對潤滑的基礎知識做了一些總結，大家來補充指點！

trilemma · 發表于 2012-2-13 23:26:12

一．潤滑分類

基本上，可以近似認為潤滑膜厚越厚，承載能力越高。因而不同的潤滑類型大致可以根據工作時潤滑膜的膜厚來區分。

1.流體動壓潤滑：中高速，面接觸(滑動軸承)，動壓效應形成流體潤滑膜。膜厚1～100μ.

[流體動壓潤滑形成條件：

a.磨擦表面具有收斂楔；

b.軸頸具有足夠的轉速；

c.潤滑油具有適當的粘度；

d.外載不得超過最小油膜所能承受的限度。

外加兩個重要假設：一定溫度時，流體粘度不變；摩擦表面視為剛體.]

2.流體靜壓潤滑：各種速度，面接觸，外壓強制流體送入摩擦面間形成靜壓膜。膜厚1～100μ.

3.彈性流體動壓潤滑（彈流潤滑）：中高速，點線接觸(滾動軸承)，動壓效應形成流體潤滑膜。膜厚0.1～1μ.[丟棄動壓潤滑的簡化考慮：流體、摩擦面均視為彈性體；粘度是壓力的函數]

4.薄膜潤滑：低速，點線接觸高精度摩擦副，動壓效應形成流體潤滑膜。膜厚10～100nm.

5.邊界潤滑：低速重載，高精度摩擦副，潤滑油和金屬表面反應生成理化潤滑膜。膜厚1～50nm.

6.干摩擦(潤滑)：無潤滑或自潤滑。表面氧化膜或氣體吸附形成。膜厚1～10nm.

如想量化判斷具體工況是什么潤滑類型，看參數：膜厚比α

α=h。/(σ1^2+σ2^2)^0.5

h。為接觸表面間的最薄潤滑膜厚度;

σ1、σ2 分別為兩摩擦表面粗糙度的均方根值。

一般說來，

當α＜1時，會產生粘著；

1≤α≤3時，摩擦副處于部分彈性流體動壓潤滑狀態，有可能發生粘著磨損；

α＞3時，摩擦副處于全膜潤滑狀態，可認為不會發生粘著磨損。

使用一般礦物油潤滑和一般加工質量的幾種常見的摩擦副，其膜厚比范圍約為:滾動軸承, α=1～2.4；齒輪傳動，α=0.6～1.8；凸輪機構，α=0.3～1.2。

trilemma · 發表于 2012-2-13 23:35:20

二．流體潤滑關鍵因素
液體的動壓潤滑主要考慮粘溫關系；
氣體潤滑主要考慮密度——壓力關系；
彈流潤滑中粘溫、粘壓、壓縮性（密度）都是重要因素。

trilemma · 發表于 2012-2-13 23:43:06

三．液體潤滑劑重要性質

1．潤滑油

a.流體(潤滑油)粘度：流體抵抗剪切變形能力的度量，表征流體流動時的內摩擦大小。粘度是潤滑劑最重要的物理性質。

對膜厚影響：流體動壓潤滑中膜厚和粘度成正比；彈性流體動壓潤滑中膜厚和粘度的0.7次方成正比。進而決定潤滑膜承載能力。

對摩擦力影響：粘度越高，摩擦力越大，進而溫升越高。

(所以意味著粘度存在一個合理范圍，既不能太大也不能太小。)

粘度分為動力粘度和運動粘度。

動力粘度η：一定溫度T。下，理想牛頓流體的粘滯切應力和切應變率比值恒定，該比值定義為動力粘度η.(一般工況下大多數潤滑油，尤其是礦物油，均是牛頓流體。其他流體即使沒有溫升，比值也不確定。)

τ=η×du/dz (τ：粘滯切應力；η：動力粘度；du/dz：切應變率)

單位：Pa·s(N·s/m^2)

運動粘度v：流體的動力粘度η和密度ρ的比值。v=η/ρ (一般礦物油η=0.85v)

單位：m^2/s

b.流體粘溫特性：基本規律是——流體的溫度升高，粘度快速降低，嚴重影響潤滑。

①．常用的雷諾粘溫方程：η=η。×e^-β(T-T。)

η。為溫度T。時的粘度，η為溫度T時的粘度，β為粘溫系數，近似0.03/°C

（其他形式的粘溫方程請參考專業書籍）

②.粘度指數VI：經驗方法，表征各種潤滑油粘度隨溫度變化程度。

VI=(L-U)/(L-H)×100%

210°F時，若待測油運動粘度V。，取兩種標準油，滿足210°F時運動粘度皆為V。，且規定粘度指數為0和100；100°F時兩種標準油的運動粘度為L，H，待測油的運動粘度是U，上式即可算出待測油的粘度（溫）指數。

（個人理解該算法是大致排出各潤滑油粘度隨溫度變化程度誰大誰小）

c.流體粘壓特性：基本規律是——流體的壓力越大，粘度越大。壓力高至流體呈現彈性體性質時（重載流體潤滑、彈流動壓潤滑），要考慮粘壓特性，很重要。

粘壓方程(請參考專業書籍)

d.擴展：

動壓潤滑、彈流動壓潤滑相關的公式有雷諾方程、N—S方程、馬丁方程等（請參考專業書籍）

e.潤滑油的重要理化特性：

①油性和極壓性

油性是油中的極性物在摩擦面上形成理化膜，從而起到耐高負荷和抗摩擦磨損的作用，

極壓性則是油的極性物在摩擦面上受高溫、高負荷發生摩擦化學作用分解，并和表面金屬發生反應，形成低熔點的軟質（或稱具可塑性的）油的極壓膜，從而起到耐沖擊、耐高負荷高溫的潤滑作用。

