润滑油脂基础知识
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
23
总分布 严重滑动分布
疲劳分布 切削分布
24
可缓解点蚀的齿轮油
➢ 具体分析
软齿面硬齿面，磨损点蚀 换油期(一年…)不变，要求低，齿轮设定寿命短降级 换油期可延长，齿轮设定寿命长不宜降级
➢ 抗点蚀
发展趋势 Mobil：600xp，SHC xmp Shell：Omala S2，Omala S4 长城：4407，4408
腐蚀或氧化磨损
锈和碎块
盐和不规则物体
点蚀
成因 – 腐蚀物质 (酸、活性化学物质和水) 引起的表面化学或 电化学反应
危害 – 铁盐消耗初始表面，表面出现蚀坑。
预防- 使用缓蚀剂中和酸性物质，或用金属减活剂形成保护 层，抵御化学侵蚀
气蚀
➢ 空气析出、气泡内爆
✓ 油品的泡沫、空气释放性能 ✓ 机械设计
✓ Mechanical Diagnostic Test Bed (MDTB) Facility ✓ 单级减速10马力齿轮箱 ✓ 最大设计载荷下磨合约4天 (an electric generator
on the output shaft). ✓ 施加3倍扭矩直至损坏 ✓ 约每2小时停机做检查、取样
✓ 中心传动球磨机，高、低压润滑系统 ✓ 高压启动 顶起球磨 电机驱动球磨转动 低压启
动 关闭高压
1. 进料口；2. 出料口；3. 滑履轴承；4. 主 减速箱；5. 主电机；6. 辅助电机
36
37
边缘传动球磨机润滑系统
➢ 低压 0.6MPa, 40L/min ➢ 高压 14MPa, 2.5L/min
14
润滑脂需更小心杂质
➢ 加脂口在安装之前先用脂枪打通 ➢ 用规定润滑脂
15
问题2
➢ 可以在哪些使用环节采取减少杂质的措施？
✓ 储存、加油、运行、维保等
➢ 过滤机(常规)难以解决的问题有哪些？
✓ 粘度变化、酸值增大、泡沫增大、空气释放恶化、腐 蚀、添加剂损耗等
16
监测实例
17
监测实例
18
黏着磨损
9
过滤设备的进展
➢ 可滤除不溶微小颗粒(<0.7μm)、水、油泥和漆膜 ➢ 液压油清洁度<14/12/9c
10
对付杂质的更好办法-预防
➢ 减少杂质进入
✓ 比杂质进到油里再把它们滤出来要容易得多 ✓ 确保密封、开口及呼吸器处于良好状态 ✓ 采用全流量旋装式油滤(β比率要合适)用作空滤 ✓ 油滤更易将颗粒从空气中滤除
面的金属生成化学反应膜 ✓ 以吸附膜及化学反应膜起润滑作用的润滑状态称为边
界润滑。
32
温度, ℃
润滑剂和极压剂在黑色金属表面的作用温度区间
1200 1000
800 600 400 200
0
问题3
➢ 如何理解油温和添加剂起效温度之间的悬殊差距 ？
34
润滑的种类
➢ 弹性动压润滑
35
润滑的种类
➢ 静压润滑：形成的油膜的压力来自外部
危害 – 浅表的裂纹发展和扩散 到表面，汇聚，金属碎块脱 落
预防 – 不易控制，设备的疲劳 寿命可通过使用优质润滑剂、适 宜的金属材料和控制操作条件来 改善
点蚀的诱因
21
点蚀对轴承的影响
➢ L10寿命，基准因素为点蚀
✓ 120mm球轴承， AISI M-50 钢
