潤(rùn)滑及潤(rùn)滑理論1課件

摩擦學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)—潤(rùn)滑及潤(rùn)滑理論2020/12/21國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)將成為潤(rùn)滑油戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)火索“國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施后將有可能成為潤(rùn)滑油戰(zhàn)場(chǎng)的導(dǎo)火索，雖然距離實(shí)施還有一段時(shí)間，但這場(chǎng)戰(zhàn)役已經(jīng)提前打響?！睎|風(fēng)潤(rùn)滑油董事長(zhǎng)。

環(huán)保部發(fā)布公告稱，自2013年7月1日起，所有生產(chǎn)、進(jìn)口、銷(xiāo)售和注冊(cè)登記的車(chē)用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)，都必須符合國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。受去年P(guān)M2.5事件的影響，北京市環(huán)保局宣布北京市將在全國(guó)率先實(shí)施國(guó)IV機(jī)動(dòng)車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)間表確定在今年下半年。

潤(rùn)滑的重要性！2020/12/22精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見(jiàn)爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥(niǎo)說(shuō)早早早……”4國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)將成為潤(rùn)滑油戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)火索隨著國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)日程表的推進(jìn)，所帶來(lái)的震蕩不僅僅體現(xiàn)在汽車(chē)生產(chǎn)和制造行業(yè)，同時(shí)也讓汽車(chē)維修、養(yǎng)護(hù)等行業(yè)面臨巨大沖擊。面對(duì)更高的標(biāo)準(zhǔn)和更嚴(yán)格的要求，中國(guó)汽車(chē)后市場(chǎng)也在加快優(yōu)勝劣汰的腳步，各類(lèi)產(chǎn)品面臨著升級(jí)換代的處境。根據(jù)最新報(bào)告顯示，未來(lái)幾年全球潤(rùn)滑油需求將以年均2.6%的速度增長(zhǎng)，到2015年全球潤(rùn)滑油需求將達(dá)到4170萬(wàn)噸/年。其中亞太地區(qū)將從1353萬(wàn)噸增加至1650萬(wàn)噸，年均增速為4%。東風(fēng)潤(rùn)滑油的掌門(mén)人梁冰表示：“目前我國(guó)的汽車(chē)保有量已經(jīng)突破1億輛，樂(lè)觀的估計(jì)，到2015年，國(guó)內(nèi)汽車(chē)后市場(chǎng)的規(guī)模將超過(guò)美國(guó)，成為全球汽車(chē)售后第一大國(guó)，所以潤(rùn)滑油市場(chǎng)是一塊‘黃金蛋糕’?！?/p>

潤(rùn)滑的經(jīng)濟(jì)價(jià)值！2020/12/25

國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)將成為潤(rùn)滑油戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)火索未知是最大的恐懼。潤(rùn)滑油行業(yè)將面臨國(guó)際油價(jià)未知的挑戰(zhàn)。國(guó)際能源市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)是潤(rùn)滑油行業(yè)的晴雨表，據(jù)某位長(zhǎng)期研究國(guó)際經(jīng)濟(jì)的權(quán)威觀察家分析，業(yè)內(nèi)對(duì)今年的國(guó)際油價(jià)看法不一，考慮到地緣政治因素的一方認(rèn)為中東地區(qū)局勢(shì)非常不穩(wěn)定，一旦發(fā)生沖突供應(yīng)渠道中斷，國(guó)際油價(jià)的大幅度上升會(huì)挑戰(zhàn)各行各業(yè)的忍耐力。而另一方認(rèn)為歐洲經(jīng)濟(jì)的疲軟將帶來(lái)需求量的降低，預(yù)言油價(jià)將會(huì)下跌。機(jī)遇是留給有準(zhǔn)備的人。自環(huán)保部公布國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間表后，具有前瞻性眼光的企業(yè)也在加快研發(fā)符合新標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品?！皷|風(fēng)潤(rùn)滑油正在全力研發(fā)符合國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，范圍涵蓋了汽油機(jī)、柴油機(jī)以及工程機(jī)械等特殊要求的潤(rùn)滑產(chǎn)品。整裝待發(fā)，準(zhǔn)備充分；順勢(shì)而行，早做準(zhǔn)備。東風(fēng)潤(rùn)滑油的這種敏銳的嗅覺(jué)將在未來(lái)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)上占據(jù)有利立足點(diǎn)?！备?jìng)爭(zhēng)白熱化、政策標(biāo)準(zhǔn)的提升、經(jīng)濟(jì)全球化等各方面因素都對(duì)潤(rùn)滑油行業(yè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，但是毫無(wú)疑問(wèn)，絕不會(huì)有人輕易放棄這塊“黃金蛋糕”。由此潤(rùn)滑油市場(chǎng)戰(zhàn)幕已經(jīng)拉開(kāi)。抓住機(jī)遇，競(jìng)爭(zhēng)中生存！2020/12/26潤(rùn)滑的原理是給滑動(dòng)的負(fù)荷提供一個(gè)減摩的油膜。

潤(rùn)滑的定義：

將一種具有潤(rùn)滑性能的物質(zhì)加入到摩擦副表面之間，以達(dá)到抗磨減摩的作用。為什么需要潤(rùn)滑？第一節(jié)概述—潤(rùn)滑的作用降低摩擦，減少磨損降溫冷卻：采用液體潤(rùn)滑劑循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)，可以將摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量帶走，降低機(jī)械發(fā)熱。防止腐蝕沖洗作用：隨著潤(rùn)滑劑的流動(dòng)，可將摩擦表面上污染物、磨屑等沖洗帶走。密封作用：防止冷凝水、灰塵及其他雜質(zhì)的侵入。減振作用：將沖擊、振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，起阻尼、減振或緩沖作用2020/12/27一、潤(rùn)滑體系研究現(xiàn)狀對(duì)于潤(rùn)滑的系統(tǒng)研究約在19世紀(jì)末逐漸展開(kāi)。

1883年塔瓦（Tower）發(fā)現(xiàn)了軸承中的流體動(dòng)壓現(xiàn)象。彼得洛夫（Петров）研究了同心圓柱體的摩擦及潤(rùn)滑。雷諾（Reynold）應(yīng)用了數(shù)學(xué)和流體力學(xué)的原理對(duì)流體動(dòng)壓現(xiàn)象進(jìn)行了分析，發(fā)表了著名的雷諾方程，為流體動(dòng)力潤(rùn)滑奠定了基礎(chǔ)。后來(lái)一些科學(xué)家，在求解雷諾方程，以及將雷諾方程應(yīng)用于工程實(shí)際中作出了貢獻(xiàn)，并解決了很多雷諾方程假設(shè)以外的問(wèn)題。20世紀(jì)中葉，格魯賓（Грубин）提出了著名的彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑的計(jì)算公式。道松（Dowson）鄭緒云（Cheng）溫詩(shī)鑄等的進(jìn)一步發(fā)展，使彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論日趨成熟。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，流體潤(rùn)滑中的紊流、慣性、熱效應(yīng)以及非牛頓流體潤(rùn)滑等問(wèn)題也展開(kāi)了研究。自從1886年O.Reynolds在B.Tower的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，建立潤(rùn)滑理論以來(lái)，流體潤(rùn)滑理論經(jīng)歷了流體潤(rùn)滑（1886）、彈性流體潤(rùn)滑（1949）、薄膜潤(rùn)滑（1988）與分子潤(rùn)滑（1991）的發(fā)展階段。2020/12/28二、潤(rùn)滑的分類(lèi)按潤(rùn)滑劑的物質(zhì)形態(tài)分液體潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑固體潤(rùn)滑氣體潤(rùn)滑按摩擦面間的潤(rùn)滑形態(tài)分

