第二章摩 擦磨损润滑

1、12本章内容本章内容3第一节第一节 概述概述 机械的运转必然产生零、部件的相对运动，有相机械的运转必然产生零、部件的相对运动，有相对运动就必然产生摩擦和磨损。对运动就必然产生摩擦和磨损。润滑润滑是改善表面摩擦、减缓磨损最有效的方法。是改善表面摩擦、减缓磨损最有效的方法。摩擦学（摩擦学（Tribology）是专门研究相对运动和相互作是专门研究相对运动和相互作用的两表面间现象和有关实践的一门科学技术，用的两表面间现象和有关实践的一门科学技术，是有是有关摩擦、磨损和润滑科学的总称。关摩擦、磨损和润滑科学的总称。 摩擦摩擦是造成能量损失的主要原因。是造成能量损失的主要原因。 磨损磨损是摩擦的必然结果，

2、在失效的机械零件中，是摩擦的必然结果，在失效的机械零件中，大约有大约有80% 是由于各种形式的磨损造成的。是由于各种形式的磨损造成的。4第一节第一节 概述概述 国外统计资料表明：摩擦消耗掉全世界国外统计资料表明：摩擦消耗掉全世界1/3的一的一次能源，约有次能源，约有80%的机器零部件都是因为磨损而失的机器零部件都是因为磨损而失效，而且效，而且50%以上的机械装备的恶性事故都是起因以上的机械装备的恶性事故都是起因于润滑失效和过渡磨损。美英德等发达国家每年因于润滑失效和过渡磨损。美英德等发达国家每年因摩擦、磨损造成的损失约占其国民生产总值的摩擦、磨损造成的损失约占其国民生产总值的27，而在工业中应

3、用摩擦学知识可节约的费，而在工业中应用摩擦学知识可节约的费用约占用约占GNP的的1%1.4。我国我国2006年摩擦磨损造成的损失约年摩擦磨损造成的损失约9500亿元，约占亿元，约占GNP的的4.5%，2006年我国工业领域应用摩擦学知识年我国工业领域应用摩擦学知识的节约潜力为的节约潜力为3270亿元，占亿元，占2006年年GDP的的1.55%5第二节第二节 表面性质及表面接触表面性质及表面接触摩擦、磨损和润滑等摩擦学现象都是在两物体摩擦、磨损和润滑等摩擦学现象都是在两物体接触的表面间发生的接触的表面间发生的表面性质对摩擦表面性质对摩擦/ /磨损磨损/ /润滑性能有重要影响润滑性能有重要影响上帝

4、创造了魔鬼上帝创造了魔鬼 魔鬼创造了表面魔鬼创造了表面6抛光涂层变速箱齿轮7抛光涂层变速箱齿轮8抛光涂层变速箱齿轮9抛光涂层变速箱齿轮10抛光涂层滚子11表面形貌Hobbed & Shaved SurfaceGround SurfaceHoned Surfacepolished Surface122.1 表面性质表面性质金属表面性质主金属表面性质主要包括两方面的要包括两方面的内容：内容：表面形貌表面形貌表面组成表面组成131、表面形貌、表面形貌 工程中使用的金属表面，都不是绝对光滑工程中使用的金属表面，都不是绝对光滑宏观看上去很光滑，微观上凹凸不平宏观看上去很光滑，微观上凹凸不平2.1 表面性

5、质表面性质14表面形貌表征的三表面形貌表征的三个主要参量个主要参量表面粗糙度表面粗糙度 表面的不规则性跳动，反映的是金属表面微观几何表面的不规则性跳动，反映的是金属表面微观几何形状误差。它体现了表面加工方法的固有特性。形状误差。它体现了表面加工方法的固有特性。表面波度表面波度 指较大空间内周期性出现的不规则性波动。指较大空间内周期性出现的不规则性波动。往往是因为机床刀具或工件振动的结果。往往是因为机床刀具或工件振动的结果。形状误差形状误差 实际表面形状偏离名义表面形状的偏差。实际表面形状偏离名义表面形状的偏差。在表面形貌分析中，通常是不考虑的。在表面形貌分析中，通常是不考虑的。表 面 粗 糙

