润滑脂高温润滑特性试验装置开发

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1、润滑脂高温润滑特性试验装置开发第一章绪论1.1课题背景及研究的意义随着经济的不断发展，工业化水平不断提高，先进设备的使用越来越多，各行各业中越来越多的机械设备润滑部位处于高温环境中，对润滑脂髙温性能的要求也不断提高。随着先进制造技术的引进和大量资金的投入，我国润滑脂行业得到了快速的发展，但是关于润滑脂高温润滑性能的研究却一直处于落后状态，在品种和数量上与发达国家相比存在较大差距。据统计，我国高性能高温润滑脂占润滑脂总量比例不到10%，而世界平均比例水平接近30%⑴。因此，必须重视高温润滑脂性能的研究，它是研究开发新润滑脂以及改进和提高现

2、有润滑脂的基础。钢铁厂的脂润滑设备（如热乳轧机、炼钢连铸机）大多处于高温、重载、多水、粉尘等恶劣工况，因此对润滑脂的要求非常荀刻。为了确保机械设备在高负荷、高速和高温下连续运转，润滑脂高温使用范围需达到175°C~235°C或更高，并且要求具有较长的润滑使用寿命，以延长换脂周期，提高生产效率，降低生产成本[2]。随着冶金装备的发展，对润滑脂的性能，尤其是高温润滑性能的要求越来越高，但评价润滑脂高温润滑性能的实验方法相对落后。由于实验手段的不足，阻碍了高温冶金润滑脂技术的发展[。润滑脂是由一种或多种稠化剂和一种(或几种)基

3、础油所组成的一种具有塑性的润滑剂。为了提高润滑脂的某些性能，通常在润滑脂中加入少量添加剂和填料。基础油和稠化剂是润滑脂的两大主要成分。基础油约占润滑脂总重量的70%~95%，对润滑脂各方面的性能指标有着重要的影响；稠化剂含量约占润滑脂总重量的5%?30%，它同基础油一样决定着润滑脂的性能[4]。在润滑脂中，需要加入改善本体性能的添加剂。一些发达国家的油品添加剂己达数百种，添加剂类型有数十种之多，其中包括抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、结构改善剂和多效剂。1.2国内外润滑脂试验方法标准润滑脂试验方法标准是以试验、检查、分析、计算等手段为润滑脂

4、产品制订的检测标准。通过对润滑脂的产品进行分析评定，可蹄选基础油、稠化剂、添加剂及其配方，缩短新产品的研制时间。随着人们对润滑脂理论认识的逐步加深和对润滑脂应用经验的不断总结，润滑脂试验方法标准借助现代化手段，正在向快速、准确反映润滑脂实际使用情况的方向发展润滑脂从研制到定型。一般需经过以下3个试验阶段：1、理化试验阶段：一般理化试验大都评价润滑脂的静态性能，如锥入度、滴点、腐烛等。由于理化试验结果难以反映润滑脂的实际使用情况，常常只是作为质量控制手段。2、性能测试阶段：模拟各种实际使用情况进行性能测试，如润滑性、氧化安定性、机械安定性

5、、寿命试验等。由于模拟性能测试所需的机械结构简单，试验条件易于控制，造价较低，成为润滑脂新产品研制和质量改进不可缺少的手段。这些模拟性能试验经过一段时间的实践、改进，用严密的规定以条文的形式表示，就成为试验方法标准[13]。3、使用试验阶段：在实际工况条件下考察润滑脂的综合性能。由于使用试验消耗人力、物力、财力较大，且试验周期长，通常只在新产品定型批量生产前采用。.第二章试验机总体方案研究2.1试验机机械系统方案研究根据试验机功能要求，动力装置、测量装置、控温装置和加载装置为试验机机械系统的核心。因此，试验机机械系统主要分为七个部分：1

6、、动力装置部分，2、测量装置部分，3、下试样安装部分，4、下试样支承部分，5、下试样加载部分，6、支架部分，7、底架部分。试验机机械系统框架图如图2.2所示。动力装置部分：士：要由电机、电机支承板、联轴器等组成，通过电机转动提供动力为摩擦力矩的测量提供条件。测量装置部分主要由扭矩传感器、主轴、主轴支承架、角接触球轴承及上试样夹具等组成，保证主轴以给定的转速旋转带动上试样作回转运动，扭矩传感器用来采集摩擦副间的摩擦力矩。下试样安装部分主要由加热油盒、下试样及夹具部分、加载升降部分等组成，用来将摩擦副和润滑脂加热到所要求的温度并保持一段时间

7、，加载升降部分用来传递载荷。下试样支承部分主要由支座和直线轴承组成，保证油盒支柱能够自由上下移动。下试样加载部分主要由杠杆支承架、支承轴、加载顶杆、加载技码、破码标杆、深沟球轴承组成，通过妹码自重及位置的移动来给摩擦副施加确定的载荷。支架部分和底架部分主要起支承和固定作用，使得各部件间保持准确的位置关系。.2.2试验机测控系统方案研究试验机的功能决定了试验机测控系统必须具备如下特点：1、试验机测控系统应能控制伺服电机的转速，根据试验机的设计要求，将电机转速控制在Irpm左右；2、试验机应能精确地测出摩擦面间润滑脂的温度，摩擦面间润滑脂的

8、温度的测量误差为±2°C；3、在试验的过程中应能根据试验的需要，比较方便地将摩擦面间润滑脂温度调整控制到预定值，摩擦面间润滑脂的温度调整控制值与预定值;4、具备对试验数据的数字信号处理