流體動(dòng)力潤(rùn)滑流體靜力潤(rùn)滑彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑固體潤(rùn)滑邊界潤(rùn)滑流體潤(rùn)滑2020/12/29三、潤(rùn)滑狀態(tài)的轉(zhuǎn)化斯特里貝克(Stribeck)曲線：德國(guó)學(xué)者斯特里貝克(Stribeck)對(duì)滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承的摩擦進(jìn)行了試驗(yàn)，研究運(yùn)動(dòng)速度、法向載荷和潤(rùn)滑劑的粘度等參數(shù)與摩擦系數(shù)之間的關(guān)系，并將它們間的關(guān)系繪制成一條曲線，稱為斯特里貝克曲線。邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，平均潤(rùn)滑膜厚h與表面的復(fù)合粗糙度的比值λ趨于0(小于0.4～1)，典型膜厚在1-50nm時(shí)，摩擦表面微凸體接觸增多，潤(rùn)滑劑的粘度對(duì)降低摩擦所起作用很小，幾乎完全不起作用，載荷幾乎全部通過(guò)微凸體以及邊界潤(rùn)滑膜承擔(dān)。**由斯特里貝克曲線可知，潤(rùn)滑類(lèi)型隨著轉(zhuǎn)速、裁荷和潤(rùn)滑劑粘度的變化而變化，潤(rùn)滑狀態(tài)可以從一種潤(rùn)滑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種潤(rùn)滑狀態(tài)。h—間隙，N—壓力；—復(fù)合粗糙度2020/12/210混合潤(rùn)滑狀態(tài)，平均潤(rùn)滑膜厚h與摩擦副表面的復(fù)合粗糙度的比值λ約為3，典型膜厚在1μm以下，此時(shí)摩擦表面的一部分被流體潤(rùn)滑膜隔開(kāi)，承受部分載荷，也會(huì)發(fā)生部分表面微凸體的接觸，以及有邊界潤(rùn)滑膜承受部分載荷。流體潤(rùn)滑狀態(tài)，包括流體動(dòng)壓潤(rùn)滑、流體靜壓潤(rùn)滑和彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑。平均潤(rùn)滑膜厚h與摩擦副表面的復(fù)合粗糙度的比值λ大于3。流體動(dòng)壓和靜壓潤(rùn)滑狀態(tài)下，典型膜厚約在1-100μm，對(duì)于彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑，典型膜厚約為0.1-1μm。此時(shí)摩擦副的表面被連續(xù)流體膜隔開(kāi)，因此用流體力學(xué)來(lái)處理這類(lèi)潤(rùn)滑問(wèn)題，摩擦阻力完全決定于流體的內(nèi)摩擦(粘度)。在這個(gè)區(qū)域中工作的摩擦副表面沒(méi)有直接接觸，沒(méi)有機(jī)械磨損(磨粒、粘著磨損)產(chǎn)生，但可以產(chǎn)生表面疲勞磨損、氣蝕磨損和流體浸蝕。2020/12/211四、流體潤(rùn)滑定義：

在適當(dāng)條件下，摩擦副的摩擦表面由一層具有一定厚度的粘性流體完全分開(kāi)，由流體的壓力來(lái)平衡外載荷，流體層中的分子大部分不受金屬表面離子、電子場(chǎng)的作用而可以自由地移動(dòng)。這種狀態(tài)稱為流體潤(rùn)滑。流體潤(rùn)滑的摩擦性質(zhì)完全取決于流體的粘性，而與兩個(gè)摩擦表面的材料無(wú)關(guān)。流體潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)：摩擦阻力低，摩擦系數(shù)低（0.001～0.008），磨損降低。流體潤(rùn)滑的分類(lèi)：流體靜壓潤(rùn)滑、流體動(dòng)壓潤(rùn)滑和彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑。流體靜壓潤(rùn)滑：流體靜壓潤(rùn)滑又稱外供壓潤(rùn)滑，是用外部的供油裝置，將具有一定壓力的潤(rùn)滑劑輸送到支承中去，在支承油腔內(nèi)形成具有足夠壓力的潤(rùn)滑油膜，將所支撐的軸或滑動(dòng)導(dǎo)軌面等運(yùn)動(dòng)件浮起，承受外力作用。因此運(yùn)動(dòng)件在從靜止?fàn)顟B(tài)直至在很大的速度范圍內(nèi)都能承受外力作用，這是流體靜力潤(rùn)滑的主要特點(diǎn)。2020/12/212流體動(dòng)壓潤(rùn)滑：在兩個(gè)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表面上，借助于摩擦表面的幾何形狀和相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生具有一定壓力的粘性流體膜，將兩摩擦表面完全隔開(kāi)，由流體膜產(chǎn)生的壓力來(lái)平衡外載荷。彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑：相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的彈性變形與流體動(dòng)壓作用都對(duì)潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能起著重要作用的一種潤(rùn)滑狀態(tài)。流體靜壓潤(rùn)滑是從外部供給具有一定壓力的流體來(lái)平衡外載荷。流體動(dòng)壓潤(rùn)滑是由摩擦表面幾何形狀和相對(duì)運(yùn)動(dòng)，借助粘性流體的動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力，用此潤(rùn)滑膜的動(dòng)壓來(lái)平衡外載荷，彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論是研究在點(diǎn)、線接觸條件下，兩彈性物體間的流體動(dòng)力潤(rùn)滑膜的力學(xué)性質(zhì)。在流體潤(rùn)滑理論中，流體（潤(rùn)滑油）的粘度是評(píng)價(jià)潤(rùn)滑油性質(zhì)的重要指標(biāo)。

流體的粘性是流體內(nèi)部對(duì)抗相對(duì)運(yùn)動(dòng)或變形的一種物理性質(zhì)，也就是流體分子彼此流過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦阻力。粘性的大小以粘度表示。流體粘度2020/12/213粘度是潤(rùn)滑油的主要技術(shù)指標(biāo)。絕大多數(shù)潤(rùn)滑油的牌號(hào)，是根據(jù)其粘度確定的，粘度是各種機(jī)械設(shè)備選油的主要依據(jù)。粘度的度量方法，分為絕對(duì)粘度和相對(duì)粘度兩大類(lèi)。絕對(duì)粘度分為動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度兩種；相對(duì)粘度有恩氏粘度、賽氏粘度和雷氏粘度等幾種表示方法。１、流體粘度的主要分類(lèi)牛頓最先提出粘性流體的流動(dòng)模型，他認(rèn)為流體的流動(dòng)是許多極薄的流體層之間的相對(duì)滑動(dòng)，如圖所示。在厚度為h的流體表面上有一塊面積為A的平板，在力F的作用下以速度v運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，由于流體的粘滯性，在相互滑動(dòng)的各層之間將產(chǎn)生切應(yīng)力即流體的內(nèi)摩擦力，由它們將運(yùn)動(dòng)傳遞到各相鄰的流體層，使各層流速u(mài)按直線分布。①動(dòng)力粘度ηvFXYhuy牛頓提出了粘滯切應(yīng)力與切應(yīng)變率成正比的假設(shè)，稱為牛頓粘性定律，即：τ＝ηγ；其中，τ為切應(yīng)力，即單位面積上的摩擦力，即τ=F/A;γ為切應(yīng)變率，等于流動(dòng)速度沿流體厚度方向的變化梯度，即γ=du/dh；比例常數(shù)η定義為流體的動(dòng)力粘度。所以，A2020/12/2141m1m1mF=1NV=1m/s動(dòng)力粘度的物理意義：在流體中取兩個(gè)面積各為1m2，相距1m的單元流體，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為1m/s的時(shí)，所產(chǎn)生的阻力，稱為該液體的動(dòng)力粘度，以η表示。當(dāng)阻力為1N(牛頓)時(shí)，動(dòng)力粘度為1Pa·s(帕斯卡·秒)。工程中常采用Ｐ(泊)或cP(厘泊)為單位。1Pa·s＝1N·s/m2＝10P=103cP**凡是服從牛頓粘性定律的流體統(tǒng)稱為牛頓流體，而不符合牛頓定律的流體為非牛頓流體。實(shí)踐證明:在一般工況條件下的大多數(shù)潤(rùn)滑油特別是礦物油均屬于牛頓流體性質(zhì)。②運(yùn)動(dòng)粘度ν將同一溫度下流體的動(dòng)力粘度和該液體的密度之比定義為運(yùn)動(dòng)粘度ν。式中ρ為流體密度，單位g/cm3；ν為運(yùn)動(dòng)粘度，單位m2/s，工程上常用厘斯(cSt)作為單位，1cSt=10mm2/s通常潤(rùn)滑油的密度ρ=0.7-1.2g/cm3，而礦物油密度的典型值為0.85g/cm3,因此運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的近似換算式可采用：η=0.85ν2020/12/2152、影響潤(rùn)滑油粘度的主要因素（1）溫度潤(rùn)滑油的粘度隨著溫度的升高而降低，隨著溫度的降低而增大，這就是潤(rùn)滑油的粘溫特性。

