润滑与润滑油|润滑系统部件及其功能|润滑油类型及其使用方法

润滑和润滑剂

减少滑动表面之间摩擦的过程称为润滑。润滑剂是涂在两个移动和滑动表面之间的物质，以减少它们之间的摩擦。

的机器中金属与金属部件之间的摩擦由于移动的表面，机器遇到阻力，减慢其进程。由于摩擦，有相当数量的能量以热的形式释放出来，降低了机器的整体效率。

润滑目的:

润滑的主要目的:

减少运动部件之间的摩擦，从而减少

• 功率损耗
• 活动部件磨损

润滑的次要目标:

• 提供冷却效果
• 提供缓冲效果
• 提供清洁行动
• 提供密封作用

润滑用途:

• 减少摩擦
• 冷却活动部件
• 防止腐蚀(元件与空气发生化学反应而磨损潮湿的)
• 防止污染

润滑油要求:

• 粘度
• 物理稳定性
• 化学稳定性
• 耐腐蚀
• 倾点
• 闪点
• 清洁
• 抗极端压力

润滑机制

根据下面的机制时，润滑行为可以得到解释。

(a)厚膜润滑(流体膜润滑或流体动力润滑)

(b)薄膜润滑(也称为边界润滑)和

(c)极压润滑。

厚膜润滑

由于移动/滑动表面之间被一层厚厚的流体隔开，在这种结构中几乎没有直接的表面与表面的接触，也很少有连接点的焊接。它可以填充和隐藏移动或滑动表面的缺陷，在它们之间形成厚厚的一层，防止材料表面之间的直接接触．因此，表面的摩擦更小。所选择的润滑剂应在操作环境下具有尽可能低的粘度(以减少润滑剂颗粒之间的内阻)，同时还应保持原位并尽可能地分离表面。

在厚膜润滑的情况下，碳氢化合物油(具有大约12到50个碳原子的低分子量碳氢化合物的矿物油)被认为是可接受的润滑剂。普通的碳氢化合物润滑剂与精选的长链聚合物混合，以保持油的粘度在全年，无论温度如何。

薄膜润滑

在不可能保持连续润滑层的情况下，推荐使用这种润滑。在这种情况下，移动/滑动表面之间的间隙区域用一种物质润滑，这种物质可以通过物理力或化学力吸附在两个金属表面上，这取决于应用。该吸附层有助于金属表面彼此之间的分离，至少达到金属表面上存在的峰的高度。

在这种类型的润滑中，可以使用植物油和动物油及其皂，因为它们可以物理吸附或与金属表面发生化学反应，形成一层可以作为润滑剂的金属皂薄膜。可以使用植物油和动物油及其肥皂，因为它们可以物理吸附，也可以与金属表面发生化学反应，形成一层金属肥皂薄膜，可以起到润滑剂的作用。

虽然这些油有很高的油性，但它们有在高温下降解的缺点，这使它们不适合用于烹饪。另一方面，矿物油具有热稳定性，在矿物油中加入植物油/动物油可以增加矿物油的油性，这在某些应用中是有益的。其他材料如石墨和二硫化钼也适用薄膜润滑。

极压润滑

当移动/滑动表面受到非常高的压力和速度时，会达到很高的局部温度。在这种情况下，液体润滑剂不能粘附在移动/滑动表面上，如果不能完全蒸发，可能会降解。矿物油中加入了特殊的添加剂，以承受在这些应用中遇到的高压。极压添加剂就是所谓的。在金属表面，这些化学物质有助于创建更坚固的涂层(能够承受非常高的负载和高温)。

含有活性自由基或基团的有机化合物，如氯(如氯化酯)、硫(如在硫化油中)或磷(如在磷酸中)是重要的添加物(如在三酰磷酸中)。当这些化合物与金属表面接触时，它们会根据温度的不同发生反应，产生金属氯化物、硫化物或磷化物。

润滑剂的形式:

• 液体润滑油(汽车发动机用润滑油除外)
• 半固体润滑剂(润滑脂除外)
• 固体(干)润滑剂(如石墨粉和二硫化钼)
• 气体润滑剂(如加压氮气)

石油添加剂:

石油添加剂是改善环境的化合物基础油的润滑性能。润滑油中添加剂的浓度可能从百万分之几到几个百分点不等，根据这些产品必须具有的功能，它们可以分为以下几类:

1. 改变基础油固有特性的化学物质(如粘度指数改进剂和倾点改进剂)就是添加剂的例子。
2. 作为润滑剂和保护剂的物质(抗氧化剂)
3. 发动机金属表面由赋予金属表面新特性的物质(洗涤剂、分散剂、摩擦改进剂、抗磨/极压添加剂、防锈和缓蚀剂)保护。

• 氧化抑制剂
• 腐蚀抑制剂
• 洗涤剂和分散剂
• Anti-scuff添加剂
• 粘度指数改善剂
• 消泡剂
• 极压添加剂
• 降凝剂
• 其他人

石油添加剂的分类如下:

• 极压添加剂
• 氧化抑制剂
• 洗涤剂分散剂
• 锈抑制剂
• 泡沫抑制剂
• 降凝剂

润滑油种类:

• 动物油脂
• 植物油
• 矿物油
• 合成润滑油
• 油脂
• 固体润滑剂

a)液体润滑剂:

这些润滑剂本质上是液体。动物油、植物油、石油油和合成润滑剂都属于这一类。

• 动物油包括牛油、鲸油和其他类似产品。
• 蓖麻油，棕榈油和其他类型的植物油
• 石油馏分包括石油油和石油馏分。
• 合成润滑剂包括聚乙二醇、硅酮和其他类似物质。

b)半固体润滑剂(润滑脂):

半固体润滑剂是用钠皂、钙皂、锂皂、铝皂等增稠剂在高温下乳化油和脂肪，然后将混合物冷却而成。

半固体润滑剂的分类

以苏打水为基底:

在这里，钠皂被用来稠化矿物或石油，这是一种稠化剂。正因为如此，它们在水中的溶解度很低。它们能够承受高达175度的高温°C．

锂材料:

锂皂和石油的溶液被用于这种应用。它们是防水的，可以在高达15摄氏度的温度下使用°C．

基于钙:

具体来说，钙皂在这种情况下是与石油乳化的。它们还防水，使用寿命可达80年°C．当暴露在较高的温度下时，肥皂和石油就会彼此分离。

c)固体润滑剂:

固体润滑剂是指在室温下是固体的润滑剂。固体润滑剂，如石墨、二硫化钼(MoS2)和氮化硼(BN)x是最常用的材料。适用于高温、高负荷(压力)环境。

石墨:

石墨是一种在自然界中发现的矿物。它最常见的用途是作为固体润滑剂。它有一个层状结构，这些层由弱范德华力保持在一起，这使得一层可以简单地滑动到另一层上。它摸起来非常像肥皂，而且不易燃。它在高温条件下使用(约450°C)．它们可以粉状使用，也可以与油或水混合制成糊状。

二硫化钼(MoS2):

二硫化钼(MoS2)是一种天然存在于钼中的化合物。它是一种三明治状结构，一层六方钼(Mo)原子夹在两层六方硫之间，形成钼硫三明治。与石墨相比，范德华力较弱，将每一层结合在一起。它稳定到400°C．它与石墨的不同之处在于它是在高真空下使用的，而石墨是与水或油结合的(与纯石墨相反)。它比以前更牢固地附着在金属或其他表面上。

润滑油粘度等级:

润滑油等级标准有汽车工程师学会(SAE)、国际标准组织(ISO)、美国齿轮制造商协会(AGMA)

• SAE等级:0W, 5W, 10W, 20W, 25W, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 150, 200, 300
• API评级:

• 汽油发动机- SA, SB, SC，......到SM
• 柴油发动机- CA, CB, CC，......到CH
• 齿轮油- GL-1, GL-2, GL-3, GL-4, GL-5, MT-1

润滑剂的使用方法:

使用润滑剂的方法主要有六种:

• 手动方法——如手动注脂枪
• 滴注法-利用重力供应油滴
• 自动润滑脂润滑器-油箱用于供应润滑脂。通过弹簧的作用使润滑脂处于压力下，以预先计算的量供应润滑脂
• 浴法——如在链条上润滑
• 飞溅和淹没方法-如在齿轮箱，其中飞溅是由旋转齿轮执行
• 加压润滑系统-如汽车发动机

油底壳润滑

它是最常用的润滑类型，特别是在低和中速活动中。放置油面时，最好能够利用油表检查油面的位置，而不是猜测它应该放在滚动元件上的哪里。

滴给润滑

在这种技术中，通过改变油滴的量来调节供油，通常用于快速运行的微型轴承。

一次性润滑

为了给轴承供油，这种技术利用齿轮或圆形流动环。一个这种材料常用是在汽车变速箱或变速箱。

循环润滑

它通常被用于冷却机器的轴承部件旋转速度快或在环境温度高的环境中。石油供应到系统通过进料管并经收集回收管道，然后冷却并重新进料。为了防止在轴承内的油中产生背压，回收管的直径应该大于进料管的直径。

