dòng)軸承和齒輪中。q如果表面形狀和運(yùn)動(dòng)類型合適的話，潤(rùn)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(gè)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(dòng)方向平面上的理論壓力分布潤(rùn)滑油膜轉(zhuǎn)動(dòng)方向彈性流體潤(rùn)滑彈性流體潤(rùn)滑國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 制定了制定了 ISO 6743/0 潤(rùn)滑劑、工業(yè)潤(rùn)滑油及有關(guān)潤(rùn)滑劑、工業(yè)潤(rùn)滑油及有關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)品 (L 類類 ) 分類標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)等效采用分類標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)等效采用 ISO 6743/0 標(biāo)準(zhǔn)，制定了國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) GB

10、 7631 。潤(rùn)滑劑和有關(guān)產(chǎn)品。潤(rùn)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(chǎng)合將潤(rùn)滑劑和相應(yīng)產(chǎn)品分為以下各組。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合將潤(rùn)滑劑和相應(yīng)產(chǎn)品分為以下各組。 L-潤(rùn)滑劑、工業(yè)潤(rùn)滑油和有關(guān)產(chǎn)品潤(rùn)滑劑、工業(yè)潤(rùn)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(jī)壓縮機(jī)E-內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)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(dòng)工具風(fēng)動(dòng)工具Q-熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)R-防蝕、保護(hù)防蝕、保護(hù)T-透平油透平油U-熱處理熱處理X-用潤(rùn)滑脂的場(chǎng)合用潤(rùn)滑脂的場(chǎng)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(yùn)動(dòng)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(gè)粘度號(hào)。 適用于全損耗系統(tǒng)潤(rùn)滑油、 軸承油、導(dǎo)軌油、液壓油、汽輪 機(jī)油、汽缸油、工業(yè)齒輪油等工 業(yè)潤(rùn)滑油。 不適用于內(nèi)燃機(jī)油和車輛齒 輪油。內(nèi)燃機(jī)油內(nèi)燃機(jī)油汽油機(jī)油汽油機(jī)油柴油機(jī)油柴油機(jī)油船用內(nèi)燃機(jī)油船用內(nèi)燃機(jī)油氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)油氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)油醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)油醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)油絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)油絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)油汽車用汽油機(jī)油汽車用汽油機(jī)油 二沖程汽油機(jī)油二沖程汽油機(jī)油航空發(fā)動(dòng)機(jī)油航空

12、發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)油船用筒狀活塞發(fā)動(dòng)機(jī)油汽車、拖拉機(jī)和固定式柴油機(jī)汽車、拖拉機(jī)和固定式柴油機(jī)二沖程柴油機(jī)油二沖程柴油機(jī)油鐵路內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)油鐵路內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)油API汽油機(jī)油等級(jí)分類汽油機(jī)油等級(jí)分類（GB11121-2006）SAESAE粘度級(jí)粘度級(jí)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(diǎn)點(diǎn)/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(chǔ)存安定性儲(chǔ)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(dòng)變速箱，不需要摩擦改進(jìn)劑和極壓劑某些手動(dòng)變速箱，不需要摩擦改進(jìn)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(dòng)變速箱、中等負(fù)荷螺旋傘齒輪手動(dòng)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(dòng)變速箱螺旋傘齒輪后橋，低負(fù)荷雙曲線齒輪，手動(dòng)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(guó)石油學(xué)會(huì)齒輪油使用規(guī)格美國(guó)石油學(xué)會(huì)齒輪油使用規(guī)格使用規(guī)格使用規(guī)格我國(guó)車輛齒輪油我國(guó)車輛齒輪油相當(dāng)?shù)南喈?dāng)?shù)腁PIAPI分類號(hào)分類號(hào)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(guó)車輛齒輪油的分類與我國(guó)車輛齒輪油的分類與API性能分類對(duì)應(yīng)關(guān)系性能分類對(duì)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(jí)粘度等級(jí)粘度為粘度為150Pa.s的最高的最高溫度溫度運(yùn)動(dòng)粘度（運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)壽命延長(zhǎng)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(dòng)效率提高傳動(dòng)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?dòng)性適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫牡蜏亓鲃?dòng)性 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(yùn)動(dòng)機(jī)體的摩擦表面冷卻運(yùn)動(dòng)機(jī)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(guó)已標(biāo)準(zhǔn)化的往復(fù)式空氣壓縮機(jī)油品種有目前我國(guó)已標(biāo)準(zhǔn)化的往復(fù)式空氣壓縮機(jī)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(jí)均分，粘度等級(jí)均分32、46、68、100、150五個(gè)牌號(hào)。五個(gè)牌號(hào)。o回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)油已標(biāo)準(zhǔn)化的有回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)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