要求潤(rùn)滑油的粘溫特性要好，即油品粘度隨工作溫度的變化越小越好。

例如：發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的粘溫特性不好，低溫時(shí)，粘度過(guò)大，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難；啟動(dòng)后潤(rùn)滑油不易流到摩擦面上，會(huì)造成機(jī)械零件的磨損。溫度過(guò)高，粘度變小，不易在摩擦而上形成適當(dāng)?shù)挠湍?，失去?rùn)滑作用，使機(jī)械零件的摩擦面產(chǎn)生擦傷和膠合等故障。評(píng)價(jià)各種潤(rùn)滑油的粘溫特性，普遍采用粘度指數(shù)(Ⅵ)來(lái)表示。粘度指數(shù)高的潤(rùn)滑油表示它的粘度隨溫度的變化小，因而粘溫性能好。**流體的粘度值必須對(duì)應(yīng)測(cè)試的溫度。（2）壓力

當(dāng)液體或氣體所受的壓力增加時(shí)，分子之間的距離減小而分子間的引力增大，因而粘度增加。通常,當(dāng)?shù)V物油所受壓力超過(guò)0.02GPa時(shí),粘度隨壓力的變化就十分顯著。2020/12/2163、粘度的測(cè)量測(cè)量粘度采用粘度計(jì)。按照它們的工作原理可以歸納為3類(lèi)，即旋轉(zhuǎn)式、落體式和毛細(xì)管式粘度計(jì)。(1)旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)的兩個(gè)元件之間充滿待測(cè)液體,其中一個(gè)固定而另一個(gè)旋轉(zhuǎn)。通過(guò)測(cè)定相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，用液體受剪切的阻力矩來(lái)計(jì)算液體的動(dòng)力粘度。它的主要形式有轉(zhuǎn)筒粘度計(jì)(圖(a))和錐板粘度計(jì)(圖(b))，前者由兩個(gè)同心圓筒組成，后者由一平面和一圓錐面組成。這些粘度計(jì)能在不同的速度下旋轉(zhuǎn)，可以測(cè)量不同切應(yīng)變率時(shí)的粘度，特別適用于非牛頓流體的測(cè)量。(2)落體式粘度計(jì)最常用的落體式粘度計(jì)是用一個(gè)鋼球在充滿待測(cè)流體的管子中下落的速度來(lái)測(cè)定粘度。落體式粘度計(jì)的另一形式是落筒粘度計(jì)，它由兩個(gè)立式同心圓筒組成，兩圓筒之間灌滿待測(cè)流體，外筒固定，內(nèi)筒下落。落筒粘度計(jì)主要用以測(cè)量高粘度的流體。2020/12/217(3)毛細(xì)管式粘度計(jì)

毛細(xì)管式粘度計(jì)是以一定容積的液體，依靠壓力差或者自身的質(zhì)量，流過(guò)一根標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管所需的時(shí)間來(lái)測(cè)定液體的粘度。如圖所示，已知毛細(xì)管式粘度計(jì)的常數(shù)c,在某溫度下測(cè)量一定流量的液體流出毛細(xì)管的時(shí)間t(即圖中A、B間橢球所含的流體的液面從A降至B所需的時(shí)間)，就可求出該液體此時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為：ν=ct；若測(cè)得該液體的密度ρ，其動(dòng)力粘度則為：η=ρν2020/12/218一、動(dòng)壓潤(rùn)滑的形成原理和條件FFF設(shè)計(jì)：潘存云F

平行板。板B靜止，板A以速度v向左運(yùn)動(dòng)，板間充滿潤(rùn)滑油，無(wú)載荷時(shí)，液體各層的速度呈三角形分布，進(jìn)油量與出油量相等，板A不會(huì)下沉。但若板A有載荷時(shí)，油向兩邊擠出，板A逐漸下沉，直到與B板接觸。兩平形板之間不能形成壓力油膜！v第二節(jié)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑流體動(dòng)壓潤(rùn)滑是指借助于兩個(gè)摩擦表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)壓油膜，靠油膜的壓力將兩摩擦表面完全隔開(kāi)，實(shí)現(xiàn)流體潤(rùn)滑。AB2020/12/219

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vvh1aah2cc如兩板不平行板。板間間隙呈沿運(yùn)動(dòng)方向由大到小呈收斂楔形分布，且板A有載荷。當(dāng)板A運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端速度若程虛線分布，則必然進(jìn)油多而出油少。由于液體實(shí)際上是不可壓縮的，必將在板內(nèi)擠壓而形成壓力，迫使進(jìn)油端的速度往內(nèi)凹，而出油端的速度往外鼓。進(jìn)油端間隙大而速度曲線內(nèi)凹，出油端間隙小而速度曲線外凸，進(jìn)出油量相等，同時(shí)間隙內(nèi)形成的壓力與外載荷平衡，板A不會(huì)下沉。這說(shuō)明了在間隙內(nèi)形成了壓力油膜。這種因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜稱為動(dòng)壓油膜。各截面的速度圖不一樣，從凹三角形過(guò)渡到凸三角形，中間必有一個(gè)位置呈三角形分布。vvh0bbF油壓分布曲線動(dòng)壓油膜----因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜。2020/12/220流體動(dòng)力潤(rùn)滑原理2形成動(dòng)壓油膜的條件：1）兩摩擦表面之間必須能形成收斂的楔形間隙；3）兩表面之間必須有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。2）兩表面之間必須連續(xù)充滿具有一定粘度的液體；二、雷諾潤(rùn)滑方程假設(shè)條件：1.Z向無(wú)限長(zhǎng)，潤(rùn)滑油在Z向沒(méi)有流動(dòng)；2.壓力p不隨y值的大小而變化；3.潤(rùn)滑油粘度η不隨壓力而變化；4.潤(rùn)滑油處于層流狀態(tài)。BAxzy2020/12/221流體動(dòng)力潤(rùn)滑原理3式中：為油壓最大處的油膜厚度；、分別為油膜中某截面處的（坐標(biāo)為x）油壓和油膜厚度。上式即為一維雷諾潤(rùn)滑方程。利用雷諾方程也可解釋形成動(dòng)壓油膜的條件。從動(dòng)壓油膜中取出一個(gè)微元體，對(duì)其進(jìn)行受力分析，經(jīng)推導(dǎo)可得表示油膜壓力在x方向的變化率與油膜厚度

h

之間關(guān)系的方程：2020/12/222雷諾方程應(yīng)用雷諾方程在實(shí)際摩擦件中的應(yīng)用2020/12/2232020/12/2242020/12/2252020/12/226第三節(jié)彈性流體動(dòng)壓（力）潤(rùn)滑

彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑是研究在相互滾動(dòng)或滾動(dòng)伴有滑動(dòng)的兩個(gè)彈性物體之間的流體動(dòng)力潤(rùn)滑問(wèn)題。大部分的機(jī)械運(yùn)動(dòng)副，載荷是通過(guò)較大的支承面來(lái)傳遞的。如滑軌、滑動(dòng)軸承等。其單位面積受的壓力比較小，通常為1～100×105Pa。另一些運(yùn)動(dòng)副是通過(guò)名義上的線接觸或點(diǎn)接觸來(lái)傳遞載荷的，如齒輪、滾動(dòng)軸承等。因接觸面積很小，平均單位面積壓力很大，接觸處的壓力可達(dá)109Pa以上。在這種苛刻條件下，用古典潤(rùn)滑理論計(jì)算的油膜厚度與實(shí)際情況不符。與古典理論不一致的原因是：⑴高的壓力使油的粘度增大；已不是雷諾方程中假定的“粘度在間隙中保持不變”。⑵重載使彈性體發(fā)生顯著的局部變形，也不是雷諾方程假定的“兩個(gè)固體表面是剛性的”。由于上述兩個(gè)效應(yīng)，劇烈地改變了油膜的幾何形狀，而油膜形狀又反過(guò)來(lái)影響接觸區(qū)的壓力分布。

