1、现代设备润滑管理现代设备润滑管理2012年1月第一部分：第一部分：设备管理、维修与油液监测设备管理、维修与油液监测第三部分：第三部分：第四部分：第四部分：典型设备与零部件润滑典型设备与零部件润滑第二部分：第二部分：摩擦学基础摩擦学基础第一部分设备管理、维修与油液监测设备管理、维修与油液监测 节能节能 降耗降耗 环保环保 安全安全大功率、小体积、重量轻、高速化、精密大功率、小体积、重量轻、高速化、精密化、功能多样化及高级化、微电子化、化、功能多样化及高级化、微电子化、自动化、高可靠性、环境好自动化、高可靠性、环境好对设备管理提出了更高的要求对设备管理提出了更高的要求润滑是设备管理的重要方面润滑是
2、设备管理的重要方面 设备维修是设备管理的重要内容设备维修是设备管理的重要内容 设备润滑是设备维修的重要组成部分设备润滑是设备维修的重要组成部分 油液监测是设备润滑管理中的重要环节油液监测是设备润滑管理中的重要环节 油液监测是设备状态监测的主要手段之一油液监测是设备状态监测的主要手段之一设设 备备润润 滑滑可维修性可维修性可可 靠靠 性性设计制造用户全寿命装置、方式、材料、管理、监测 设备合理润滑（GB/T13608-92 “合理润滑技术通则”） ： 在技术、经济允许条件下，为实现设备的可靠运行、性能改善、降低摩擦功耗、减少温升和磨损及润滑剂的消耗量，对设备的润滑设计、润滑系统的运行操作和使用润
3、滑剂的品种、性能等所采取的各种技术措施，国外称之为设备全优润滑。由于投资回报率，日本也称之为“润滑经济”。合理润滑的投资回报率高 -节约创造财富设备合理润滑主要技术内容（1）评估设备润滑当前存在的问题；（2）根据设备类型/工况/环境等条件合理选用润滑剂和润滑装置；（3）控制设备油液污染，实现主动维护；（4）对关键设备及需要按质换油的设备进行定期油液分析，了解设备润滑磨损状态，实现预知性维修；（5）建立规范的润滑管理制度并强化执行。设备合理润滑设备合理润滑- -企业有企业有待开发的大金矿待开发的大金矿（1）提高设备可靠性，保障运行安全，减少停机损失和维修费用；（2）延长设备使用寿命，降低购置费用
4、；（3）降低能源消耗；（4）延长油品寿命，降低润滑油油耗； （5）减少对环境的污染，建设资源节约型、环境友好型社会。 润滑规程不清晰或没有；润滑规程不清晰或没有； 买最便宜的或最贵的润滑油；买最便宜的或最贵的润滑油； 润滑知识老化或仅仅来自于润滑油厂商；润滑知识老化或仅仅来自于润滑油厂商； 润滑停留在几十年以前的水平，例如：润滑停留在几十年以前的水平，例如： 使用机械油、有油就行；使用机械油、有油就行； 按时换油，而不是按质换油；按时换油，而不是按质换油； 类似的润滑问题重复出现。类似的润滑问题重复出现。 工业骑在工业骑在10um的润滑油膜上的润滑油膜上 润滑油（脂）是最重要的机械零部件，润滑
5、油（脂）是最重要的机械零部件，是维修工唯一能控制的部件是维修工唯一能控制的部件 合理润滑可产生巨大的经济效益合理润滑可产生巨大的经济效益 英国流体协会的液压系统寿命研究表明：英国流体协会的液压系统寿命研究表明：液压油污染度为液压油污染度为10/7时的系统寿命为时的系统寿命为24/21时的系统寿命的时的系统寿命的100倍倍。 SKF的轴承寿命研究表明：轴承润滑的污的轴承寿命研究表明：轴承润滑的污染状况可使轴承的寿命相差染状况可使轴承的寿命相差500倍。倍。减少意外停机时间减少意外停机时间降低维修成本降低维修成本延长设备使用寿命延长设备使用寿命提高投资回报提高投资回报实现按质换油，延长换油周期实现
6、按质换油，延长换油周期防止突发性重大设备事故和人身伤亡事故防止突发性重大设备事故和人身伤亡事故有利于节能和环保有利于节能和环保实现设备现代化科学管理实现设备现代化科学管理设备零故障、零缺陷、零库存、零事故、零设备零故障、零缺陷、零库存、零事故、零差错差错油液监测中的取样问题油液监测中的取样问题 1、取样是油液监测中的重要环节2、注意取样的代表性循环系统取样循环系统取样 最佳的取样位置不是油液流过管路中的直线部分而是拐角和弯管这些油液呈紊流状态的区域。垂直安装在系统循环管线的直线部分上的取样阀往往会引起颗粒流失，导致进入油样瓶中的颗粒浓度的减少。将取样阀安装在管线拐角及转弯处可以消除这种影响 。
