潤滑油潤滑脂在軸承中的潤滑作用趙維鵬，張君。譚海港。董玲梁會(huì)芳中國石化長城潤滑油集團(tuán)公司，北京0085脂方式相關(guān)的重要指標(biāo)，潤滑脂結(jié)構(gòu)特性決定于皂纖維強(qiáng)度皂纖維之間的相互作用。相似粘度指標(biāo)在不同剪切速度下決定潤滑脂的使用性能，用戶可以根據(jù)軸承類型使用環(huán)境等正確選擇和使用潤滑脂確定潤滑脂的填充量，潤滑油和潤滑脂是常用的潤滑材料，潤滑脂主要用于軸承的潤滑。從潤滑機(jī)理來看油和脂是樣的，沒有差異。由于潤滑脂具有些獨(dú)特的流變性質(zhì)稠度和觸變性，在外力作用下潤滑脂產(chǎn)生變形和流動(dòng)。當(dāng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)，潤滑脂成為粘度接近基礎(chǔ)油的流體而起潤滑作用，除去外力或軸承停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)又成為半固體，保持在軸承中和潤滑面上不會(huì)流失。因此使用潤滑脂時(shí)，軸承的密封和潤滑系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化，機(jī)械可以做得更小以更輕些。

　　近1來，潤沿船流變7的研宄有了似人進(jìn)展，這些研。開始就1哏于集潤滑系統(tǒng)的發(fā)展，似是在般的潤滑脂用戶中至今對(duì)潤滑脂和潤滑油在流變性質(zhì)上的差異仍然不受重視。因此，不少習(xí)以為常的選擇和使用方法似是而非，實(shí)際上是不正確的。

　　1潤滑脂的結(jié)構(gòu)和稠度潤滑脂主要是由基礎(chǔ)油和稠化劑所組成。為了改進(jìn)產(chǎn)品的某些忭能，往往還加有適當(dāng)?shù)奶砑觿╀嚮鶟櫥罕粡V泛使用，它的稠化劑是鋰皂，鋰皂對(duì)基礎(chǔ)油的溶解度較小，經(jīng)過制脂工藝后，鋰阜呈纖維狀的膠束而存在，俗稱皂纖維。由皂纖維互相交錯(cuò)搭成維的骨架，將基礎(chǔ)油保持其中，形成具有定強(qiáng)役的結(jié)構(gòu)分故體，基礎(chǔ)油是可以流動(dòng)的連續(xù)相相似拋綿成沙的水分。

　　皇纖維的形狀大小和皂纖維之間的作用九決定了潤滑脂的流變性，皂纖維的長度般在，之間，長度與直徑之比值為10100.皂纖維的長度與直徑之比值越大，稠度愈大。

　　而在剪切作用下，皂纖維的結(jié)構(gòu)骨架逐漸變形和互解，皂纖維傾向于沿著剪切力的方向定向排列，停止剪切，結(jié)構(gòu)骨架又逐漸恢復(fù)。潤滑脂，變稠。

　　膠體體系這種山稠變稀再由稀變稠的現(xiàn)象，稱為觸變性。但是潤滑脂的觸變性是不完令的，在強(qiáng)烈的剪切作用下，由于部分皂纖維己被剪斷，要完全恢復(fù)到原來的稠度，般是不可能的。

　　潤滑脂觸變性的大小，決定于皂纖維的強(qiáng)度阜纖維相互之間的作用，由于制脂的原料不同也會(huì)有差異。

　　潤滑脂具有結(jié)構(gòu)分散體系所顯的系列復(fù)雜1的簡(jiǎn)單的力學(xué)模型來描述，在較小的外力作用下，彈簧1產(chǎn)生彈性變形；彈簧2也開始變形；但受粘壺1的制約，需段時(shí)間才能達(dá)到平衡；呃當(dāng)外力超過滑塊的摩擦力時(shí)，產(chǎn)生不可逆的塑性變形；冬于拉動(dòng)粘壺而產(chǎn)生流動(dòng)。

　　綜觀外力小時(shí)，潤滑脂的流變性質(zhì)主要現(xiàn)為彈性粘彈性和塑性。這是皂纖維的骨架結(jié)構(gòu)在起作用。隨著剪力的，大，結(jié)構(gòu)逐漸瓦解，粘性增強(qiáng)，并終于占主導(dǎo)地位。

　　習(xí)慣上，潤滑脂的稠度是用錐入度來衡量，而錐入度和稠度的含義，正好是相反的。

　　在規(guī)定的測(cè)定條件下，58時(shí)間內(nèi)，規(guī)定重量和形狀的圓錐體沉入潤滑脂的深度，以1為單位，稱為錐入度。錐入度愈小，稠度愈大，錐入度愈人，稠度愈小。

