润滑油基本原理

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1、润滑油基本原理润滑油基本原理本文由 xidongmin 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。润滑油基本原理为何我们要用润滑油？ 为何我们要用润滑油？冷却 清净 密封 润滑润滑油的功能 润滑油的功能冷却实物 粘度) 液体 (粘度 粘度 稳定, 热传导 (稳定 沉积 稳定 沉积)润滑油的功能 清净流体性(粘度 流体性 粘度) 粘度 稳定性 乳化性 清净性 润滑性润滑油的功能 润滑油的功能密封粘度 (可溶解性与稳定度 = 效率 可溶解性与稳定度) 可溶解性与稳定度 润滑性润滑油的功能 润滑油的功能润滑粘度 互溶性 溶解度 润滑性 化学的结构

2、性 添加剂冲击润滑油的有效性 主要因素 冲击润滑油的有效性粘度 稳定性 滑润性影响润滑界面的主要因素粘度 负载 速度负载 速度 粘度润滑界面的摩擦系数三区的润滑定义） （边界 / 弹液动 / 液动 三区的润滑定义）液动润滑弹液动润滑摩擦系数边界润滑粘度 x 速度 速度粘度液动的 弹液动的W N磨损最小化 效率最大化粘度级别 - ISO 级别工业润滑油的 ISO 粘度级别系统 粘度级别系统 工业润滑油的级别数 ISO 粘度2 5 10 15 22 32 46 68最小1.98 4.14 9.00 13.5 19.8 28.8 41.4 61.2最大2.42 5.06 11.00 16.5 24.

3、2 35.2 50.6 74.8级别数 ISO 粘度 粘度100 150 220 320 460 680 1,000 1,500最小90.0 135 198 288 414 612 900 1,350最大110 165 242 352 506 748 1,100 1,650(cSt, 40C) (cSt, 40C) 粘度级别粘度级别 SAE 分级SAE 粘度 粘度 粘度 级别0W 5W 20W 20 30 40 50(cP) at 温度 (C) 最大3250 at -30 3500 at -25 4500 at -10 -粘度 at 100C 最小3.8 3.8 5.6 5.6 9.3 12.

4、5 16.3最大9.3 12.5 16.3 21.9润滑油的粘度-温度特性 润滑油的粘度 温度特性100000 10000 1000粘度 (cSt)100 10 1PAO ISO 68 (高粘度指数 高粘度指数) 高粘度指数 环烷烃 ISO 68 (低 粘度指数 低 粘度指数)-30 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300温度 (F)粘度 粘度温度的关系 粘度指数 (VI)L U 粘度 HL-U X100 VI = L- H40C100CU:在 40C 未知油品的粘度 在 未知油品的粘度 L:在 40C 粘度指数时油的粘度同时在 100C 时与 粘度相 在

5、 时与 U 粘度相 等 H:在 100VI 的油品在 40C 时的粘度 在 在 100C 时与 粘度相等 时与 U 粘度相等润滑油的典型粘度指数润滑油的类型 矿物油 聚 烯烃（PAO） 烯烃（ ） 多元醇酯（POE） 多元醇酯（POE） 聚醚类（ 聚醚类（PAG） ） 硅油 粘度指数 1,000,000 4,900 8,800 48,000- 粘度 - cSt 40C 润滑油与制冷剂的粘度 润滑油与制冷剂的粘度温度特性1000100粘度 粘度(cP)100% 稀释 10% 稀释 20% 稀释 PAG (ISO 68) and HFC 134a1 0 30 60 90 120 150 180 2

6、10 240 270 300温度 (F)润滑油与制冷剂的粘度 润滑油与制冷剂的粘度温度特性1000多元醇酯油（ 多元醇酯油（POE） (ISO 68) and HFC 134a ）100粘度 (cSt)0% 稀释1020% 稀释1 0 30 60 9010% 稀释120 150 180 210 240 270 300温度 (F)总结粘度通常是选择润滑油的首要考虑 高粘度指数的润滑油相对温度的变化较 低 温度和压力能很明显的改变润滑油的粘 度 制冷剂的稀释也能明显的降低润滑油的 粘度稳定度高温 润滑剂 劣化 粘度增加 各种问题 黑色沉淀, 黑色沉淀 油泥, 油泥 结胶换油促进润滑油劣化的因素温度

7、： 压缩, 温度： 压缩 摩擦生热 氧: 空气 催化剂: 铁粉) 催化剂 金属表面 (铁粉 铁粉热氧金属表面润滑油劣化的机构起始阶段 传播阶段 最终阶段 RH - R . R . + O2 - ROO . ROO .+ RH - ROOH + R.2R - R-RR . + ROO . - ROOR 2ROO .- ROOR (或 酮 或 或酒精) 或酒精 + O2一个简单化的润滑油劣化机构E F P DA: 原始润滑油 E: 油的蒸发成了汽态 B: 主要的劣化产物 (小的金属加工产品 小的金属加工产品) 小的金属加工产品 F : 油 B 的蒸发成了汽态 的蒸发成了汽态 P: 产品的聚合化 D