7、低压循环系统中取样 当排油管或回油管没有足够的压力来取样时，需要用到真空泵式取样器。油浸式润滑的取样 柴油机，循环齿轮箱和循环压缩机 CAT新型号的发动机在进过滤器前的适当位置都安装有取样阀 第二部分第二部分 摩擦学基础摩擦学基础 摩擦的定义及类型摩擦的定义及类型 两个相互接触的物体在外力的作用下发两个相互接触的物体在外力的作用下发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面间产生切向的运动阻力，叫摩擦力，这种面间产生切向的运动阻力，叫摩擦力，这种现象叫摩擦。现象叫摩擦。 按摩擦副的运动形式分为：滑动摩擦、按摩擦副的运动形式分为：滑动摩擦、滚动摩擦、旋转摩擦和
8、复合摩擦。滚动摩擦、旋转摩擦和复合摩擦。 按摩擦副表面的润滑状态分为：干摩擦、按摩擦副表面的润滑状态分为：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。 磨损过程磨损过程 磨损是指摩擦副的对偶表面相对运磨损是指摩擦副的对偶表面相对运动时工作表面物质不断损失或产生残余变动时工作表面物质不断损失或产生残余变形的现象。磨损过程是因对偶表面间的机形的现象。磨损过程是因对偶表面间的机械、化学与热作用而产生。运动副的磨损械、化学与热作用而产生。运动副的磨损过程可分为：跑合阶段、稳定磨损阶段和过程可分为：跑合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。剧烈磨损阶段。 磨粒磨损磨粒磨损 磨粒磨损是
9、接触表面作相对运动时由外界磨粒磨损是接触表面作相对运动时由外界硬颗粒或对磨表面上硬的微凸体，在摩擦过程硬颗粒或对磨表面上硬的微凸体，在摩擦过程中引起的表面擦伤和表面材料脱落的现象。磨中引起的表面擦伤和表面材料脱落的现象。磨粒磨损是最常见的磨损现象。据统计，在生产粒磨损是最常见的磨损现象。据统计，在生产中因磨粒磨损所造成的损失约占磨损总数的一中因磨粒磨损所造成的损失约占磨损总数的一半左右。半左右。 一般说来，磨粒磨损有三体磨粒磨损和两位一般说来，磨粒磨损有三体磨粒磨损和两位磨粒磨损两种形式。磨粒磨损可以归纳为以下磨粒磨损两种形式。磨粒磨损可以归纳为以下三种磨损机理：微观切削、挤压剥落和疲劳破三种
10、磨损机理：微观切削、挤压剥落和疲劳破坏。坏。磨磨 粒粒 磨磨 损损 机机 理理 和和 磨磨 损损 颗颗 粒粒 磨料磨损类型 粘着磨损粘着磨损 粘着磨损是接触表面相对运动时，由于粘着粘着磨损是接触表面相对运动时，由于粘着效应所形成的粘着结点发生剪切断裂，被剪切效应所形成的粘着结点发生剪切断裂，被剪切的材料或脱落成磨屑，或由一个表面转移到另的材料或脱落成磨屑，或由一个表面转移到另一个表面而造成的一种磨损。一个表面而造成的一种磨损。 粘着磨损是一种常见的磨损形式，它的发生粘着磨损是一种常见的磨损形式，它的发生与发展十分迅速，容易使机器发生突然事故，与发展十分迅速，容易使机器发生突然事故，造成巨大损失
11、。造成巨大损失。 根据粘着结点的强度和破坏位置的不同，粘根据粘着结点的强度和破坏位置的不同，粘着磨损有以下几种形式：涂抹、擦伤、胶合、着磨损有以下几种形式：涂抹、擦伤、胶合、卡咬。卡咬。 粘 着 磨 损 机 理、 磨 损 颗 粒 和 磨 损 零 件粘着磨损粘着磨损 表面疲劳磨损表面疲劳磨损 表面疲劳磨损，有时称为疲劳磨损。可以表面疲劳磨损，有时称为疲劳磨损。可以定义为定义为“当两个接触体相对滚动或滑动时，在当两个接触体相对滚动或滑动时，在接触区形成的循环应力超过材料的疲劳强度的接触区形成的循环应力超过材料的疲劳强度的情况下，在表面层将引发裂纹，并逐步扩展，情况下，在表面层将引发裂纹，并逐步扩展
12、，最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来的磨损过最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来的磨损过程程”。既然它是一个疲劳过程，那么表面疲劳。既然它是一个疲劳过程，那么表面疲劳磨损，按裂纹萌生点不同可分为表层萌生与表磨损，按裂纹萌生点不同可分为表层萌生与表面萌生疲劳磨损；按磨屑和疲劳坑的形状不同面萌生疲劳磨损；按磨屑和疲劳坑的形状不同可分为鳞剥和点蚀两类。可分为鳞剥和点蚀两类。 疲 劳 磨 损 机 理、 磨 损 颗 粒 和 磨 损 零 件 腐蚀磨损腐蚀磨损 在气体或液体的腐蚀环境中进行摩擦，在气体或液体的腐蚀环境中进行摩擦，摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应而生成反应物