　　石油學(xué)院石油加工專業(yè)，現(xiàn)從事潤滑脂的生產(chǎn)科研技術(shù)管理工作，己發(fā)論文多篇。

　　還苕，愚怒3，油命郵畫。1蛛比著毗潤滑油基硇油剪力當(dāng)剪乃小廠降伏值乃時(shí)，基本上不流動(dòng)，煎速等零；剪力超過1始流動(dòng)，但剪速與剪力不足打線關(guān)系，其比值打叫做相似粘度或結(jié)構(gòu)粘度，是剪速和剪力的函數(shù)，可近似地用汾止，的公式潤滑脂的在0.10.2之間。實(shí)際上式是將潤滑脂的相似粘度分為兩部分來考慮代牛頓流體部分的粘度，即剪速無限大時(shí)的粘度，1代非牛頓流體部分的粘度，剪速愈小這項(xiàng)所起的作用愈大。

　　只有當(dāng)剪力進(jìn)步，大，剪速才逐漸與剪力呈直線關(guān)系。將直線部分延長，與橫坐標(biāo)相關(guān)于4，這時(shí)可以求得個(gè)固定的粘度。

　　用4來比較潤滑油和潤滑脂的流動(dòng)特性，可能更容易理解些。潤滑油的粘度與剪力無關(guān)，始終是個(gè)常數(shù)。潤滑脂則不然，在較小的剪力下，相似粘度接近無限大；剪力超過降狀值，相似粘度急劇下降，其后終于穩(wěn)定在接近基礎(chǔ)油粘度的水平，即塑性粘度，實(shí)際上，錐入度包含了1描述的所有力因素，而總的來看，與塑性的相關(guān)性較大，如，誠和01測(cè)得的錐入度與降伏值的關(guān)系2.

　　在石油產(chǎn)品規(guī)格中，根據(jù)錐入度的大小，將潤滑脂分為各種牌號(hào)，1.

　　牌號(hào)錐入度250牌號(hào)錐入度251從實(shí)際的角度來看，錐入度是個(gè)與潤滑脂在潤滑部位的保持能力和密封性以及潤滑脂的輸送和加脂方式有關(guān)的逭要指標(biāo)2潤滑脂的相似粘度粘度是潤滑油最基本的性質(zhì)。在流體潤滑或彈性流體潤滑理論中，粘度是與形成油膜有關(guān)的唯參數(shù)。潤滑油的牌號(hào)首先要根據(jù)粘度來劃分，就是這個(gè)道理。

　　潤滑脂不是牛頓流體，它的流動(dòng)性質(zhì)比較復(fù)雜，而2時(shí)間和經(jīng)歷的影響，般1以近似地用3的，性流動(dòng)描述。

　　同稠度差+衫，潤滑脂在低剪，下的相似粘度如81加或5以，4曾提過個(gè)簡(jiǎn)單的換算公式度；7是錐入度。

　　低剪速下的相似粘度是決定潤滑脂在管中的輸送性能的屯要指抓，在高剪速下，由于皂纖維的骨架結(jié)構(gòu)己經(jīng)徹底破壞，因此，塑性粘度的大小與稠度無關(guān)，而主要取決于基礎(chǔ)油的粘度金屬皂的濃度以及基礎(chǔ)油和金屈皂之間的作用力。

　　在流體和彈性流體潤滑理論中，通常是將潤泔脂近似地作為賓漢塑性流體來處理，塑性粘度是決定潤滑性能的基本參數(shù)，并考慮在潤滑脂膜中剪力小廠的地友要產(chǎn)不流動(dòng)的芯部。3潤滑脂在軸承中的潤滑31潤滑脂的潤滑機(jī)理潤滑脂的潤滑機(jī)理和潤滑油基本上是樣的，在流體潤滑或彈性流體潤滑領(lǐng)域內(nèi)，潤滑脂的塑性粘度是決定潤滑性能的基本參數(shù)，而塑性粘度又在很大程度1決定廠坫礎(chǔ)汕的粘度。閃此，站礎(chǔ)油粘度就成為決定潤滑性能的主要參數(shù)。換句話說，潤滑脂中基礎(chǔ)汕的粘度要根據(jù)軸承的工作條件來選擇。

　　同潤滑油樣，軸承的工作溫度高轉(zhuǎn)速低或負(fù)荷小時(shí)，選用低粘度的基礎(chǔ)油。

　　以看出，對(duì)軸承溫度和潤滑壽命，有個(gè)最適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)油粘度。小于最適當(dāng)粘度，由于抗負(fù)荷能力不溫度高潤滑壽命短。大于最適當(dāng)粘度時(shí)，由于內(nèi)摩擦?xí)r大，也使軸承轉(zhuǎn)矩增大溫度升高，潤泔壽命縮短。

