04.-润滑原理、轴承润滑剂、润滑脂组成

2011-04-25©SKFSlide1[Code]SKF[Organisation]2011-04-25©SKFSlide2[Code]SKF[Organisation]轴承润滑知识Presentedto:Presentedby:4/25/2011四、润滑原理、轴承润滑剂、润滑脂组成2011-04-25©SKFSlide3[Code]SKF[Organisation]润滑不当尽管有免维护的带润滑的密封轴承，装上后就不用管了还是有36%的轴承因为润滑不当（润滑脂选型不当、润滑不足等）而提前失效2011-04-25©SKFSlide4[Code]SKF[Organisation]润滑基本原理2011-04-25©SKFSlide4[Code]SKF[Organisation]2011-04-25©SKFSlide5[Code]SKF[Organisation]轴承组成-润滑是轴承的基本组成部分密封滚动体内圈外圈保持架密封润滑2011-04-25©SKFSlide6[Code]SKF[Organisation]润滑的作用分隔开轴承的接触面消除磨损减少摩擦保护轴承避免腐蚀避免杂质的影响2011-04-25©SKFSlide7[Code]SKF[Organisation]润滑工作原理•滚子表面一层极薄的油膜•避免金属面之间的直接接触就象水平面一样!2011-04-25©SKFSlide8[Code]SKF[Organisation]弹性液动润滑EHL是一种表面弹性形变润滑剂的压力和粘度会显著增大在重载作用下，在滚动接触面间的润滑油变得像“固体”一样!流体压力尖峰2011-04-25©SKFSlide9[Code]SKF[Organisation]油膜的承载能力润滑剂膜厚为一张纸的百分之一在一个指甲盖的面积上可承受10辆汽车的压力2011-04-25©SKFSlide10[Code]SKF[Organisation]润滑油膜污染物的小颗粒10微米油膜厚度0.2微米1微米头发直径50微米2011-04-25©SKFSlide11[Code]SKF[Organisation]油膜被破坏油膜被破坏引起轴承的失效过程2011-04-25©SKFSlide12[Code]SKF[Organisation]润滑机制：分油润滑脂钢网分油测定法试验条件试样：10克试验温度：100±1C试验时间：30h60目不锈钢丝网测定析出的油量%网分油固定负荷试验方法及设备(DIN51817)2011-04-25©SKFSlide13[Code]SKF[Organisation]保持架对润滑脂的剪切主要影响因素：速度温度工作时间润滑脂的剪切强度润滑脂的粘着力(如对保持架)保持架的设计！由离心力所引起的压力使润滑脂受剪切保持架的旋转速度保持架横条2011-04-25©SKFSlide14[Code]SKF[Organisation]润滑脂的扩散运动主要影响因素振动水平(冲击)温度润滑脂的剪切强度润滑脂的老化(变硬)滚筒稳定性(变软)在振动的影响下，润滑脂“堆”向两侧扩散开来，变得扁平2011-04-25©SKFSlide15[Code]SKF[Organisation]润滑脂的润滑机制–结论•在低振动水平和连续运行条件下，对滚子轴承来说，润滑油膜主要是保持在保持架横条里•润滑剂供给的机制是分油和润滑脂剪切的共同作用•在一定的振动水平下，如果润滑脂的硬度不足够大，会发生扩散运动。