13、，这些反应物继续摩擦就应而生成反应物，这些反应物继续摩擦就会剥落，这个过程反复进行所造成的表面会剥落，这个过程反复进行所造成的表面损伤，称为腐蚀磨损。因此，腐蚀磨损必损伤，称为腐蚀磨损。因此，腐蚀磨损必须兼有腐蚀和摩擦。常见的有氧化磨损和须兼有腐蚀和摩擦。常见的有氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。特殊介质腐蚀磨损。锈 蚀 颗 粒 和 腐 蚀 磨 粒设备磨损提示： （1）影响设备磨损的因素众多，要具体分析；（2）设备磨损是个渐进过程，短时难以察觉 ；（3）通过合理润滑降低磨损速率可带来长期经济效益，不会立竿见影。 影响磨损的因素影响磨损的因素v 润滑；润滑；v 材料；材料；v 表面加工质量；表面加工质
14、量；v 机件的工作条件：载荷、速度、温度、机件的工作条件：载荷、速度、温度、湿度及周围环境、机件运动副的结构特点湿度及周围环境、机件运动副的结构特点及运动性质。及运动性质。 第三部分第三部分 润滑与润滑材料润滑与润滑材料1、润滑、润滑 润滑的作用润滑的作用 降低摩擦系数、减少磨损、降低温度、防降低摩擦系数、减少磨损、降低温度、防止腐蚀、保护金属表面、清洁冲洗和密封。止腐蚀、保护金属表面、清洁冲洗和密封。 润滑的类型润滑的类型 按润滑剂的物质形态可分为：气体润滑、按润滑剂的物质形态可分为：气体润滑、流体润滑、半固体润滑和固体润滑。流体润滑、半固体润滑和固体润滑。 根据润滑膜的形成机理和特征可分为
15、以下根据润滑膜的形成机理和特征可分为以下五种：流体动压润滑、弹性流体动压润滑、流五种：流体动压润滑、弹性流体动压润滑、流体静压润滑、边界润滑和干摩擦状态。体静压润滑、边界润滑和干摩擦状态。边界润滑边界润滑流体润滑流体润滑润滑形式润滑形式滑动轴承流体动压润滑滑动轴承流体动压润滑流体动压润滑流体动压润滑 弹性流体动压润滑弹性流体动压润滑 当滚动轴承、齿轮、凸轮等高副接当滚动轴承、齿轮、凸轮等高副接触时，实际承载面积极窄小，使得接触区触时，实际承载面积极窄小，使得接触区内产生高达几千内产生高达几千MPaMPa的压力，导致较大的的压力，导致较大的弹性变形。由于接触压力极高，润滑油粘弹性变形。由于接触压
16、力极高，润滑油粘度由于粘压效应会增加许多倍，因此弹性度由于粘压效应会增加许多倍，因此弹性流体动压润滑就是考虑了摩擦副接触面的流体动压润滑就是考虑了摩擦副接触面的弹性变形和润滑油的粘压特性弹性变形和润滑油的粘压特性。 流体静压润滑流体静压润滑 流体静压润滑是指利用外部的流体压力源流体静压润滑是指利用外部的流体压力源（如供油装置），将具有一定压力的流体润滑（如供油装置），将具有一定压力的流体润滑剂输送到支承的油腔内，形成具有足够静压力剂输送到支承的油腔内，形成具有足够静压力的流体润滑膜来承受载荷，并将表面分隔开这的流体润滑膜来承受载荷，并将表面分隔开这样一种润滑状态。它的主要优点：起动摩擦阻样一种
17、润滑状态。它的主要优点：起动摩擦阻力小；使用寿命长；抗振性能好；运动精度高；力小；使用寿命长；抗振性能好；运动精度高；可适应较广的速度范围。但需要专用的流体压可适应较广的速度范围。但需要专用的流体压力源。流体静压润滑系统按供油方式可分为：力源。流体静压润滑系统按供油方式可分为：定压供油系统和定量供油系统。定压供油系统和定量供油系统。 边界润滑边界润滑 在不满足流体润滑的条件下，将润滑油加入到摩擦在不满足流体润滑的条件下，将润滑油加入到摩擦副表面所形成的表面膜也具有降低摩擦和减少磨损的作副表面所形成的表面膜也具有降低摩擦和减少磨损的作用，广义而言，这种润滑状态被统称为边界润滑状态。用，广义而言，
18、这种润滑状态被统称为边界润滑状态。边界润滑是介于流体动力润滑和固体摩擦之间的一种润边界润滑是介于流体动力润滑和固体摩擦之间的一种润滑状态，是一种润滑膜很薄的很不完整、摩擦表面有部滑状态，是一种润滑膜很薄的很不完整、摩擦表面有部分固体接触的润滑状态。分固体接触的润滑状态。 在边界润滑条件下，润滑油的粘度对其润滑效果影在边界润滑条件下，润滑油的粘度对其润滑效果影响很小。此时起决定作用的是润滑油（尤其是润滑油中响很小。此时起决定作用的是润滑油（尤其是润滑油中的添加剂）和摩擦副材料的物理化学性质，以及彼比相的添加剂）和摩擦副材料的物理化学性质，以及彼比相互作用形成的边界润滑膜的性质。边界润滑膜通常是通