　　由于潤滑脂的潤滑性能主要決定于基礎(chǔ)油的粘度，因此在潤滑脂產(chǎn)品目錄中應(yīng)注明基礎(chǔ)油的粘度，以便于用戶選擇。為了滿足各種潤滑條件的要求。從低粘度儀汕到高粘度汽缸油，都將，能作為基礎(chǔ)油應(yīng)用于潤滑脂的生產(chǎn)。

　　必須注意，潤滑脂的稠度并不直接反映它的潤滑性能。不能將潤滑脂的稠度同潤滑油的粘度浪為談。軸承的溫度高轉(zhuǎn)速低負(fù)荷大時(shí)用稠度大滑脂等，這類概念是不確切的。

　　潤滑脂的耐溫性能決定于基礎(chǔ)油和稠化劑的熱穩(wěn)定以及兩者所決定的潤泔脂的相狀態(tài)，嚌礎(chǔ)油合適的情況下，基本上是決定于稠化劑的種類。

　　般來說，鈣基潤滑脂的最高使用溫度約600，鈉基潤滑脂約，夯，蠡，急2，L岣叱磯，對(duì)改進(jìn)潤滑脂耐溫性能的作用不大。在低溫下，當(dāng)然應(yīng)盡1能仲用低稠度潤滑脂，似是，更重要的還是基礎(chǔ)油的低溫粘度要小，凝點(diǎn)要低。

　　對(duì)高速滾動(dòng)軸承來說，潤滑脂的機(jī)械安定性和卞面將要談到的成渠性非常重要，為了補(bǔ)充潤滑脂般推薦選用稠度較大的3號(hào)潤滑脂，而不是稠度較小的潤滑脂。與此相反，為了降低軸承的轉(zhuǎn)矩尤其是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，對(duì)般轉(zhuǎn)速不太高的軸承來說，倒是盡可能選用低稠度潤滑脂為宜。

　　潤滑脂的塑性粘度總是大于基礎(chǔ)油的粘度，而潤滑脂膜具有明顯的彈性，因此它的抗負(fù)荷能力大十基礎(chǔ)油。只要基礎(chǔ)油的粘度適自。潤滑脂的抗負(fù)荷能力圮沒有問的。在邊界潤滑或極壓潤滑條件廠主要是依靠添力口劑來提高抗磨性和極壓性能，滿足潤滑條件的要求。

　　3.2潤滑脂在軸承中的運(yùn)動(dòng)情況為了正確的使用潤滑脂，必須知道潤滑脂在軸承中的運(yùn)動(dòng)情況。

　　填充在滾動(dòng)軸承里的潤滑脂的運(yùn)動(dòng)，隨著軸承在般情況下軸承里的潤滑脂填充量，總是超過了直接參與潤滑脂的實(shí)際需要量，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的初期階段，大部分潤滑脂很快不到就被擠出滾道，而堆積在保持架和軸承護(hù)蓋的空腔之中。

　　足，不。成充分的潤滑脂晚師軸承的轉(zhuǎn)矩大31并在滾動(dòng)腿多余潤滑脂的阻力，軸承溫度很快上升。雖然大部分多余的潤滑脂在運(yùn)轉(zhuǎn)初期即被擠出，而且擠在滾道附近的潤滑脂也仍有可能被轉(zhuǎn)動(dòng)著的滾動(dòng)體帶進(jìn)滾道之間，這些潤滑脂在隨著軸承轉(zhuǎn)動(dòng)體循環(huán)的同時(shí)，1沾續(xù)少量出。這時(shí)軸承溫戊仍然繼純上升，可稱為潤滑脂的走合階段，根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)中潤滑脂質(zhì)量填充量等因素，這段時(shí)間可能持續(xù)十幾分鐘，甚至幾小時(shí)。

　　當(dāng)多余的潤滑脂完全被排出之后，剩下的少量潤滑脂在滾動(dòng)體滾道保持架的相互接觸面上，籍尖劈作用形成薄薄層潤滑脂膜，從而進(jìn)入軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段。這時(shí)溫度逐漸下降并達(dá)到平衡狀態(tài)。也就是說，長期的潤滑作用主要是依靠這層潤滑膜來承擔(dān)63.此外，在軸承的長期運(yùn)轉(zhuǎn)過杓，滾動(dòng)體和滾道近，的輪廓上以及保持架的潤滑脂要萎縮而分出部分基礎(chǔ)油，溜進(jìn)滾道之間后，對(duì)潤滑也有定的補(bǔ)充作用。