6、度表 面 波 度表 面 形 状实 际 轮 廓2.1 表面性质表面性质15从从摩擦学摩擦学观点讲，观点讲，表面粗糙度表面粗糙度对材料表面性质影响对材料表面性质影响最大，常用轮廓算术平均偏差最大，常用轮廓算术平均偏差Ra值的大小来度量金值的大小来度量金属表面的粗糙程度。属表面的粗糙程度。 niilynxxylR10a1d)(12.1 表面性质表面性质16WYKO NT9100 Profilometer1718在切削加工过程在切削加工过程中表层组织结构中表层组织结构将发生变化，产将发生变化，产生层次结构生层次结构指表层结构和其指表层结构和其物理化学机械性质物理化学机械性质。2.1 表面性质表面性质表

7、面组成表面组成典型的金属表面结构典型的金属表面结构19两金属表面在摩擦磨损过程中只有个别的微凸体两金属表面在摩擦磨损过程中只有个别的微凸体发生接触发生接触2.2 表面接触表面接触F202.2 表面接触表面接触xyContact EllipticityK= b/aabXoYoU2U1Solution Domain21u金属表面的实际接触面积非常小金属表面的实际接触面积非常小，只是名义面积的，只是名义面积的1%到到0.01%，视载荷的大小和表面的粗糙程度而定。，视载荷的大小和表面的粗糙程度而定。表面接触的一些结论：表面接触的一些结论：u微凸体微凸体大小、高度不等，接触时大小、高度不等，接触时部分弹

8、性变形部分弹性变形，部分部分塑性变形塑性变形，两部分的比例与载荷的大小和表面特性有关。，两部分的比例与载荷的大小和表面特性有关。实际接触面积非常小，接触面上的应力非常大，多数摩实际接触面积非常小，接触面上的应力非常大，多数摩擦表面都存在着大量的塑性变形微凸体擦表面都存在着大量的塑性变形微凸体u实际接触面积随着法向载荷的增大而增大实际接触面积随着法向载荷的增大而增大，主要体，主要体现在现在接触点的数量增加接触点的数量增加，而各个接触点因弹性和塑性，而各个接触点因弹性和塑性变形而使接触面积的增加是次要的。变形而使接触面积的增加是次要的。2.2 表面接触表面接触22第三节第三节 摩擦摩擦 在外力作用

9、下，相互接触的两个物体作相对运动或在外力作用下，相互接触的两个物体作相对运动或有相对运动的趋势时，其接触表面上就会产生抵抗有相对运动的趋势时，其接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力，这一现象叫做滑动的阻力，这一现象叫做摩擦摩擦，这时所产生的阻，这时所产生的阻力叫做力叫做摩擦力摩擦力。 摩擦可分为摩擦可分为两大类两大类：内摩擦内摩擦：发生在物质内部，阻碍分子间相对运动；：发生在物质内部，阻碍分子间相对运动；外摩擦外摩擦：在接触表面上产生，阻碍其相对运动：在接触表面上产生，阻碍其相对运动摩擦摩擦23 按摩擦副的运动状态，可分为按摩擦副的运动状态，可分为静摩擦静摩擦和和动摩擦动摩擦 动摩擦动摩擦还可根据

10、摩擦副的运动形式，可将其分为还可根据摩擦副的运动形式，可将其分为滑动摩擦滑动摩擦和和滚动摩擦等滚动摩擦等。 根据摩擦副的表面摩擦状态（或称润滑状态），根据摩擦副的表面摩擦状态（或称润滑状态），又可将其分为又可将其分为干摩擦干摩擦、边界摩擦边界摩擦（边界润滑）、（边界润滑）、液液体摩擦体摩擦（液体润滑）和（液体润滑）和混合摩擦混合摩擦（混合润滑）。（混合润滑）。 摩擦摩擦的分类24表面间表面间无润滑剂无润滑剂或或保护膜保护膜的纯金属接触的摩擦的纯金属接触的摩擦真正的干摩擦是不存在的，任何零件的表面不仅真正的干摩擦是不存在的，任何零件的表面不仅会因为氧化而形成会因为氧化而形成氧化膜氧化膜，且多少也

