《润滑油加工与利用课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《润滑油加工与利用课件（221页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、润滑油加工与利用主讲：刘淑芝第一章 绪 论一、学习本课程的意义 世界能源的30%40%消耗于有害的摩擦磨损中。合理使用润滑油，减轻摩擦磨损，减少能量无功损耗，是节能的有效技术措施二、现代润滑材料分类一般由气体润滑材料、液体润滑材料、半固体润滑材料和固体润滑材料构成 主要参考书1. 石油炼制工程林世雄 石油工业出版社，1997年 2. 现代润滑油生产工艺 水天德 中国石化出版社，19973. 润滑原理及润滑油董浚修 中国石化出版社，1998润滑材料分类 润滑油材料气体润滑材料：空气、氦、氮、氢等液体润滑材料：矿物油、合成油（酯类、合成烃 类、硅油等）、水基润滑油（乳化液等）半固体润滑材料(润滑酯
2、)：皂基酯、无机酯、烃基酯固体润滑材料：软金属（铅、锡、锌等）、金属化合物（PbO、MoS2等）、无机物（石墨）、有机物（聚四氟乙烯） 三、润滑油的特点（1）品种特多。数百余种，我国正式生产的润滑油产品也 已达到540种以上。（2）更新换代快。（3）产品附加值很高。四、我国润滑油发展现状质量落后于国际水平2-4个档次 润滑油生产厂家4500多家市场分布：四、现代润滑油发展趋势传统润滑：要求强调充分润滑，降低磨损、摩擦现代润滑：节能、降耗、环保、可生物降解性、可再生性、 可控制排放性等。第二章 摩擦与润滑 第一节 摩擦现象一、摩擦产生的原因1.定义：当两个互相接触的物体作相对运动时，存在着一种
3、抗拒其作相对运动的力，这种力就叫摩擦力。2. 金属零件表面的形貌相邻的波峰与波谷间 的距离称为波幅H；相邻波峰或相邻波谷 间的距离称为波距(或波 长)L。3. 摩擦的原因“粘附”理论：（1）粘结：金属表面间的摩擦首先是接触点发生了粘结。 （2）犁沟：较硬的金属表面的徽凸体会陷入较软的金属表面 二、摩擦的分类1、静摩擦：使处于静止的物体移动时所产生的摩擦。2、动摩擦：一个物体在另一个物体上作等速滚动滑动时所产生的摩擦。一般情况下动摩擦小于静摩擦。根据摩擦条件，动摩擦可分为：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。摩擦会产生下列后果：磨损、噪音、高温。第二节 润滑原理 润滑的概念：将摩擦面用润滑剂的
4、液体层或润滑剂中的某些分子形成的表面膜将摩擦表面隔开或部分地隔开。润滑的分类：流体润滑(HL)、弹性流体润滑(EHL)、边 界润滑(BL)及混合润滑(ML)。 一、 流体动力润滑 1、定义：在运动的部件之间形成液体润滑层，将摩擦面的表面隔开叫流体动力润滑。2、特点：摩擦系数低，通常为0.0010.008，是最理想的润滑。3、形成条件粘度、轴的转速和负荷是决定轴承能否形成流体动力 润滑的三个因素。三者联系用轴承特性因数C表示： 式中：润滑油的粘度，厘泊；N轴承转速，转/分；P轴单位投影面积上的负荷，Kg/cm2。C=500600时即能保证可靠的流体动力润滑。4、粘度的选择原则：（1）润滑部位的温
5、度：润滑油粘度随温度增加而减小，所以高温润滑应选择粘度大的润滑油。（2）负荷较大的部位，应选择粘度大的润滑油。（3）转速较快的轴承，应选择粘度小的润滑油，因为转速快容易容易带动润滑油产生较大的油楔力。（4）接触面粗糙的机件，一般宜选用粘度大的润滑油，以便形成较厚的油膜，避免金属直接接触。 二、弹性流体动力润滑（EHD）1、定义：由于摩擦面变形和粘度随压力增大而增大，形 成了弹性流体动力润滑。2、形成原因（1）弹性变形（2）粘度随压力变化 四、混合润与滑边界润滑1、定义：流体动力润滑膜不足以使两个表面隔开，微凸体开始接 触，且是间断接触叫混合润滑。当C小到一定程度时，微 凸体开始连续接触，叫边界