喷射润滑

在高速旋转轴承中，它被广泛应用，在持续的压力下，通过一个或多个喷嘴将油喷射到轴承内部。根据一般规律，射流速度必须超过内圈外表面周向速度的1/5，因为周围空气随轴承旋转产生的空气壁一般有降低射流的趋势。假设润滑油总量不变，喷嘴数量越多，冷却效果越平滑、越显著。

喷雾润滑

喷雾润滑是一种润滑轴承的技术，在将润滑剂喷射到轴承之前，将空气强制进入轴承，使润滑剂汽化。它有以下优点。
-由于所需的少量润滑，其旋转阻力降低，使其成为具有低旋转阻力的高速旋转轴承的理想选择。
-因为它减少了润滑剂的释放量，也可能减少设备产生的污染量。
-由于不断向轴承提供新的润滑，轴承的寿命可能会延长。因此，它被广泛应用于各种领域加工应用．

润滑剂测试:

物理测试:

• 粘度测试
• 闪点和燃点测试
• 蒸发损失
• 冷态试验或倾点试验
• 比重试验

浊点:

当润滑油达到云点时，它开始看起来有雾的温度被称为云点。

倾点:

润滑油变成半固态并停止流动的最低温度被称为油的倾点。它表明润滑剂在低温下使用时的适当性。低倾点是好的润滑剂的一个重要特征。

闪点:

挥发性物质的燃点是该物质的蒸汽自发产生的最低温度在短时间内点燃当点火源靠近材料时。润滑油的闪点应为a高于其正常运行的合理金额温度。

火的观点:

燃料的燃点定义为当燃点靠近燃料时，该燃料的蒸汽将继续燃烧至少5秒的最低温度。燃点与闪点之差约为10°C．

粘度:

流动阻力由流体的粘度决定，粘度是流体的物理特性。它是润滑油流动能力的一个指标。粘度越低，流体流动的能力就越大。温度的升高导致润滑油粘度的降低，而压力的升高导致润滑油粘度的增加。为了简单起见，我们可以说，优秀的润滑油是粘度不随温度变化的润滑油。

粘度指数:

液体的粘度指数定义为液体粘度的变化随温度的函数。粘度指数高说明粘度随温度的变化相对较小，而粘度指数低说明粘度随温度的变化相对较大

化学测试:

• 酸值试验
• 皂化值测试
• 不溶性残留试验
• 水分和乳化试验

发动机状况或润滑油的影响:

• 污泥的形成
• 漆形成
• 油稀释

发动机耗油来源:

• 燃烧
• 渗漏损失
• 损失通过曲轴箱通风
• 由于磨损而造成的损失发动机零件
• 车速过快造成的损失

需要润滑的主机部件:

• 主要轴承
• 大端轴承
• 活塞销轴承
• 活塞环和气缸壁
• 时间的齿轮
• 凸轮轴和凸轮轴轴承
• 气门机构
• 电气设备如分电器、发电机、起动电机等

发动机润滑系统:

• Petroil系统
• 启动系统
• 压力系统
• 干式污水池系统

润滑压力系统组成:

• 油过滤器
• 油泵
• 油过滤器
• 油位指示器
• 油压计
• 油压警示灯

油泵类型:

• 齿轮泵
• 新月形齿轮泵
• 转子泵
• 柱塞泵
• 叶片泵

滤油系统:

• 旁路系统
• 全流系统

滤油器的种类:

• 筒型
• 边缘类型或堆栈类型
• 离心式

润滑系统服务:

• 检查油位
• 换油
• 检查油泵
• 检查滤油器

润滑系统故障:

• 低油压
• 高油压
• 过量耗油

润滑剂应用于各种各样的场合

1)润滑剂主要用于减少相对运动的两个表面之间的摩擦。
ii)防锈防腐蚀剂
iii)用于肥皂和油漆制造部门。
(四)在生产中使用液体润滑剂的药物。
v)在金属加工工业中，润滑剂也被用作切削液，如切削、磨削和钻孔。
vi)抗磨损、抗氧化和消泡剂是这些化合物的一些功能。