潤(rùn)滑油基礎(chǔ)知識(shí)

1、 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)知識(shí)2007.911 潤(rùn)滑油的組成2 潤(rùn)滑油的作用3 潤(rùn)滑油的分類(lèi) 4 潤(rùn)滑油主要質(zhì)量指標(biāo)及意義2 所謂潤(rùn)滑，就是在發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各種摩擦副的接觸面之間加入潤(rùn)滑劑，從而使兩摩擦面之間形成潤(rùn)滑膜，將原來(lái)直接接觸的干摩擦面分隔開(kāi)來(lái)，變干摩擦為潤(rùn)滑劑分子間的摩擦，達(dá)到減小摩擦，降低磨損，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備使用壽命的目的。3潤(rùn)滑劑的分類(lèi)（1）固體潤(rùn)滑劑，主要有石墨及二硫化鉬等；（2）氣體潤(rùn)滑劑，有空氣及油霧等；（3）半固體潤(rùn)滑劑，主要是指潤(rùn)滑脂；（4）液體潤(rùn)滑劑，即潤(rùn)滑油。4 液體潤(rùn)滑劑用量最大(占全部潤(rùn)滑材料的85) 、品種最多，包括礦物油、合成油、動(dòng)植物油和水基液體等。 有較寬的粘度范圍，對(duì)

2、不同的負(fù)荷、速度和溫度條件下工作的運(yùn)動(dòng)部件提供了較寬的選擇余地。 可提供低的、穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，低的可壓縮性，能有效地從摩擦表面帶走熱量，而且多數(shù)是價(jià)廉產(chǎn)品。5 液體潤(rùn)滑劑的缺點(diǎn)：需要相當(dāng)體積的設(shè)備和足夠的動(dòng)力，維持相應(yīng)壓力的裝置以及安全保護(hù)設(shè)施，易泄漏等。61 潤(rùn)滑油的組成 由基礎(chǔ)油和添加劑組成 基礎(chǔ)油包括： 石油基基礎(chǔ)油（礦物油基礎(chǔ)油，占絕大多數(shù)） 合成油（合成基礎(chǔ)油） 動(dòng)植物油7 基礎(chǔ)油具備了潤(rùn)滑油的基本特征和某些使用性能，但僅僅依靠提高潤(rùn)滑油的加工技術(shù)，并不能生產(chǎn)出各種性能都符合使用要求的潤(rùn)滑油。8 添加劑主要是用來(lái)彌補(bǔ)基礎(chǔ)油不足之功能，是改善潤(rùn)滑油（脂）性能的最經(jīng)濟(jì)而有效的重要手段。

3、添加劑的作用： 改變潤(rùn)滑油的物理性能，如粘度，凝點(diǎn)等 增加或增強(qiáng)潤(rùn)滑油的化學(xué)性質(zhì)，如抗氧抗腐性等9清凈分散劑抗氧抗腐劑極壓抗磨劑油性劑和摩擦改進(jìn)劑抗氧劑和金屬減活劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑防銹劑降凝劑抗泡劑抗乳化劑其它添加劑潤(rùn)滑油添加劑 10 潤(rùn)滑油添加劑的使用，不僅滿足了各種新型機(jī)械和發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，而且延長(zhǎng)了潤(rùn)滑油的使用壽命，使?jié)櫥偷男枨罅吭谑彤a(chǎn)品中的比重減少。 11 根據(jù)潤(rùn)滑油要求的質(zhì)量和性能，對(duì)添加劑精心選擇，仔細(xì)平衡，進(jìn)行合理調(diào)配，是保證潤(rùn)滑油質(zhì)量的關(guān)鍵。12 由石油基基礎(chǔ)油和添加劑組成的潤(rùn)滑油稱為礦物油型潤(rùn)滑油 由烴系、非烴系合成油和添加劑組成的潤(rùn)滑油稱為合成潤(rùn)滑油13合成潤(rùn)滑劑 定義：指