19、互作用形成的边界润滑膜的性质。边界润滑膜通常是通过物理吸附、化学吸附和化学反应的方式形成的。过物理吸附、化学吸附和化学反应的方式形成的。 物理吸附膜物理吸附膜 化化学学吸吸附附膜膜化学反应膜化学反应膜典型零件的油膜厚度典型零件的油膜厚度滚动轴承 0.13m齿轮 0.11m发动机滑动轴承 0.550m 其它滑动轴承 0.5100m头发直径： 7580m；肉眼可见的最小尺寸：40m 润滑材料类型润滑材料类型基础油分类基础油分类分类S，%饱和烃，%粘度指数0.03或90801200.0390801200.0390120聚烯烃（PAO） (合成油技术) 类以外的其他基础油(有机脂、聚醚、烷基苯、甲基硅
20、油、GTL等)聚内烯烃（PIO） （欧洲）项 目很高粘度指数120VI140高粘度指数90VI120中粘度指数40VI90低粘度指数40通用基础油VHVIHVIMVILVI低凝基础油VHVI WHVI WMVI W深度精制基础油VHVI SHVI SMVI S项 目很高粘度指数120VI140高粘度指数90VI120中粘度指数40VI90低粘度指数VI40通用加氢基础油VHVI HHVI HMVI HLVI H低凝加氢基础油VHVIW HHVIW HMVIW H美国石油学会（API）基础油分类 溶剂精制基础油的分类 加氢基础油的分类 润滑油的添加剂润滑油的添加剂 根据所起作用可以分为两大类：一
21、类改善润滑根据所起作用可以分为两大类：一类改善润滑油物理性能的油物理性能的, ,一类改善润滑油化学性能的。一类改善润滑油化学性能的。 清净分散剂；清净分散剂； 抗氧抗腐剂；抗氧抗腐剂； 金属钝化剂；金属钝化剂； 极压抗磨剂；极压抗磨剂； 防锈剂；防锈剂； 粘度指数改进剂；粘度指数改进剂； 降凝剂；降凝剂； 抗泡沫剂；抗泡沫剂； 抗乳化剂。抗乳化剂。无无磷磷氯氯硫硫 合成润滑油合成润滑油 合成润滑油是采用有机合成方法制合成润滑油是采用有机合成方法制备的。它与矿物油相比，具有以下特性：备的。它与矿物油相比，具有以下特性： 优良的耐高温性能和热氧化稳定性；优良的耐高温性能和热氧化稳定性； 优良的粘温
22、性能和低温性能；优良的粘温性能和低温性能； 优良的化学稳定性；优良的化学稳定性； 良好的润滑性和较低的挥发性。良好的润滑性和较低的挥发性。 v 理化性能指标：理化性能指标： 外观、色度、密度、粘度、粘度指数、闪点、凝外观、色度、密度、粘度、粘度指数、闪点、凝点和倾点、水分、机械杂质、残碳、灰分、水溶性酸点和倾点、水分、机械杂质、残碳、灰分、水溶性酸碱、酸碱值和中和值、氧化安定性、热安定性、油性碱、酸碱值和中和值、氧化安定性、热安定性、油性和极压性、腐蚀和锈蚀、空气释放性、泡沫特性、抗和极压性、腐蚀和锈蚀、空气释放性、泡沫特性、抗乳化性、水解安定性、蒸发损失、馏程、苯胺点、橡乳化性、水解安定性、
23、蒸发损失、馏程、苯胺点、橡胶适应性、剪切安定性等。胶适应性、剪切安定性等。润滑油的主要质量指标润滑油的主要质量指标v 摩擦磨损性能：摩擦磨损性能： 润滑油在评定了理化性能之后，一般应进行某些模拟润滑油在评定了理化性能之后，一般应进行某些模拟台架试验，包括一些发动机试验，通过之后方能投入台架试验，包括一些发动机试验，通过之后方能投入使用。具有极压抗磨性能的油品都要评定其极压抗磨使用。具有极压抗磨性能的油品都要评定其极压抗磨性能。常用的试验机有四球试验机、梯姆肯环块试验性能。常用的试验机有四球试验机、梯姆肯环块试验机、机、FZG齿轮试验机、法莱克斯试验机等，都用于评齿轮试验机、法莱克斯试验机等，都
24、用于评定油品的耐极压负荷的能力或抗磨损性能。定油品的耐极压负荷的能力或抗磨损性能。润滑油的主要质量指标润滑油的主要质量指标润滑脂润滑脂润滑脂是一种油膏状的润滑剂，在常温、常压下呈半固态油性软膏状。润滑润滑脂是一种油膏状的润滑剂，在常温、常压下呈半固态油性软膏状。润滑脂是除润滑油外的另一类应用范围很广的重要润滑剂，广泛用于汽车、坦克、脂是除润滑油外的另一类应用范围很广的重要润滑剂，广泛用于汽车、坦克、舰船、飞机以及其他机械，其组成与润滑油大不相同。舰船、飞机以及其他机械，其组成与润滑油大不相同。 润滑脂具有液态润滑油所没有的很多特性，例如：润滑脂具有液态润滑油所没有的很多特性，例如： 耐压性强。
25、润滑脂在金属表面上的附着能力很强，它能在润滑油无法润耐压性强。润滑脂在金属表面上的附着能力很强，它能在润滑油无法润滑的部位形成牢同的润滑膜，并承受很大压力。滑的部位形成牢同的润滑膜，并承受很大压力。 缓冲性能好。润滑脂用于做往复运动的机械中在很大冲击力和震动时能缓冲性能好。润滑脂用于做往复运动的机械中在很大冲击力和震动时能起缓冲作用，减弱或消除机械的震动，保证必要的润滑。起缓冲作用，减弱或消除机械的震动，保证必要的润滑。 不易流失。由于润滑脂能用于垂直表面或不密封的摩擦部位，能保持足不易流失。由于润滑脂能用于垂直表面或不密封的摩擦部位，能保持足够的厚度，即使在离心力的作用下，也不至于流失，所以