11、会被含有润滑，且多少也会被含有润滑剂分子的气体所湿润或受到剂分子的气体所湿润或受到“油污油污”。在机械设计中，通常将两接触表面没有人为引入在机械设计中，通常将两接触表面没有人为引入润滑剂的摩擦当作干摩擦。干摩擦时，摩擦阻力最润滑剂的摩擦当作干摩擦。干摩擦时，摩擦阻力最大，金属间的摩擦系数大，金属间的摩擦系数 f = 0.15 1.5。 干摩擦动画干摩擦动画3.1 干摩擦干摩擦 25四个经典摩擦定律四个经典摩擦定律l 摩擦力摩擦力F 与正压力与正压力FN 成正比成正比 F =f FN 古典摩擦理论有一定的局限性，例如，法向力很大古典摩擦理论有一定的局限性，例如，法向力很大的时候，实际接触面积接近

12、名义接触面积，摩擦力的时候，实际接触面积接近名义接触面积，摩擦力和法向力就不再成线性关系。和法向力就不再成线性关系。l 摩擦力摩擦力F 与接触面积的大小无关与接触面积的大小无关 l F静静 F动动3.1 干摩擦干摩擦 l 摩擦系数与滑动速度摩擦系数与滑动速度无关无关库仑定律库仑定律26根据摩擦机理的研究，目前被广泛接受的几种干根据摩擦机理的研究，目前被广泛接受的几种干摩擦理论：摩擦理论： 1、机械啮合理论、机械啮合理论 认为摩擦起源于表面粗糙度，摩擦力是表面微凸认为摩擦起源于表面粗糙度，摩擦力是表面微凸体机械啮合力的总和。滑动摩擦中能量损耗于微体机械啮合力的总和。滑动摩擦中能量损耗于微凸体的相

13、互啮合、碰撞以及弹性变形。凸体的相互啮合、碰撞以及弹性变形。3.1 干摩擦干摩擦 可以解释表面越粗糙摩擦系数越大的现象可以解释表面越粗糙摩擦系数越大的现象不能解释表面越光滑摩擦系数越大的现象不能解释表面越光滑摩擦系数越大的现象 272、分子作用理论、分子作用理论 认为分子间电荷力所产生的能量损耗是摩擦的认为分子间电荷力所产生的能量损耗是摩擦的起因，摩擦力是由摩擦表面分子间的相互吸引起因，摩擦力是由摩擦表面分子间的相互吸引力形成的。力形成的。3.1 干摩擦干摩擦 可以解释表面越光滑摩擦系数越大的现象可以解释表面越光滑摩擦系数越大的现象 283、粘着摩擦理论、粘着摩擦理论 摩擦表面处于塑性接触的状

14、态；摩擦表面处于塑性接触的状态；滑动摩擦是粘着与滑动交替发生的跃动过程；滑动摩擦是粘着与滑动交替发生的跃动过程；摩擦力是粘着效应和犁沟效应产生阻力的总和。摩擦力是粘着效应和犁沟效应产生阻力的总和。 两金属表面在法向载荷两金属表面在法向载荷FN作用下的实际接触面积作用下的实际接触面积Ar和名义接触面积和名义接触面积A相比是很小的，微凸体接触相比是很小的，微凸体接触区所受的压力很高，材料发生塑性变形，表面边区所受的压力很高，材料发生塑性变形，表面边界膜遭到破坏，使基体金属发生粘着现象，形成界膜遭到破坏，使基体金属发生粘着现象，形成冷焊结点。冷焊结点。 3.1 干摩擦干摩擦 29较软材料受压屈服极限

15、较软材料剪切强度极限scBscrBrNAAFFf 滑动摩擦系数与实测结果差别大滑动摩擦系数与实测结果差别大在分析实际接触面积时只考虑受压屈服极限，在计在分析实际接触面积时只考虑受压屈服极限，在计算摩擦力时又只考虑剪切强度极限，算摩擦力时又只考虑剪切强度极限， 没有考虑由法没有考虑由法向载荷产生的压应力及由切向力产生的切应力的联向载荷产生的压应力及由切向力产生的切应力的联合作用合作用Bowden等人于等人于1964年又提出了一种更切合实际的年又提出了一种更切合实际的修正粘着理论。可参考有关资料。修正粘着理论。可参考有关资料。3.1 干摩擦干摩擦 304、分子、分子机械理论（摩擦二项式定律）机械理