4、由化學(xué)合成的方法而制得的潤(rùn)滑劑； 特點(diǎn)：可滿足一般礦物油或天然油脂所不能滿足的使用要求 高溫，1000 寬溫，航天器所處自然環(huán)境溫度 特殊需要，如抗燃 環(huán)保，高生物降解率 客戶感受，長(zhǎng)使用周期 節(jié)能，低摩擦系數(shù)的合成油 適應(yīng)新材料，如與R134a相容的冷凍機(jī)油14合成潤(rùn)滑劑廣泛應(yīng)用的原因（1）機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，對(duì)潤(rùn)滑材料提出了日益苛刻的要求，而這些要求往往已經(jīng)超過(guò)了礦物油潤(rùn)滑劑的性能極限。 合成潤(rùn)滑劑的選擇寬，能適應(yīng)各種現(xiàn)代機(jī)械日益苛刻的設(shè)計(jì)要求；使用合成潤(rùn)滑劑通?？裳娱L(zhǎng)換油期810倍，可節(jié)能17%，綜合經(jīng)濟(jì)效益好。15（2）通過(guò)選用不同的合成潤(rùn)滑油脂往往給安全和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面帶來(lái)許多好處生物

5、降解率礦油40%，酯類(lèi)油90%使用壽命長(zhǎng)，廢液少，危害、處理難度下降（3）善用資源，可持續(xù)發(fā)展石油短缺，50100年不可再生減少用量，減少物耗，減少能耗使用合成潤(rùn)滑劑，促進(jìn)資源壽命相對(duì)延長(zhǎng)16合成潤(rùn)滑劑的應(yīng)用汽車(chē)曲軸箱油二沖程油傳動(dòng)液制動(dòng)液工業(yè)設(shè)備燃?xì)廨啓C(jī)油齒輪、軸承潤(rùn)滑油壓縮機(jī)油、冷凍機(jī)油液壓油和抗燃液熱傳導(dǎo)液和電氣用油金屬加工液潤(rùn)滑脂航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)油活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)油液壓油潤(rùn)滑脂17 作為潤(rùn)滑劑，以潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件為主，協(xié)助改善設(shè)備工作為輔（如密封、冷卻等） 作為工作液體，是設(shè)備工作部件的構(gòu)成部分，而以潤(rùn)滑為輔（如液壓油、熱傳導(dǎo)油、變壓器油等）2 潤(rùn)滑油的作用18潤(rùn)滑油的作用 減少摩擦 降低磨損

6、冷卻 防腐防銹絕緣力的傳遞 減振 清洗 密封 其它（減振等）19 3 潤(rùn)滑油的分類(lèi) 石油產(chǎn)品及潤(rùn)滑劑的總分類(lèi) GB/T 4981987 20 潤(rùn)滑劑和有關(guān)產(chǎn)品（L類(lèi)）的分類(lèi) GB/T 7631.11987 21 潤(rùn)滑油是石油產(chǎn)品中非常重要的一大類(lèi)，雖然其數(shù)量只占石油燃料消耗量的23，但由于其應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，所以其品種牌號(hào)是石油產(chǎn)品中最多的一大類(lèi)產(chǎn)品。22 潤(rùn)滑油主要質(zhì)量指標(biāo)及含義 （以L-HM 46抗磨液壓油為例）23（1） 粘度 表征液體受外力作用移動(dòng)時(shí)，液體分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的量值。 潤(rùn)滑油常用運(yùn)動(dòng)粘度表示，單位為mm2/s。（1）反映流動(dòng)性能（2）反映潤(rùn)滑特性（流體潤(rùn)滑條件下）（3）劃

7、分油品牌號(hào)（4）判斷油品變質(zhì)的依據(jù)24運(yùn)動(dòng)粘度的測(cè)定 在某一恒定溫度下，測(cè)定一定體積的液體在重力作用下流過(guò)一個(gè)標(biāo)定好的玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)的時(shí)間。 tC t 25工業(yè)液體潤(rùn)滑劑 ISO粘度分類(lèi) GB/T 3141-1994 按油品的40運(yùn)動(dòng)粘度分為2、3、5、7、10、15、22、32、46、68、100、150、220、320、460、680、1000、1500、2200、3200共20個(gè)等級(jí)（牌號(hào)）。 每個(gè)等級(jí)潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)粘度范圍為中間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)粘度的10，如46（號(hào)）潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)粘度范圍為464.6，即41.450.6 mm2/s26（2） 粘度指數(shù) 表示油品粘度隨溫度變化這個(gè)特性的一個(gè)約定量值

