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润滑脂基础知识 2010年12月15日 润滑脂基础知识 1润滑脂的基本概念2润滑脂的特性3润滑脂的分类4润滑脂的选用5润滑脂的发展趋势 1润滑脂的基本概念 1 1润滑脂的定义润滑脂 Grease 是将稠化剂分散于基础油 液体润滑剂 中所组成的一种稳定的固体或半固体产品 这种产品可以加入旨在改善某种特性的添加剂和 或填料 1润滑脂的基本概念 1 2润滑脂的组成1 2 1稠化剂 Thicker 在基础油 液体润滑剂 中分散并形成骨架 使液体润滑剂被吸附和固定在骨架之中 从而形成具有塑性的半固体润滑脂 稠化剂应具有的性质分散性 表面亲油性 稳定性 防腐性 1润滑脂的基本概念 稠化剂的种类 脂肪酸金属皂单皂基 钙皂 钠皂 锂皂 铝皂等混合皂基 锂钙皂 钙钠皂等复合皂基 复合钙皂 复合铝皂 复合锂皂等 1润滑脂的基本概念 有机稠化剂 有机化合物 有机染料 脲基化合物等无机稠化剂 无机化合物 膨润土 凝絮硅胶等 1润滑脂的基本概念 1 2 2基础油 或液体润滑剂 润滑脂是具有结构骨架的两相分散体系 基础油是润滑脂的主体 占润滑脂重量的70 98 1润滑脂的基本概念 基础油的种类 石蜡基润滑油 HVI 环烷基润滑油 LVI 中间基润滑油 MVI 1润滑脂的基本概念 合成油合成烃 PAO 酯类油 双酯 多元醇酯含氟油硅油 1润滑脂的基本概念 1 2 3添加剂润滑脂添加剂是添加到润滑脂中 以改进其使用性能的物质 它可以改进润滑脂本身固有的性质 也可以赋予原来不具有的性质 添加剂的种类 结构改善剂 低分子醇 酯 水等抗氧剂 芳胺 烷基酚 有机硫化物等金属钝化剂 有机杂环化合物防锈剂 磺酸盐类 环烷酸盐类 高级脂肪酸及酯等 1润滑脂的基本概念 1润滑脂的基本概念 极压剂 有机硫化物 有机磷化物 有机金属化合物抗磨剂 脂肪及硫化脂肪等填料 石墨 二硫化钼等 1润滑脂的基本概念 1 3润滑脂的结构润滑脂的结构是润滑脂的稠化剂 基础油和添加剂组分颗粒的物理排列 这种排列的特性决定着润滑脂的外观和物理性质 1润滑脂的基本概念 锂基脂皂纤维结构 1润滑脂的基本概念 钙基脂皂纤维结构 1润滑脂的基本概念 聚脲脂的纤维结构 1润滑脂的基本概念 三组分复合锂基脂皂纤维结构 1润滑脂的基本概念 二组分复合锂基脂皂纤维结构 2润滑脂的特性 2 1润滑脂的流变性润滑脂的流变性是指润滑脂在受到外力作用时的流动和变形的特性润滑脂属于非牛顿体 润滑油属于牛顿体 2润滑脂的特性 润滑脂的流变性示意图润滑脂的表观粘度 剪力 剪速 2润滑脂的特性 润滑脂的流变性表现在以下五个方面 在静止的工作表面上不会自动流失受到微弱外力作用 呈现弹性特性有一定的屈服剪应力随剪力的增大 表观粘度变小在极高剪力作用下 表观粘度恒定 2润滑脂的特性 2 2润滑脂的触变性润滑脂的触变性是指润滑脂受到剪切作用时稠度下降发生软化 而在剪切作用力停止后稠度开始上升的特性 2润滑脂的特性 润滑脂触变性示意图 2润滑脂的特性 2 3润滑脂的流变性和触变性的意义在摩擦面的高剪力的作用下 可形成流体在非剪切区保持润滑脂原状 3润滑脂的分类 3 1润滑剂的分类润滑剂和有关产品 L类 根据GB7631 1的规定 按应用场合分为19个组别 其中润滑脂为x组 3润滑脂的分类 3 2润滑脂的分类3 2 1按稠化剂类型分类皂基润滑脂单皂基润滑脂 锂基润滑脂 钙基润滑脂 钠基润滑脂 铝基润滑脂等混合皂基润滑脂 钙钠基润滑脂 锂钙基润滑脂等 3润滑脂的分类 皂基润滑脂复合皂基润滑脂 复合钙基润滑脂 复合锂基润滑脂复合铝基润滑脂等有机稠化剂润滑脂有机染料润滑脂 酞青铜润滑脂等无机稠化剂润滑脂 膨润土润滑脂等 3润滑脂的分类 数字的意义 