润滑的基本知识

-1-润滑第一节、润滑的基本知识一、润滑的作用润滑的作用有以下几个：（1）减少摩擦和磨损。由于相对运动两表面之间加入润滑剂，可以尽量减少甚至不接触。（2）设备加入润滑剂后，可以起到冷却的作用。（3）设备加入润滑剂后，可以起到防止锈蚀的作用。（4）设备加入润滑剂后，可以起到冲洗污垢的作用。二、对润滑材料的要求（1）润滑材料要有较低的摩擦系数。（2）润滑材料要有良好的吸附能力和渗入能力，以便渗入摩擦副微小的间隙内，并牢固的粘附在摩擦表面上。（3）润滑材料要有一定得内聚力（即粘度），以便抵抗压力，不得被挤出而形成油膜。（4）润滑材料要有较高纯度和抗氧化性能。（5）润滑材料要有密封洗涤的作用、较好的导热能力与较大的热容量。三、润滑的分类润滑按摩本质分为四类：（1）液体摩擦润滑。两摩擦面被润滑剂隔开，比接触。（2）半液体摩擦润滑。两摩擦面部分突出高峰有接触。（3）半干摩擦润滑。两摩擦面的部分凹谷有润滑剂。（4）干摩擦润滑。两摩擦面间基本没有润滑剂。设备润滑的目的就是保摩擦副达到半液体摩擦润滑，并力争达到液体摩擦润滑的要求。四、润滑方式的分类1、按对摩擦副供油的性质分，润滑方式有：（1）无压润滑与有压润滑。无压润滑石靠自重供油，有压润滑时靠压力供油。（2）间隙润滑与连续润滑。间隙润滑与连续润滑的区别在于供油是否连续。（3）流出润滑与循环润滑。流出润滑与循环润滑的区别在于供油是否回复循环。（4）单独润滑与集中润滑。单独润滑与集中润滑区别在于每个润滑点是否独立供油。2、按润滑装置分，润滑的方式有（1）油杯式润滑。油杯式润滑又分为旋盖式、压注式、油芯式、针阀式润滑等。油杯式润滑适用于相对速度不大、摩擦产生的热量不多、精度要求不太高的机械，如起重、矿山、建筑等机械。（2）压力润滑。压力润滑适用于高速、大型、长期、连续运转的机械，特别是摩擦部位发热高的机械，一般已封闭式循环系统来实现。压力视润滑部件的工作条件、性质，要求在100~300kPa，也低于50kPa或更高一些的。循环系统-2-包括油池、油泵、管路及控制元件（阀门）、过滤与冷却装置等部分。第二节、常用的润滑材料常用的润滑材料包括润滑油、润滑脂及固体润滑材料，按GB/T7631.1---1987的规定，均用代号L标示。一、润滑油润滑油为液态润滑剂，是从矿物原油中在350℃以上馏分得润滑油原料，在减压蒸馏精致得馏分润滑油。（一）润滑油的代号及其意义润滑油的代号的书写形式为：类别一品种数字。类别即石油产品的分类，润滑材料类用L。品种，即分组，分别用A、C、D、E、F、G、T、Z表示其应用场合，代表全损耗系统、齿轮、压缩机、内燃机、导轨、汽轮机、蒸汽汽缸等。数字代表粘度等级，数值相当于40℃时的中间点运动粘度值（mm2/s），按GB3141—1994的规定，有2、3、5、7、10、15、22、32、46、68、100、150、220、320、460、680、1000、1500、2200及3200共20个等级。（二）质量指标1、粘度粘度又通常分为动力粘度、运动粘度及相对粘度（及条件粘度）。粘度是各种润滑油分类的、分级、质量评定与选用几代用的重要指标。（1）动力粘度。动力粘度是液体在一定切应力下流动时，那摩擦力的量度。量的符号为，法定计量单位符号为Pa·s或mPa·s。过去常用的非法定计量单位符号为P（泊）或cP（厘泊）。两者的换算关系为1Pa·s=103mPa·s=10P=103cP（2）运动粘度。运动粘度时液体在重力作用下流动时，内摩擦力的量度，亦即是动力粘度与其密度之比。量的符号为v，法定计量单位符号为m2/s。过去常用的非法常用的计量单位为St(斯)或cat(厘斯)。两者的换算关系为1mm2/s=10mm2/s=104St=106cSt（3）相对粘度。相对粘度是指采样不同的特定粘度计在所测得的以条件单位表示的粘度，有恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度3种表示方法。