16、论（摩擦二项式定律）认为滑动摩擦是克服表面微凸体的机械啮合和分子吸引认为滑动摩擦是克服表面微凸体的机械啮合和分子吸引力的过程，因而摩擦力就是接触面积上的分子和机械作力的过程，因而摩擦力就是接触面积上的分子和机械作用所产生的阻力总和。用所产生的阻力总和。NrFAf分子分子机械理论考虑的因数较多，比较符合实验的结果。机械理论考虑的因数较多，比较符合实验的结果。能非常好地适用于边界润滑及某些实际接触面积较大的能非常好地适用于边界润滑及某些实际接触面积较大的干摩擦状态。干摩擦状态。3.1 干摩擦干摩擦 与表面分子特性与表面分子特性有关的参数有关的参数与表面机械特性有与表面机械特性有关的参数关的参数实际

17、接触实际接触面积面积法向载荷法向载荷313.2 边界摩擦（边界润滑）边界摩擦（边界润滑）两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质与液体的黏度无关，只与边界膜和表面的吸附性质与液体的黏度无关，只与边界膜和表面的吸附性质有关。质有关。 边界润滑不能完全避免金属间的直接接触，但可边界润滑不能完全避免金属间的直接接触，但可以大大地减小摩擦力，一般以大大地减小摩擦力，一般 f = 0.1 左右。左右。 边界润滑动画边界润滑动画单层分子边界膜摩擦单层分子边界膜摩擦 32按形成的机理，分为按形成的机理，分为吸附膜吸附膜（物理吸附膜和化学（物理吸附膜和化学吸附

18、膜）和吸附膜）和反应膜反应膜。物理吸附膜物理吸附膜:润滑剂中的极性分子牢固地吸附在金润滑剂中的极性分子牢固地吸附在金属表面上属表面上 化学吸附膜化学吸附膜:润滑剂中分子受化学键力作用而吸附润滑剂中分子受化学键力作用而吸附在金属表面上在金属表面上反应膜反应膜: 润滑剂中含有以原子形式存在的硫、氯、润滑剂中含有以原子形式存在的硫、氯、磷时，与金属表面进行化学反应而生成的薄膜。与磷时，与金属表面进行化学反应而生成的薄膜。与金属表面接合牢固，强度高，熔点高，稳定，可在金属表面接合牢固，强度高，熔点高，稳定，可在苛刻条件下保护金属表面不发生粘着。苛刻条件下保护金属表面不发生粘着。3.2 边界摩擦（边界润

19、滑）边界摩擦（边界润滑）33润滑膜完全将两接触表面分开润滑膜完全将两接触表面分开摩擦只发生在液体内部的分子之间，摩擦系数很摩擦只发生在液体内部的分子之间，摩擦系数很小，大约小，大约 f = 0.001 0.008，而且不会有粘着磨损，而且不会有粘着磨损产生，是理想的摩擦状态。产生，是理想的摩擦状态。 液体摩擦动画液体摩擦动画3.3 液体摩擦（液体润滑）液体摩擦（液体润滑）34接触表面间边界摩擦和液体摩擦同时存在的状接触表面间边界摩擦和液体摩擦同时存在的状态。态。混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数要混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数要比边界摩擦时小得多，大约比边界摩擦时小得多，大约 f

20、= 0.01 0.08；有金属的直接接触，仍有磨损存在。有金属的直接接触，仍有磨损存在。 混合摩擦动画混合摩擦动画3.4 混合摩擦（混合润滑）混合摩擦（混合润滑）35表面物质在摩擦过程中不断损失的现象，是伴表面物质在摩擦过程中不断损失的现象，是伴随摩擦而产生的必然结果。随摩擦而产生的必然结果。磨损会消耗材料，降低运转精度，影响寿命和磨损会消耗材料，降低运转精度，影响寿命和可靠性。可靠性。磨损并非都是有害的，如机械的跑合、利用磨磨损并非都是有害的，如机械的跑合、利用磨损原理进行的加工（研磨、抛光）等。损原理进行的加工（研磨、抛光）等。 第第4节节 磨损磨损36 一般磨损的过程一般磨损的过程机械零

