滑動軸承潤滑劑
2012-04-20 滑動軸承潤滑的目的:減輕工作表面的摩擦和磨損,提高效率和使用壽命。同時起到冷卻、吸振、防銹的作用。
潤滑劑主要包括潤滑油、潤滑脂和一些固體潤滑劑。
1、潤滑油的粘度及其特性
潤滑油包括機油、礦物油和化學合成油。潤滑劑選用的主要參數是粘度。
1)粘度
粘度是液體流動時的內摩擦阻力的量度。為便于粘度的測量和機械設計中的動力計算,定義了兩種粘度:
運動粘度ν,單位:m2/s
動力粘度η,單位:Pa.s
ν和η的換算關系為:
式中:ρ為潤滑油的密度(kg./m3)
動力粘度η與液體流動時的內摩擦阻力τ之間的關系式稱為牛頓粘性定律:
符合牛頓粘性定律的液體稱為牛頓液體。
2)粘度特性
粘度隨著溫度的變化而發生顯著的變化。由常用全損耗潤滑油的粘度變化曲線可見,粘度隨溫度的升高而降低。
潤滑油的粘度隨壓力的升高而增大。一般而言,壓力在5MPa以下時,壓力對粘度的影響很小,可以忽略不計,但壓力在100MPa以上時,需要考慮壓力對粘度的影響。
2、潤滑油的油性等
1)油性
指潤滑油在金屬表面的吸附能力。工作過程中,潤滑油中的極性分子在金屬表面吸附,形成一層邊界油膜。吸附能力愈強,油性愈好。
2)極壓性能
是指在邊界潤滑狀態下,處于高溫、高壓下的摩擦表面與潤滑油中的某些成份發生化學反應,生成一種低溶點、低剪切強度的反應膜,使表面變得平滑而且具有防止粘著和擦傷的性能。極壓性能對高負荷條件下工作的齒輪、滾動軸承等有重要意義。
3)氧化穩定性
潤滑油在使用過程中若發生氧化現象,會產生酸性物質并聚合成大分子的膠質、瀝青等沉淀物,影響潤滑性能,并對金屬有腐蝕作用。潤滑油的氧化穩定性不但與化學組成有關,而且受工作條件的影響,其氧化程度隨工作溫度升高、工作壓力加大以及與空氣接觸面積增大而加強。一般在50~60以上,氧化速度加快;在150以上氧化劇烈。
4)閃點和燃點
潤滑油加熱到一定溫度,油蒸汽與空氣的混合氣體在接近火焰時有閃光發生,此油溫稱為閃點。如果閃光時間長達5秒以上,此油溫稱為燃點。閃點低表示油料在高溫下穩定性不好。高溫下工作的機械,必須根據工作溫度選用高閃點的潤滑油以保證安全。
5)凝固點
是潤滑油開始失去流動性的極限溫度。潤滑油凝固后,潤滑性能顯著變差。低溫下工作的機械,必須選用低凝固點的潤滑油。
3、潤滑脂
潤滑脂習慣上稱為黃油或牛油,是一種稠化的潤滑油。
根據調制皂基的不同,常用的潤滑脂主要有以下幾種:
1)鈣基潤滑脂
具有良好的抗水性,但耐熱性能差,工作溫度不宜超過55~65℃。價格比較便宜。
2)鈉基潤滑脂
有較高的耐熱性,工作溫度可達120℃,但抗水性較差,與鈣基潤滑脂相比,有較好的防腐性。
3)鋰基潤滑脂
既能抗水,又能耐高溫,其Z高溫度可達145℃,在100℃條件下可長期工作。且具有較好的機械安定性,是一種多用途的潤滑脂,有取代鈉基潤滑脂的趨勢。
4)鋁基潤滑脂
有良好的抗水性,對金屬表面有較高的吸附能力,有一定的防銹作用。在70℃時開始軟化,只適合于50℃以下的溫度。
潤滑脂的主要性能指標有:針入度、滴點和安定性。
4、添加劑
為了改善潤滑劑的性能而加入其中的某些物質稱為添加劑。添加劑的種類很多,常見的有極壓添加劑、油性劑、粘度指數改進劑、抗腐蝕添加劑、消飽添加劑、降凝劑、防銹劑等。在重載接觸副中使用極壓添加劑,能在高溫下分解出活性元素與金屬表面起化學反應,生成一種低剪切強度的金屬化合物薄層,可以增進抗粘著能力。
5、潤滑劑的選用
選擇潤滑劑時可參考下面幾個原則:
1)類型選擇
潤滑油的潤滑及散熱效果較好,應用廣泛。潤滑脂易保持在潤滑部位,潤滑系統簡單,密封性好。使用時,應根據工作要求首先合理選用潤滑劑的類型。添加劑的加入能大大提高潤滑劑的性能,應盡量發揮各種添加劑的作用。
2)工作條件
輕載、高速條件下,選粘度低的潤滑油,以利于減少潤滑油的發熱。高溫、重載、低速條件下,選粘度高的潤滑油或基礎油粘度高的潤滑脂,以利于形成油膜。
3)結構特點及環境條件
潤滑間隙小時應選用低粘度的潤滑油,以保證油能充分流入;間隙大時應選用高粘度的潤滑油,以避免油的流失。對于垂直潤滑面、升降絲桿、開式齒輪、鏈條等,采用高粘度油或潤滑脂以保持較好的附著性。在電火花、赤熱金屬等有燃燒危險處,潤滑油應具有高閃點、高抗燃性,常用合成油。多塵、潮濕環境下宜采用抗水的鈣基、鋰基或鋁基潤滑脂。具有酸性化學介質環境及真空輻射條件下常選用固體潤滑劑。