润滑油的附着力和黏度对摩擦表面的重要性

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：③润滑油与摩擦表面必须有一定的附着力，润滑油随摩擦表面运动时必须有一定的内摩擦力，即必须有一定的黏度。混合润滑摩擦面上所形成的润滑膜局部遭到破坏，油即不均匀又不连续，使摩擦面上同时出现流体润滑、边界润滑和干摩擦的润滑状态叫作混合润滑。当润滑油流到摩擦部位后，就会黏附在摩擦表面上形成一层油膜，减少摩擦机件之间的阻力，而油膜的强度和韧性是发挥其润滑作用的关键。

(一)润滑概述

1.润滑的作用

润滑的目的是在机械设备摩擦副相对运动的表面间加入润滑剂以降低摩擦阻力和能源消耗，减少表面磨损，延长使用寿命，保证设备正常运转。润滑的作用有以下几方面。

(1)降低摩擦

在摩擦副相对运动的表面间加入润滑剂后，形成润滑剂膜，将摩擦表面隔开，使金属表面间的摩擦转化成具有较低抗剪强度的油膜分子之间的内摩擦，从而降低摩擦阻力和能源消耗，使摩擦副运转平稳。但对于汽车自动变速装置和制动器等，润滑的作用则是控制摩擦。

(2)减少磨损

在摩擦表面形成的润滑剂膜，可降低摩擦并支承载荷，因此可以减少表面磨损及划伤，保持零件的配合精度。

(3)冷却作用

采用液体润滑剂循环润滑系统，可以将摩擦时产生的热量带走，降低机械发热。

(4)防止腐蚀

摩擦表面的润滑剂膜可以隔绝空气、水蒸气及腐蚀性气体等环境介质对摩擦表面的侵蚀，防止或减缓生锈。目前有不少润滑油脂中还添加有防腐蚀剂或防锈剂，可起减缓金属表面腐蚀的作用。

此外，某些润滑剂可以将冲击振动的机械能转变为液压能，起阻尼、减振或缓冲作用。随着润滑剂的流动，可将摩擦表面上污染物、磨屑等冲洗带走。有的润滑剂还可起密封作用，防止冷凝水、灰尘及其他杂质的侵入。

由于各种润滑剂的种类、组成、理化性能特别是黏度、稠度等的不同，所起润滑作用也有所不同。

2.润滑的类型

按照摩擦副表面润滑状态，可把润滑类型分为流体润滑、边界润滑和混合润滑。

(1)流体润滑

流体润滑是在两摩擦面之间加有液体润滑剂，润滑油把两摩擦面完全隔开，变金属接触干摩擦为液体的内摩擦。流体润滑的优点是液体润滑剂的摩擦系数小，通常为0.001～0.01。实现流体润滑，必须具备以下三个条件。

①摩擦表面间必须有相对运动。

②顺着表面运动的方向，油层必须成楔形。

③润滑油与摩擦表面必须有一定的附着力，润滑油随摩擦表面运动时必须有一定的内摩擦力，即必须有一定的黏度。

(2)边界润滑

当机械运动速度很低，而摩擦表面承受的载荷又很大时，即使使用黏度很大的润滑油，也很难使G值大到足以在摩擦表面间形成完整的油层，以达到保证流体润滑的程度。此时流体润滑膜遭到破坏后，在接触面上仍然存在一层极薄(约为0.01μm)的油膜，这一层油膜和摩擦表面之间具有特殊的结合力，形成“膜”，从而在一定程度上继续保护摩擦表面的作用，这种润滑状态称为边界润滑，所生成的膜叫边界膜。由于边界膜的厚度很小，摩擦表面形貌的表层性质对润滑情况将会有很大影响。

(3)混合润滑(或称半流体润滑)

摩擦面上所形成的润滑膜局部遭到破坏，油即不均匀又不连续，使摩擦面上同时出现流体润滑、边界润滑和干摩擦的润滑状态叫作混合润滑。产生半流体润滑的主要是载荷过大，或速度、载荷变化平缓，选用油品不当，以及摩擦面粗糙等原因所致。

以上一种润滑状态，在机器工作中实际是经常互相转换，其情况是随润滑油量、油性及油品黏度等条件的变化而转换的。所以，通常采取提高油量及压力，提高油性，选用适宜的黏度来实现良好的润滑状态。

(二)润滑油概述

1.润滑油的定义

润滑油是一种油状润滑剂，不易挥发，由基础油和添加剂调合而成。按其组分来源，润滑油可分为三类，即石油润滑油、合成润滑油和动植物润滑油。通常情况下，我们所说的润滑油是石油润滑油，约占润滑油消费总量的97%。

相对运动的两个接触表面之间加入润滑剂，从而使两摩擦面之间形成润滑膜，将直接接触的表面分隔开来，变干摩擦为润滑剂分子间的内摩擦，达到减少摩擦、降低磨损、延长机械设备使用寿命的目的，谓之润滑。

对润滑油总的要求是：

(1)减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益；

(2)冷却，要求随时将摩擦热排出机外；

(3)密封，要求防泄漏、防尘、防窜气；

(4)抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀；

(5)清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除；

(6)应力分散缓冲，分散负荷、缓和冲击及减震；

(7)动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。

发动机在运转时，如果一些摩擦部位得不到适当的润滑，就会产生干摩擦。实践证明，干摩擦在短时间内产生的热量足以使金属熔化，造成机件的损坏甚至卡死(许多漏水或漏油的汽车出现拉缸、抱轴等故障，主要原因就在于此)。因此必须对发动机中的摩擦部位给予良好的润滑。当润滑油流到摩擦部位后，就会黏附在摩擦表面上形成一层油膜，减少摩擦机件之间的阻力，而油膜的强度和韧性是发挥其润滑作用的关键。

2.润滑油的特征

润滑油产品与石油行业的其他石化产品绝对不同，是我国第一个进入开放市场的石化产品，具有完全市场化的特征，其主要特征就是：润滑油产品从长期来看，供给大于需求；润滑油价格逐渐透明，高额利润时代已经过去；生产原料资源优势也将越来越小；产品同质化现象非常严重，竞争焦点主要集中在品牌、宣传、营销手段等方面；面对的市场环境对象基本一致，完全自由市场竞争是不变的主题。

润滑油的附着力和黏度对摩擦表面的重要性

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