8、，是評(píng)價(jià)潤(rùn)滑油質(zhì)量好壞的主要標(biāo)志之一。 粘度指數(shù)高，表示油品的粘度隨溫度的變化小，油品質(zhì)量好。在油品使用時(shí)，希望粘度隨溫度變化越小越好。 工作和環(huán)境溫度變化大、要求粘度較穩(wěn)定的場(chǎng)合，應(yīng)選擇粘度指數(shù)高的潤(rùn)滑油。27（3） 開(kāi)口閃點(diǎn) 在規(guī)定條件下加熱到潤(rùn)滑油的蒸氣與空氣的混合氣接觸火焰發(fā)生閃火時(shí)的最低溫度。 安全性能指標(biāo)。 閃點(diǎn)高，表明油品著火危險(xiǎn)性小。 一般認(rèn)為，閃點(diǎn)比使用溫度高2030，即可安全使用。 28閃點(diǎn)（克利夫蘭開(kāi)口杯法）的測(cè)定29（4） 傾點(diǎn) 在規(guī)定試驗(yàn)條件下油品能夠流動(dòng)的最低溫度 低溫流動(dòng)性 ，傾點(diǎn)低，表明油品低溫性能好 油品使用溫度比傾點(diǎn)高510 環(huán)境溫度低的場(chǎng)合應(yīng)特別注意30（

9、5） 銅片腐蝕 石油產(chǎn)品對(duì)銅的腐蝕性程度 銅片腐蝕試驗(yàn)結(jié)果分為1、2、3、4級(jí)。級(jí)數(shù)越小，表明油品對(duì)銅的腐蝕性越小 通用要求，大多數(shù)潤(rùn)滑油都要求不大于1級(jí) 31（6）水分離性（抗乳化性） 表示潤(rùn)滑油與水相互分離的能力，是評(píng)價(jià)循環(huán)潤(rùn)滑油的一項(xiàng)重要指標(biāo)?？谷榛囼?yàn)結(jié)果越?。〞r(shí)間越短），表明潤(rùn)滑油與水分離的速度越快。 潮濕或易混入水的場(chǎng)合應(yīng)特別注意。32抗乳化性（水分離性）的測(cè)定 40mL試樣和40mL蒸餾水，在恒定溫度下攪拌5min，記錄乳化液分離所需時(shí)間 （油層-水層-乳化層）33（7） 泡沫特性和空氣釋放值 泡沫特性：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，潤(rùn)滑油生成泡沫的傾向和生成泡沫的穩(wěn)定性能。表示潤(rùn)滑油的抗

10、泡性 。 空氣釋放值：在規(guī)定溫度下，油品中攜帶空氣減少到規(guī)定數(shù)量時(shí)所需的時(shí)間。 數(shù)值越小越好 34 潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中，要經(jīng)受劇烈的攪動(dòng)，如果密封不嚴(yán)，就會(huì)使空氣儲(chǔ)存在油品中，形成氣泡。較大的氣泡能迅速上升到油品表面，而較小的氣泡則上升速度較慢，這種小氣泡稱為霧沫空氣。 較大的氣泡表現(xiàn)為油品的泡沫性，用油品的發(fā)泡趨勢(shì)和泡沫穩(wěn)定性測(cè)定；較小的氣泡表現(xiàn)為油品的空氣釋放性。35 抗泡性差的油品，在使用中易產(chǎn)生氣泡，致使油品的流動(dòng)性變壞，冷卻效果下降、形成不完全潤(rùn)滑、甚至因氣阻而引起供油中斷，以及油箱溢流等現(xiàn)象，還會(huì)加速油品氧化變質(zhì)。 36 如果液壓油和汽輪機(jī)油的抗泡沫性差，空氣釋放值大，致使循環(huán)系統(tǒng)