因此，解決彈流潤(rùn)滑問(wèn)題必須同時(shí)滿足流體潤(rùn)滑方程和固體彈性方程。凡表面彈性變形量與最小油膜厚度處在同一量級(jí)的潤(rùn)滑問(wèn)題，都屬于彈流問(wèn)題。2020/12/227彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論，是研究相互滾動(dòng)或滾動(dòng)伴有滑動(dòng)的條件下，兩彈性物體間流體動(dòng)壓潤(rùn)滑膜的力學(xué)性質(zhì)。與普通流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論的區(qū)別在于：高接觸應(yīng)力；接觸物體不假定其為剛體，而是彈性體。依靠潤(rùn)滑劑的粘附作用，兩圓柱體相互滾動(dòng)時(shí)將潤(rùn)滑劑帶入間隙。由于接觸壓力較高使接觸面發(fā)生局部變形，接觸面積增大，并形成了一個(gè)平行縫隙，在出油口處的接觸面邊緣出現(xiàn)了使間隙變小的突出部分，稱為縮頸現(xiàn)象，此處形成了最小油膜厚度，出現(xiàn)了第二個(gè)峰值壓力。彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑的機(jī)理：潘存云教授研制潘存云教授研制V2V1V1V2FV1V2F赫茲接觸區(qū)hminh0第二個(gè)峰值壓力V1V2FF干摩擦接觸赫茲接觸區(qū)2020/12/228舉例：一彈性圓柱體與一剛性平面接觸，如右圖所示。圓柱體在整個(gè)赫茲（Hertz）壓力區(qū)中壓平，如圖（a）。當(dāng)圓柱體在平面上滾動(dòng)時(shí)（其間有潤(rùn)滑油存在），兩表面各自帶著吸附在其上的潤(rùn)滑油互相接近，并使油充滿表面間的空隙。這時(shí)將產(chǎn)生流體動(dòng)壓力。圖（b）為（a）的局部放大圖。2020/12/229運(yùn)用彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論，可建立起彈性體表面幾何形狀、尺寸、材料性能、潤(rùn)滑流體粘度、表面速度、載荷與油膜厚度、壓力分布、摩擦力和溫升等參數(shù)間的定量關(guān)系。在實(shí)際中最關(guān)心的是油膜厚度。兩種不同接觸情況：線接觸下的油膜厚度與油膜壓力點(diǎn)接觸下的擠壓油膜形狀1.線接觸；2.點(diǎn)接觸2020/12/2302020/12/2312020/12/232彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑的特點(diǎn):

A.表面的彈性變形B.黏度的大幅度增加BALLOUTERRACE流體壓力曲線典型的彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑齒輪滾動(dòng)軸承(滾珠和滾柱)凸輪及其從動(dòng)部件活塞環(huán)/缸套2020/12/233節(jié)流器節(jié)流器D~工作原理：依靠供油裝置，將高壓油壓入軸承間隙中，強(qiáng)制形成油膜。特點(diǎn)：靜壓軸承在任何工況下都能勝任工作。d0d0常用節(jié)流器關(guān)鍵器件：節(jié)流器節(jié)流器作用：根據(jù)外載荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)各油腔內(nèi)的壓力。油臺(tái)起密封作用第四節(jié)流體靜壓潤(rùn)滑1.靜壓軸承2020/12/2342.空氣軸承空氣也是一種流體潤(rùn)滑劑，其粘度只有L-AN7潤(rùn)滑油的1/4000，摩擦力小到可忽略不計(jì)，因此可用于數(shù)十萬(wàn)轉(zhuǎn)的超高速軸承。空氣軸承的工作原理與液體潤(rùn)滑軸承本質(zhì)上是一樣。分靜壓和動(dòng)壓兩種。氣膜厚度——20μm制造精度↑嚴(yán)格過(guò)濾優(yōu)點(diǎn)：(1)不隨溫度變化，可用于高溫或低溫；(2)沒(méi)有油污染的危險(xiǎn)；(3)回轉(zhuǎn)精度高，運(yùn)行噪音低。缺點(diǎn)：承載能力不大，密封困難。2020/12/235第五節(jié)邊界潤(rùn)滑（

Boundarylubrication）油膜厚度<1λ當(dāng)摩擦表面完全被粘性液體（或氣體）分隔開(kāi)時(shí)稱為流體潤(rùn)滑，其摩擦系數(shù)與潤(rùn)滑劑的粘度有關(guān)。如果保持流體潤(rùn)滑狀態(tài)，摩擦表面（金屬）間不會(huì)互相接觸，也就不會(huì)產(chǎn)生磨損。事實(shí)上失效總是會(huì)發(fā)生的。也就是說(shuō)一般情況下很難長(zhǎng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)流體潤(rùn)滑狀態(tài)。除了流體潤(rùn)滑之外的狀態(tài)都可以認(rèn)為是邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。膜厚比：平均潤(rùn)滑膜厚h與表面的復(fù)合粗糙度的比值

邊界潤(rùn)滑的特點(diǎn)是與潤(rùn)滑劑的物理性質(zhì)沒(méi)有直接聯(lián)系，而與固體界面的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。一般意義上的“干摩擦”，固體表面常因暴露在大氣中而被氧化，覆蓋其上的氧化膜也有一定的潤(rùn)滑作用，實(shí)質(zhì)上就是邊界潤(rùn)滑條件下的摩擦。因此，邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦系數(shù)，只取決于摩擦表面的性質(zhì)和邊界膜的結(jié)構(gòu)形式，而與潤(rùn)滑劑的粘度無(wú)關(guān)。邊界膜包括：

物理吸附膜：與表面的附著強(qiáng)度取決于吸附熱。與表面間的結(jié)合力為范德華力。

化學(xué)吸附膜：介質(zhì)與表面間有電子交換，與表面間為化學(xué)鍵結(jié)合。

化學(xué)反應(yīng)膜：介質(zhì)與表面發(fā)生原子交換。2020/12/2361、邊界潤(rùn)滑的特征斯特里貝克（Stribeck）圖表示了邊界潤(rùn)滑與流體潤(rùn)滑的區(qū)別。摩擦系數(shù)潤(rùn)滑劑粘度×滑動(dòng)速度載荷斯特里貝克圖曲線的右側(cè)部分，摩擦系數(shù)是其橫坐標(biāo)（潤(rùn)滑劑粘度×滑動(dòng)速度／載荷）這個(gè)變量的函數(shù)。而將速度減小，載荷加大，按右面曲線的函數(shù)，應(yīng)該畫(huà)出如虛線所示指向坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。實(shí)際情況是摩擦系數(shù)增大，且與橫坐標(biāo)的變量無(wú)關(guān)，基本上是定值。這種現(xiàn)象的發(fā)生，首先是因?yàn)榘l(fā)生了固體表面間的接觸，然后摩擦面的一部分進(jìn)入邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。于是曲線的左側(cè)基本成為完全的邊界潤(rùn)滑。2、邊界潤(rùn)滑理論邊界潤(rùn)滑還沒(méi)有完整的理論體系。但是已經(jīng)有一些學(xué)者從實(shí)驗(yàn)得出了一些理論?，F(xiàn)分別介紹于后：2020/12/237潤(rùn)滑劑分子量潤(rùn)滑劑分子量與摩擦系數(shù)的關(guān)系球面／平面,球面半徑1.8～14.7㎝,載荷約0.2～0.6N范圍內(nèi)到摩擦系數(shù)不變摩擦系數(shù)玻璃鋼鉍（1）哈代（Hardy）的邊界潤(rùn)滑理論及其試驗(yàn)

