1、润滑油基础知识润滑油基础知识 主讲人：许国超主讲人：许国超20152015年年4 4月月1212日日冀东机电设备有限公司技术部因为摩擦，所以润滑因为摩擦，所以润滑摩擦的概念摩擦的概念 当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的摩擦趋势时，在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这种力叫摩擦力。接触面之间的这种现象或特性叫“摩擦”。摩擦有利也有害，但在多数情况下是不利的，例如，机器运转时的摩擦，造成能量的无益损耗和机器寿命的缩短，并降低了机械效率。因此常用各种方法减少摩擦，如在机器中加润滑油等。但摩擦又是不可缺少的，例如，人的行走，汽车的行驶都必须依靠地面与脚和车轮的摩擦。摩擦
2、力的影响因素：摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关因为摩擦，所以润滑因为摩擦，所以润滑1.摩擦按摩擦副运动状态可分为：静摩擦：两物体表面产生接触，有相对运动趋势但尚未产生相对运动时的摩擦。动摩擦：两相对运动表面之间的摩擦。2.按相对运动的位移特征分类：滑动摩擦：两接触物体接触点具有不同速度和(或)方向时的摩擦。滚动摩擦：两接触物体接触点的速度之大小和方向相同时的摩擦。自旋摩擦：两接触物体环绕其接触点处的公法线相对旋转时的摩擦。上述摩擦方式即运动方式的可以叠加，就构成摩擦的复合方式，如滑动滚动摩擦。因为摩擦，所以润滑因为摩擦，所以润滑3.按表面润滑状态分类：干摩擦：两摩擦表
3、面之间即无润滑剂又无湿气的摩擦。边界摩擦（即边界润滑）：以具有边界膜隔开相对运动表面时的摩擦。流体摩擦（即流体润滑）：以流体层隔开相对运动表面时的摩擦，即由流体的粘性阻力或流变阻力引起的摩擦。混合摩擦（即混合润滑）：半干摩擦和半流体摩擦的统称。半干摩擦：边界摩擦和干摩擦同时发生的摩擦。半流体摩擦：流体摩擦和边界摩擦或流体摩擦和干摩擦同时发生的摩擦。滚动摩擦一般比滑动摩擦要小得多，但它也是一种取决于许多因素的复杂现象。引起滚动摩擦的主要因素是接触处变形的微观滑移、弹性滞后、塑性变形和粘着等。因为摩擦，所以润滑因为摩擦，所以润滑摩擦的危害：1、摩擦振动的危害性主要表现为：产生噪音污染（如汽车、火车
4、制动时的尖叫声）；振动冲击（如汽车启动、火车制动时产生的急剧冲击或明显振动令乘客极为不舒服，纺织机械摩擦振动会使布面图案质量大为下降）；导致发生严重磨损和造成尺寸不准，降低工作性能和缩短使用寿命；危害设备甚至人身安全（如产生共振情况）。产生热量，不需要的热量时，造成局部温度过高，影响系统可靠性因为摩擦，所以润滑因为摩擦，所以润滑 润滑是摩擦学研究的重要内容。改善摩擦副的摩擦状态以降低摩擦阻力减缓磨损的技术措施。一般通过润滑剂来达到润滑的目的。另外，润滑剂还有防锈、减振、密封、传递动力等作用。充分利用现代的润滑技术能显著提高机器的使用性能和寿命并减少能源消耗。正是需要解决摩擦的危害，才有润滑的发
5、展进步。故：因为摩擦，所以润滑。因为润滑，所以润滑油因为润滑，所以润滑油 润滑的概述 润滑，英文lubrication，改善摩擦副的摩擦状态以降低摩擦阻力、减缓磨损的技术措施。一般通过润滑剂来达到润滑的目的，相对运动物体表面加入第三种物质润滑剂，降低摩擦、减少磨损。另外，润滑剂还有防锈、减振、密封、传递动力等作用。润滑的种类1、根据润滑剂的不同，润滑可分为：流体润滑。指使用的润滑剂为流体，又包括气体润滑（采用气体润滑剂，如空气、氢气、氦气、氮气、一氧化碳和水蒸气等）和液体润滑（采用液体润滑剂，如矿物润滑油、合成润滑油、水基液体等）两种。固体润滑。指使用的润滑剂为固体，如石墨、二硫化钼、氮化硼、