这一额外的影响可以使润滑脂的寿命和补充润滑周期得以延长2011-04-25©SKFSlide16[Code]SKF[Organisation]润滑脂的润滑机制–结论•搅油：高速运行下，温度上升30-50°C，因为大量润滑脂的过高速度旋转引起•搅油：补充润滑时轴承座里完全填充•磨合后：大多数润滑脂甩出轴承，仅靠保持架横条上保有有润滑脂提供润滑•很快出现贫油润滑2011-04-25©SKFSlide17[Code]SKF[Organisation]轴承润滑剂2011-04-25©SKFSlide17[Code]SKF[Organisation]2011-04-25©SKFSlide18[Code]SKF[Organisation]轴承中使用的润滑剂润滑油-油浴润滑20%润滑脂-脂润滑80%固体润滑剂-固体润滑%2011-04-25©SKFSlide19[Code]SKF[Organisation]选用润滑油还是润滑脂油+冷却+过滤和可以控制质量润滑脂+使用方便(便宜)+轴承保护(阻挡灰尘和水汽)~80%轴承的润滑采用润滑脂润滑2011-04-25©SKFSlide20[Code]SKF[Organisation]润滑脂还是润滑油?润滑剂性质润滑油润滑脂边界润滑劣～优良～优冷却性质极优劣减磨性能可～良可～良注入轴承难易程度良可在轴承上保持能力劣良防止外界污染劣极优温度范围可～优良～优蒸发性极高～低一般～低燃烧性极高～极低一般～低防润滑剂泄漏一般良～优容许回转速度低～高低～中容许负荷低～高低～中2011-04-25©SKFSlide21[Code]SKF[Organisation]润滑脂的成分2011-04-25©SKFSlide21[Code]SKF[Organisation]2011-04-25©SKFSlide22[Code]SKF[Organisation]GREASELGMT3/180GrasaFettGraisseGreaseGrasso抗腐蚀剂抗氧化剂极压，抗磨添加剂润滑脂的基本组成添加剂+稠化剂(5-30%)+基础油(70-95%)=Grease2011-04-25©SKFSlide23[Code]SKF[Organisation]润滑脂的成分在润滑脂中的作用基础油基础油在轴承运行时起到润滑作用稠化剂稠化剂赋予了润滑脂的典型特性添加剂添加剂赋予润滑脂某些特殊性能2011-04-25©SKFSlide24[Code]SKF[Organisation]基础油对润滑脂性能的影响润滑脂的高、低温性能、粘温性、润滑性、化学安定性以及胶体安定性都受基础油性质的影响基础油性质对润滑脂性能的影响粘度和粘度指数影响润滑脂泵送性和粘温性凝点影响润滑脂低温泵送性和设备启动性氧化安定性影响润滑脂高温使用寿命和贮存安定性烃组成影响润滑脂胶体结构和胶体安定性蒸发损失影响润滑脂高温使用寿命润滑性影响润滑脂润滑性能2011-04-25©SKFSlide25[Code]SKF[Organisation]基础油类型矿物油(~90%)标准应用合成油(~10%)专门应用,很昂贵天然油(~1%)食品级的,可降解的2011-04-25©SKFSlide26[Code]SKF[Organisation]基础油类型大类小类特点价位矿物油石蜡基油环烷基油常用、便宜极压性好，低温性好，粘度指数差12合成油SHC或PAO二醇类化合物合成酯硅油PFPE高粘度指数极好粘度指数，橡胶相容性好低温、高粘度指数、可降解高粘度指数、低/高温性能好极高温、化学稳定性好3310100500天然油菜籽油、牛油食品级、可降解32011-04-25©SKFSlide27[Code]SKF[Organisation]基础油类型三大类•矿物油•合成油•天然油（动植物油）练习:在SKF润滑脂产品范围内，请找出哪些润滑脂的基础油是矿物油：哪些润滑脂的基础油是合成油：哪些润滑脂的基础油是天然油：2011-04-25©SKFSlide28[Code]SKF[Organisation]基础油类型三大类•矿物油•合成油•天然油（动植物油）练习:在SKF润滑脂产品范围内，请找出哪些润滑脂的基础油是矿物油：哪些润滑脂的基础油是合成油：哪些润滑脂的基础油是天然油：LGMT2-MT3-EP2-EM2-WM1-WA2-HB2-HP2LGLT2-LGGB2-LGET2没有2011-04-25©SKFSlide29[Code]SKF[Organisation]基础油类型-矿物油