第四章 常用润滑剂的性能和用途

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1.生产：它以精制的矿物润滑油为基础，并加入抗氧、抗磨、防锈、抗泡沫等添加剂制成。 2.性能要求： ①.合适的粘度，良好的粘温特性 粘度过高时，油泵吸收阻力增大，容易产生空穴和气蚀作用，使油泵 供油困难；粘度过低时，油泵的内泄露增多，管路街头处的泄露增多。由于液压油在工作过程中，温度 变化较大，不同季节，不同地区也会使油温发生较大变化，所以必须有较好的粘温特性。 ②.良好的抗氧化安定性 使用过程中不可避免地发生氧化，特别是空气、温度、水分、杂质、金属氧化剂等有利于或加速氧化 的因素存在，液压油被氧化后产生的酸性物质会增加对金属的腐蚀性，产生的粘稠油泥沉淀物会堵塞过 滤器和其他孔隙。妨碍控制机构工作，降低效率，增加磨损。 ③.良好的抗乳化性 液压油在工作过程中，都有可能混入水分，进入油箱的水，受到油泵、马达等液压元件的剧烈搅拌后， 容易形成乳化液。如果这种乳化液是稳定的，成为水油乳化液，会加剧油的变质，降低润滑性，抗磨性， 生成沉淀物，产生锈蚀，腐蚀。 有良好的抗乳化性，液压油能较快地与水分离出来，使水沉到油箱底部，定期排出。 ④.良好的抗腐蚀、锈蚀性能 水、空气会使液压元件发生锈蚀，某些添加剂发生氧化、水解会产生腐蚀性物质。液压元件的锈蚀、 腐蚀会严重地影响液压系统的正常工作和寿命。
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④.粘度选择 主要取决与启动系统的工作温度和所用泵的类型。 一般，低压室内固定液压系统的工作温度比环境温度高30～40℃，在此温度下，液压油应具有 13～16mm2/s（厘斯）的粘度（注意非温度大小，不能直接选牌号-40℃），低于10 mm2/s（厘 斯）就会加大磨损，粘度指数在90以上就可满足要求。 在户外高压机具的液压系统中（>20MPa）工作温度要比环境温度高50～60℃，为减少渗漏，工 作粘度最好25 mm2/s，同时考虑到户外温差变化大，要求良好的粘温特性，粘度指数一般在130 以上。 为防止泵的磨损，必须限定最低粘度，齿轮泵最低粘度通常是在20 mm2/s（最高2000 mm2/s），叶片泵10 mm2/s（最高1000 mm2/s） ，柱塞泵8 mm2/s（最高500～700 mm2/s）。必要时，在系统的回油线上安装冷却器，保证泵对油品粘度的要求，最大粘度限定是由 被长期停置后的系统启动温度和使用泵的类型所限定。 ㈣、齿轮油 齿轮传动是机械装备的重要组成部分，随着现代工业的发展，高速、重型设备的出现，齿轮传动 条件更加苛刻，相应地对齿轮润滑提出了更加严格的要求。
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③.32号机械油用于 小型机床的齿轮箱及传动装置的轴承，丝杠等，中型电动机的快速和中速运转的滑动轴承，作为淬火和 风动工具用油。 ④.46号机械油用于 中型机床的主轴箱，齿轮箱，中型的中、低速运转的电动机、鼓风机、水泵的滑动轴承。 ⑤.68号机械油用于 低速运行的大型设备：龙门刨床、铣床、吊车减速箱等低速装置。 中型矿山机械、铸造机械。 中小型功率的低速柴油机。 ⑥.100号机械油用于 重型机床，矿山机械，造纸机械，小型轧钢机械、锻压机械、铸造机械。 ⑦.150号机械油用于 巨型机床、制管机、卷板机、轧钢设备。 ㈡、主轴、轴承和离合器 标准SH0017-1990 可分为抗氧防锈型L-FC及抗氧防锈抗磨型L-FD。L-FD按40℃时运动粘度分为2、3、5、7、10、15、 22七个牌号，L-FC可到100厘斯。它能有效地降低温升，保证主轴的运转精度和延长主轴的使用寿命。 1.生产：由精制的润滑油类粉加入抗氧化、抗磨损和粘度支柱添加剂（提高精度、海扇粘温性能）等。
