润滑脂基础知识

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）国家及地区全世界中国美国及加拿大欧洲日本印度非洲及中东拉丁美洲大洋洲及东南亚产量,103T/a70667.98243.3181.362.2151.3224.1442.7631.38一、润滑脂的历史与现状中国世界美国欧洲日本印度锂基脂63.5066.9067.0064.5157.4174.79钙基脂24.5518.437.4320.1012.028.60铝基脂4.794.887.893.172.880.16钠基脂2.182.530.792.250.0714.34其它皂2.800.970.282.450.000.15聚脲脂0.864.337.620.9422.570.00膨润土0.094.546.162.310.490.95其它非皂基脂0.001.860.832.274.480.011.5世界润滑脂的现状（2001年）一、润滑脂的历史与现状62.0621.180.863.443.778.693.693.726.671.219.9164.81010203040506070锂基脂（不含复合锂）钙基脂脲基脂复合锂基脂复合铝基脂其它2001年全国2001年津脂％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,MPaυ---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，磨损较大。对润滑要求严格，使用粘附性好，极压型润滑脂。四、润滑脂的选择4.3.4特殊设备•螺纹：要求润滑脂抗烧结性能好，常用含固体填料的润滑脂•链条：常用耐高温、抗极压的半流体润滑脂•阀门：要求密封性能好，防锈性突出，并有抗介质要求。四、润滑脂的选择•钢丝绳：分为麻芯浸油和运行润滑，要求防锈性好，润滑性能优良•电缆、光缆：要求密封性能优良，材质相容性好，使用寿命长。•食品、医药机