哈代的實(shí)驗(yàn)是以直鏈狀的石蠟、脂肪酸和酒精作為潤(rùn)滑劑，測(cè)量玻璃球、鋼球和鉍球與各自的這些平面相摩擦。結(jié)果是：玻璃、鋼、鉍的摩擦系數(shù)均隨潤(rùn)滑劑分子量的增大而減??；玻璃、鋼、鉍各自的摩擦系數(shù)，不管在什么潤(rùn)滑劑的情況下都是依次遞減的。即玻璃的摩擦系數(shù)>鋼的>鉍的。如圖所示。哈代根據(jù)以上結(jié)果提出了以下的邊界潤(rùn)滑機(jī)理：

首先認(rèn)為，固體面上的摩擦取決于作用在界面上固體表面間的分子引力，即粘著。其次，他認(rèn)為存在著肉眼看不到的薄膜，這種固體表面間的薄潤(rùn)滑膜，受固體引力的影響沿一個(gè)方向整齊排列。如下圖所示。在受到切向應(yīng)力時(shí)出現(xiàn)整齊定向排列的膜與膜之間的滑移。哈代的模型由于有這種膜的存在，作用在固體面上的分子間引力被削弱，使摩擦減小。這就是邊界潤(rùn)滑作用。潤(rùn)滑劑分子越大，減小摩擦的作用也明顯，即摩擦力隨潤(rùn)滑劑分子的增大而減小。同時(shí)，采用同樣的潤(rùn)滑劑時(shí)，原來(lái)分子間引力大的，摩擦系數(shù)也還是大的。

這就是最早的邊界潤(rùn)滑理論。2020/12/238（2）波登（Bowden）的邊界潤(rùn)滑理論及其實(shí)驗(yàn)

波登和泰伯（Tabor）把哈代的想法與真實(shí)接觸的概念聯(lián)系起來(lái)研究邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦。在載荷作用下有潤(rùn)滑的金屬表面相互接觸，就會(huì)有足夠的面積發(fā)生塑性變形以承受載荷。由于這些變形，使?jié)櫥け粖A在金屬中間，以致承受很大的壓力，在壓力最大的地方，潤(rùn)滑膜局部破裂而出現(xiàn)金屬粘著。波登的邊界潤(rùn)滑模型αArAr波登的邊界潤(rùn)滑觀點(diǎn)是邊界潤(rùn)滑膜有兩個(gè)性質(zhì)：1.在高壓下承受大剪切力的真實(shí)接觸區(qū)內(nèi)仍有邊界膜覆蓋；2.膜本身的剪切阻力很小。因此他認(rèn)為，受剪切力作用時(shí)，既有邊界潤(rùn)滑膜存在，也有固體間直接接觸的地方——即產(chǎn)生在兩相非均勻的界面上，而不像哈代說(shuō)的產(chǎn)生在均勻的界面上。這樣，產(chǎn)生滑移時(shí)，需要分開(kāi)的真實(shí)接觸總面積Ar中包括兩部分（見(jiàn)上圖）：①αAr，為固體直接接觸部分；②（1-α）Ar為其間有邊界潤(rùn)滑膜存在的面積。真實(shí)接觸面積Ar＝N/σb式中：N為法向載荷；σb為材料發(fā)生塑性流動(dòng)時(shí)所需的壓力,即屈服極限。根據(jù)波登的粘著摩擦理論，摩擦力F是剪切這種真實(shí)接觸面積所需要的力。設(shè)接觸區(qū)金屬的剪切強(qiáng)度為τ，潤(rùn)滑膜的剪切強(qiáng)度為τf，則摩擦力：

F=αArτ+（1-α）ArτfF=Ar｛ατ+（1-α）τf｝從此式可以看出，如α小，即金屬接觸區(qū)??；如果τf小，即邊界膜的剪切強(qiáng)度低，則摩擦力就小。邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下α是很小的。所以：F≈τfAr2020/12/239（3）金斯伯里（Kingsbury）的潤(rùn)滑理論波登的邊界潤(rùn)滑理論是建立在靜態(tài)概念上的。他沒(méi)有考慮分子的運(yùn)動(dòng)。而金斯伯里把“動(dòng)”的要素引入邊界潤(rùn)滑問(wèn)題中。他提出的滑動(dòng)模型如圖所示。物體Q在平面S上移動(dòng)，小圓圈為潤(rùn)滑劑分子。緊貼在表面S上的6個(gè)圓圈是被吸附在表面上的分子。被吸附的分子不是一直占據(jù)在它們的位置上，而是在某個(gè)時(shí)間停留在該位置上。停留的時(shí)間t取決于吸附能E，即吸附分子與固體表面相互作用力的大小。金斯伯里的邊界潤(rùn)滑模型金斯伯里定義α為膜的破裂率：

式中：Ns為總的吸附點(diǎn)數(shù)N為實(shí)際吸附點(diǎn)數(shù)他認(rèn)為：如果Q慢慢地移動(dòng)，被吸附分子有充分的時(shí)間逃脫,即N=0,則α≈1。即基本上沒(méi)有吸附膜，Q與S直接接觸。而如果Q以很快的速度運(yùn)動(dòng)，則被吸附的分子根本來(lái)不及逃脫而被壓在Q下面,被拉入到滑動(dòng)面，則N＝Ns，這時(shí)的α≈0。即吸附膜的作用明顯。2020/12/240（4）愛(ài)倫（Allen）概念二量體極性基甲基雙極子作用有規(guī)則的流體膜模型愛(ài)倫（Allen）概念——邊界膜可以是具有一定厚度的有規(guī)則的流體膜（5）反應(yīng)膜的邊界潤(rùn)滑在固體表面上形成的化學(xué)反應(yīng)膜或化學(xué)吸附膜也有潤(rùn)滑效應(yīng)。（4）?？怂梗‵uks）的實(shí)驗(yàn)波登提出化學(xué)吸附膜的單分子層起著邊界潤(rùn)滑作用。而實(shí)際上邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下的膜往往比單分子膜要厚，而且是與流體膜性質(zhì)不同的“中間”膜。對(duì)于這種膜的研究，?？怂拱褍擅秷A鋼板放在潤(rùn)滑油中，在各種條件下測(cè)量其間的電容，求得兩個(gè)面間的油膜厚度。試驗(yàn)結(jié)果如右下圖所示。54321020406080100油膜厚度

時(shí)間，s殘余油膜厚度施加壓力：環(huán)己烷0.02MPa，其它0.41MPa4321

051015時(shí)間,s油膜厚度與應(yīng)力的關(guān)系油品：MS-20+0.5%硬脂酸0.280.210.140.07正壓力MPa×100nm油膜厚度×100nm2020/12/241邊界潤(rùn)滑總結(jié)

1.當(dāng)摩擦表面間不能形成足夠的油膜厚度時(shí)，就進(jìn)入邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，此時(shí)的摩擦系數(shù)不與油的粘度發(fā)生關(guān)系，只與界面的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，基本上是一個(gè)定值。2.邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦面有固體的直接接觸，也有單分子吸附膜，或多層的有規(guī)則排列的多分子膜，還有與金屬的反應(yīng)膜（固體潤(rùn)滑膜）。這些膜均與流體潤(rùn)滑膜不同。它們的摩擦系數(shù)較低，但又不像流體潤(rùn)滑膜的摩擦系數(shù)取決于它的粘度（或壓力、溫度）。3.由于氧、硫、氯等元素與金屬反應(yīng)生成的固體膜具有明顯低于金屬本身的剪切強(qiáng)度，故其摩擦系數(shù)較低，因此開(kāi)創(chuàng)了潤(rùn)滑油極壓添加劑的研究，以及固體潤(rùn)滑的研究。即把含有上述元素的化合物混在潤(rùn)滑油中，使其在邊界潤(rùn)滑條件下發(fā)揮作用。另外，利用某些固體的特性，直接引入摩擦表面或讓其在摩擦過(guò)程中生成上述化合物以減小摩擦。所以可以說(shuō)：除了流體潤(rùn)滑之外，都是邊界潤(rùn)滑。2020/12/242§