6、尼龙、聚四氟乙烯、氟化石墨等。半固体润滑。指使用的润滑剂为半固体，是由基础油和稠化剂组成的塑性润滑脂，有时根据需要还加入各种添加剂。因为润滑，所以润滑油因为润滑，所以润滑油2、根据摩擦副之间摩擦状态的不同，润滑分为：流体摩擦润滑。用流体(厚度在1.52 微米以上)将摩擦表面隔开的润滑方式。根据润滑膜压力的产生方式不同又可分为流体动压润滑（靠摩擦表面的几何形状和相对运动由粘性流体的动力作用产生压力平衡外载荷)和流体静压润滑(由外部将一定压力的流体送入摩擦表面间，靠流体的静压平衡外载荷）两种。边界摩擦润滑。摩擦表面间存在一层薄膜(边界膜)时的润滑状态；它可分为吸附膜（润滑剂中的极性分子吸附在摩擦表
7、面所形成的膜，包括物理吸附膜和化学吸附膜）和化学反应膜（润滑油中的添加剂与金属表面起化学作用生成能承受较大载荷的表面膜）两类。润滑可以延长机器设备的寿命，提高精度、节约能源。摩擦纳米级润滑。纳米润滑在原子、分子尺度研究相对转动界面上的摩擦磨损与润滑行为，而揭示微观摩擦磨损机理，设计与制备出纳米尺度上的润滑剂及摩耐磨材料的学科。它是随着纳米科学与技术的发展而派出来的。因为润滑，所以润滑油因为润滑，所以润滑油因为润滑，所以润滑油因为润滑，所以润滑油润滑剂概述 润滑剂用以润滑、冷却和密封机械的摩擦部分的物质。根据来源有矿物性润滑剂（如机械油）、植物性润滑剂（如蓖麻油）和动物性润滑剂（如牛脂）。此外，
8、还有合成润滑剂，如硅油、脂肪酸酰胺、油酸、聚酯、合成酯、羧酸等。根据性状有油状液体的润滑油、油脂状半固体的润滑脂以及固体润滑剂。根据用途可分为工业润滑剂（包括润滑油和润滑脂）、人体润滑剂。润滑剂的种类很多，应用广泛。润滑剂也常用于塑料等加工中改进流动性和脱模性，防止在机内或模具内粘着而产生鱼眼等缺陷。在润滑剂最重要的就是润滑油，从使生产、种类、用途、规模都是最大的。润滑油，且学且明白润滑油概述润滑油概述 润滑油一般由基础油和添加剂 两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。基础油基础油 润滑
9、油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油和生物油基础油调配的产品，因而使这两种基础油得到迅速发展。根据原油的性质和加工工艺分类：石蜡基基础油、中间基基础油、环烷基基础油添加剂添加剂 添加剂是近代高级润滑油的精髓，正确选用合理加入，可改善其物理化学性质，对润滑油赋予新的特殊性能，或加强其原来具有的某种性能，满足更高的要求。根据润滑油要求的质量和性能，对添加剂精心选择，仔细平衡，进行合理调配，是保证润滑油质量的关键。一般常用的添加剂有：粘度指数改进剂，倾点下降剂，抗氧化剂，清净分散剂，摩擦缓和剂，油性
10、剂，极压剂，抗泡沫剂，金属钝化剂，乳化剂，防腐蚀剂，防锈剂，破乳化剂，抗氧抗腐剂等。润滑油，且学且明白润滑油，且学且明白 需求情况需求情况 中国已经是世界第三大润滑油消费国之一，润滑油2013年年消耗量近780万吨。目前，工业油市场占整个润滑油市场总量的40%以上，随着工业现代化技术装备的日趋改善，对润滑油品质专业化、高性能、环境适应性等提出了更高的要求，工业油中的齿轮用油、电器绝缘用油、橡胶填充油增长迅速，其他用油稳步增长，在一定程度上催生了新一轮润滑油生产制造技术的创新和变革 但高端润滑油技术仍掌握在西方少数大公司手中润滑油，且学且明白 润滑油的类型1 车用润滑油2 工业润滑油 机械油（高
11、速润滑油）、织布机油、主轴油、道轨油、轧钢油、气轮机油、压缩机油、冷冻机油、气缸油、船用油、齿轮油、机压齿轮油、车轴油、仪表油、真空泵油润滑油，且学且明白润滑油，且学且明白润滑油功能润滑油功能润滑：减少设备磨损，两者表面之间形成一层油膜，以减低磨擦阻力，使运作更加顺畅冷却：在运转过程中，机件与机件的相互磨擦产生的热量或高温，润滑油的作用就是冷却及减低有害的温度洗涤：把机件中有害杂质和未及燃烧的不溶性物质带走，使这些污染物速离润滑表面及避免油泥的形成。密封：工件与工件之间形成有效的密封性，以防有益介质的泄露和外界的污染物浸入防锈：减少与空气中氧气接触，防止设备氧化防腐：提供接触部件完全分离的油膜