6、润滑。摩擦系数为0.050.1 。 2、边界润滑的特点：（1）金属透过油膜接触或粘结发生在一些孤立的点上；（2）降低磨损的效果比降低摩擦显著。比干摩擦时的磨 损下降到1/100000，摩擦仅下降到1/20左右。（3）摩擦系数只取决于摩擦表面的性质和边界膜的结构形式，而与润滑剂的粘度无关。3、吸附膜的种类：（1）物理吸附膜：它是润滑油中添加剂的分子借助于范德 华力吸附在金属表面上而形成单分子层或多分子层的吸附润 滑膜。适用于低速、低负荷的运动机械。（2）化学吸附膜：润滑油中添加剂分子与金属表面分子产 生化学吸附而形成的吸附膜。适用于中等负荷、温度和速度条件下边界润滑的条件。（3）化学反应膜：含硫
7、、磷、氯等元素的润滑油添加剂（ 极压剂）能与摩擦表面起化学反应，生成一层边界膜。在高温条件下反应生成，比任何吸附膜都要稳定的多。 适用于重载、高温、高速。4. 化学反应膜的形成条件：添加剂必须具有化学活性；金属表面必须是可反应的；表面必须有足够的能参与摩擦化学反应的组分。第三章 润滑油的作用及性能 第一节 润滑油的分类参照（ISO），GB498分类将石油产品分成6类润滑剂及有关产品 中，又分成19组，它们是：类 别各类别含义类 别各类别含义F L B燃料(90%以上)润滑剂及有关产品 沥青S W C溶剂和化工原料 蜡 石油焦A全损耗系统 P风动工具 B脱膜 Q热传导 C齿轮 R防蚀、保护 D压
8、缩机(冷冻和真空) T透平机 E内燃机 U热处理 F锭子，轴承 X用润滑脂的场合 G导轨 Y其它应用 H液压系统 Z蒸汽汽缸 M金属加工 S特殊润滑剂应 用场合N电器绝缘 一、工业润滑油的粘度分类标准采用GB3141-82标准，其原则为：工业用润滑油统一以40运动粘度为基础进行分类。单位为mm2/S。把40的运动粘度在2.01500 mm2/S范围内分为18个牌号，取最小的中心粘度值为2.2，后面一个的中心粘度值比前面一个约增加50%，各产品的牌号以中心粘度值（取整数）表示。这个标准不适用于内燃机油和车辆齿轮油粘度牌号的分类。牌 号粘度中心 值/mm2/s粘度范围/mm2/s 40牌号粘度中心
9、 值/mm2/s粘度范围/mm2/s 40 235710152232462.23.24.66.810152232461.982.422.88 3.524.14 5.066.12 7.489.00 11.0013.5 16.519.8 24.228.8 35.241.4 50.66810015022046068010001500681001502204606801000150061.2 74.890.0 110.0135 165198 242288 352414 506 612 748900 1100135 01650二、发动机润滑油的分类1. 发动机润滑油的API质量分类API是美国石油协会的
10、简称，API等级代表发动机油质 量等级的分类。（1）汽油机油：以“S”系列代表，API把汽油机油分为SA 、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SK、SL十一个 等级，字母越靠后，质量等级越高，（2）柴油机油：以“C”系列代表，柴油机油由低到高的等 级规格为CA、CB、CC、CD、CE、CF、CF-4、CG-4， CH等。 （3）汽柴通用油：S*/C*或C*/S*，如API SF/CD或CF- 4/SG，如“S”在前则主要用于汽油发动机，反之，则主要用 于柴油发动机。2、SEA粘度分类SAE是美国汽车工程师学会的简称，该分类将机油分为冬季 用油和春秋与夏季用油。粘度从低到高有十一个
11、粘度等级。（1） 冬季用油： 0W、5W、10W、15W、20W、25W。其 牌号是根据最大低温粘度、最低边界泵送温度以及l00的运 动粘度范围划分的。号数愈低，其所适用的环境温度也愈低 。（2） 春秋与夏季用油： 20、30、40、50、60。不带“” ， 牌号仅根据100时的运动粘度划分。号数越大，其高温时的 粘度越大，适用的最高气温越高。（3） 多级油：5W/10、5W/20、5W/30、5W/40、5W/50、 10W/20、10W/30、10W/40、10W/50、20W/30、20W/40、 20W/50。具有两个粘度等级 ，同时满足高低温环境要求，不 需按季节换油。20L200L