　　視為正常，如果接近界限溫度，需要找出原因。出現(xiàn)曲線3的情況，無疑要停下來拆檢。除機(jī)構(gòu)和裝配七的原因之外，是由于潤滑脂而產(chǎn)生的啟動(dòng)溫升異常，常的有以下3種情況由承內(nèi)部缺少潤滑脂，金屬面之間產(chǎn)生了干摩擦②由于潤滑脂質(zhì)量不好，不能在滾動(dòng)體周圍形成輪廓，產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，潤滑脂填充量過多61.實(shí)際上絕大多數(shù)潤滑事故，不是由于潤滑脂過少，而是由于潤滑脂過多造成的。

　　時(shí)間各種不同的潤滑脂在軸承中形成輪廓的能力是不樣的，定要形成的輪廓比較挺拔，走合時(shí)間短，在長期的運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承溫度低，而且平穩(wěn)，這才是種比較理想的潤滑脂，所以對(duì)潤滑脂的成渠性尤其重要。

　　另外，有些所謂渦流型潤滑脂則不然，不易形成輪廓，即使形成輪廓也容易塌陷，這時(shí)，反復(fù)回到軌道里的多余潤滑脂民期處亍波，烈攪拌的狀況產(chǎn)生噪音，潤滑脂也容易變質(zhì)和流失。

　　在啟動(dòng)時(shí)測(cè)量軸承的溫升時(shí)，有可能判斷出軸承內(nèi)部潤滑脂的運(yùn)動(dòng)情況。7是3個(gè)軸承溫升的例。7中，曲線1是個(gè)比較正常的狀態(tài)，即經(jīng)過短時(shí)間走合，溫度下降，并且平衡在個(gè)較低的水4潤滑脂在軸承中的填充量當(dāng)我們知道了潤滑脂在軸承中的運(yùn)動(dòng)過程之后，自然就會(huì)得出個(gè)結(jié)論軸承中的潤滑脂不宜過多。潤滑脂多了不但浪費(fèi)，而且是有害的。軸承的轉(zhuǎn)速愈高，危害性愈大。

　　潤滑脂填充量愈多，摩擦轉(zhuǎn)矩愈大。同樣的填充量，密封式軸承的摩擦轉(zhuǎn)矩大于開放式軸承。潤滑脂填充量相當(dāng)于軸承內(nèi)部空間容積的60以后，摩擦轉(zhuǎn)矩不再明顯增大。這是由于，不但開放式軸承中的潤泔脂大部分已被擠出，即仲密封式軸承中的潤滑脂也已漏失的緣故。

　　隨潤滑脂填充量的增加，軸承溫升直線提高。同樣的填充量，密封式軸承的溫升又高于開放式軸承= 8的密封滾動(dòng)軸承，用鋰基潤滑脂潤滑，在2836002和4徑向負(fù)荷的條件下，運(yùn)轉(zhuǎn)1.5后，測(cè)定潤滑脂填充量與漏失量的關(guān)系。結(jié)果明，潤滑脂填充量最大容脂量的23，就有漏失的可能。而且負(fù)荷愈大，漏失量愈多。

　　般認(rèn)為，密封式滾動(dòng)軸承的潤滑脂填充量，最多不得超過內(nèi)部空間的5，左右。5和腦，出3的試驗(yàn)明，滾動(dòng)軸承以2，30最為適宜。

　　綜上所述，潤滑脂的結(jié)構(gòu)決定產(chǎn)品的使叫性能。

　　在軸承中，相似粘度是決定潤滑的基本參數(shù)；潤滑脂在軸承中使用時(shí)，潤滑脂的填充量要適度，過多或過少均影響軸承的使用壽命。然，為了確記最適宜潤滑脂埤免時(shí)還要考慮其它閃尜。例如，對(duì)某些在免滿灰個(gè)或非常潮濕甚至接觸蒸汽的環(huán)境中工作的開放式軸承來說，也可以在護(hù)蓋的空腔里填上較多的潤滑脂，以便造成今更好的密封狀態(tài)，使軸承免受灰塵或潮濕2004年石油商技征訂啟容的科技期刊。也是中國石油化工集團(tuán)公司在這報(bào)道領(lǐng)域內(nèi)惟的份科技期刊?，F(xiàn)設(shè)有綜述專論石油產(chǎn)品研制與生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)石油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)市場(chǎng)與營銷測(cè)試評(píng)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)自動(dòng)化管理與信息技術(shù)環(huán)保與安全等主欄目，以及科技動(dòng)態(tài)與簡(jiǎn)訊石油產(chǎn)品知識(shí)系列講座等欄目。

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