21、件的一般磨损过程大致分为三个阶段机械零件的一般磨损过程大致分为三个阶段 4.1 磨损过程磨损过程跑跑合合阶阶段段稳定磨损阶段稳定磨损阶段急剧磨损阶段急剧磨损阶段磨磨损损量量时间时间37跑跑合合阶阶段段稳定磨损阶段稳定磨损阶段急剧磨损阶段急剧磨损阶段磨磨损损量量时间时间4.1 磨损过程磨损过程新的摩擦副表面较粗糙，在新的摩擦副表面较粗糙，在10% , 50%的额定载的额定载荷下进行试运转，使摩擦表面的微凸体被磨平，荷下进行试运转，使摩擦表面的微凸体被磨平，实际接触面积逐步增大，压强减小，磨损速度在实际接触面积逐步增大，压强减小，磨损速度在跑合开始阶段很快，然后减慢。跑合阶段对新的跑合开始阶段很快

22、，然后减慢。跑合阶段对新的机械是十分必要的。机械是十分必要的。384.1 磨损过程磨损过程经过跑合，摩擦表面逐步被磨平，微观几何形状经过跑合，摩擦表面逐步被磨平，微观几何形状发生改变，建立了弹性接触的条件，进入稳定磨发生改变，建立了弹性接触的条件，进入稳定磨损阶段，零件的磨损速度减慢，它表征零件正常损阶段，零件的磨损速度减慢，它表征零件正常工作寿命的长短。工作寿命的长短。跑跑合合阶阶段段稳定磨损阶段稳定磨损阶段急剧磨损阶段急剧磨损阶段磨磨损损量量时间时间394.1 磨损过程磨损过程经过长时间的稳定磨损阶段，积累了较大的磨损经过长时间的稳定磨损阶段，积累了较大的磨损量，零件开始失去原来的运动轨迹

23、，磨损速度急量，零件开始失去原来的运动轨迹，磨损速度急剧增加，间隙加大，精度降低，效率减小，出现剧增加，间隙加大，精度降低，效率减小，出现异常的噪声和振动，最后导致零件失效。异常的噪声和振动，最后导致零件失效。跑跑合合阶阶段段稳定磨损阶段稳定磨损阶段急剧磨损阶段急剧磨损阶段磨磨损损量量时间时间404.1 磨损过程磨损过程设计不当或工作条件恶化时设计不当或工作条件恶化时不能建立稳定磨损阶段不能建立稳定磨损阶段跑跑合合阶阶段段稳定磨损阶段稳定磨损阶段急剧磨损阶段急剧磨损阶段磨磨损损量量时间时间41合理设计合理设计缩短跑合期缩短跑合期延长稳定磨损期延长稳定磨损期推迟急剧磨损期推迟急剧磨损期4.1 磨

24、损过程磨损过程42按磨损机理主要分为四种：按磨损机理主要分为四种：1 1、粘着磨损、粘着磨损 机机 理：理： 材料转移材料转移 发生场合：发生场合： 重载下油膜或边界膜破裂，金属直重载下油膜或边界膜破裂，金属直 接接触，硬度不足接接触，硬度不足 程程 度：度： 轻微磨损、涂抹、擦伤、胶合轻微磨损、涂抹、擦伤、胶合2 2、磨粒磨损、磨粒磨损 机机 理：理： 机械刻划作用机械刻划作用 发生场合：发生场合： 有较硬杂质产生的场合，如密封不有较硬杂质产生的场合，如密封不 良、硬表面粗糙度大、润滑油过滤良、硬表面粗糙度大、润滑油过滤 不严等不严等4.2 磨损分类磨损分类433. 3. 表面疲劳磨损（点蚀