12、3.5L 4L16L 18L第二节 汽车发动机润滑油的作用和要求 一、润滑油的作用（1）润滑作用（2）冷却作用：带走损失热量的40%及摩擦热。（3）清洁作用：能够清洁金属表面、分散污垢，保持发动机部件清洁。（4）密封作用：润滑油填满了活塞与气缸间的间隙，形成油封而达到不漏气，保证了发动机的输出功率，也阻止了废气向下窜入曲轴箱。（5）防锈作用。有效抵御各种腐蚀介质；使油品具有中和及增溶酸的能力，以减少腐蚀介质侵蚀金属表面。（6）减震作用。油膜可吸收部分冲击能量，起到缓冲、减震作用。（7）卸荷作用：由于摩擦面间有油膜，作用在摩擦面上的负荷就比较均匀的通过油膜作用在摩擦面上。对于一些特殊用途的润滑油
13、来说，还有其特定的作用，如用于液压系统的润滑剂，还可通过某些机构稳定、灵敏、精确地传递动量、动力，电器用油有绝缘作用，阻尼液有减震作用等。二、主要使用要求1、共同的质量要求（1）良好的润滑性：润滑油降低摩擦，减缓磨损的能力统 称之为润滑性能。（2）良好的抗氧化安定和腐蚀性：润滑油抵抗氧化变质的 能力称为抗氧化安定性。（3）良好的低温流动性：保证润滑油迅速流到润滑油表面 而起润滑作用，并将摩擦产生的热带走起到冷却作用。此外，润滑油还要有良好的消泡性、抗乳化性及无水分、 灰沙杂质等。 2、内燃机油的质量要求 工作条件： 温度高、温差大油品循环时间长，并且有各种金属的催化作用和燃料不完全燃烧产物的影
14、响。 机械部件运动速度快，活塞的平均线速度高达814m/s，有的部位处于混合摩擦和边界摩擦状态。 发动机摩擦部件的负荷重。如连杆轴承的负荷可高达7.0 24.5MPa，有的部件还可能承受春冲击负荷。 发动机在寒冷的季节，其工作环境温度可能低到40以下，润滑油必须具备良好的低温性能。主要使用要求 （1）适宜的粘度和良好的粘温性。 机油粘度过大，流动性差，燃料消耗、机件磨损加大，清洗和冷却性能差，但密封性好；粘度过小，不能形成可靠油膜而保证润滑，密封性差，磨损大，功率下降。 润滑油的粘度随温度变化而变化的性能，称为润滑油的粘温性能。用粘度指数（VI）来表示。粘度指数高，表示粘度因温度变化而变化较小
15、，粘温性好。（2）良好的清净分散性：清净性指防止润滑油中深度氧化产物沉积在活塞上，特别 是活塞环区的能力；分散性是防止生成油泥沉淀的能力。 积炭的主要危害是： 使发动机产生爆震的倾向增大。 使混合气提前点火，造成发动机功率损失2。 积炭如沉积在火花塞电极之间，会使火花塞短路，引起 功率下降和燃料耗量增大。 排气阀上的积炭使阀门关罚不严，出现漏气，使功率下 降。高温颗粒附着在排气阀会使阀座及气阀烧蚀。 积炭掉到曲轴箱中能引起润滑油变质并会堵塞过滤器等 。漆膜的危害： 把大量的烟炱粘在活塞环槽中，使环与槽之间的间隙减小，降低活塞环的灵活程度，甚至会发生粘环现象。同时漆膜的导热性很差，导致活塞过热而
16、膨胀，以致发生拉缸现象。油泥的的危害 促使润滑油老化、变质，使油的润滑性能下降堵塞润滑系统的油路和滤清器，使摩擦部件得不到润滑。 （3）良好的润滑性 ：润滑油降低摩擦，减缓磨损和防止金 属烧结的能力称为润滑性。 （4）良好的抗氧化性能 ：高温、铁和有色金属及NOX的催 化作用促使内燃机油氧化，生成酸性物质，漆膜、积炭等 。 （5）良好的酸中和性 ：润滑油氧化产物和窜气中的有机酸 等，燃烧后产生的酸性气体与水结合形成硫酸或亚硫酸等 酸性物质，对金属有腐蚀性 。（6）好的抗泡沫性 ：曲轴的强烈搅动和飞溅润滑，极性强 的添加剂，增加了油的起泡倾向 此外，为了保证低温流动下好和蒸发损失小，还要求有 一定的倾点和闪点。 第三节 润滑油的成分 一、 滑油油的组成润滑油是由不同粘度等级的基础油配以不同比例的几种添 加剂调制而成。对于发动机油，基础