12、，会减少机件接触及磨损的机会，避免金属表面受到腐蚀消除冲击载荷：通过隔离工件之间接触，自身的承载能力，削弱冲击载荷。润滑油，且学且明白润滑油，且学且明白润滑油的常用添加剂润滑油的常用添加剂1 清净分散剂：吸附氧化产物，将其分散在油中。由浮游性组分抗氧化、抗腐蚀、组合、合成润滑2.抗氧抗腐剂：提高油品氧化安全性防止金属氧化、催化陈旧延缓油品氧化速度隔绝酸性物与金属接触生成保护膜具有抗磨性3 抗磨剂：在磨擦面的高温部分能与金属反应生成融点低，4 油性剂：都是带有极性分子的活性物质，能在金属表面形成牢固的吸附膜，在边界润滑的条件下，可以防止金属磨擦面的直接接触。5.增粘剂：又称增稠剂，主要是聚俣型有
13、极高分子化合物，增粘剂不仅可以增加油品的粘度，并可改善油品的粘温性能。6 防锈剂：是一些极性化合物，对金属有很强的吸附力，能在金属和油的界面上形成紧密的吸附膜以隔绝水分、潮气和酸性物质的侵蚀；防锈剂还能阻止氧化、防止酸性氧化物的生成，从而起到防锈的作用。7 抗泡剂：使气泡能迅速地溢出油面，失去稳定性并易于破裂，从而缩短了气泡存在的时间。润滑油，且学且明白润滑油，且学且明白润滑油脂基本性能的表征润滑油脂基本性能的表征1、每一类润滑油脂都有其一般理化性能，以表明该产品的内在质量：润滑油理化性能指标：外观、粘度、粘度指数、倾点、闪点、水分、机械杂质、硫酸盐灰分 润滑脂理化性能指标：外观、针入度、滴点
14、 17 润滑油，且学且明白润滑油，且学且明白润滑油类润滑油类 外观(色度）对于新的成品润滑油，由于添加剂的使用，颜色一般不能判断润滑油质量好坏 一般说来，好的润滑油颜色相对较浅，透明 粘度 粘度反映油品油性和流动性的一项指标 一般而言，粘度越大，油膜强度越高，但流动性越差 粘度指数 粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度 粘度指数越高，表示油品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差 18 润滑油，且学且明白润滑油，且学且明白润滑油类凝点和倾点 凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度 油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同 润滑油的凝点和倾点都是表示润滑油低温流动性的重要质量指标
15、，只是测定方法稍有不同 对于生产、运输和使用都有重要意义 一般要求润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低57闪点 闪点是表示油品蒸发性的一项指标 油品的馏分越轻，蒸发性越大，其闪点也越低 也是石油产品着火危险性的指标，一般认为，闪点比使用温度高2030 19 润滑油，且学且明白润滑油类润滑油类水分 水分是指润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数 润滑油中水分的存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑效果变差 加速有机酸对金属的腐蚀作用，锈蚀设备，使油品容易产生沉渣机械杂质 机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物 大部分是砂石和铁屑之类，以及由添加剂带来的一些难溶于
16、溶剂的有机金属盐 润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.005%以下被认为是无）灰分和硫酸灰分 在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质 一般认为是一些金属元素及其盐类对不同的油品具有不同的概念 20 润滑油，且学且明白润滑脂类 润滑脂的外观 通过目测和感观来检查润滑脂质量的一种方法 主要包括润滑脂的颜色、光泽、透明度、纤维结构、稠度、杂质、析油、均匀性等润滑脂的滴点 润滑脂的滴点是指润滑脂受热融化，开始滴落时的最低温度 表征润滑脂的耐温性能。润滑脂的滴点越高，其耐温性能越好，使用温度也就越高 润滑脂滴点的高低可以确定润滑脂使用的最高温度，润滑脂的使用温度应低于滴点2030锥入