6.1潤(rùn)滑劑⑴液體潤(rùn)滑劑即潤(rùn)滑油②礦物油③合成油①動(dòng)植物油1、分類(lèi)⑶固體潤(rùn)滑劑⑵潤(rùn)滑脂鈣基潤(rùn)滑脂耐水不耐熱鈉基潤(rùn)滑脂耐熱不耐水鋁基潤(rùn)滑脂鋰基潤(rùn)滑脂耐水且耐高溫耐水，可防銹石墨、MoS2、聚四氟乙烯⑷氣體潤(rùn)滑劑空氣、氫氣、氮?dú)?、二氧化碳等有粉劑、涂膜、粘結(jié)膜或噴涂膜等形式，主要用于高溫、超低溫、真空等場(chǎng)合適用于高速、輕載場(chǎng)合，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。用以滿足低溫、高溫、粘溫性能、化學(xué)安定性、真空和抗輻射、阻燃性等條件第六節(jié)潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法2020/12/243AA、B兩板之間充滿了液體，B板靜止，A板水平移動(dòng)速度為v。由于液體與金屬表面的吸附作用，A板表面的液體速度為v，而B(niǎo)板表面的液體速度為0。兩板之間的速度呈線性分布。液體層與層之間摩擦切應(yīng)力：τ=ηdudy--流體中任意點(diǎn)處的切應(yīng)力與該處的速度梯度成正比。η----液體的動(dòng)力粘度，簡(jiǎn)稱粘度。單位：N·s/m2(Pa·s)稱為泊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：oxyydyduB1)動(dòng)力粘度--牛頓液體流動(dòng)定律一、潤(rùn)滑油

2、常用潤(rùn)滑劑選擇1.粘度-重要指標(biāo)，選擇潤(rùn)滑油的主要依據(jù)。粘度表征液體流動(dòng)的內(nèi)摩擦特性。粘度值越高，油越稠。（一）潤(rùn)滑油的性能指標(biāo)

2020/12/244工程中常用運(yùn)動(dòng)粘度：ν=ηρ單位m2/s稱為斯St2)運(yùn)動(dòng)粘度表1常用常用潤(rùn)滑油的主要性質(zhì)名稱全損耗系統(tǒng)用油GB443-89汽輪機(jī)油GB11120-89代號(hào)40℃的粘度mm2/sL-AN76.12~7.48-10110凝點(diǎn)≤C閃點(diǎn)(開(kāi)式)≥C用于高速底負(fù)荷機(jī)械、精密機(jī)床、紡織紗錠的潤(rùn)滑和冷卻。普通機(jī)床的液壓油。用于一般滑動(dòng)軸承、齒輪、蝸輪的潤(rùn)滑用于重型機(jī)床導(dǎo)軌、礦山機(jī)械的潤(rùn)滑。用于汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等高速高負(fù)荷軸承和各種小型液體潤(rùn)滑軸承L-AN10090~1100210L-AN109.0~11.0-10125L-AN1513.5~16.5-10165L-AN3228.8~32.2-10170L-AN4641.4~50.6-10180L-AN6861.2~74.8-10190L-TSA3228.8~35.2-7180L-TSA4641.4~50.6主要用途2020/12/2453)相對(duì)粘度指在一定條件下，利用某種規(guī)格的粘度計(jì)，通過(guò)測(cè)定潤(rùn)滑油穿過(guò)規(guī)定孔道的時(shí)間來(lái)進(jìn)行度量的粘度。常用的有：恩氏粘度（?Et）----中國(guó)慣用賽氏通用秒（SUS）----美國(guó)慣用雷氏秒----英國(guó)慣用恩氏粘度(E)的概念。流體的恩氏粘度又稱條件粘度，它是基于流體的粘性越大，流動(dòng)時(shí)表現(xiàn)的阻力也越大的原理，按下列方式測(cè)定的：取一定容積的被測(cè)流體(例如200mL)，在一定的溫度(t℃)下，測(cè)定其從恩格勒粘度計(jì)流出的時(shí)間(τt

)，以s為單位，然后與同體積的蒸餾水在20℃時(shí)流出恩格勒粘度計(jì)的時(shí)間（）對(duì)比，其比值稱該流體在t℃時(shí)的恩氏粘度。2020/12/2462.閃點(diǎn)潤(rùn)滑油在標(biāo)準(zhǔn)容器中加熱所蒸發(fā)的油氣，遇火焰即能發(fā)出閃光時(shí)的最低溫度。是衡量油易燃性的指標(biāo)。對(duì)于在高溫下工作的機(jī)器，這是一個(gè)重要參數(shù)。一般要求工作溫度比油的閃點(diǎn)低30-40℃。礦物油來(lái)源充足、成本低廉、穩(wěn)定性好、因而應(yīng)用最廣。種類(lèi)：有機(jī)油----動(dòng)、植物油礦物油----石油產(chǎn)品，化學(xué)合成油（二）常用潤(rùn)滑油2020/12/247二、潤(rùn)滑脂（一）組成：潤(rùn)滑油與各種稠化劑（鈣、鈉、鋁、鋰等金屬皂）混合稠化而成，習(xí)慣上稱黃油。優(yōu)點(diǎn)：密封簡(jiǎn)單、不需要經(jīng)常添加、不易流失；對(duì)速度和溫度不敏感，適用范圍廣。選用原則：1)載荷大、溫度高的軸承，宜選用粘度大的油；2)載荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，宜選用粘度小的油；缺點(diǎn)：摩擦損耗較大、機(jī)械效率低，不適宜高速場(chǎng)合。（二）潤(rùn)滑脂的主要質(zhì)量指標(biāo)

1、滴點(diǎn)

指潤(rùn)滑脂受熱后從標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量杯孔中開(kāi)始滴下第一滴油時(shí)的溫度。它是潤(rùn)滑脂在高溫時(shí)的工作極限。選擇潤(rùn)滑脂時(shí)應(yīng)使其最高工作溫度低于滴點(diǎn)15℃～20℃。2020/12/248

指標(biāo)準(zhǔn)圓錐體在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、溫度條件下沉入潤(rùn)滑脂試樣所達(dá)到的深度，其單位為1/10毫米。

2、錐入度錐入度用來(lái)表示潤(rùn)滑脂粘稠、軟硬的程度。錐入度越小，潤(rùn)滑脂越稠，承載能力越強(qiáng)，越不易進(jìn)入并充滿潤(rùn)滑空間；錐入度越大，流動(dòng)性越好，過(guò)大則易泄漏。與潤(rùn)滑油相比，潤(rùn)滑脂稠度大，不易流失，密封簡(jiǎn)單，不需經(jīng)常添加，承載能力較強(qiáng)，但物理、化學(xué)性能沒(méi)有潤(rùn)滑油穩(wěn)定，且摩擦損耗大，流動(dòng)性和散熱性差，更換潤(rùn)滑脂時(shí)需停機(jī)后拆開(kāi)機(jī)器。根據(jù)上述特性，潤(rùn)滑脂常用在加、換油不方便的地方；使用要求不高或灰塵較多的場(chǎng)合；速度低、載荷大或做間歇、搖擺運(yùn)動(dòng)的機(jī)械等。

2020/12/249（三）潤(rùn)滑脂的選用選擇潤(rùn)滑脂應(yīng)考慮的因素包括：

1.使用潤(rùn)滑脂的目的

選擇潤(rùn)滑脂時(shí)，首先應(yīng)明確使用潤(rùn)滑脂的目的。按潤(rùn)滑脂所起的主要作用，潤(rùn)滑脂大致可分為減摩、防護(hù)、密封三大類(lèi)，而選用潤(rùn)滑脂就要看其在使用部位所要起的作用是以哪一個(gè)為主。

2.考慮潤(rùn)滑部位的工作溫度

機(jī)械摩擦部位的溫度高低及溫度變化對(duì)潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑作用和使用壽命有決定性影響，潤(rùn)滑部位的工作溫度是選擇潤(rùn)滑脂的重要依據(jù)。

3.考慮潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑部位的負(fù)荷

4.考慮潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑部位的速度

由于潤(rùn)滑脂屬于流變體系，它的相似粘度隨剪切速率而改變。因此，潤(rùn)滑脂的物理狀態(tài)和潤(rùn)滑作用對(duì)潤(rùn)滑部件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度特別敏感，這一點(diǎn)與潤(rùn)滑油有所不同。2020/12/250選擇潤(rùn)滑脂應(yīng)考慮的因素包括：