以前我国和欧洲各国常用的是恩氏粘度。其测定原理是样品在等温度t下，从恩氏粘度计流出200mL油品所需要的时间，与同量蒸馏水在20℃流出时间的比值，以0Et表示。按油的规格标准，温度t有40℃、50～、100℃等，表示为0E400E500E100等。除粘度指标为，还有粘温性能，粘温性能是指润滑油粘度随温度变化的程度。变化程度小表示粘温性能好；反之，则年粘温性能差。粘温性能一般用粘度指数、粘度系数及粘度比来表示。在润滑部位工作温度变化较大的条件下，要求在高、低温时都能保持良好的润滑，就应选用粘温性能好的润滑油。2、倾点润滑油在规定的试验条件下，将盛试验油的试管倾斜45°角，经过1min,试验油尚未流动的最高温度称为凝点，在新标准中称为倾点。它决定润滑油在低温条件下工作的适应性。润滑油工作的最低温度应高于其倾点5～10℃。另外，如果机械停机时，机械可能与室温一致，若室温低于倾点，应先加温再启动机械。3、闪点-3-闪点时润滑油在高温环境下蒸发速度的指标。它反映油料在高温下的安全性，因此是润滑油储运与使用的重要指标之一。若不考虑粘度，则最高工作温度应比闪点低20℃～30℃。4、其他指标其他指标包括氧化性、氧化安定性、腐蚀性残炭、灰分、机械杂质和水分等，均是润滑油的重要质量指标。不同的机械设备有不同的具体要求，当相应指标过一定数值时，就说明油的质量不符合要求，应予更换。（三）润滑油的添加剂为了改善润滑油的性能和质量，以适应各种不同的工作条件，在油中掺入少量的化学物质，可以显著的改善其物理、化学性能，如降凝、抗泡沫、增粘度、抗氧化、极压抗磨、防锈、抗腐蚀等。这些掺入料统称为添加剂，越战润滑油的0.01℃～5℅。目前添加剂的水平已成为衡量一个国家润滑油质量的重要指标。添加剂品种很多，常用的主要有积压抗磨、油性、粘度、降凝、抗泡沫、抗氧化、防锈等。（四）常用润滑油及其特性1、全损耗系统用油全损耗系统用油旧标准中称为机油或械油，主要用于对润滑油无特殊要求的全损耗润滑系统，一般不适用于循环润滑系统。按GB/T7631.13—1955的规定，依其使用场合分为L—AB、L-AN、L-AY三个系列。在工业设备中广泛应用的是L-AN，其粘度等级从L-AN5到L-AN50共10种。40℃时运动粘度从4.41～165mm2/s，倾点不高于80～180℃。2、汽轮机油汽轮机油是用深度精制的基础油加相应的添加剂而制成的。汽轮机油具有良好的防锈性和抗氧化安定性，常用来润滑蒸汽轮机、燃气轮机和汽轮机控制系统。按GB/T7631.10-1992的规定，汽轮机油依其特性和使用场合可分为L-TSA、L-TSC、L-TSE、T-TGA、L-TGB、L-TGC、L-TGD、L-TGE、L-TCD十类。其中应用最多的是L-TSA汽轮机油。按GB11120-1989的规定，L-TSA依其40℃运动粘度中心值分为30号、46号、68号及100号4个牌号。3、齿轮油齿轮油时用精致矿物油加入抗氧化、积压抗磨等多种添加剂制成的。齿轮具有良好的抗氧与抗压性能，常用来润滑各种机械的齿轮传动装置。齿轮油分为车辆齿轮油和工业轮油两大类。工业齿轮主要用于工业设备齿轮的润滑，应用范围广，品种多，按GB/T7631.7-1995中规定共有11个品种。其中L-CKB、L-CKC、L-CKD、L-CKE、L-CKS、l-CKT、L-CKG七种用于闭式齿轮传动；L-CKH、L-CKJ、L-CKL、L-CKL、L-CKM四种用于开式齿轮转动。每种均有GB/T3141-1994规定的20个粘度等级，但最常用的是46号、68号、100号、150号、220号、320号、460号和680号。二、润滑脂润滑脂俗称黄油或干油，是介于液体与固体之间的膏状润滑材料，由基础油和稠化剂按一定比例稠化而成，实际上是稠化了润滑油。与润滑油相比，润滑脂具有粘附性好、不流失、不低落、抗压性好、密封防尘好、抗腐蚀性好等特点。润滑脂适用于下列机械的润滑：一是转速高、离心力大，若用润滑油无法保证可靠润滑的机械。