8、: 产生无法溶解的油泥 胶质 沉淀物 产生无法溶解的油泥, 胶质,A k1 B k2评估润滑油稳定度的实验方法75 - 175C 小时 月润滑油空气颜色的改变 总酸价) 酸的形成 (总酸价 总酸价 粘度增加加热评估润滑油的稳定的实验方法颜色的改变 总酸价) 酸的形成 (总酸价 总酸价金属含量 制冷剂与油交互作用 真空密封管制冷剂150 - 175C 天 - 月金属 (Fe,Cu,Al) 橡胶加热加热润滑油的稳定度矿物油 双酯类 多元醇酯氧化时间*温度在 175C 温度在 氧化稳定度 氧化稳定度 温度的函数100001000稳定寿命 小时 稳定寿命,酯类油100矿物油10 400 350 300

9、 250 200温度(F) 温度金属的触媒反映 在酯类油的氧化 金属的触媒反映100 90酯类油的剩余百 分比80 70 60 50 40 30铜 铝 铅 铁时间在 225C 下测试 下测试润滑油稳定剂功能中性自由基 分解自由基化学结构metal dithiocarbamate zinc dithiophosphate hindered phenols phenol sulfide aromatic amine thiadiazole disalieylal-1,2-propane diamine抗氧化剂的有效性100 90 80抗氧化剂消耗酯类油剩余百分比70 60 50 40 305 10

10、无抗氧化剂酯+1% 芳香胺 （Aromatic Amine)小时) 时间 (小时 小时在 200C 下测试 下测试总结高温会使润滑油劣化，而形成油泥、 高温会使润滑油劣化，而形成油泥、 胶质 和沉淀物。 和沉淀物。 氧和金属表面（铁粉）可以加速润滑油的劣 氧和金属表面（铁粉） 化。 合成润滑油如酯类油比矿物油更稳定 (意味 意味 着更长的使用寿命, 更少的换油, 着更长的使用寿命 更少的换油 减低机械 停机时间)。 停机时间 。 适当的选择抗氧化剂可很明显的改善润滑油 的稳定度。 的稳定度。润滑性减低磨损 减少摩擦 * 避免了直接的金属与金属表面接触表面粗度轴承的接触面 表面粗度 轴承的接触面

11、润滑机构在边界润滑的条件下 在边界润滑的条件下 润滑机构AW/EP Additives Prevent Metal Contact抗磨损/极压 抗磨损 极压 添加剂防止金属表面的接触四球磨损实验机点接触 高载荷*测试后测量磨损痕迹直径 测试后测量磨损痕迹直径评估润滑油的磨损属性以及抗磨损/ 评估润滑油的磨损属性以及抗磨损 极压添加剂 的有效性Block-on-Ring（抗磨损试验） （抗磨损试验）线性接触 中等载荷测试后测量重量的损失和磨痕的宽度评估润滑油的磨损特性以及抗磨损/ 评估润滑油的磨损特性以及抗磨损 极压添加剂 的有效性Pin & Vee Block（抗磨损试验） （抗磨损试验）线性

12、接触 中等载荷测试后测量重量的损失和磨痕的宽度评估润滑油的磨损特性以及抗磨损/ 评估润滑油的磨损特性以及抗磨损 极压添加剂 的有效性典型的磨损 典型的磨损载荷的行为图B全部卡住磨损A初始的卡住载荷典型的磨损 典型的磨损时间行为图磨合期稳定状态 全部磨损磨损磨损比率时间在承载运行中 在承载运行中 抗磨损/极压添加剂的有效性 抗磨损 极压添加剂的有效性B磨损无添加剂的 润滑油 A AB 润滑油 +抗磨损 极压添加剂 抗磨损/极压添加剂 抗磨损载荷减少磨损 减少磨损 抗磨损/极压添加剂的有效性 抗磨损 极压添加剂的有效性磨合期 稳定状态无添加剂的磨损抗磨损/极压添加剂 抗磨损 极压添加剂时间抗磨损/

13、极压添加剂 抗磨损 极压添加剂功能减少磨损化学成分metal dialkyl dithiophosphate metal diaryl dithiophosphate 烷基磷酸盐 加磷脂肪和石蜡 硫化石蜡和石蜡油 氯化脂肪 脂肪酸 石墨含 P, Cl, O, S, N 等的化合物总结直接的金属与金属表面接触会产生较高的磨损及 摩擦系数 在边界润滑的条件下基础油通常不能提供好 基础油通常不能提供好 在边界润滑的条件下 的保护 抗磨损/极压添加剂是极性材料， 抗磨损 极压添加剂是极性材料，可以吸附在金属 极压添加剂是极性材料 表面而减少金属与金属表面的直接接触。 表面而减少金属与金属表面的直接接触。 正确的选择抗磨损/极压添加剂能够很明显的降低 正确的选择抗磨损 极压添加剂能够很明显的降低 磨损及摩擦系数。 磨损及摩擦系数。减低摩擦系数的润滑1