17、度 润滑脂的锥人度是表征润滑脂稠度或软硬度的指标 锥人度在一定程度上可表示润滑脂能承受负荷的大小，锥人度小的润滑脂可承受的负荷较大 润滑脂的锥人度过大，易流失，过小，则流动性差 21 润滑油，且学且明白选择润滑油的基本原则选择润滑油的基本原则 一般首先应按设备制造商推荐选适当的润滑油 自主选择润滑油应考虑的主要因素有：润滑设备类型、载荷、速度、运行温度、其他运行环境 根据设备类型选择相应品种及质量的润滑油 载荷：与粘度有关，载荷高用粘度高，载荷低用粘度低。速度：与粘度有关，速度高用粘度低，速度低用粘度高。温度：温度高使用粘度高、温度低使用粘度低。22 润滑油，且学且明白润滑油，且学且明白润滑油
18、状态监控 通过对使用中油样的分析化验，可以：直接了解润滑油的变质情况 间接了解设备的磨损状况 润滑油变质分析项目：粘度、闪点、总酸值、总碱值、戊烷不溶物等 常见磨损金属为：铁、铜、铝、锡等 对硅元素、闪点、水分、机械杂质的分析可以了解设备的维护情况 润滑油，且学且明白润滑油供应方法 润滑油或润滑脂的供应方法在设计中是很重要的，尤其是油润滑时的供应方法与零件在工作时所处的润滑状态有这密切的关系。1、油润滑 向润滑表面施加润滑油的方法。2、滴油润滑针阀油杯和油芯油杯都可以做到连续滴油润滑，两者的区别就是针阀油杯在停车时同时停止供油，而油芯油杯在停车时继续滴油，会引起无用的消耗。3、油环润滑油环套在
19、轴颈上，下部浸在油中，当轴颈转动时会带动油环转动，将油带到轴颈表面进行润滑4、飞溅润滑利用转动件或曲轴的曲柄等将润滑油溅成油星以润滑轴承5、压力循环润滑用油泵进行压力供油润滑，可保证供油充分，能带走摩擦热以冷却轴承6、润滑脂脂润滑只能间歇供应润滑脂，旋盖式油脂杯是应用的最广的脂润滑装置，杯中装满润滑脂后，旋动上盖即可将润滑脂挤入轴承中，有的也使用油枪向轴承补充润滑脂。润滑基本术语1、密度与相对密度 密度是批在规定温度下，单位体积内所含物质的质量数，以g/cm3或g/mL表示。相对密度，是指物质在给定定温度正气密度与标准温度下标准物质的密度之比值。对石油液体其标准物质是水。2、粘度 液体流动时内
20、磨擦力的量度叫粘度，粘度值随温度的升高而降低。大多数润滑油 是根据粘度来分牌号的。粘度一般有5种表示方式，即动力粘度、运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。动力粘度：表示液体在一定剪切应力下流动时内磨擦力的量度，其值为加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比在我国法定计量单位中以帕秒（Pas）为单位。习惯用厘泊（Cp）为单位，1cp=103 Pas。运动粘度：表示液体在重力作用下流动时内磨擦力的量度，其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，在我国法定计量单位中以m2/s为单位。习惯用厘斯（cst）,1cst=1mm2/s。恩氏粘度：在规定条件下，一定体积的试样从恩格勒粘度计的小孔流出200m
21、L试增所需要的时间（s）与该粘度计测定水的值之比，以0Et表示。雷氏粘度：在规定条件下，一定体积的试样从雷德乌德粘度计流出50mL试样所需要量的时间，以s为单位。赛氏粘度：在规定条件下，一定体积的试样从赛波特粘度计流出所需要的时间，以s为单位。赛氏粘度分为赛氏通用粘度（以SUV表示）和赛氏重油粘度（以SFV表示）。润滑基本术语3、粘度指数 粘度指数是表示油品粘度随温度变化这个特性的一个约定量值。粘度指数高表示油品的粘度随温度变化较小，反之亦然。4、闪点 在规定条件下，加热油品所逸出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间火时的最低温度称为闪点，以表示。闪点的测定方法分为开口杯法和闭口杯法，开