稠度等级NLGI按工作锥入度的不同将润滑脂分为九个等级0000001445 475400 430355 385310 34023456265 295220 250175 205130 16085 115 4润滑脂的选用 4 1润滑脂润滑的优缺点优点 使用寿命长满足苛刻条件的润滑密封性好防锈性好使用温度范围宽简化机械结构 4润滑脂的选用 缺点冷却和散热作用不如润滑油启动时摩擦力矩大更换较复杂 4润滑脂的选用 4 2选用润滑脂的依据操作温度因素 确定润滑脂的高温 低温性能操作方法因素 是否集中润滑 确定润滑脂的稠度和流动性能环境介质因素 确定润滑脂的抗水性 耐酸碱性 耐化学介质等使用周期因素 确定润滑脂的抗氧化性和长寿命的特性 4润滑脂的选用 转速因素 确定润滑脂的基础油粘度 机械安定性 稠度等负荷因素 确定润滑脂的极压和抗磨性能设备因素 根据摩擦副的特征确定润滑脂的稠度 基础油粘度和耐负荷能力等环境因素 确定润滑脂的耐高真空和耐辐射性能其他因素 确定润滑脂的密封 降振 防腐蚀性以及是否对人身健康造成危害等 4润滑脂的选用 几种润滑脂的滴点范围和最高使用温度 4润滑脂的选用 4 3滚动轴承用润滑脂的选择轴承结构因素球轴承 稠度大的润滑脂圆柱 圆锥滚子轴承 稠度小的润滑脂滚针轴承 粘附性大的润滑脂环境因素 4润滑脂的选用 速度和负荷速度高 基础油粘度低 稠度大润滑脂速度低 基础油粘度高 稠度小润滑脂负荷大 基础油粘度高 具有极压抗磨性的润滑脂负荷小 基础油粘度低 稠度大润滑脂 4润滑脂的选用 温度因素使用寿命因素注脂方式因素集中润滑 基础油粘度大 稠度低的润滑脂非集中润滑 基础油粘度较小 稠度大的润滑脂 4润滑脂的选用 4 4滑动轴承用润滑脂圆周速度小于2m s 间歇运动和要求对污染物和水分有密封作用选用润滑脂考虑的因素温度 润滑脂的滴点应高于设备的工作温度30 50 环境 润滑脂的抗水性及附着性等 4润滑脂的选用 负荷 负荷大时采用基础油粘度大 稠度小的极压润滑脂轴承材质 轴套为有色金属时 要求润滑脂不能含有S Cl等活性元素 4润滑脂的选用 4 4齿轮用润滑脂的选择蜗轮蜗杆减速机一般采用高粘度润滑油 特殊条件下可采用基础油粘度高并加有油性剂的润滑脂润滑 如果蜗轮是青铜或其他有色金属材料时 润滑脂中不允许含有S Cl等强活性元素 4润滑脂的选用 开式齿轮和链条采用基础油粘度高 粘附性强的润滑脂室外设备应考虑润滑脂的抗水性和低温性能集中润滑的设备采用半流体润滑脂高温下运转的设备要考虑润滑脂的高温性能重负荷设备采用极压型润滑脂 4润滑脂的选用 齿轮箱用脂的选择飞溅式齿轮减速机可采用润滑脂润滑根据设备的使用环境确定润滑脂的抗水性等注脂量应高于用润滑油的量 4润滑脂的选用 行星摆线减速机非循环润滑的行星摆线减速机可采用极压型半流体润滑脂润滑 5润滑脂的发展趋势 5 1世界润滑脂产量及品种构成98年NLGI调查产量 70 9万吨品种构成 铝皂基脂4 77 CO Al4 58 钙皂基脂14 80 CO Ca3 0 锂皂基脂64 83 CO Li11 7 钠基脂3 52 聚脲基脂4 23 膨润土脂3 72 其他4 13 5润滑脂的发展趋势 美国和加拿大产量 20 63万吨品种构成 铝皂基脂8 88 CO Al8 75 钙皂基脂5 70 CO Ca1 67 锂皂基脂66 57 CO Li26 39 钠基脂0 85 聚脲基脂8 35 膨润土脂7 31 其他1 7 5润滑脂的发展趋势 日本产量 7 21万吨品种构成 铝皂基脂2 77 CO Al2 77 钙皂基脂14 53 CO Ca0 31 锂皂基脂58 25 CO Li0 32 钠基脂0 21 聚脲基脂12 08 膨润土脂0 48 其他11 67 5润滑脂的发展趋势 中国产量 10 3428万吨品种构成 铝皂基脂2 79