润滑油基本原理PPT课件

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1、为何我们要用润滑油？冷却清净密封润滑第1页/共44页润滑油的功能冷却实物液体 (粘度)热传导 (稳定, 沉积)第2页/共44页润滑油的功能 清净流体性(粘度)稳定性乳化性清净性润滑性第3页/共44页润滑油的功能密封粘度(可溶解性与稳定度) = 效率润滑性 第4页/共44页润滑油的功能润滑粘度互溶性溶解度润滑性化学的结构性添加剂第5页/共44页冲击润滑油的有效性 主要因素粘度稳定性滑润性第6页/共44页影响润滑界面的主要因素粘度负载速度负载速度粘度第7页/共44页润滑界面的摩擦系数（边界 / 弹液动 / 液动 三区的润滑定义）液动润滑 弹液动润滑粘度 x速度摩擦系数边界润滑第8页/共44页粘度液

2、动的 弹液动的WN磨损最小化 效率最大化第9页/共44页粘度级别 - ISO 级别工业润滑油的ISO粘度级别系统级别数最小最大级别数最小最大ISO 粘度 (cSt, 40C) ISO粘度 (cSt, 40C)21.982.4210090.011054.145.06150135165109.0011.002201982421513.516.53202883522219.824.24604145063228.835.26806127484641.450.61,0009001,1006861.274.81,5001,3501,650第10页/共44页粘度级别- SAE 分级SAE粘度 (cP) at

3、粘度 粘度温度 (C)at 100C级别 最大最小最大 0W 3250 at -30 3.8 - 5W 3500 at -25 3.8 - 20W 4500 at -10 5.6 - 20 -5.6 9.3 30 -9.3 12.5 40 - 12.5 16.3 50 - 16.3 21.9第11页/共44页润滑油的粘度-温度特性110100100010000100000-300306090120 150 180 210 240 270 300温度 (F)PAO ISO 68 (高粘度指数)环烷烃 ISO 68 (低 粘度指数)粘度 (cSt)第12页/共44页粘度温度的关系粘度指数 (VI)

4、VI = L - UL- HX100U:在 40C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U粘度相等H:在100VI 的油品在 40C 时的粘度 在 100C 时与U粘度相等40C100C粘度UHL第13页/共44页润滑油的典型粘度指数润滑油的类型 粘度指数矿物油 1,000,000酯类油110 500 4,900聚醚类（PAG）120 570 8,800硅油 160 700 48,000- 粘度 - cSt 40C第15页/共44页润滑油与制冷剂的粘度温度特性11010010000306090120150180210240270300温度 (F)粘度(cP)0%

5、 稀释10% 稀释20% 稀释PAG (ISO 68) and HFC 134a第16页/共44页润滑油与制冷剂的粘度温度特性11010010000306090120150180210240270300温度 (F)粘度 (cSt)0% 稀释20% 稀释10% 稀释多元醇酯油（POE） (ISO 68) and HFC 134a第17页/共44页总结 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第18页/共44页稳定度润滑剂黑色沉淀, 油泥, 结胶高温劣化粘度增加各种问题换油第19页/共44页促

6、进润滑油劣化的因素 温度： 压缩, 摩擦生热 氧: 空气 催化剂: 金属表面 (铁粉)金属表面氧热第20页/共44页润滑油劣化的机构起始阶段RH - R传播阶段 R + O2 - ROOROO + RH - ROOH + R最终阶段 2R - R-RR + ROO - ROOR2ROO - ROOR (或 酮 或酒精) + O2.第21页/共44页一个简单化的润滑油劣化机构ABPDEFA: 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)F : 油B的蒸发成了汽态P: 产品的聚合化D: 产生无法溶解的油泥, 胶质, 沉淀物k2k1第22页/共44页评估润滑油稳定度的实

7、验方法空气加热75 - 175C小时 月颜色的改变酸的形成 (总酸价)粘度增加润滑油第23页/共44页 评估润滑油的稳定的实验方法加热150 - 175C天- 月颜色的改变酸的形成 (总酸价)金属含量制冷剂与油交互作用密封管加热真空制冷剂金属(Fe,Cu,Al)橡胶第24页/共44页润滑油的稳定度时间氧化矿物油双酯类多元醇酯*温度在 175C第25页/共44页氧化稳定度 温度的函数10100100010000400350300250200温度(F)矿物油酯类油稳定寿命, 小时第26页/共44页金属的触媒反映 在酯类油的氧化30405060708090100时间酯类油的剩余百分比在 225C下测

8、试铜铝铅铁第27页/共44页润滑油稳定剂功能w 中性自由基w 分解自由基化学结构w metal dithiocarbamatew zinc dithiophosphatew hindered phenolsw phenol sulfidew aromatic aminew thiadiazolew disalieylal-1,2-propane diamine第28页/共44页抗氧化剂的有效性30405060708090100时间 (小时)酯类油剩余百分比在 200C下测试酯+1% 芳香胺（Aromatic Amine)无抗氧化剂510抗氧化剂消耗第29页/共44页总结 高温会使润滑油劣化，而

9、形成油泥、 胶质和沉淀物。 氧和金属表面（铁粉）可以加速润滑油的劣化。 合成润滑油如酯类油比矿物油更稳定 (意味着更长的使用寿命, 更少的换油, 减低机械停机时间)。 适当的选择抗氧化剂可很明显的改善润滑油的稳定度。第30页/共44页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第31页/共44页表面粗度轴承的接触面第32页/共44页润滑机构在边界润滑的条件下AW/EP Additives Prevent Metal Contact抗磨损/极压 添加剂防止金属表面的接触第33页/共44页四球磨损实验机点接触高载荷*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/ 极压添加剂的有

10、效性第34页/共44页Block-on-Ring（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/ 极压添加剂的有效性第35页/共44页Pin & Vee Block（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/ 极压添加剂的有效性第36页/共44页典型的磨损载荷的行为图载荷磨损AB全部卡住初始的卡住第37页/共44页典型的磨损时间行为图时间磨损全部磨损磨损比率磨合期稳定状态第38页/共44页载荷磨损AB在承载运行中抗磨损/极压添加剂的有效性AB无添加剂的润滑油润滑油+抗磨损/极压添加剂第39页/共4

11、4页减少磨损抗磨损/极压添加剂的有效性时间磨损磨合期稳定状态无添加剂的抗磨损/极压添加剂第40页/共44页抗磨损/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 等的化合物第41页/共44页总结 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的保护 抗磨损/极压添加剂是极性材料，可以吸附在金属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磨损及摩擦系数。第42页/共44页减低摩擦系数的润滑第43页/共44页感谢您的观看。第44页/共44页