5.考慮潤(rùn)滑部位的環(huán)境和所接觸的介質(zhì)

潤(rùn)滑部位所處的環(huán)境和所接觸的介質(zhì)對(duì)潤(rùn)滑脂的性能有極大影響，因此，在選擇潤(rùn)滑脂時(shí)，應(yīng)慎重考慮。

6.考慮潤(rùn)滑脂的加注方式

潤(rùn)滑脂的加注方法有人工加注和泵集中加注。涂抹、填充、脂槍加注、脂杯加注等都屬于人工加注。

7.從綜合效益方面考慮

滿足機(jī)械使用要求的潤(rùn)滑脂有多種，而選用潤(rùn)滑脂時(shí)，不能僅僅關(guān)心其價(jià)格高低，還要看其是否延長(zhǎng)了潤(rùn)滑周期、降低了檢修費(fèi)用等相關(guān)內(nèi)容，只有綜合效益突出的潤(rùn)滑脂，才是適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑脂。具體選擇潤(rùn)滑脂可參考以下兩表:2020/12/251潤(rùn)滑脂注

釋稠化劑基礎(chǔ)油使用溫度滴點(diǎn)抗水性防腐蝕性極壓性滾動(dòng)軸承適應(yīng)性應(yīng)用鈣基(12-羥硬脂酸鈣)礦物油-20～70＜1300～400/2++--密封脂鋰基(12-羥硬脂酸鋰)礦物油-30～120＜2000/2-900/3++++滾動(dòng)軸承基礎(chǔ)脂酯類(lèi)油-60～120＜2000/2-900/3++++低溫潤(rùn)滑脂

高溫潤(rùn)滑脂

高速潤(rùn)滑脂PAO-50～120＜2000/2-900/1-+低溫,高速潤(rùn)滑脂聚乙二-40～140=2001/2-901/5++++高溫潤(rùn)滑脂醇硅油-60～160=2000-900/3--++高、低溫潤(rùn)滑脂鈉基礦物油-20～100130/2003-902/5+++滾動(dòng)軸承基礎(chǔ)脂復(fù)合鋁礦物油30～140＞2300/1-900/3+++++高溫潤(rùn)滑脂復(fù)合鋰PAO礦物油-50～150-30～140＞250＞2500/1-900/1-900/10/1++++++滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑脂滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑脂復(fù)合鋇礦物油-30～120＞2000-900/1++++++極壓潤(rùn)滑脂酯類(lèi)油-40～120＞2000-900/1++++++高速、極壓、低溫

潤(rùn)滑脂復(fù)合鈣礦物油-30～120＞2000-900/1++++++極壓潤(rùn)滑脂

低溫潤(rùn)滑脂

密封脂

酯類(lèi)油-50～140＞2000-900/1++++++高速、極壓、低溫

潤(rùn)滑脂復(fù)合鈉礦物油-30～160＞2201-900/1+++++低溫潤(rùn)滑脂硅油-50～200＞2201-900/1--++長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑脂

礦物油-20～160＞2200-900/5+++++高溫潤(rùn)滑脂

礦物油-20～160＞2500-900/1-++高溫潤(rùn)滑脂膨潤(rùn)土酯類(lèi)油-40～180＞2500-900/1-++高溫潤(rùn)滑脂聚脲

長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑劑

PAO-40～165＞2500-900/1-++同酯類(lèi)油

聚苯醚-5～200＞2500-900/1++++高溫、長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑劑聚合物(聚乙烯、硅油-50～200無(wú)0-900/3--++高溫、長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑脂聚四氟乙烯、聚苯醚-40～250不可測(cè)量0-900/1++++高溫、永久潤(rùn)滑脂氟化乙丙烯)

表1.礦物油及合成油潤(rùn)滑脂的分類(lèi)、性能和應(yīng)用特性注：+++為很好，++為好，+為一般，-為差，--較差2020/12/252表2.不同工況下潤(rùn)滑脂選用的大致標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑部位的條件皂基非皂基潤(rùn)滑油粘度②稠

度備

注鈣鈉鋁鋰高中低硬中軟軸承滑動(dòng)○○○○○

長(zhǎng)時(shí)間使用

滾動(dòng)○○

○○

加抗氧劑環(huán)境接觸水分○×○○○

接觸化學(xué)品××××○

復(fù)合皂基脂可

高×○×○○○×○○○×用于此條件軸承溫度中○○○○○×○○○○○

低○×○○○××○×○○復(fù)合皂基脂加運(yùn)轉(zhuǎn)條件速度條件(dn)大○××○○×○○○○×入極壓添加劑小○○○○○○○○×○○

負(fù)荷大○○×○○○×○○○○復(fù)合皂基脂小○○○○○×○○×○○粘附性好沖擊負(fù)荷×○○○○○○○○○×

人工○×○○○○○○○○×

供脂油杯○○○○○○○○○○○

方式壓力注脂器○○○○○×○○×○○

集中○×○○○×○○×○○

2020/12/253三、固體潤(rùn)滑劑用固體粉末代替潤(rùn)滑油膜的潤(rùn)滑，稱為固體潤(rùn)滑。最常見(jiàn)的固體潤(rùn)滑劑有石墨、二硫化鉬、二硫化鎢、聚四氟乙烯等。固體潤(rùn)滑劑耐高溫、高壓，因此適用于速度低、載荷特重或溫度很高、很低的特殊條件下及不允許有油、脂污染的場(chǎng)合。2020/12/254添加劑提高油性、極壓性延長(zhǎng)使用壽命改善物理性能添加劑的作用油性添加劑極壓添加劑分散凈化劑消泡添加劑抗氧化添加劑降凝劑增粘劑添加劑的種類(lèi)

為了提高油的品質(zhì)和性能，常在潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂中加入一些分量雖小但對(duì)潤(rùn)滑劑性能改善其巨大作用的物質(zhì)，這些物質(zhì)叫添加劑。§

6.2添加劑2020/12/255§6.3常用潤(rùn)滑方式及裝置一、油潤(rùn)滑方式及裝置（一）間歇供油潘存云教授研制壓注式油杯潘存云教授研制旋蓋式油杯脂用2020/12/256單體供油裝置油壺，油杯，油槍2020/12/2572020/12/258潘存云教授研制潘存云教授研制針閥式油杯彈簧蓋油杯（二）連續(xù)供油1.滴油潤(rùn)滑2.芯捻潤(rùn)滑2020/12/2593.油環(huán)潤(rùn)滑2020/12/260甩油環(huán)6.壓力潤(rùn)滑油泵冷卻器滴油潤(rùn)滑4.浸油潤(rùn)滑5.飛濺潤(rùn)滑2020/12/2617集中供油裝置a)簡(jiǎn)單的少數(shù)點(diǎn)位集中供油b)設(shè)備中心、車(chē)間及工廠級(jí)集中供油泵站+(穩(wěn)壓+冷卻)+過(guò)濾+分配器+工位潤(rùn)滑手動(dòng)潤(rùn)滑泵電動(dòng)潤(rùn)滑泵2020/12/262二、脂潤(rùn)滑方式及裝置1.手工潤(rùn)滑2.油杯潤(rùn)滑3.集中潤(rùn)滑潤(rùn)滑脂流動(dòng)性、冷卻效果較差，多用于低中速機(jī)械的潤(rùn)滑。2020/12/263潤(rùn)滑新理念及一些認(rèn)識(shí)誤區(qū)2020/12/264潤(rùn)滑新理念新式添加劑高精過(guò)濾技術(shù)清除固體顆粒2020/12/265潤(rùn)滑新理念為節(jié)能降耗提供新思路工業(yè)耗能我國(guó)是比較大的，我國(guó)單位GDP產(chǎn)值能耗約為西方主要國(guó)家的5倍。工程技術(shù)人員想盡辦法在改進(jìn)材料，開(kāi)發(fā)超硬、超強(qiáng)、耐高溫金屬和非金屬上下功夫，同時(shí)在熱處理上加工光潔度和精度上也作了大量工作。這條路人們一直奮斗了幾百年，甚至上千年，已經(jīng)走到再進(jìn)一步要花費(fèi)九牛二虎力量的地步了。那么我們面前還有一條路來(lái)降低能耗，加強(qiáng)設(shè)備潤(rùn)滑管理這條路甚至可以起到立桿見(jiàn)影的效果。國(guó)外一些大的公司如美孚、埃索等在添加劑上下功夫，均起到了事半功倍的效果。2020/12/266關(guān)于潤(rùn)滑的認(rèn)識(shí)誤區(qū)技術(shù)上的認(rèn)識(shí)誤區(qū)觀念上的認(rèn)識(shí)誤區(qū)其他方面認(rèn)識(shí)誤區(qū)2020/12/267技術(shù)上的認(rèn)識(shí)誤（一）改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)取得矚目發(fā)展，這使得潤(rùn)滑油也有一個(gè)較大的發(fā)展。目前我國(guó)油品已可以生產(chǎn)19大類(lèi)600多種，國(guó)外已達(dá)1000-3000個(gè)百種。幾乎有什么狀況，就有相對(duì)應(yīng)的油品，潤(rùn)滑油品種繁多，質(zhì)量嚴(yán)格，技術(shù)密集，附加值高。在核電站、核潛艇、導(dǎo)彈、火箭、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)、宇宙飛船、空間站、航天母艦、機(jī)器人等許多高技術(shù)領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域都是不可缺少的戰(zhàn)略物資。