26、能保证可靠的润滑。够的厚度，即使在离心力的作用下，也不至于流失，所以能保证可靠的润滑。 密封性能和防护性能好。润滑脂的密封性能优于润滑油，它可以防止水密封性能和防护性能好。润滑脂的密封性能优于润滑油，它可以防止水分、灰尘、杂质和腐蚀性物质进入摩擦表面，保持摩擦表面清洁，防止其被分、灰尘、杂质和腐蚀性物质进入摩擦表面，保持摩擦表面清洁，防止其被锈蚀。锈蚀。 粘温性能好。润滑脂的粘度受温度变化的影响比润滑油小，这是润滑脂粘温性能好。润滑脂的粘度受温度变化的影响比润滑油小，这是润滑脂特有的优良性能，因而适用于运动速度和温度变化幅度较大情况下的润滑。特有的优良性能，因而适用于运动速度和温度变化幅度较大
27、情况下的润滑。特点 润滑脂虽具有很多优点，但它并不能完全取代液润滑脂虽具有很多优点，但它并不能完全取代液态的润滑油。态的润滑油。由于润滑脂没有流动性，导热系数很小，因而不由于润滑脂没有流动性，导热系数很小，因而不能进行循环润滑；能进行循环润滑；它没有冷却和清洗作用；它没有冷却和清洗作用；它的摩擦阻力较润滑油大，影响机械的效率；它的摩擦阻力较润滑油大，影响机械的效率；润滑脂的抗氧化安定性不如润滑油；润滑脂的抗氧化安定性不如润滑油；润滑脂更换时比较麻烦，常需停机或拆卸机件，润滑脂更换时比较麻烦，常需停机或拆卸机件，影响工作。影响工作。 因此，润滑脂的使用范围受到一定的限制。因此，润滑脂的使用范围受
28、到一定的限制。润滑脂适用于下列工作条件下机械的润滑：润滑脂适用于下列工作条件下机械的润滑： (1)因结构或工作条件限制而不能使用润滑油润滑的机械因结构或工作条件限制而不能使用润滑油润滑的机械设备或部位。例如，在负荷大、转速慢、温度高的条件下设备或部位。例如，在负荷大、转速慢、温度高的条件下工作的轴承，在大压力和离心力作用下，润滑油难以保证工作的轴承，在大压力和离心力作用下，润滑油难以保证必要的润滑，用润滑脂可以达到保证润滑的目的。又如某必要的润滑，用润滑脂可以达到保证润滑的目的。又如某些不能及时有规律地向摩擦部位加油的设备或开放式润滑些不能及时有规律地向摩擦部位加油的设备或开放式润滑的部件，都
29、可采用润滑脂。的部件，都可采用润滑脂。 (2)工作环境潮湿、水和灰尘较多、难以密封的机械；工作环境潮湿、水和灰尘较多、难以密封的机械；同酸性或其他腐蚀性气体接触的机械。同酸性或其他腐蚀性气体接触的机械。 (3)时开、时停的间歇式工作或转速经常变化的机械。时开、时停的间歇式工作或转速经常变化的机械。由于不同转速要求不同粘度的润滑剂，润滑油难以在这种由于不同转速要求不同粘度的润滑剂，润滑油难以在这种情况下形成良好的润滑油膜，而润滑脂却具有这种性能。情况下形成良好的润滑油膜，而润滑脂却具有这种性能。 (4)长期运转，不便于经常添加或更换润滑剂的摩擦部长期运转，不便于经常添加或更换润滑剂的摩擦部位，如
30、密封的滚珠轴承、高速电机、自动装置、远距离遥位，如密封的滚珠轴承、高速电机、自动装置、远距离遥控仪器等。润滑脂可以不流失地长期使用。控仪器等。润滑脂可以不流失地长期使用。 润滑脂的组成润滑脂的组成润滑脂的特性是由它的特殊结构所决定的。现以皂基润滑脂为例，说润滑脂的特性是由它的特殊结构所决定的。现以皂基润滑脂为例，说明它的结构特点。明它的结构特点。 一、润滑脂的结构特点一、润滑脂的结构特点 皂基润滑脂是用脂肪酸金属皂类皂基润滑脂是用脂肪酸金属皂类(稠化剂稠化剂)稠化润滑油而成的。稠化稠化润滑油而成的。稠化剂与润滑油形成一个分散体系，稠化剂是分散相，润滑油是分散介质。剂与润滑油形成一个分散体系，稠
31、化剂是分散相，润滑油是分散介质。皂分子聚结成皂纤维或皂胶团，皂纤维互相吸引、交织连接形成一个皂分子聚结成皂纤维或皂胶团，皂纤维互相吸引、交织连接形成一个三维空间的网状结构骨架，润滑油部分被吸附在纤维表面，部分渗入三维空间的网状结构骨架，润滑油部分被吸附在纤维表面，部分渗入皂纤维，使其膨化，大部分润滑油被包围在结构骨架中，失去流动性，皂纤维，使其膨化，大部分润滑油被包围在结构骨架中，失去流动性，成为半固态软膏。成为半固态软膏。 皂纤维是由皂分子相互吸引聚结而成的。皂分子有一个极性端皂纤维是由皂分子相互吸引聚结而成的。皂分子有一个极性端(即即羧基端羧基端)和一个非极性端和一个非极性端(烃基端烃基端