22、口杯法用以测定重质润滑油的闪点；闭口杯法用以测定燃料和轻质润滑油的闪点。5、凝点 试油在规定条件下冷却至停止移动时的最高温度称为凝点，以表示。凝点是评价油品低温性能的项目。油品的凝点与蜡含量有直接关系，油品中的蜡含量越多，凝点越高。因此凝点在石油产品加工工艺中可以指导脱蜡工艺操作。6、倾点 倾点是指在规定条件下，被冷却了的试油能流动时的最低温度，以表示。倾点和凝点一样都是用来表示石油产品低温流动性能的指标。7、水分 水分是指油品中的含水量，以重量百分数表示。在石油产品分析标准中有好几种水分测定方法，一般都是以%表示，小于0.03%即为痕迹。特殊要求的油品，其水分以10-6（ppm）表示。润滑基
23、本术语8、机械杂质 存在于油品中所有不溶于规定溶剂的杂质叫做机械杂质。9、水溶性酸或碱 水溶性酸或碱是指存在于油品中可溶于水的酸性或碱性物质的总称。10、残炭 在规定条件下，油品在裂解中所形成的残留物叫残炭。以重量百分数表示。11、灰分 在规定条件下油品被炭化后的残留物经煅烧所得的无机物叫做灰分，以重量百分数表示。灰分主要是油品中含有的环烷酸盐类。通常油品中的灰分含量都很小。在润滑油中加入某些高灰分添加剂后，油品的灰分含量会增大。12、破乳化值 油品从油水乳化液中分离能力的量度值叫做破乳化值，以min表示。它是汽轮机油的一项主要规格项目。汽轮机油在使用过程中，有时会与漏水、漏气接触，甚至混合，
24、形成暂的乳化，因此必须具有能与水迅速分离的性能，才能保证油品正常循环和润滑机件。13、氧化安定性 石油产品抵抗空气（或氧气）的作用而保持其性质不发生永久性变化的能力叫做油品的氧化安定性。14、剪切安定性 剪切安定性是指在规定。条件下，石油产品抵抗剪切作用保持粘度的粘度有关的性质不变之能力。润滑基本术语15、成沟点 成沟点是把试验油样在规定的温度下存放18h，用金属片把试油切成一条沟，然后在10s内测定试油是否流到一起并盖住试油容器底部。若在10s内油样流回并完全覆盖试油容器底部，则报告油样不成沟；反之则报告油样成沟。成沟点是测定齿轮油（低温）的成沟性能。16、滴点 在规定条件下的固体或半固体石
25、油产品达到一定流动性时的最低温度叫做滴点，以表示。润滑脂的滴点与其组成有很大关系。常用润滑脂滴点的大致范围如下：项目项目滴点范围滴点范围钙基脂的滴点约为7595钙钠基脂的滴点大约为120135钠基脂的滴点大约为130200锂基脂的滴点大约在170复合皂脂的滴点大约在250以上烃基脂的滴点 一般为4080 润滑基本术语十七、锥入度在25时，总荷重为1500.25g的标准锥在5s内垂直穿入润滑脂试样的深度叫润滑脂锥入度，以1/10mm表示。锥入度是表示润滑脂软硬的项目。锥入度越大，稠度越大，稠度越小，润滑脂就越软。反之，则润滑脂越硬，稠度越大。绝大多数润滑脂是根据锥入度大小来分号的，其规定如下表：
26、润滑脂牌号润滑脂牌号 锥入度（锥入度（25）/10-1mm00044547500400430035538513103402265295322025041752055130160685115润滑基本术语18、游离酸和游离碱 润滑脂是动植物油或全盛脂肪酸用碱皂化后，稠化矿物油而成的。如果皂化不完全或矿物油氧化分解，就会出现游离酸；如果用碱量过多，高精尖会出现游离碱。过多的游离酸、碱的存在，会引起机件腐蚀所以润滑脂的游离酸、碱应控制在一定数值内。19、胶体安定性 润滑脂在使用或长期储存中会有少量的油析出，这种现象称为分油。润滑脂抵抗分油的能力称为胶体安定性。20、机械安定性 润滑脂的机械安定性又称为剪切安定性，它表示润滑脂在机械工作条件下抵抗稠度变化的能力。润滑脂在机械力长期作用下，稠度将下降，在极端苛刻条件下，润滑脂的结构将被破坏而变成流体，从润滑部位流失，丧失润滑作用。这是因为稠化剂的纤维结构，当承受长时间剪断破坏时，使纤维变短，导致稠度下降，在遭受轻度剪断时，纤维还可以再度叠合而恢复稠度，这种搞机械剪断作用性能，称为润滑脂的机械安定性。谢谢观看！
