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润滑脂基础知识 SCMIndustrialChemical 一 润滑脂的历史与现状 1 1润滑脂的起源公元前1650年人类就将橄榄油作为润滑剂 我国古代就有把动植物油脂作为润滑车辆的润滑剂 公元前1400年古埃及人将脂肪和石灰混合作为润滑剂 最早的 钙基脂 古代军事战车离不开润滑剂 特别是润滑脂 只是没有详细记载 1835年英国人用碱和油脂按照不对铁产生腐蚀的比例 制成 轴承润滑剂 1859年美国人打出第一口油井 结束全部以天然动物油脂为润滑剂的局面 20世纪30年代润滑脂的生产仍处于初期水平 20世纪40年代美国开始研制锂基脂 20世纪50年代苏联使用合成润滑油 合成脂肪酸 20世纪60年代西欧和美国大力发展复合皂基润滑脂 1 2世界润滑脂的发展 一 润滑脂的历史与现状 1 2世界润滑脂的发展 20世纪70年代美国在聚脲和非皂基润滑脂方面取得突破 20世纪80年代苏联研制出许多新的润滑脂品种 如 复合铝 复合钡基脂 20世纪90年代出现更多新型润滑脂品种 润滑脂应用范围不断扩展 新理论 新方法层出不穷 一 润滑脂的历史与现状 1 3中国润滑脂的发展 20世纪50年代开始发展手工作坊式的生产 几乎全是普通钠基和钙基润滑脂 20世纪60年代开始生产锂基润滑脂 形成一定规模具有一定技术水平的润滑脂工业体系 20世纪70年代后期润滑脂新品种的发展出现良好开端 出现了极压锂 低温航空脂 电机轴承脂 膨润土脂等品种 1979年润滑脂生产能力最高达到8 712 104t a 排世界第三位 一 润滑脂的历史与现状 1 3中国润滑脂的发展 20世纪80年代产品品种结构发生显著变化 锂基润滑脂达到13 以上 复合皂基脂10 以上 20世纪90年代润滑脂品种超过250种 从矿物油脂到合成油脂品种齐全 产品性能不断提高 质量接近或达到国外先进水平或国外同类产品水平 满足了我国工业和国防发展以及引进设备用脂国产化的需要 生产工艺及设备与先进发达国家80年代水平相当 一 润滑脂的历史与现状 1 4中外润滑脂发展的比较 一 润滑脂的历史与现状 1 4中外润滑脂的发展的比较 一 润滑脂的历史与现状 1 4中外润滑脂的发展的比较 一 润滑脂的历史与现状 1 4中外润滑脂的发展的比较 一 润滑脂的历史与现状 1 4中外润滑脂的发展的比较 一 润滑脂的历史与现状 1 5世界润滑脂的现状 2001年 一 润滑脂的历史与现状 1 5世界润滑脂的现状 2001年 一 润滑脂的历史与现状 1 6津脂润滑脂的现状 2001年 一 润滑脂的历史与现状 1 7润滑脂的发展趋势使用温度宽 多效根据所服务设备的要求而专业化使用寿命长或与服务的设备同寿命与密封材料相容非润滑功能的体现可生物降解 一 润滑脂的历史与现状 稠化剂类型抗水性高温稳定性机械安定性锂皂良好良好良好钙皂好中中钠皂劣良中复合钙好好好复合锂良好好复合铝良好优聚脲优优优膨润土良优良 稠化剂对润滑特性的影响 二 润滑脂的组成 基础油 矿物油 MO 合成烃 PAO 酯类油 双酯 DE 多元醇酯POE聚醚 聚乙二醇醚 PAG 聚苯醚硅油 甲基 乙基 苯甲基硅油等含氟油 全氟碳油 氟硅 氟氯 全氟聚醚PFPE 二 润滑脂的组成 2 2 4 1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 三氮唑防锈剂 磺酸盐类 亚硝酸钠 环烷酸盐类 高级脂肪酸及酯等 二 润滑脂的组成 2 2 4 1添加剂的种类 粘附剂 高分子聚合物粘度指数改进剂 高分子聚合物降凝剂 高分子聚合物染色剂 油溶黄 油溶红极压剂 有机硫化物 有机磷化物 有机金属化合物 二 润滑脂的组成 2 2 4 1添加剂的种类 抗磨剂 脂肪及硫化脂肪 磷酸酯 环烷酸铅等多效添加剂 二烷基二硫代氨基甲酸盐 钼 锑 铅 锌 填料 石墨粉 二硫化钼粉 云母粉 氮化硼 PTFE MCA等 二 润滑脂的组成 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 三 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 GB501 65 A皂基润滑脂单皂基脂 锂基 钙基 钠基 铝基 钡基 铅基和其它皂基等混合皂基脂 钙 钠基 锂 钙基 钙 铝基 铅 钡基 铝 钡基等复合皂基脂 复合钙基 复合锂基 复合铝基 复合钡基等 三 润滑脂的分类 3 2 1按稠化剂类型分类B有机稠化剂润滑脂聚脲基脂 二脲 四脲 多脲基脂有机染料脂 酞青铜 阴丹士林蓝等C烃基脂 石蜡 地蜡 蜡膏D无机稠化剂脂 膨润土 硅胶脂等 三 润滑脂的分类 三 润滑脂的分类 3 2 2按润滑脂用途分类 石科院于1983年编制了按润滑脂用途分类的草案 但未制定为正式标准 分为 一般用润滑脂 3种 滚动轴承润滑脂 4种 汽车用润滑脂 4种 集中给油用润滑脂 4种 高负荷用润滑脂 4种 防护密封润滑脂 5种 专用润滑脂 4种 3 2 