32、)。分子的极性端彼此吸引连成皂纤维，。分子的极性端彼此吸引连成皂纤维，带烃基的非极性端朝向纤维外侧表面，具有亲油性，吸引润滑油分子，带烃基的非极性端朝向纤维外侧表面，具有亲油性，吸引润滑油分子，由此形成均匀的软膏状物质。由此形成均匀的软膏状物质。 皂纤维愈长、愈细，它的稠化能力愈强。一般皂纤维长度为皂纤维愈长、愈细，它的稠化能力愈强。一般皂纤维长度为0.1100 m以上，其他类型稠化剂纤维较短。以上，其他类型稠化剂纤维较短。润滑脂的组成润滑脂的组成 二、润滑脂的组成二、润滑脂的组成润滑脂由润滑油、稠化剂、稳定剂和添加剂组成，它们的作用、类型润滑脂由润滑油、稠化剂、稳定剂和添加剂组成，它们的作用
33、、类型如下：如下：1润滑油润滑油 润滑油是润滑脂的主要组成部分，其含量约为润滑脂的润滑油是润滑脂的主要组成部分，其含量约为润滑脂的8090(质量分数质量分数)。润滑油的性质直接影响润滑脂的润滑性能。润滑油的性质直接影响润滑脂的润滑性能。 润滑油的粘度对润滑脂的软硬程度润滑油的粘度对润滑脂的软硬程度(稠度稠度)有较大影响。粘度过太，有较大影响。粘度过太，稠化剂在润滑油中扩散慢，使润滑脂稠度变小，容易析出润滑油。稠化剂在润滑油中扩散慢，使润滑脂稠度变小，容易析出润滑油。 润滑油的馏分组成过轻，会使润滑脂过分容易蒸发。润滑油的馏分组成过轻，会使润滑脂过分容易蒸发。 粘度和凝点影响润滑脂的低温性能。粘
34、度和凝点影响润滑脂的低温性能。 它的粘温性能对于润滑脂的高、低温使用范围和安定性均有影响。它的粘温性能对于润滑脂的高、低温使用范围和安定性均有影响。 对润滑油的主要要求是粘度、热氧化安定性和蒸发性能等。对润滑油的主要要求是粘度、热氧化安定性和蒸发性能等。 润滑脂中所用润滑油分矿物油和合成油润滑脂中所用润滑油分矿物油和合成油2类。类。润滑脂的组成润滑脂的组成2稠化剂稠化剂 润滑脂中稠化剂的含量约占润滑脂中稠化剂的含量约占1030(质量分数质量分数)。其作用是稠化润滑油，。其作用是稠化润滑油，使其成为润滑脂。稠化剂本身也具有润滑和抗压作用。使其成为润滑脂。稠化剂本身也具有润滑和抗压作用。 润滑脂的
35、稠化剂有脂肪酸金属皂类和非皂类稠化剂润滑脂的稠化剂有脂肪酸金属皂类和非皂类稠化剂2大类。大类。 工业用脂肪酸皂类稠化剂有钠皂、钙皂、锂皂、铅皂、钡皂等，它们是工业用脂肪酸皂类稠化剂有钠皂、钙皂、锂皂、铅皂、钡皂等，它们是由动植物油脂与相应的碱由动植物油脂与相应的碱(如氢氧化钠、氢氧化钙等如氢氧化钠、氢氧化钙等)反应得到的。由这些皂反应得到的。由这些皂类稠化剂制成的润滑脂分别称为钠基润滑脂、钙基润滑脂等。类稠化剂制成的润滑脂分别称为钠基润滑脂、钙基润滑脂等。 非皂基稠化剂包括烃基稠化剂、有机稠化剂和无机稠化剂非皂基稠化剂包括烃基稠化剂、有机稠化剂和无机稠化剂3类。烃基稠类。烃基稠化剂主要是石蜡和
36、地蜡，本身熔点很低，由其稠化得到的烃基润滑脂即常见化剂主要是石蜡和地蜡，本身熔点很低，由其稠化得到的烃基润滑脂即常见的凡士林，多用作防护性润滑脂。有机稠化剂有酞青铜颜料、有机脲，有机的凡士林，多用作防护性润滑脂。有机稠化剂有酞青铜颜料、有机脲，有机氟等，多用于制备合成润滑脂。无机稠化剂常用的有表面改性的膨润土、硅氟等，多用于制备合成润滑脂。无机稠化剂常用的有表面改性的膨润土、硅胶、石墨、炭黑、云母等，多用于制备高温润滑脂。胶、石墨、炭黑、云母等，多用于制备高温润滑脂。 稠化剂的种类和含量，对润滑脂的性质有很大影响。例如，钠基润滑脂耐稠化剂的种类和含量，对润滑脂的性质有很大影响。例如，钠基润滑脂
37、耐热但不耐水，钙基润滑脂耐水而不耐热，锂基润滑脂既耐水又耐热。由有机热但不耐水，钙基润滑脂耐水而不耐热，锂基润滑脂既耐水又耐热。由有机和无机稠化剂制得的润滑脂具有高的抗热性和抗辐射性能。一般稠化剂含量和无机稠化剂制得的润滑脂具有高的抗热性和抗辐射性能。一般稠化剂含量多的润滑脂比较硬，含量少的润滑脂较软。多的润滑脂比较硬，含量少的润滑脂较软。润滑脂的组成润滑脂的组成3稳定剂稳定剂 稳定剂又称为胶溶剂，是润滑脂所特有的，它可以改善润滑脂的结构性能，稳定剂又称为胶溶剂，是润滑脂所特有的，它可以改善润滑脂的结构性能，所以又称为结构改善剂。稳定剂能和皂类结合，使润滑油对脂肪酸皂类的结所以又称为结构改善剂