25、）表面疲劳磨损（点蚀） 机机 理：理： 接触疲劳接触疲劳 发生场合：发生场合： 交变载荷作用下交变载荷作用下4. 4. 腐蚀磨损腐蚀磨损 机机 理：理： 氧化、气蚀、化学腐蚀等氧化、气蚀、化学腐蚀等 发生场合：发生场合： 有腐蚀性的氛围下有腐蚀性的氛围下腐蚀磨损是一种机械化学磨损，单纯的腐蚀不属腐蚀磨损是一种机械化学磨损，单纯的腐蚀不属于磨损范畴，只有当腐蚀和摩擦过程相结合时，于磨损范畴，只有当腐蚀和摩擦过程相结合时，才能形成腐蚀磨损。才能形成腐蚀磨损。4.2 磨损分类磨损分类44 1. 1. 设计环节：设计环节：选择配对材料；选择配对材料； 提高表面硬度或表面耐磨处理；提高表面硬度或表面耐磨

26、处理； 合理的结构设计；耐腐蚀材料等。合理的结构设计；耐腐蚀材料等。 2. 2. 润滑技术：润滑技术：润滑方式、润滑剂与添加剂润滑方式、润滑剂与添加剂 3. 3. 使用维护：使用维护：润滑油过滤、密封防尘等。同样的设润滑油过滤、密封防尘等。同样的设 备，使用维护的不同，其大修时间或备，使用维护的不同，其大修时间或 者其寿命可以相差几倍或十几倍。者其寿命可以相差几倍或十几倍。 4.3 减小磨损的措施减小磨损的措施45向承载的两摩擦表面间引入润滑剂，形成润滑向承载的两摩擦表面间引入润滑剂，形成润滑膜称为润滑。膜称为润滑。润滑的主要作用是减小摩擦和磨损。此外还有润滑的主要作用是减小摩擦和磨损。此外还

27、有防锈、减振、密封、冷却、清除污染和传递动力防锈、减振、密封、冷却、清除污染和传递动力等作用。等作用。第第5节节 润滑剂润滑剂46固体润滑剂固体润滑剂 （石墨、二硫化钼、尼龙等）（石墨、二硫化钼、尼龙等）半固体润滑剂（各种润滑脂）、半固体润滑剂（各种润滑脂）、液体润滑剂液体润滑剂 （各种润滑油、水、液态金属等）（各种润滑油、水、液态金属等）气体润滑剂气体润滑剂 （空气、氦气、氮气等）（空气、氦气、氮气等）5.1 润滑剂分类润滑剂分类最常用的润滑剂是润滑油和润滑脂。最常用的润滑剂是润滑油和润滑脂。47粘度粘度 指润滑油抵抗剪切变形的能力，标志油液指润滑油抵抗剪切变形的能力，标志油液内部产生相对运

28、动时内摩擦阻力的大小。内部产生相对运动时内摩擦阻力的大小。粘度越大，内摩擦阻力越大，流动性越差。粘度越大，内摩擦阻力越大，流动性越差。选择润滑油的主要依据。选择润滑油的主要依据。 牛顿定律牛顿定律：两层流液体之间的切应力与其速度梯度成正两层流液体之间的切应力与其速度梯度成正比比yudd ：动力粘度（单位动力粘度（单位 Pa S）1、润滑油的主要质量指标、润滑油的主要质量指标5.2 润滑剂的指标润滑剂的指标48 粘度的度量指标粘度的度量指标: 动力粘度动力粘度 、 运动粘度运动粘度n、 恩氏恩氏粘粘度度Et等。等。单位单位:Pa s dyne s/cm2 (泊，泊的百分之一为厘泊（泊，泊的百分之

29、一为厘泊（cP） 动力粘度动力粘度 5.2 润滑剂的指标润滑剂的指标运动粘度运动粘度n单位单位: m2/s cm2/s, 斯斯,百分之一为厘斯百分之一为厘斯cSt恩氏粘度恩氏粘度Et即相对粘度即相对粘度,以符号以符号Et表示。表示。 49粘度随着温度的升高而降低，随着压力的升高粘度随着温度的升高而降低，随着压力的升高而增大。而增大。压力不太高时（如小于压力不太高时（如小于20M Pa ），变化极微，），变化极微，可略而不计。但温度对粘度的影响很大，可略而不计。但温度对粘度的影响很大，在标明在标明润滑油的粘度时，一定要注明温度，否则没有意润滑油的粘度时，一定要注明温度，否则没有意义。义。 影响润