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1. 齿轮润滑的特点 ① 齿轮的当量曲率半径小，油楔条件高，齿面间存在着相对滑动，而且滑动的方向和大小急剧变 化，极易引起磨损，胶合和擦伤。 ② 齿轮的接触压力非常高，如一般滑动轴承单位负载压力最大不超过几十MPa，而一些重载机 械，如起重机，轧钢机减速器齿轮的齿面应力可达400～1000MPa，双曲线齿轮可达1000～ 3000MPa。 ③ 齿面加工精度不高，润滑是断续的，每次黏合都需要重新建立油膜，齿轮也易引起失效。 ④ 还受其他因素影响，如齿轮的修整，箱体与轴的变形，材料的选取及热处理方法是否适当。 ⒉ 齿轮油的性能要求 ① 适当的粘度及良好的粘温特性 粘度是齿轮油的主要质量指标，粘度越大，其耐载荷能力越大，因此粘度过大会给循环润滑带 来困难，增加齿轮传动的搅拌阻力，以致发热而造成动力损失，同时还由于粘度大的油流动性差，对 被挤压的油膜于是自动补偿修复较慢而增加磨损。 因此粘度一定要合适，特别是加有极压抗磨剂的油，耐载荷性能主要靠极压抗磨剂，这类油更 不能追求高粘度。 齿轮油的粘度随温度变化越小越好，特别是汽车齿轮油的使用温度范围很大，更要 求粘度随温度变化小，否则冷车时粘度太大不易启动，而高温是粘度太小易损伤齿轮和轴承。 齿轮油的粘度性质应满足的最低要求： 在最低温度的最大粘度应能保证顺利启动； 在正常运行条件下粘度应能保证有效传动功率不致明显下降； 在最高温度时的粘度应保证齿轮正常润滑和容许的油耗。
第四章 常用润滑剂的 性能和用途
一、润滑油 ㈠、全损耗系统用油 GB443-89 92年实施 代号L-AN、L-AB、L-AY全损耗系统用油又可分为普通机械油、车轴油、开式齿轮油。按40℃的运动 粘度<厘斯>分为：5、7、10、15、22、32、46、68、100、150十个粘度等级。 1.生产：矿物润滑油馏分脱蜡及酸、碱精制或容积精制，并经白土接触处理制成。不含任何添加剂的矿物 润滑油。 2.对性能的要求 ①.适当的粘度。转速高，负载小的部件→粘度低的油 转速低，负载大的部件→粘度高的油。 ②.良好的油性。断续、往复运动的设备要求高。 ③.较强的抗泡沫性及抗乳化性 很多设备常用在水分较多的环境下工作。 3.应用场合 主要用于对润滑油无特殊要求的全损耗润滑系统，如轴承齿轮和其他低负载机械。不适用于循环润滑系 统。 ①.5、7、10号机械油用于 高速小间隙轻负载的机床滑动轴承（间隙大于0.01mm用10号，小于0.01mm用5号7号。）高速小型 电动机的滑动轴承，风动工具，测量仪表，光学仪器的润滑及防锈。 ②.15号机械油用于 高速轻负载机械的轴承，如磨床的砂轮主轴，小功率电动机，鼓风机轴承。 作为淬火油。