38、。稳定剂能和皂类结合，使润滑油对脂肪酸皂类的结合能力增大，从而起到使润滑油和脂肪酸皂结合稳定的作用。常用的稳定剂合能力增大，从而起到使润滑油和脂肪酸皂结合稳定的作用。常用的稳定剂有水、甘油和低分子有机酸的盐类。不同脂肪酸皂所用的稳定剂不同，例如，有水、甘油和低分子有机酸的盐类。不同脂肪酸皂所用的稳定剂不同，例如，钙基润滑脂的稳定剂是水，钠基润滑脂的稳定剂是甘油。如果润滑脂失去稳钙基润滑脂的稳定剂是水，钠基润滑脂的稳定剂是甘油。如果润滑脂失去稳定剂，就会出现润滑油和稠化剂分离的现象，如钠基润滑脂受热脱水，结果定剂，就会出现润滑油和稠化剂分离的现象，如钠基润滑脂受热脱水，结果引起油皂分离，润滑脂被
39、破坏。引起油皂分离，润滑脂被破坏。 稳定剂是一些极性化合物，由于其含有稳定剂是一些极性化合物，由于其含有OH，NH2，COOH等极性等极性基团，所以容易吸附在皂分子的极性端之间，使皂分子排列的间隔增大，增基团，所以容易吸附在皂分子的极性端之间，使皂分子排列的间隔增大，增加了皂分子对润滑油的吸附能力，从而增大了皂纤维的稠化能力。加了皂分子对润滑油的吸附能力，从而增大了皂纤维的稠化能力。 4添加剂添加剂 为了改善润滑脂的某些特性，同燃料和润滑油一样，可以采用加入添加剂为了改善润滑脂的某些特性，同燃料和润滑油一样，可以采用加入添加剂的方法。常用的添加剂有抗氧剂、抗磨剂、防锈剂、拉丝性增强剂等。的方法
40、。常用的添加剂有抗氧剂、抗磨剂、防锈剂、拉丝性增强剂等。润滑脂添加剂类型润滑脂的添加剂润滑脂的添加剂 抗氧剂；抗氧剂； 极压抗磨剂；极压抗磨剂； 防锈剂和抗腐剂；防锈剂和抗腐剂； 防水剂；防水剂； 结构改善剂（胶溶剂）；结构改善剂（胶溶剂）； 填充剂填充剂 黏附剂。黏附剂。 皂基润滑脂 单皂基（钙、钠、锂、钡、铝等） 混合皂基（钙-钠） 复合皂基（复合钙、复合铝、复合锂） 非皂基润滑脂（无机和有机脂） 无机脂：如醇、胺 有机脂：有机脲、有机氟等 烃类润滑脂 凡士林润滑脂分类润滑脂按稠化剂类型分类润滑脂稠度与锥入度值及适应场合对应表 NIGL牌号 锥入度（25）适用场合000445475开式齿轮
41、，齿轮箱和减速箱的润滑004004300355385开式齿轮，齿轮箱或集中润滑系统润滑1310340中速、中负荷的抗磨轴承润滑2265295较高速的针型轴承和滚子轴承润滑3220250中速、中负荷的抗磨轴承，汽车轮毂润滑4175205水泵和低速、高负荷的轴承和轴颈润滑5130160特殊条件下的润滑，如球磨机轴颈润滑685115 等级等级锥入度锥入度外观外观 用途用途 0.1 毫米毫米 000 445 - 475 流性极强 00 400 - 430 流体变速箱0355 - 385 半流体 等1310 - 340 极软2265 - 295 软轴承3220 - 250 中等硬度4175 - 205硬
42、5130 - 160 很硬密封件6 85 - 115 极硬 润滑脂的主要质量指标润滑脂的主要质量指标 润滑脂是用稠化剂稠化润滑油而制成，可以根润滑脂是用稠化剂稠化润滑油而制成，可以根据使用的需要，添加一种或多种添加剂，以改善润据使用的需要，添加一种或多种添加剂，以改善润滑脂的极压抗磨性、抗氧化安定性、润滑性、抗水滑脂的极压抗磨性、抗氧化安定性、润滑性、抗水性等性能。性等性能。 锥入度：表示润滑脂稠度的指标；锥入度：表示润滑脂稠度的指标； 滴点：决定润滑脂使用温度的指标；滴点：决定润滑脂使用温度的指标； 水分：润滑脂含水量；水分：润滑脂含水量； 机械杂质：混入润滑脂中的不溶解的灰尘、机械杂质：混
43、入润滑脂中的不溶解的灰尘、 沙砾、金属微粒等；沙砾、金属微粒等； 抗腐蚀性：反映对金属零件有没有腐蚀作用抗腐蚀性：反映对金属零件有没有腐蚀作用的指标。的指标。 第四部分第四部分 典型设备与零部件润滑典型设备与零部件润滑2、齿轮油直齿轮直齿轮 圆锥齿轮圆锥齿轮 蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆 齿轮传动的特点齿轮传动的特点 齿轮对在啮合过程中，除节圆处外，既有滚动也有齿轮对在啮合过程中，除节圆处外，既有滚动也有滑动。双曲线滑动最严重，因此形成油膜的条件比较差，滑动。双曲线滑动最严重，因此形成油膜的条件比较差，必须具有高度抗磨性能的润滑油才能满足润滑要求。必须具有高度抗磨性能的润滑油才能满足润滑要求。 主要失效形
44、式：粘着（胶合）和点蚀。为有效防止主要失效形式：粘着（胶合）和点蚀。为有效防止胶合的发生，必须使用高粘度的润滑油。胶合的发生，必须使用高粘度的润滑油。 齿轮油的主要性能齿轮油的主要性能 适当的粘度适当的粘度 良好的极压性能良好的极压性能 良好的抗氧化性能良好的抗氧化性能 良好的抗剪切安定性良好的抗剪切安定性 良好的抗泡沫性良好的抗泡沫性 良好的防锈性良好的防锈性 良好的抗乳化性良好的抗乳化性 工业齿轮油的分类与粘度等级工业齿轮油的分类与粘度等级 工业齿轮油分为六类：工业齿轮油分为六类：CKB、CBC、CKD、CKE、CKS、CKT。32，46，1000，1500，3200 液压油用于液压传动系