11、壓力降低，并使能量傳遞不穩(wěn)定，失去動(dòng)力傳遞的可靠性。 氣蝕、氣穴 影響液壓傳遞的精確性和靈敏性（不可壓縮性） 37泡沫特性的測(cè)定（1）190mL試樣在恒定溫度下通入5min空氣 泡沫體積 （泡沫傾向）（2）靜止10min 泡沫體積 （泡沫穩(wěn)定性）38（8） 氧化安定性 潤(rùn)滑油抵抗空氣中氧的氧化作用而保持其性質(zhì)不變的能力，是決定潤(rùn)滑油使用期限的重要因素 。39 抗氧化安定性除了與油品的化學(xué)組成有關(guān)外，還與工作條件如外界的溫度、空氣壓力、金屬和其它物質(zhì)的催化作用有關(guān)，其中溫度的影響最大。 工作和環(huán)境溫度高，要求使用壽命長(zhǎng)的場(chǎng)合，應(yīng)特別注意。 潤(rùn)滑油的發(fā)展趨勢(shì)之一是長(zhǎng)壽命，甚至要求與機(jī)具同壽命。40

12、 氧化安定性評(píng)定方法很多，根據(jù)潤(rùn)滑油的使用情況規(guī)定氧化條件。部分方法試驗(yàn)結(jié)果越長(zhǎng)，表明油品的抗氧化性能越好。 旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)是測(cè)定油品潛在抗氧能力的一種方法，常用來(lái)預(yù)測(cè)油品在使用中的氧化壽命。旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)結(jié)果越長(zhǎng)，表明油品的抗氧化性能越好。41（9） 防銹性 潤(rùn)滑油在同水混合時(shí)對(duì)鐵部件的防銹能力 液相銹蝕試驗(yàn)（蒸餾水、合成海水），要求無(wú)銹 對(duì)與水分或濕氣接觸的場(chǎng)合至關(guān)重要42液相銹蝕試驗(yàn) 300mL試樣和300mL 蒸餾水或人工海水，插入鋼棒， 60，24h后觀察鋼棒銹蝕情況 無(wú)銹 輕銹 中銹 重銹43（10）極壓抗磨性 邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下的潤(rùn)滑性能，是衡量潤(rùn)滑油在苛刻工況條件下防止或減輕運(yùn)動(dòng)副磨損

13、的潤(rùn)滑能力指標(biāo)。44 根據(jù)潤(rùn)滑狀態(tài)，可分為流體潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑兩種。 （1）流體潤(rùn)滑：在摩擦面間有一層具有一定厚度的潤(rùn)滑油膜，把摩擦表面完全隔開(kāi)的潤(rùn)滑狀態(tài)。具有摩擦阻力小的特點(diǎn)，可以有效地降低磨損，延長(zhǎng)機(jī)具的使用壽命，是潤(rùn)滑中最理想的狀態(tài)。 45 潤(rùn)滑油的粘度越大、摩擦面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度越快、摩擦面上負(fù)荷越小，就越易形成一定厚度的油膜，也越易形成流體潤(rùn)滑，同時(shí)內(nèi)摩擦力越大，摩擦損失也越大。46 在流體潤(rùn)滑狀態(tài)時(shí)，潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑性能由潤(rùn)滑油的粘度決定，即潤(rùn)滑性能隨粘度的增加而變好。 粘度大的潤(rùn)滑油，在其它條件相同的情況下形成的油膜較厚，不易發(fā)生金屬表面的直接接觸，因此在高速、低負(fù)荷的機(jī)械上一般選用粘度