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⑤.L-HFAE（水报型乳化液）7、10、15、22、32五个粘度等级。 它是细小油粒分散在水里的混合物，该液水含量高达80%以上。 特点：低温性、粘温性、润滑性较差，但耐燃性好，价格便宜，具有优良的冷却性能，对身体无害。 适用：不需要回收废液和不要求有良好的润滑性，但要求有良好的耐燃性液体的其他液压系统或机 械部位，对非金属材料适用也很好，使用温度5～50℃。系统压力不能超过7MPa。 ⑥.L-HFB（油包水型乳化液）22、32、46、68、100五个粘度等级。 常含油60%以上，其余为水及添加剂。 特点：冶金煤矿等行业的中、高压、高温易燃场合，适用于除镁以外的全部金属材料和与矿物油使 用相同的非金属材料。 5.液压油的选用 ①.在高温热源和明火附近的液压系统中一定要选用抗燃液压油。 对高压、高温、精密的设备必须采用磷酸酯抗燃液压油（L-HFDR），该液燃点高，挥发性低，抗 燃性好，润滑性能可与最好的矿物油相媲美，能适应大多数的金属材料，对非金属材料不大适应，尤 其对丁腈橡胶、氯丁橡胶适应性更差，必须细心选择密封，软管等。 ②.在高压系统中一定要采用抗磨液压油L-HM 绝不能使用HH、HL油，当然L-HM抗磨液压油价格高。 ③.在寒冷地区的露天行走的工程机械大多的高压系统，环境温度变化大，必须采用HV、HS高粘度指 数的低温液压油，否则冷启动就会发生困难。
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⑤.良好的抗泡沫性 液压设备在工作过程中，在油箱内液压油与空气一起会使油产生气泡；油箱内油面过低，油泵吸油时 把一部分空气吸进泵里去；空气在油中的溶解度随压力而增加的，高压区域油中容积的空气较多，当压 力下降，空气在油中溶解度也随之降低，油中容积的空气就会析出一部分，便产生了气泡。 气泡的害处：气泡很容易被压缩，导致液压系统的压力下降，能量传递也不稳定，不可靠，不准确， 产生震动和噪声，容易产生气蚀作用，促进油的氧化等。 良好的抗泡沫性：设备工作过程中，产生的气泡要少；产生的气泡要能很快破坏；溶在油中的微小气泡 必须容易释放出来。 除此性能外，还有良好的润滑性，水解安定性，良好的过滤性，对密封材料影响小。 3.液压油的分类 国际标准化组织（ISO）把液压油用H来表示，分为两大类：易燃的烃类油、抗燃液压油。每一大类 又分为若干类，如易燃的烃类液压油分为流体静力学、系统用油、流体静力学用油、流体动力学系统用 油。 我国参照国际标准把液压油分为矿物油型、合成烃型、耐燃型、制动液和航空舰船和液力传动。
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2.对性能的要求 ①.合适的粘度 主轴油最重要—粘度，粘度的选择以主轴与轴承的间隙，转速和结构来确定。主轴油的 粘度不应大，因为粘度大，润滑油摩擦大，发热引起升温，降低粘度和润滑效果，当粘度太大时，可能 不易进入小的间隙→引起干摩擦和抱轴。 ②.良好的油性 当主轴启动、停转时，要求良好的油性（这时出现边界润滑情况）。 ③.良好的抗氧化性 油氧化层会在主轴和轴承表面形成一层氧化物，使轴承间隙减小，精度下降。 ④.良好的粘温特性 主轴箱一般均在10～60℃的温度范围工作，变化范围大，粘温特性差时，会造成油 粘度变化过大而影响润滑效果。 ⑤.良好的防锈性 油箱温度变化大，空气中水汽会冷凝混入油中，使零件生锈。 3.应用场合 专用于精密机床高转速、轻负载和小间隙的主轴轴承上（主轴油不能用其他油代用）或以压力、油浴、 油雾润滑的滑动轴承或滚动轴承润滑。 L-FC、L-FD适用于轴承、液压系统、齿轮和汽轮机等，L-FC还可用于离合器。 ㈢、液压系统用油 在生产过程中，能量的传递方式很多，概括起来可分为四大类—机械传动，电力传输、气压传动和液压 传动。液压传动广泛用于机床、汽车、石油化工、建筑工程机械等。液压油是液压传动中最主要的传递 能量介质。 按40℃运动粘度可分为10、15、22、32、46、68、100、150几个粘度标准，并且有17个产品代号。