22
实例-齿轮箱故障加速实验
➢ 宾州大学
表面凸起
碎块
运动方向
运动方向
黏着是表面冷焊引起的
机械滑动导致冷焊点断开
成因 – 金属间接触的摩擦热导致局部焊接，并随即断开
危害 – 金属表面毁于黏着、焊接、划伤(擦伤)、点蚀、纹 裂和塑性变形
预防 – 使用极压和成膜性能优异的润滑剂
疲劳磨损
滚动方向
碎块掉落
反复的重压
表面和浅表面的碎裂
成因 – 反复变化的温度、载荷 或硬物的冲击，硬质或存在缺陷 的表面会加重
38
润滑油脂基本功能
➢ 减少摩擦 ➢ 减少磨损 ➢ 转移热量 ➢ 防腐防锈 ➢ 传递动力
➢ 清洗 ➢ 减振 ➢ 密封 ➢ 绝缘
气蚀引起的冲刷
气蚀引起的点蚀
叶片泵配油盘
叶片泵定子
27
摩擦与润滑相互关系
摩擦
磨损
✓ 流体的内摩擦例外
摩擦→能量损失
✓ 世界能源1/3～1/2
润滑
隔离和保护摩擦副表面的过程
降低摩擦、磨损、热量、能耗
28
润滑的原理
➢ 摩擦与磨损的产生来 源于摩擦副表面的微 观不平产生的接触
➢ 油膜能起到隔离作用 ➢ 添加剂能起到保护作
• 静摩擦 • 动摩擦 • 滚动摩擦 • 滑动摩擦
4
磨损的类型
➢ 磨粒 ➢ 粘结 ➢ 疲劳 ➢ 腐蚀 ➢ 气蚀、冲刷、微动
5
磨粒磨损
运动方向
硬质磨粒嵌入表面将材料以片状 或条状带走
刻痕
碎块
成因 – 硬质凸起相对于较软金属的移动 (二元磨损)或外来 硬质磨粒 (三元磨损)
危害 – 金属表面擦伤
预防 – 过滤，更换清洁的新油，清洗滤网、过滤器和磁性 放油塞，以去掉金属颗粒
早期故障的主要原因*
பைடு நூலகம்
污物 45%
误装配 13%
其它 4% 腐蚀 4%
未对中或平行等 13%
过载 10%
润滑欠佳 11%
7
小于配合间隙的颗粒---无害通过 大于配合间隙的颗粒---不能进入
摩擦副配合间隙
接近配合间隙的颗粒---造成磨损
颗粒杂质检测技术进展
➢ 自动区分>20 μm颗粒
✓ 切削产物 ✓ 严重滑动产物 ✓ 疲劳产物 ✓ 非金属 ✓ 纤维 ✓ 水滴
用
29
润滑的种类
➢ Stribeck 曲线
nV/P
30
润滑的种类
➢ 流体动压润滑
✓ 条件：有油楔存在，有一定的相对运动和油的粘度或 高速低负荷
31
润滑的种类
➢ 边界润滑
✓ 两摩擦面间的微凸起直接接触 ✓ 油性添加剂或摩擦改进剂等极性化合物物理吸附或
化学吸附膜 ✓ 但温度升高，大于吸附膜的临界温度，脱附而失效 ✓ 含硫、磷、氯等元素的极压添加剂高温下，与摩擦
➢ 电厂，为齿轮箱通气孔安装呼吸器，改造前，齿 轮箱清洁度ISO23/20，改造后19/14
➢ 根据研究，齿轮箱内的轴承磨损降低50%
11
呼吸器构造
12
全流程杂质管理
➢ 很重要 ➢ 很不足
13
轴承故障的主要原因
疲劳 9%
润滑 64%
装配不当 27%
不到9%的轴承达到设计寿命 来源：美国轴承生产商协会
润滑油脂应用交流
问题1
➢ 您个人认为润滑难点有哪些？
2
内容
➢ 摩擦学基础 ➢ 润滑油脂功能 ➢ 组成与分类 ➢ 基本特性 ➢ 润滑管理 ➢ 齿轮失效模式 ➢ 密封材料 ➢ 检测油品方法
3
什么是摩擦
