润滑剂的摩擦磨损实验报告

《摩擦学》课程实验报告
实验名称：润滑剂的摩擦磨损实验姓名：班级：学号：
实验日期：2015年12月13日指导教师：石琛成绩：
一、实验目的
1.了解四球摩擦试验机的基本结构；
2.掌握润滑剂油膜强度、抗磨性能和摩擦系数的测试方法。

3．了解常用润滑油的摩擦学性能及减摩抗磨添加剂的作用
二、仪器及装置
1．四球摩擦试验机:负荷范围为6～800公斤。

2．显微镜：装有测微计，读数值为0.01毫米。

3．钢球：符合GB 308《钢球》要求的2级轴承钢球，直径为12.7毫米，材料为GCr15。

三、实验内容
1.常用润滑油的油膜强度、抗磨性能、摩擦系数。

2.基础油，5wt%油性剂+基础油、5wt%极压剂+基础油等三个油样的油膜强度。

仅供参考
四、实验原理
在四球机中四个钢球按等边四面体排列着。

上球在1450转/分下旋转。

下面三个球用油盒固定在一起，通过液压系统由下而上对钢球施加负荷。

在试验过程中四个钢球的接触点都浸没在润滑剂中。

每次试验时间为10秒，试验后测量油盒内每个钢球纵横两个方向的磨痕直径，求出平均直径。

按规定的程序反复试验，直到求出代表润滑剂承载能力的评定指标（包括PB、PD 和ZMZ值）。

测润滑剂抗磨性能时，要求固定负荷392N(40kgf)，上球转速1200转/分，试验温度75℃，运转时间60min。

五、实验步骤
1.使用前先启动电机空转10分钟。

2.用溶剂汽油或直馏汽油清洗钢球、油盒、夹具及其他在试验过程中与试样接触的零部件，清洗后的钢球应光洁无锈斑（每次试验后都要清洗）。

3.将钢球分别固定在四球机的上球座和油盒内，把试样倒入油盒中（盖过钢球），放上压环，拧紧螺帽固紧油盒。

如果是试验润滑脂，则将钢球嵌入润滑脂中。

试样中不能有空穴存在。

4.把装好试样和球的油盒安放在上球座下面，把规定负荷加载，加载时避免冲击。

5.每次试验时间为10秒，试验后测量每个钢球的纵横两个方向的磨痕直径。

6.最大无卡咬负荷PB 的测定：要求在最大无卡咬负荷PB 下的磨痕直径，不得大于相应的补偿线上的磨痕直径（即补偿直径）的5％。

7.烧结负荷PD 的测定：一般从80公斤负荷开始，按规定的负荷级别进行试验，直至图2 四球机原理示意图图3 四球机作用力图
仅供参考
烧结发生为止。

要求重复一次，若两次均烧结，则试验时采用的负荷就作为烧结负荷。

发生烧结时应及时关闭电动机，否则可能损坏设备。

下列现象可帮助判断是否发生了烧结：
a.电动机噪音程度增加；
b.油盒冒烟；
某些极压性能很强的润滑油还未达到真正的烧结，钢球磨痕直径已达到极限值，则把产生最大磨痕直径4毫米的负荷作为烧结点，有的润滑剂在极高的负荷下都不烧结，就做到机器的极限负荷800公斤为止。

8.综合磨损值ZMZ 的测定：先确定试样的PB 点，然后从比PB 高一级的负荷开始，逐级加大载荷直到烧结为止，查补偿线上校正负荷总和表3，求出综合磨损值。

9.润滑剂抗磨性能的测定：试验温度75℃，施加固定负荷392N(40kgf)，调整频率使上球转速为1200转/分，启动电机运转60min 后，测量油盒内每个钢球的直径，求出平均摩痕直径。

测抗磨性能时，一旦摩擦力变大超过7N 或者出现尖锐刺耳声，应及时关闭电动机。

六、数据处理实验油样：CSH-3液压油综合磨损
值测定负荷P N(kgf)磨痕直径（mm）d1d2d3d4d5d6d 平均12540.45360.42960.43870.44850.42830.41810.436113230.73810.48370.47920.55740.50420.47360.5394结论：因0.5394>0.52,故最大无卡咬负荷为1254N 润滑剂抗磨
性能的测定3920.37310.40820.36770.4030.33310.39290.3797
结论：测得平均摩擦系数0.09303
七、实验讨论
钢球质量、速度、负荷、温度等因素是如何影响四球试验结果的？
答：质量：质量不相同，四球标准试验结果就不一致，重复性和再现性误差很大，甚至无可比性，影响了油品性能的评定和研究。

速度：转速一方面转速升高可直接降低B P 和D P ,另一方面在B P 点后转速越高,
仅供
参考
形成的磨斑直径越大,因而校正负荷越小。

负荷：在一定温度、转速下逐级增大负荷，当上方钢球和下方钢球因负荷过重而发生高温烧结，设备不得不停止运转的负荷即烧结负荷，烧结负荷越高，说明润滑脂的极压润滑性能越好。

温度：温度主要是影响钢球的初始温度
考
参
供
仅。