30、滑油粘度的因素：影响润滑油粘度的因素：压力压力和和温度温度。5.2 润滑剂的指标润滑剂的指标505.2 润滑剂的指标润滑剂的指标0.00.20.40.60.81.01.21.41.610-310-210-1100101102103104105106Low-shear viscosity / Pa*sPressure / GPa 30C 40C 100CSqualane 异三十烷异三十烷51几种常用润几种常用润滑油在不同滑油在不同温度下的黏温度下的黏度度温度曲温度曲线线52u 油性油性 油性是指润滑油中极性分子湿润或吸附于摩擦表面油性是指润滑油中极性分子湿润或吸附于摩擦表面形成边界油膜，以减小摩

31、擦和磨损的性能。它是影响边界润形成边界油膜，以减小摩擦和磨损的性能。它是影响边界润滑性能好坏的重要指标，吸附能力越强，油性越好。滑性能好坏的重要指标，吸附能力越强，油性越好。u 闪点和燃点闪点和燃点 润滑油蒸气在遇到火焰时能发出闪光（闪烁）润滑油蒸气在遇到火焰时能发出闪光（闪烁）时的最低温度称为闪点。闪烁持续时的最低温度称为闪点。闪烁持续5秒以上的最低温度称为燃秒以上的最低温度称为燃点。衡量润滑油易燃性的一个重要指标，高温下工作的机械，点。衡量润滑油易燃性的一个重要指标，高温下工作的机械，应选择比工作温度高应选择比工作温度高 30 40 闪点的润滑油。闪点的润滑油。 u 凝点凝点 润滑油冷却到

32、完全失去流动性时的温度称为凝点。它润滑油冷却到完全失去流动性时的温度称为凝点。它是润滑油低温工作特性的一个重要指标，低温工作时应选择是润滑油低温工作特性的一个重要指标，低温工作时应选择凝点低的润滑油。凝点低的润滑油。5.2 润滑剂的指标润滑剂的指标532、润滑脂的主要质量指标、润滑脂的主要质量指标润滑脂是润滑油与稠化剂的混合物，常用稠化剂是金属皂，润滑脂是润滑油与稠化剂的混合物，常用稠化剂是金属皂，如钙基皂、钠基皂和锂基皂。主要质量指标有：如钙基皂、钠基皂和锂基皂。主要质量指标有：l 锥入度锥入度 用一个质量为用一个质量为25N的标准锥体，在的标准锥体，在25恒温下，恒温下，从润滑脂表面自由下

33、沉，经过从润滑脂表面自由下沉，经过5秒后所到达的深度即为锥入秒后所到达的深度即为锥入度（以度（以0.1mm计）。计）。表征润滑脂稀稠程度的指标，锥入度越大，润滑脂就越稀。表征润滑脂稀稠程度的指标，锥入度越大，润滑脂就越稀。 l 滴点滴点 在规定的加热条件下，润滑脂从标准量杯的孔口滴下在规定的加热条件下，润滑脂从标准量杯的孔口滴下第一滴时的温度。第一滴时的温度。表征润滑脂耐高温的能力。工作温度至少应低于滴点表征润滑脂耐高温的能力。工作温度至少应低于滴点20。 5.2 润滑剂的指标润滑剂的指标54润滑油润滑油 润滑及散热效果好，大多数情况下使用油润滑润滑及散热效果好，大多数情况下使用油润滑润滑脂润

34、滑脂 易保持在润滑部位，润滑系统简单，密封性能易保持在润滑部位，润滑系统简单，密封性能 好，适用于不易加油或低速重载的场合；好，适用于不易加油或低速重载的场合；气气 体体 黏度极低，摩擦系数小，适用于高速轻载的场黏度极低，摩擦系数小，适用于高速轻载的场 合，如磨床高速磨头；合，如磨床高速磨头； 水水 常用于橡胶、塑料等零件中，本身就有自润滑常用于橡胶、塑料等零件中，本身就有自润滑 功能；功能；固固 体体 摩擦系数高，散热性差，适用于特殊的场合，摩擦系数高，散热性差，适用于特殊的场合， 如高温、高压，极低温、真空、强辐射、不容如高温、高压，极低温、真空、强辐射、不容 易给油或不允许有污染的场合。

