摩擦学原理(第2章润滑剂).ppt

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1、润滑埃及金字塔中搬运巨像的情况应用实例应用实例第二章润滑剂2.1润滑剂的作用与类型2.1.1润滑剂的作用润滑剂是现代机械系统的基本要素之一，它的主要作用是减少运动副之间的摩擦和磨损，提高机械效率，延长机械的工作寿命。除此之外，使用润滑循环系统还能起到冷却摩擦副、带走磨损碎屑或其它颗粒污染物以及保护金属表面免遭腐蚀等有益作用。润滑剂的物质形态已经覆盖了气体、液体和固体单相以及气-液、液-液、液-固两相甚至气-液-固三相，十分广泛。有些类型的润滑剂有时也会带来环境污染等问题，所以需要对润滑剂的知识有全面的认识和理解。润滑油一般由基础油和润滑油添加剂混合而成。基础油分为矿物油和合成油两大

2、类。矿物油的最高使用温度为130℃，有些超精炼的矿物油使用温度可达200℃,而某些合成油则可耐370℃的高温。相对于矿物油来说，合成油属于高档润滑油，用于高温、高压、高真空和高湿度等极端环境工况。2.1.2润滑油的类型润滑剂从形态上分润滑油的性能指标（1）粘度1）动力粘度---表征流体内摩擦阻力大小的指标，Pa·s；2）运动粘度---同温度下液体动力粘度与密度之比，m2/s；粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小，粘度愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性就愈差。（2）润滑性（油性）润滑油中极性分子吸附于金属表面形成边界油膜的性能。吸附力强，油膜不易破裂，摩擦系数小，则说明油性

3、好。（3）极压性润滑油中加入添加剂后，油中极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压化学反应边界膜的性能。（4）闪点润滑油在火焰下发生闪烁时的最低温度。闪点对于高温下工作的机器是一个十分重要的性能指标。（5）凝点润滑油在试管中冷却到不能流动时的最高温度。凝点是润滑油在低温下工作的一个重要指标。（6）氧化稳定性润滑油在高温下抗氧化的性能。(7)酸值（总酸值、中和值）润滑油中有机酸的总含量。中和1g石油产品所需的KOH毫克数，mgKOH/g.可用来衡量润滑油的氧化安定性或作为换油指标。（8）总碱值规定的条件下滴定时，中和1g试样中全部碱性组分所需高氯酸的量。以相同物质的量的KOH毫克数表示。（

4、9）水溶性酸和碱用一定体积的中性蒸馏水和润滑油在一定温度下混合、振荡，使蒸馏水将润滑油中的水溶性的酸和碱抽出来然后测定蒸馏水溶液的酸性和碱性。新油：润滑油精制时酸碱分离不好贮存和使用：润滑油被污染或氧化分解汽轮机油：抗乳化度降低变压器：腐蚀设备，耐电压下降（10）机械杂质油中不溶于汽油或苯的沉淀和悬浮物，经过滤而分出的杂质，称为机械杂质。灰尘，混沙，金属碎屑，氧化物和锈末等将加速机械零件的研磨、拉伤和划痕等磨损，堵塞油路，拉伤和划痕等，堵塞油路油嘴和滤油器，造成润滑失效。(11)灰分指润滑油在规定条件下完全燃烧后，剩下的残留物（不燃物）。以质量分数表示。灰分的成分：金属盐类，金属氧

5、化物含添加剂的油的灰分较高。灰分使润滑油在使用胄积炭增加，灰分过高，造成机械零件的磨损。(12)残炭隔绝空气时，油经蒸发分解生成焦炭状的残余物。用质量分数表示。残炭是油中胶状物质和不稳定化合物含量的间接指标，也是矿物油基础油精制深浅程度的标志。含S、O、N多时，残炭高，结焦倾向大，增加摩擦磨损。压缩机油残炭高时，在压缩机气缸、胀圈和排气阀座上的积炭就多，磨损，高温时会发生爆炸。(13)水分质量分数表示。油品中应不含水分。标准方法：其一定量的试样与无水溶剂混合，蒸馏，测定含水量。水含量<0.03%,称为痕量。影响：◆破坏润滑油膜，润滑效果变差◆加速油中酸对金属的腐蚀◆机械设备的锈蚀◆

6、润滑油的添加剂失效◆低温流动性变差，结冰，堵塞油路◆润滑油乳化，温度高时，形成汽泡，破坏润滑，气阻润滑油的循环◆变压器油，则会绝缘性能下降检查方法：◆试管中取油，浑浊，乳化，不透明；◆试管加热，气雾，管壁上有气泡，、水珠或有劈啪响声◆盛在试管中的油中加入少量无水硫酸铜（白色粉末）◆用细铜线绕成圈，在火上烧红，放入有油的试管中，有劈啪响声矿物油是以石油为原料经过蒸馏和精炼制成的，它的主要成分是由碳和氢两种元素构成的烃，烃的分子结构有烷烃（也称石蜡烃）、环烷烃和芳香烃。烷烃有直链和枝链两种类型，碳原子间只有单键结合，如图（a）、（b）所示。环烷烃中的碳原子间也是单键结合，但不是链状而是

7、呈环状，如图2.1（c）所示；芳香烃中的碳原子链也呈环状，不过碳原子间是单双键交替结合，因此，氢含量较少，如图2.1（d）所示。由于分子结构的不同，润滑油的性能也有显著差异。烷烃含量高的润滑油密度较环烷烃油小，而粘温性能较好。矿物油的粘压性能也与其环烷烃的含量多少有关。芳香烃的含量则与润滑油的边界润滑性能有关。当矿物油在粘性、抗氧化性、热稳定性及挥发性等方面无法满足使用工况的条件时，需要采用性能更优越（价格也更高）的合成润滑油。表2.1比较了矿物油和一些常用合成油的理