2按国际标准分类 润滑脂的使用性能按国际标准ISO6743 9 每种润滑脂只有一个代号 这个代号与润滑脂在应用中的最严格操作条件相对应 润滑脂的代号由L 5个字母和数字组成 三 润滑脂的分类 L 类别代号 润滑剂和有关产品代号 字母1 X润滑脂的组别代号字母2 最低操作温度字母3 最高操作温度字母4 抗水性能和防锈水平字母5 耐负荷性能数字 润滑脂的稠度号 三 润滑脂的分类 字母2的意义 最低操作温度分五档ABCDE0 20 30 40 40以下字母3的意义 最高操作温度分七档ABCDEFG6090120140160180180以上 三 润滑脂的分类 字母4的意义 抗水和防锈分为九档字母4ABCDEFGHI环境条件LLLMMMHHH防锈性LMHLMHLMH环境L 干燥环境M 潮湿环境H 水洗防锈 L不防锈M淡水存在下的防锈H盐水存在下的防锈 三 润滑脂的分类 字母5的意义 耐负荷性分为两档A 非极压B 极压数字的意义 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 三 润滑脂的分类 实例 一种润滑脂使用在下述条件 最低操作温度 20最高操作温度 160经受水洗不需要防锈高负荷稠度等级为2号这种润滑脂的分类代号为 L XBEGB2锂基脂皂纤维结构 三 润滑脂的分类 4 1选择的依据 设备的工况设备的类型及特点特殊的要求经济合理 四 润滑脂的选择 4 2设备工况 4 2 1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 四 润滑脂的选择 4 2设备工况 4 2 2温度因素高温环境 选择高滴点润滑脂 大粘度基础油 合成油低温环境 选择低凝点基础油 软稠度 合成油宽温度范围 选择合成油脂 四 润滑脂的选择 温度影响润滑脂使用寿命 不同增稠剂 基础油的使用温度选择 4 2设备工况 4 2 3检修补脂周期间隔时间长 选择抗氧性能优良 高温性能好的润滑脂设备免维护 终生润滑 合成基础油 聚脲基或复合磺酸钙基润滑脂 四 润滑脂的选择 4 2 4注脂方式因素集中润滑 泵送性好 稠度低的润滑脂非集中润滑 稠度大的润滑脂 4 2设备工况 四 润滑脂的选择 4 2设备工况 4 2 5环境湿度湿度大 潮湿 选择抗水性能好的润滑脂 环境干燥 无水分 可以使用钠基脂 四 润滑脂的选择 4 2设备工况 4 2 6特殊工况密封性好 选择粘附性好 加固体填料的润滑脂 抗化学介质 可以选用硅脂 耐介质的润滑脂 与橡胶 塑料接触 选用与橡胶 塑料相容性好的润滑脂 四 润滑脂的选择 橡胶塑料相容性 4 3设备类型 滑动轴承滚动轴承齿轮特殊设备 四 润滑脂的选择 4 3 1滑动轴承滑动轴承的润滑方式根据公式选择润滑材料 Pm 轴颈的平均压力 MPa 轴颈的线速度 m sk 6时脂润滑 k 50时油 脂润滑 四 润滑脂的选择 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 3 1滑动轴承 四 润滑脂的选择 4 3 2滚动轴承 通常滚动轴承润滑材料的选择根据 dn值dn值 轴承内径 mm 转速 r min 直径大于65mm时 dn值 轴承内外径平均值 mm 转速 r min 通常dn值 300000 350000时用润滑脂润滑 四 润滑脂的选择 由转速DN值选择基础油粘度 4 3 2滚动轴承 选用润滑脂应考虑的因素轴承类型 不同类型 结构不同选用润滑脂种类不同轴承转速 高速轴承选用基础油粘度低 稠度大润滑脂轴承负荷 高负荷 选择极压润滑脂 四 润滑脂的选择 4 3 2滚动轴承 选用润滑脂应考虑的因素轴承负荷 中等 选择耐磨润滑脂轴承运转噪音 选用专用低噪音脂轴承材质 保持架含铜等有色金属 避免用含硫 磷添加剂的润滑脂 四 润滑脂的选择 4 3 2滚动轴承 选用润滑脂应考虑的因素密封圈材质 选择与材质相容的润滑脂轴承运转寿命 选用抗氧化 长寿命润滑脂轴承工作环境 选择抗水 抗介质 防锈润滑脂 四 润滑脂的选择 4 3 3齿轮 齿轮的工作原理 齿轮在啮合过程中同时存在着滚动和滑动 啮合点的几何形状随着运动而不断发生变化 润滑要求严格 渐开线齿轮应用最广泛 四 润滑脂的选择 齿轮用润滑脂的选择4 3 3 1蜗轮蜗杆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 3 3齿轮 四 润滑脂的选择 4 3 3 2开式齿轮采用基础油粘度高 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 四 润滑脂的选择 4 3 3 3齿轮箱飞溅式齿轮减速机可采用润滑脂润滑中心距在400mm及以下时采用00号极压脂中心距在400mm以上时采用0号极压脂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 根据设备的使用环境确定润滑脂的抗水性 极压抗磨性等 四 润滑脂的选择 4 3 3 4联轴器 传动力矩很大 齿面有滑动 压强很高 磨损