➢ 摩擦就是阻碍运动的现象 ➢ 发生在两个或两个以上的接触面上 ➢ 可分为
✓ 液体摩擦 ✓ 固体摩擦
总分布 严重滑动分布
疲劳分布 切削分布
24
可缓解点蚀的齿轮油
➢ 具体分析
软齿面硬齿面，磨损点蚀 换油期(一年…)不变，要求低，齿轮设定寿命短降级 换油期可延长，齿轮设定寿命长不宜降级
➢ 抗点蚀
发展趋势 Mobil：600xp，SHC xmp Shell：Omala S2，Omala S4 长城：4407，4408
腐蚀或氧化磨损
锈和碎块
盐和不规则物体
点蚀
成因 – 腐蚀物质 (酸、活性化学物质和水) 引起的表面化学或 电化学反应
危害 – 铁盐消耗初始表面，表面出现蚀坑。
预防- 使用缓蚀剂中和酸性物质，或用金属减活剂形成保护 层，抵御化学侵蚀
气蚀
➢ 空气析出、气泡内爆
✓ 油品的泡沫、空气释放性能 ✓ 机械设计
✓ Mechanical Diagnostic Test Bed (MDTB) Facility ✓ 单级减速10马力齿轮箱 ✓ 最大设计载荷下磨合约4天 (an electric generator
on the output shaft). ✓ 施加3倍扭矩直至损坏 ✓ 约每2小时停机做检查、取样
✓ 中心传动球磨机，高、低压润滑系统 ✓ 高压启动 顶起球磨 电机驱动球磨转动 低压启
动 关闭高压
1. 进料口；2. 出料口；3. 滑履轴承；4. 主 减速箱；5. 主电机；6. 辅助电机
36
37
边缘传动球磨机润滑系统
➢ 低压 0.6MPa, 40L/min ➢ 高压 14MPa, 2.5L/min
14
润滑脂需更小心杂质
➢ 加脂口在安装之前先用脂枪打通 ➢ 用规定润滑脂
15
问题2
➢ 可以在哪些使用环节采取减少杂质的措施？
✓ 储存、加油、运行、维保等
➢ 过滤机(常规)难以解决的问题有哪些？
✓ 粘度变化、酸值增大、泡沫增大、空气释放恶化、腐 蚀、添加剂损耗等
16
监测实例
17
监测实例
18
黏着磨损
9
过滤设备的进展
➢ 可滤除不溶微小颗粒(<0.7μm)、水、油泥和漆膜 ➢ 液压油清洁度<14/12/9c
10
对付杂质的更好办法-预防
➢ 减少杂质进入
✓ 比杂质进到油里再把它们滤出来要容易得多 ✓ 确保密封、开口及呼吸器处于良好状态 ✓ 采用全流量旋装式油滤(β比率要合适)用作空滤 ✓ 油滤更易将颗粒从空气中滤除
面的金属生成化学反应膜 ✓ 以吸附膜及化学反应膜起润滑作用的润滑状态称为边
界润滑。
32
温度, ℃
润滑剂和极压剂在黑色金属表面的作用温度区间
1200 1000
800 600 400 200
0
问题3
➢ 如何理解油温和添加剂起效温度之间的悬殊差距 ？
34
润滑的种类
➢ 弹性动压润滑
35
润滑的种类
➢ 静压润滑：形成的油膜的压力来自外部
危害 – 浅表的裂纹发展和扩散 到表面，汇聚，金属碎块脱 落
预防 – 不易控制，设备的疲劳 寿命可通过使用优质润滑剂、适 宜的金属材料和控制操作条件来 改善
点蚀的诱因
21
点蚀对轴承的影响
➢ L10寿命，基准因素为点蚀
✓ 120mm球轴承， AISI M-50 钢
22
实例-齿轮箱故障加速实验
➢ 宾州大学
表面凸起
碎块