開(kāi)發(fā)新型潤(rùn)滑油！！潤(rùn)滑油品種類(lèi)繁多，難以掌握2020/12/268技術(shù)上的認(rèn)識(shí)誤（二）理論上認(rèn)為，軸承滾道與滾動(dòng)體之間是點(diǎn)接觸與線接觸,軸承運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生的滾動(dòng)摩擦。實(shí)際情況并非如此，承載軸承滾動(dòng)面與滾動(dòng)體必須由于受到外力產(chǎn)生彈性變形，使實(shí)際接觸而成為不同程度的面接觸。接觸區(qū)域產(chǎn)生的載荷與變形成正比。因此滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體與滾動(dòng)道之間就有不同程度不同滑動(dòng)摩擦。金屬之間滑動(dòng)摩擦系數(shù)較大，如果沒(méi)有潤(rùn)滑膜就會(huì)產(chǎn)生很大的運(yùn)動(dòng)阻力與熱量，致使接觸部位溫度很高，軸承表面回火燒傷，硬度與耐磨性大幅度降低，實(shí)踐證明，各種因素造成的大量摩擦熱是軸承失效的主要原因,提高軸承使用性能的有效方法就是真對(duì)各種不同工況運(yùn)用潤(rùn)滑技術(shù)來(lái)達(dá)到。潤(rùn)滑不當(dāng)引起軸承失效2020/12/269技術(shù)上的認(rèn)識(shí)誤（三）潤(rùn)滑油自應(yīng)用設(shè)備開(kāi)始，受到髙溫、氧化、進(jìn)水、雜質(zhì)、金屬催化等無(wú)時(shí)不在變壞,當(dāng)其理化性能指標(biāo)一但超出原產(chǎn)品界限值，它就開(kāi)始腐蝕設(shè)備，此時(shí)“油”己不再是潤(rùn)滑劑，而變成腐蝕劑，如果其中再摻進(jìn)顆粒,那就成研磨劑,開(kāi)始辦壞亊,必須維護(hù)。油脂變壞也有“拐點(diǎn)”。借助檢測(cè)手段查找，拐點(diǎn)前換油最佳，再往前換油浪費(fèi)，拐點(diǎn)后換油腐蝕設(shè)備，此時(shí)油不起好作用了。潤(rùn)滑油品也有使用周期2020/12/270據(jù)統(tǒng)計(jì),過(guò)去的半個(gè)紀(jì)，機(jī)械的運(yùn)行速度、負(fù)荷、精度、溫度等有的幾倍或十幾倍的增加，作為設(shè)備的血液和重要伴侶-潤(rùn)滑劑自然要伴隨設(shè)備不斷更新?lián)Q代。

不能夠只是按照設(shè)備的說(shuō)明書(shū)來(lái)選擇油品，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的使用情況，選擇更合適的潤(rùn)滑油品。世界大多數(shù)設(shè)備制造商為追求最高利潤(rùn)，采用推薦用油，多用滿定潤(rùn)滑來(lái)平衡用戶和設(shè)備制造廠之間利益。在國(guó)內(nèi)更有甚者，以設(shè)備與油商形成利益聯(lián)盟。推行售后指定用油，從而斷絕了最終用戶應(yīng)用潤(rùn)滑優(yōu)化的理念。不能用發(fā)展的眼光選擇油品技術(shù)上的認(rèn)識(shí)誤（四）2020/12/271美孚、殼牌等大油商，經(jīng)營(yíng)名牌是國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期廣告宣傳的成功。似乎除了這些油之外，不會(huì)再有更好的油品了。

迷信洋油技術(shù)上的認(rèn)識(shí)誤（五）2020/12/272很多企業(yè)還停留在眼看，鼻聞，手摸的初級(jí)檢測(cè)階段。有相當(dāng)部分工礦企業(yè)無(wú)檢測(cè)儀器，連最基本的油品理化分析儀器都不具備。個(gè)別電廠為透平油配備了為數(shù)不多的粘度、閃點(diǎn)、酸值、水分、抗乳化設(shè)施，但所使用的標(biāo)準(zhǔn)是落后的，試驗(yàn)方法也各行其是，沒(méi)有統(tǒng)一按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，一些用油單位，對(duì)偽劣假冒油品缺乏把關(guān)手段，購(gòu)進(jìn)油后直接加注。某某化肥廠，購(gòu)買(mǎi)油后，用手觸摸有顆粒，供油單位聲稱是添加劑，該廠相信當(dāng)正品付款，可見(jiàn)對(duì)油品知識(shí)多么缺乏。有相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)不肯花錢(qián)配備一套常規(guī)油品化驗(yàn)儀器，至于油液綜合檢測(cè)就更無(wú)從談起。缺乏有效的油品維護(hù)、檢測(cè)手段技術(shù)上的認(rèn)識(shí)誤（六）2020/12/273無(wú)論什么設(shè)備，只要一運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，那么這臺(tái)設(shè)備摩擦副就會(huì)有運(yùn)動(dòng)，有摩擦，有摩擦就有磨損和潤(rùn)滑問(wèn)題。一個(gè)好的設(shè)備管理工作者，現(xiàn)在說(shuō)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，應(yīng)當(dāng)關(guān)心是你這企業(yè)有多少摩擦副，它們是在什么負(fù)荷、速度、溫度和介質(zhì)下工作。正是這些摩擦副的磨損決定了設(shè)備的壽命，全周期壽命。我們應(yīng)用對(duì)癥的潤(rùn)滑劑，最大限度延長(zhǎng)其壽命。我們對(duì)各行業(yè)不敏感，但我們對(duì)各行業(yè)的設(shè)備摩擦副在什么負(fù)荷、速度、溫度、介質(zhì)下工作感興趣?，F(xiàn)在看來(lái)像鋼廠、煤礦在工業(yè)生產(chǎn)中屬于工況苛刻，如重負(fù)荷、高速、高溫、潮濕、酸堿、粉塵污染等，我們必須配上相應(yīng)的潤(rùn)滑劑。實(shí)踐證明，設(shè)備出廠后的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命，絕大程度上取決潤(rùn)滑條件。絕對(duì)多數(shù)設(shè)備廢棄都出于摩擦運(yùn)動(dòng)部件損壞。不能夠按照工況選擇合適的潤(rùn)滑油品技術(shù)上的認(rèn)識(shí)誤（七）2020/12/274工礦企業(yè)用油出現(xiàn)向題，應(yīng)當(dāng)依靠潤(rùn)滑技術(shù)人員來(lái)解決，而不能依靠油商。這就是你要做衣服，你只能去找裁縫，而不能去找賣(mài)布的一樣。你去醫(yī)院看病透視，你只能找大夫，而不能去找透視機(jī)廠家一樣。迷信油商觀念上的認(rèn)識(shí)誤（一）2020/12/275