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A、生产：采用深度精制的优质中性基础油（成本高）加抗氧、防锈、抗磨、抗泡等添加剂较HL类 具有突出的抗磨性，由于使用条件更加苛刻，其他指标也显得更严格。 B、适用：压力于雨10MPa高压和超高压的叶片泵、柱塞泵等，由于齿轮泵的载荷是平均分配的， 局部区域的载荷不会很大，所以，齿轮泵不一定要求使用抗磨液压油L-HM液压油。 C、分类：含锌类—加入含锌的抗磨剂，燃烧会残留氧化锌灰，又称之为有灰型，应用广泛（原材 料易得，成本低，可满足性能要求）。 无灰型：不加入含锌的抗磨剂，也不加入其他含金属元素添加剂，燃烧不残留金属氧化物灰分— 无灰型，具有较多优点，正在日益发展起来。 ④.低温液压油（L-HV、L-HS） 在环境温度较低（-15℃以下）或环境温度变化较大的地区，在室外工作的设备要使用凝点低， 低温粘度小（低温流动性好）、粘度指数高的液压油。否则，液压油粘度就会增至很大，以致失去流 动性，使液压设备难以启动， HV低温液压油，采用精制矿物油加抗剪切性能好的粘度指数改进剂，降凝剂等添加剂，适用于寒 冷地区的工程机械的液压系统和其他液压设备。 HS低温液压油，采用合成油或合成油与精制矿物油混用的半合成油为基础油加抗剪切性能好的粘 度指数改进剂等添加剂，低温性能好于HV油，HV成本低。适用于极寒地区的工程机械的液压系统和 其他液压设备。 以上各类油品均为易燃的烃类液压油，防燃的液压油类：
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4.主要品种 ①.L-HH分为15～150七个粘度等级 此油品含有少量抗氧剂和精制矿物油，应用于对油品无特殊要求的一般循环系统，如低压系统循环 润滑系统，也可用于轻负载传动机械，滑动和滚动轴承等油浴式非循环系统，本产品质量水平比机械 油高（L-AN油），无该产品时可选用L-HL油代用。 HH油在国际已被淘汰，在国内仍然有相当多的液压设备用，该油价格偏低，但安定性差，易起泡，使 用期限短，造成系统元件损坏。 ②.L-HL液压油 GB1111-89 属抗氧防锈型液压油，有15、22、32、46、68、100六个粘度等级。 A、生产：HL液压油采用深度精制的矿物油加多种添加剂，具有较好的抗氧防锈、抗泡、抗乳化、 橡胶密封适应等性能。 该产品在不同类型的机床（车、铣、刨、磨、钻、镗、插齿机、磨齿机、组合机床）试验，其各项 性能都优于全损耗系统用油（原称机械油），达到了减少磨损，降低温升，防止生锈和延长机床加工 精度保持性等目的，油品的使用寿命也比全损耗系统用油提高了一倍以上。 B、用于：一般机床的主轴箱、液压箱和齿轮箱或类似的机械设备中、低压液压系统的润滑 （2.5MPa以下为低压，2.8～8.0MPa为中压）。 HL液压油已被国家列入机械油的升级换代产品，机械油已被淘汰，不再生产。 机械油是一种低档的不经济的浪费资源的产品，国外已没有这类产品了，应积极推进升级换代工作。 ③.抗磨液压油L-HM液压油 液压设备正向着高压、高速、高效、小型化发展，这给润滑油提出了更高的抗磨性要求，各国普通 采用抗磨液压油，80年代初，美国销售的液压油总量中，抗磨液压油已占6～7成以上。