45、统中作为中间介质，起传递和转换能量的作用，同时还起着润滑、防腐、冷却、冲洗等作用。粘度级别从VG 5到VG 150，常用的粘度等级为VG 32 / 46 / 68。3、液压油、液压油液压系统图3-2-1机床工作台液压系统工作原理图1工作台2液压缸3活塞4换向手柄5换向阀6，8，16回油管7节流阀9开停手柄10开停阀11压力管12压力支管13溢流阀14钢球15弹簧17液压泵18滤油器19油箱特殊应用更具体应用组成和特性产品符号L-典型应用备注流体静压系统无抗氧剂的精制矿物油HH精制矿物油、并改善其防锈和抗氧性HLHL油、并改善其抗磨性HM一般液压系统（包括高压系统）HL油、并改善其粘温性HRHM
46、油，并改善其粘温性HV工程机械和船用设备无特定难燃性的合成液HS特殊性能用于环境可接受的液压液场合甘油三酸脂HETG一般液压系统（移动设备） 每个品种的基础液的最小量应不少于70%(m/m)聚乙二醇HEPG合成酯HEES聚稀烃和相关烃类产品HEPR流体静压系统液压导轨系统HM油，并具有粘滑性HG液压和滑动轴承导轨润滑系统合用的机床在低速下使振动或间断滑动(粘一滑)减为最小这种液体具有多种用途，但在所有液压应用中不全有效用于使用难燃液压液的场合水包油型乳化液HFAE通常含水大于80%(m/m)水的化学溶液HFAS通常含水大于80%(m/m)油包水乳化液HFB含聚合物水溶液HFC通常含水大于35%
47、(m/m)2)磷酸酯无水合成液HFDR这类液体也可以满足HE品种规定的生物降解性和毒性要求其它成分的无水合成液HFDU流体动力系统自动传动HA与这些应用有关的联轴节和转换器HN分类尚未进行详细地研究，以后可以增加HM液压油根据添加剂主剂成分可分为有灰型和无灰型。有灰型主剂为ZDDP、含锌、总酸值高，ZDDP在高温高压下易降解，产生油泥。液压油选择：包括品种选择和粘度选择液压油选择：包括品种选择和粘度选择（1）根据工作环境、工况条件选择；工作温度高或变化大的系统，应选择高粘度指数油品。（2）根据设备类型选择，压力高最好选用无灰油；（3）粘度选择取决于系统工作温度和泵的类型。粘度太大，损失大，效率
48、低，油泵吸油困难；粘度太小，油泵内泄大，容积损失增加，系统效率降低。建议在使用温度下最低粘度为13mm2/s ，最高粘度为54 。1、全耗损系统用油L-AN（GB 443-89）是合并了原机械油、高速机械油、锭子油、缝纫机油而形成的。L-AN就是一般精制矿物油，不加或加少量添加剂制成，只规定理化指标，对抗磨性及安定性均未提出要求，承载能力低，使用寿命短。原机械油可用HL液压油代替。如30号机械油可用HL46液压油代替。2、L-HG液压导轨油不仅具有HM液压油的各种性能，而且可有效防止机床低速重载爬行（速度不均匀、时快时慢或时走时停）。根据负荷和滑动速度选择：轻载选用VG68，重载荷选用VG15
49、0或220。3、HM液压油在-15以下的低温环境下粘度会增至很大，失去流动性。 HV和HS属于低温液压油，HS液压油采用合成烃基础油，比HV具有更好的低温流动性，可在-40 以上使用（HS在-30 以上使用）。HM液压油不允许加粘度指数改进剂，而HV和HS一般添加VI或采用合成油调制。工作温度低于- 10或高于90 的环境，应选用优质的HM、HV或HS液压油。4、由于HL（抗氧防锈型）要求低，市场上存在采用再生基础油调合的产品，可测试TAN和RBOT（正常油品RBOT应超过200分钟）进行判断。同时建议选用HM油，延长设备的使用寿命（有案例报道，液压系统用HM油代替HL油，泵寿命提高10倍）。
50、5、液压油抗磨性对三大泵的减磨效果顺序：叶片泵柱塞泵齿轮泵，凡是叶片泵不论系统压力高低均应选择HM油。柱塞泵滑靴上有青铜部件，而ZDDP对铜有腐蚀，建议选用无灰的HM油。6、不同品种液压油不能混用。如HL液压油混入HM，则使用寿命缩短；而HM液压油混入HL，则降低液压油的抗磨性能。7、矿物液压油正常使用温度4555 （短时可到120 ），超过60 时后每升高8 ，寿命降低一半，建议查明原因并采取措施降低使用温度；抗燃液压油磷酸酯使用温度6580 ，短时可到150 。润滑脂的使用润滑脂的使用 加注的润滑量要适当：一般来讲，适宜的加脂量为轴承内加注的润滑量要适当：一般来讲，适宜的加脂量为轴承内总空