14、較低的潤(rùn)滑油，而在低速、高負(fù)荷的機(jī)械上則選用較高粘度的潤(rùn)滑油。47 （2）邊界潤(rùn)滑：當(dāng)摩擦副上的負(fù)荷很高、運(yùn)動(dòng)速度很慢、運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度經(jīng)常改變、或油溫很高時(shí)，都會(huì)使摩擦面上的油膜越來(lái)越薄。當(dāng)油膜厚度只有10-6mm左右時(shí)，這種狀態(tài)下的潤(rùn)滑就叫邊界潤(rùn)滑。 48 在邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下，摩擦阻力要比流體潤(rùn)滑大得多，出現(xiàn)能控制住的有限磨損 。 此時(shí)潤(rùn)滑性能主要取決于摩擦表面的性質(zhì)，以及潤(rùn)滑油中油性、極壓、抗磨添加劑對(duì)金屬摩擦表面形成的邊界膜的結(jié)構(gòu)形式，幾乎與潤(rùn)滑油的粘度無(wú)關(guān)。49 幾乎所有摩擦副在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)都存在邊界潤(rùn)滑的狀態(tài)。 邊界摩擦的摩擦系數(shù)比干摩擦系數(shù)低，能有效降低磨損，提高承載能力。50極壓

15、抗磨性一般包括： 油性：潤(rùn)滑油在金屬表面的吸附能力。工作過(guò)程中，潤(rùn)滑油中的極性分子（油性劑）在金屬表面形成一層邊界吸附油膜。吸附能力愈強(qiáng)，油性愈好。 對(duì)于低速重載或潤(rùn)滑不充分的場(chǎng)合，油性具有特別重要的意義。 51 極壓性：在邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下，處于高溫、高壓下的摩擦表面與潤(rùn)滑油中的某些添加劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一種低溶點(diǎn)、低剪切強(qiáng)度的反應(yīng)膜，使表面變得平滑而且具有防止粘著和擦傷的性能。 在重載、高速、高溫條件下，極壓性可改善邊界潤(rùn)滑性能。極壓性對(duì)高負(fù)荷條件下工作的齒輪、滾動(dòng)軸承等有重要意義。52 抗磨性：油品通過(guò)保持在運(yùn)動(dòng)部件表面間的油膜，防止金屬相對(duì)直接接觸而磨損的能力。 53 （四球機(jī)）磨斑直徑

16、表示在固定負(fù)荷下加有潤(rùn)滑油的試驗(yàn)件，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后的磨損情況。磨斑直徑越大，磨損就越嚴(yán)重。54 （四球機(jī)）最大無(wú)卡咬負(fù)荷PB：試驗(yàn)條件下不發(fā)生卡咬的最大負(fù)荷。表示潤(rùn)滑油膜強(qiáng)度，即在此負(fù)荷下摩擦表面間能保持較完整的油膜，超過(guò)此負(fù)荷后，油膜破裂，摩擦表面的磨損迅速增大。55 （四球機(jī)）燒結(jié)負(fù)荷PD：試驗(yàn)條件下試驗(yàn)件摩擦發(fā)熱而產(chǎn)生燒結(jié)，自動(dòng)停機(jī)的最小負(fù)荷。56LAN全損耗系統(tǒng)用油GB 4431989 粘度等級(jí)：5、7、10、15、22、32、46、68、100、150 質(zhì)量指標(biāo)包括：運(yùn)動(dòng)粘度（40）、開(kāi)口閃點(diǎn)、傾點(diǎn)、水溶性酸或堿、機(jī)械雜質(zhì)、水分、銅片腐蝕，色度 不適用于循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)57LHL液壓油GB 11118.1-1994 粘度等級(jí)：15、22、32、46、68、100 質(zhì)量指標(biāo)包括：運(yùn)動(dòng)粘度（40）、粘度指數(shù)、開(kāi)口閃點(diǎn)、傾點(diǎn)、銅片腐蝕、液相銹蝕（蒸餾水）、氧化安定性、抗乳化性、泡沫特性、空氣釋放值、橡膠密封適應(yīng)性指數(shù)、機(jī)械雜質(zhì)、水分、色度等58LHM抗磨液壓油（一等品）GB 11118.1-1994 粘度等級(jí)：15、22、32、46、68、100、15