二是低转速、重负荷和高温工作时，润滑油难以保持足够油膜厚度的机械。-4-三是在低温下工作且温度变化大或不需要大量排热的机械。四是在多水、潮湿、多灰尘或经常接触溶剂和其他腐蚀性介质的机械。五是长期不更换润滑剂和不易给油的机械。由于润滑脂无法循环流动，难过滤，不起清洁作用，冷却作用也较差，摩擦阻力较大，消耗功率较多，因此，应使用润滑油的部位就不应随意改用润滑脂。（一）润滑脂的标准、代号润滑脂代号有1990年的新标准：GB/T7631.8-1990，也有20世纪80年代以前的旧标准。目前商品仍多以旧标准供应。1、新标准润滑脂代号按照GB/T7631.8-1990的规定，润滑脂代号的书写形式为：类别-组别与性能数字其中类别与润滑油同类，用字母L表示；组别与性能有5个字母组成，字母1时x，指润滑的组别，字母2～5分别表示最低工作温度、最高工作温度、工作场合水污染情况、极压性等；数字表示稠度等级，俗称牌号，按锥入度大小分为9个稠度等级，见表13-1。2、旧标准润滑脂代号旧标准润滑脂代号有GB491-1987、GB492-1988、GB7324-1987及ZBE36001～3-1998等，期代号的书写形式为：组别与稠化剂-数字：其中表13-1润滑脂稠度等级牌号稠度号000000123456锥入度/0.1mm445～475400～430355～385310～340265～295220～250175～205130～16085～115组别用字母Z，表示润滑脂；稠化即用1～2个字母表示；数字表示牌号，一锥入度的大小来划分，见表13-2.表13-2润滑脂稠度等级牌号稠度号0123456789锥入度/0.1mm355～385310～340265～295220～250175～205130～16085～11560～8035～5510～30例如：ZFG-3表示锥入度为220～250（1/10mm）的复合钙基脂，滴点不应低于220℃。由于目前市场上供应新旧标准仍都在使用，选用时应注意两者在稠度等级（牌号）中锥入度范围的一些区别，应该说相同的稠度等级（牌号），其锥入度是一致的。（二）润滑脂的组成润滑脂是由基础油、稠化剂和添加剂组成的。1、基础油基础油时润滑中含量最多的成分，占70℅～90℅，是起润滑作用的主要物质，一般多以润滑油作为基础油。其选用原则如下：-5-（1）在低温、轻负荷、高转速轴承上使用的润滑脂，选用粘度和倾点较低而粘温性能较好的润滑油。（2）在高温、重负荷、低转速条件下使用的润滑脂，选用粘度和闪点高、安全性能好的润滑油。（3）在中等温度、负荷和转速条件下使用的润滑脂，应选用中等粘度的润滑油。为了兼顾高低温性能和其它要求，也有用合成烃油硅油、脂类油等合成油做基础油的2、稠化剂润滑脂中指稠化剂含量占10℅～30℅，分为金属皂、固体烃、有机和无机稠化剂四类，其中以金属皂基稠化剂使用最广。金属皂基稠化剂多为C12～C18的脂肪酸的钙皂、钠皂、锂皂、吕皂和铅皂等。不同金属皂稠化的润滑脂具有不同的性能，可适应不同的工作环境。固体烃稠化主要是地蜡、石蜡和石油脂；无极稠化膨润土和硅胶等；有机稠化剂则有芳基脲、阴丹士林蓝，酞青铜等。3、稳定剂稳定剂时用来改善润滑脂的胶体结构、起稳定油、皂结构的作用，常用的稳定剂有水、甘油、醇、胺、有机酸等。4、添加剂添加剂有类似与润滑油的添加剂，也有抗氧化、极压抗磨、防锈、防腐蚀等添加剂。此外，有时还加入二硫，石墨等固体添加剂，以提高其性能。（三）润滑脂的质量指标润滑脂的质量指标主要有滴点和锥入度。1、滴点润滑脂开始熔化滴下的温度称为滴点。它表示润滑脂的耐热或抗温的能力，实际使用时，要求滴点比工作温度高20～30℃滴点的高低主要起取决于稠化剂的数量与种类，稠化剂含量越大滴点愈高；烃基脂的滴点约在40～70℃，钙基脂的滴点约在75～100℃，钠基脂的滴点约在140～160℃，锂基脂的滴点约在140～160℃，锂基脂的滴点约在170～180℃.2、锥入度锥入度是表示润滑脂软硬程度的指标，单位为0.1mm。锥入度大，表示稠度小，适用于高速；反之，