A–矿物油•昀为常用，价格也是昀低的•直接从石油中蒸馏、分馏、精馏、重整而来2011-04-25©SKFSlide30[Code]SKF[Organisation]基础油类型-合成油B–合成油•比矿物油要贵得多•没有“天然的”，是人工合成的•用于特殊环境（如低温、生物可降解…）•只有一种化学成分2011-04-25©SKFSlide31[Code]SKF[Organisation]基础油类型-合成油Polyalphaolefin(PAO)油•良好的低温性能合成酯•良好的低温性能•易于降解PFPE•良好的高温性能•低挥发性是哪种润滑脂?MaProgrease?MaProgrease?LGLT2LGWM2LGGB2LGET22011-04-25©SKFSlide32[Code]SKF[Organisation]皂或增稠剂金属皂基(~70%)锂、钙等聚脲基(~20%)代替金属皂基硅/粘土(~5%)宽温性能好PTFE(‘Teflon’)增稠剂(~1%)耐极高温,昂贵!2011-04-25©SKFSlide33[Code]SKF[Organisation]稠化剂–金属皂基发展历史(1940以前)钙基工业革命中出现的第一种润滑脂----不能用于温度高于80℃的地方问题:蒸汽机工作的温度大于100℃钠基铝基使用温度可以达到110℃问题:容易被溶解(蒸汽机)不溶解，温度使用更高问题:机械稳定性差2011-04-25©SKFSlide34[Code]SKF[Organisation]稠化剂–金属皂基发展历史(上世纪30-40年代)•研制的目的是找换一种皂基，它高温性能，抗水性能和机械稳定性更好•此外，能应用于各种复杂的工况下(30年代应用于飞机上)–更好性能的润滑脂。•今天,超过60%的润滑脂为锂基脂!!!锂基(120C)2011-04-25©SKFSlide35[Code]SKF[Organisation]稠化剂–金属皂基发展历史(上世纪40年代以后)•复合稠化剂如复合锂，复合铝，复合钙等出现了….复合锂基(150C,热稳定性等..)比较大的提高复合钙基(150C,极压性，抗水性..)比较大的提高2011-04-25©SKFSlide36[Code]SKF[Organisation]润滑脂–锂基脂的电镜图2011-04-25©SKFSlide37[Code]SKF[Organisation]其它稠化剂结构LiXLiXLiXLiCaSXPU2011-04-25©SKFSlide38[Code]SKF[Organisation]稠化剂的皂纤维形状稠化剂皂纤维形状长/μm宽/μm硬脂酸锂皂短棒状纤维0.5~2.00.1~0.2012羟基硬脂酸锂麻花状纤维~250.05~0.25脂肪酸钠皂短/长细纤维1~1000.1~1.0脂肪酸钙皂短细状纤维0.5~1.5~0.1复合钙皂细棒状纤维0.5~1.50.01~0.1改性膨润土不规则的片状0.3~1.00.1~1.0聚脲纤维团0.01~0.050.01~0.05酞菁酮棒状0.2~1.00.02~0.052011-04-25©SKFSlide39[Code]SKF[Organisation]稠化剂的类型类型子类原因金属皂基锂基钙基铝基复合类标准的，有效防水性热稳定性用于提高性能非皂类聚脲基粘土二氧化硅PTFE高、宽温无滴点、宽温无滴点、宽温热稳定性、高温2011-04-25©SKFSlide40[Code]SKF[Organisation]稠化剂复合磺酸钙•抗水性•负荷范围宽•宽温•参与摩擦成为极压剂聚脲基•聚合物稠化剂，使用更高温度(160-170C),高速，低噪音(电机，风机)•化学惰性(极好的抗腐蚀性能)•可以参与摩擦2011-04-25©SKFSlide41[Code]SKF[Organisation]稠化剂的类型PTFE（聚四氟乙烯）•耐极高温(250C)•极稳定(Teflon)•不易分油•中到重载、低到中速以及其它(粘土,PP,…)2011-04-2