运动方向
运动方向
黏着是表面冷焊引起的
机械滑动导致冷焊点断开
成因 – 金属间接触的摩擦热导致局部焊接，并随即断开
危害 – 金属表面毁于黏着、焊接、划伤(擦伤)、点蚀、纹 裂和塑性变形
预防 – 使用极压和成膜性能优异的润滑剂
疲劳磨损
滚动方向
碎块掉落
反复的重压
表面和浅表面的碎裂
成因 – 反复变化的温度、载荷 或硬物的冲击，硬质或存在缺陷 的表面会加重
38
润滑油脂基本功能
➢ 减少摩擦 ➢ 减少磨损 ➢ 转移热量 ➢ 防腐防锈 ➢ 传递动力
➢ 清洗 ➢ 减振 ➢ 密封 ➢ 绝缘
气蚀引起的冲刷
气蚀引起的点蚀
叶片泵配油盘
叶片泵定子
27
摩擦与润滑相互关系
摩擦
磨损
✓ 流体的内摩擦例外
摩擦→能量损失
✓ 世界能源1/3～1/2
润滑
隔离和保护摩擦副表面的过程
降低摩擦、磨损、热量、能耗
28
润滑的原理
➢ 摩擦与磨损的产生来 源于摩擦副表面的微 观不平产生的接触
➢ 油膜能起到隔离作用 ➢ 添加剂能起到保护作
• 静摩擦 • 动摩擦 • 滚动摩擦 • 滑动摩擦
4
磨损的类型
➢ 磨粒 ➢ 粘结 ➢ 疲劳 ➢ 腐蚀 ➢ 气蚀、冲刷、微动
5
磨粒磨损
运动方向
硬质磨粒嵌入表面将材料以片状 或条状带走
刻痕
碎块
成因 – 硬质凸起相对于较软金属的移动 (二元磨损)或外来 硬质磨粒 (三元磨损)
危害 – 金属表面擦伤
预防 – 过滤，更换清洁的新油，清洗滤网、过滤器和磁性 放油塞，以去掉金属颗粒
早期故障的主要原因*
பைடு நூலகம்
污物 45%
误装配 13%
其它 4% 腐蚀 4%
未对中或平行等 13%
过载 10%
润滑欠佳 11%
7
小于配合间隙的颗粒---无害通过 大于配合间隙的颗粒---不能进入
摩擦副配合间隙
接近配合间隙的颗粒---造成磨损
颗粒杂质检测技术进展
➢ 自动区分>20 μm颗粒
✓ 切削产物 ✓ 严重滑动产物 ✓ 疲劳产物 ✓ 非金属 ✓ 纤维 ✓ 水滴
用
29
润滑的种类
➢ Stribeck 曲线
nV/P
30
润滑的种类
➢ 流体动压润滑
✓ 条件：有油楔存在，有一定的相对运动和油的粘度或 高速低负荷
31
润滑的种类
➢ 边界润滑
✓ 两摩擦面间的微凸起直接接触 ✓ 油性添加剂或摩擦改进剂等极性化合物物理吸附或
化学吸附膜 ✓ 但温度升高，大于吸附膜的临界温度，脱附而失效 ✓ 含硫、磷、氯等元素的极压添加剂高温下，与摩擦
➢ 电厂，为齿轮箱通气孔安装呼吸器，改造前，齿 轮箱清洁度ISO23/20，改造后19/14
➢ 根据研究，齿轮箱内的轴承磨损降低50%
11
呼吸器构造
12
全流程杂质管理
➢ 很重要 ➢ 很不足
13
轴承故障的主要原因
疲劳 9%
润滑 64%
装配不当 27%
不到9%的轴承达到设计寿命 来源：美国轴承生产商协会
润滑油脂应用交流
问题1
➢ 您个人认为润滑难点有哪些？
2
内容
➢ 摩擦学基础 ➢ 润滑油脂功能 ➢ 组成与分类 ➢ 基本特性 ➢ 润滑管理 ➢ 齿轮失效模式 ➢ 密封材料 ➢ 检测油品方法
3
什么是摩擦
➢ 摩擦就是阻碍运动的现象 ➢ 发生在两个或两个以上的接触面上 ➢ 可分为
✓ 液体摩擦 ✓ 固体摩擦