润滑油基本原理(ppt)
润滑油基本原理
为何我们要用润滑油？
冷却
清净
密封
润滑
润滑油的功能－冷却
实物
液体 (粘度)
热传导 (稳定, 沉积)
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
润滑油的功能－密封
粘度
(可溶解性与稳定度) = 效率
润滑性
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
冲击润滑油的有效性—— 主要因素
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
润滑界面的摩擦系数 （边界 / 弹液动 / 液动 三区的润滑定义）
粘度
液动的
弹液动的
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, 40°C) ISO粘度　 (cSt, 40°C)
2 1.98 2.42 100 90.0 110
5 4.14 5.06 150 135 165
10 9.00 11.00 220 198 242
15 13.5 16.5 320 288 352
22 19.8 24.2 460 414 506
32 28.8 35.2 680 612 748
46 41.4 50.6 1,000 900 1,100
68 61.2 74.8 1,500 1,350 1,650

粘度级别- SAE 分级
SAE粘度　　　 (cP) at 　　粘度
粘度　　 　温度 (°C) 　　at 100°C
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
润滑油的粘度-温度特性
粘度－温度的关系 粘度指数 (VI)
润滑油的典型粘度指数
润滑油的类型　　 粘度指数
矿物油　　　 <100
聚烯烃（PAO） 120-130
多元醇酯（POE） 120-130
聚醚类（PAG） 160
硅油 195
润滑油的粘度－压力特性
润滑油类型　　 压力 (MPa)
138 275.9 551.7
碳氢化合物 800 36,000 >1,000,000
酯类油　　　 110 500 4,900
聚醚类（PAG） 120 570 8,800
硅油　 160 700 48,000
润滑油与制冷剂的粘度－温度特性
润滑油与制冷剂的粘度－温度特性
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
促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)

润滑油劣化的机构
起始阶段　 RH -> R
传播阶段 　　 R + O2 -> ROO
ROO + RH -> ROOH + R
最终阶段　　　　 2R -> R-R
R + ROO -> ROOR
2ROO -> ROOR (或 酮 或酒精) + O2

一个简单化的润滑油劣化机构
评估润滑油稳定度的实验方法
评估润滑油的稳定的实验方法
润滑油的稳定度
氧化稳定度— 温度的函数
金属的触媒反映—— 在酯类油的氧化
润滑油稳定剂
抗氧化剂的有效性
总结
高温会使润滑油劣化，而形成油泥、 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。
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
润滑机构——在边界润滑的条件下
四球磨损实验机
Block-on-Ring（抗磨损试验）
Pin & Vee Block（抗磨损试验）
典型的磨损－载荷的行为图
典型的磨损－时间行为图

减少磨损—— 抗磨损/极压添加剂的有效性
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。
减低摩擦系数的润滑

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