35、易给油或不允许有污染的场合。1、润滑剂种类的选择、润滑剂种类的选择 5.3 润滑剂的选用润滑剂的选用552、润滑剂牌号的选择、润滑剂牌号的选择粘度越大，油膜承载力越高粘度越大，油膜承载力越高载荷大，选用粘度大，油性好的润滑油载荷大，选用粘度大，油性好的润滑油受冲击振动或往复运动的零件，不易形成液体油膜，受冲击振动或往复运动的零件，不易形成液体油膜，要选择粘度大的润滑油或针入度小的润滑脂，或者用固要选择粘度大的润滑油或针入度小的润滑脂，或者用固体润滑剂。体润滑剂。 润滑剂种类确定后，选择牌号要考虑：润滑剂种类确定后，选择牌号要考虑： l 工作速度工作速度5.3 润滑剂的选用润滑剂的选用l 工作载

36、荷工作载荷低速不易形成动压油膜，宜选用粘度大的润滑油或脂低速不易形成动压油膜，宜选用粘度大的润滑油或脂高速时，为了减少功率损失，宜选用粘度小的润滑油高速时，为了减少功率损失，宜选用粘度小的润滑油或针入度大的润或针入度大的润 滑脂。滑脂。56l 工作温度工作温度l 表面粗糙度和间隙表面粗糙度和间隙l 结构特点及环境条件结构特点及环境条件低温时应选用粘度小凝点低的润滑油低温时应选用粘度小凝点低的润滑油;高温时宜选用粘度大、闪点高、抗氧化性好的润滑油高温时宜选用粘度大、闪点高、抗氧化性好的润滑油;工作温度变化大的场合，应选用粘温特性好的润滑油。工作温度变化大的场合，应选用粘温特性好的润滑油。表面粗糙

37、度大和间隙大，用粘度大的润滑油表面粗糙度大和间隙大，用粘度大的润滑油/脂脂表面粗糙度小和间隙小，用粘度小的润滑油表面粗糙度小和间隙小，用粘度小的润滑油/脂脂开式齿轮、链条等应采用高黏度的润滑油或锥入度小的开式齿轮、链条等应采用高黏度的润滑油或锥入度小的润滑脂，以保持较好的附着性。润滑脂，以保持较好的附着性。多尘、潮湿环境下，宜采用抗水性好的润滑脂多尘、潮湿环境下，宜采用抗水性好的润滑脂在强酸碱在强酸碱/真空真空/辐射等特殊条件下，常用固体润滑剂。辐射等特殊条件下，常用固体润滑剂。5.3 润滑剂的选用润滑剂的选用57普通润滑油和润滑脂在恶劣工作条件下普通润滑油和润滑脂在恶劣工作条件下(如高如高温

38、、低温、重载、真空等温、低温、重载、真空等)会很快劣化变质，失会很快劣化变质，失去工作能力去工作能力为了提高它们的品质和使用性能，常加入某些为了提高它们的品质和使用性能，常加入某些分量很小分量很小(从百分之几到百万分之几从百分之几到百万分之几)但对其使用但对其使用性能的改善起巨大作用的物质，这些物质称为性能的改善起巨大作用的物质，这些物质称为添添加剂加剂。添加剂的种类很多，起到的作用也各不相同。添加剂的种类很多，起到的作用也各不相同。5.4 润滑剂的添加剂润滑剂的添加剂58抗氧化添加剂抗氧化添加剂(如二烷基代磷酸盐等如二烷基代磷酸盐等)可抑制润滑油可抑制润滑油 氧化变质；氧化变质； 降凝添加剂降凝添加剂 (如烷基萘等如烷基萘等)可降低油的凝点；可降低油的凝点；油性添加剂油性添加剂 (如硬脂酸铝、磷酸三乙酯等如硬脂酸铝、磷酸三乙酯等)可提高油性；可提高油性； 极压添加剂极压添加剂 (又称又称EP添加剂，如二苯化二硫、二锌添加剂，如二苯化二硫、二锌二硫化磷酸锌等二硫化磷酸锌等)可以在金属表面形成一层保护膜，可以在金属表