②剪切安定性：油中高分子聚合物由于機械剪切的作用剪斷，導致粘度下降。剪切安定性即為評價油耐受機械剪切的能力。

③其他特性：氧化安定性、熱安定性、揮發、防銹、電氣性能等，請參考專業書籍。

f.常用潤滑油種類：

礦物油（石油制品，牌號越大粘度越高）；

動植物油(一般做添加劑)；

合成油(耐高低溫、抗氧化、潤滑好、承載高)。

trilemma · 發表于 2012-2-13 23:58:59

本帖最后由 trilemma 于 2012-2-14 00:16 編輯

2．潤滑脂

a.脂的來源、種類：

潤滑油加入稠化劑加工而成；

常用的有鈣基、鋰基、鈉基潤滑脂；

按工作溫度分為高、中、低溫潤滑脂。

b. 脂的剪切極限

是指潤滑脂開始流動時所需要的最小作用力。也稱為潤滑脂的剪切強度極限。

（未開始流動，即意味著還不是流體，而表現出彈性體的特征，該剪切極限類似于彈性體的屈服極限）

c．脂(干油)的相似 (表觀)粘度、錐入度（稠度）：

相似 (表觀)粘度

脂在所受剪應力超過它的剪切極限時產生流動（即產生流體特征），也會出現內摩擦，用相似粘度來表征潤滑脂的內部摩擦特性。潤滑脂的粘度，在一定溫度時不是一個常數．而是一個隨脂層間剪速而改變的變量。在剪速小時，它的粘度大（克服潤滑脂在剪速小時的流動阻力所需的力比克服強度極限所需的力大得多。）；剪速增大時，它的粘度變小；在剪速很大時，它的粘度小至一定程度而保持恒定（類似牛頓流體）。

[潤滑脂的相似粘度是潤滑脂一項重要的基本特性．對潤滑脂在機械中的使用性能中有很大關系。如所選脂粘度過大則機械損失過大，溫升過高。另有低溫相似粘度和低溫轉矩的概念，大致是值越小低溫性能越好，具體請參考專業書籍]

錐入度（稠度）

錐入度是衡量潤滑脂稠度及軟硬程度的指標，它是指在規定的負荷、時間和溫度條件下錐體落入試樣的深度。大小跟稠化劑的含量有關。其單位以0.1mm表示。錐入度值越大，表示潤滑脂越軟，反之就越硬。錐入度會影響泵送性，使用溫度和流失情況，視情況而定，是潤滑脂出廠必測項目。

機械安定性：潤滑脂受到機械剪切時抵抗稠度變化的能力，稠度變化值越小，機械安定性越好。如長期剪斷破壞導致脂稠度下降，潤滑脂的結構將被破壞而變成流體，從潤滑部位流失，喪失潤滑作用。

觸變性：潤滑脂受到剪切時，稠度變小，停止剪切時，稠度又增加的性質

d.承載能力：

（這個概念沒找到定義，只說是一定溫度、轉速下，四球試驗機加載一定負荷，由鋼球狀態判斷被測潤滑脂的潤滑、極壓性能。具體請參考專業書籍。）

e.滴點：

脂升溫后從脂杯中流出第一滴液體時的溫度。是脂耐熱性的指標，粗略了解脂的最高使用溫度。一般最高運行溫度要比滴點低30～50°C；低轉速時最高運行溫度可低于滴點15～30°C

f.其他脂的重要理化特性請自行查閱書籍

g.選用原則：

根據工作溫度、負載、轉速等選用合適的脂。

軸承運行溫度每升高10~15℃，用潤滑脂的軸承壽命就降低一半。高溫場合選用抗氧化好，蒸發小，滴點高的脂，低溫場合應選低啟動轉矩、相似粘度小的脂。

重負荷設備軸承，選擇基礎油粘度高的脂，負載特大時，考慮脂的極壓潤滑性能（脂里加極壓抗磨添加劑，提升抗磨損性能。指標為四球試驗數據），應選擇帶有極壓添加劑（如二硫化鉬，石墨等）的脂（但注意！類似二硫化鉬能降低摩擦系數的添加劑在如摩擦式超越離合器的某些場合要慎用）。

轉速增加2000rpm，軸承壽命減少一半。高轉速應使用低粘度基礎油制成的錐入度大的脂，低速時則用高粘度油制成的牌號大的脂（硬的脂）。

一般設備大（負載大）、轉速慢用稠度小的也就說硬一點的；轉速快設備小就用軟一點的。

脂的用量要適當，一般不超過軸承間隙的1/3～1/2。

不同種的、不同牌號的、新舊的脂切勿混用。

trilemma · 發表于 2012-2-14 00:35:15

最后放一本《摩擦學原理》
溫詩鑄，清華大學

有需要的到115網盤可以直接下載！
提取碼是be2adie0

ayi880119 · 發表于 2012-7-9 15:06:01

學習中想謝謝了

李曉輝 · 發表于 2012-7-19 09:34:42

學習中想謝謝了

情比毒更濃 · 發表于 2012-8-16 15:09:20

學習了，謝謝！

鏡中花 · 發表于 2012-9-5 21:52:51

對初學潤滑系統的我來說有點深奧學習了。

趙德貴 · 發表于 2012-10-17 15:19:17

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