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润滑油的作用有哪些?
时间:2020-12-27 11:45 点击次数:作者:山东智享润滑油  来源:http://www.zxrhy.cn
润滑油可以是任何材料.包括液体、半固体、固体或气体.当将其施加在两个滑动或滚动表面之间时能够 降低或控制它们之间的摩擦。所以.润滑剂的第一个或者最重要的作用就是减少摩擦,这意味着减少磨损、 节约能量和减少热量以及有利于承载润滑膜的形成。
 
其它作用包括:
 
①从运动零件上带走热量.起冷却剂作 用;
 
②防止外部物质进人如使用润滑脂,起密封作用;
 
③防止金属表面腐蚀和生锈;
 
④在液压系统中充当液 压流体,传递动力。实际中,润滑剂往往同时具有多重作用D经合理调配,并能在特定环境下起多重作用的 润滑剂对机械设备十分必要。
 
最为重要的是,它能长期发挥作用而不劣化和丧失其基本特性。润滑剂的主 要作用有6个方面:减少摩擦、减小磨损、带走热量、除污、防止生锈和腐蚀以及传递流体动力。
 
一、减少摩擦
假如将两块表面磨光的钢块叠放在一起.置于水平面上。当用一定大小的力拉动上面的钢块时,两个钢 块之间会产生滑动。测量该力大小,可能会发现使上钢块相对下钢块移动的力大概为70 N。当然,如果在 上钢块上再加上一个垂直作用力,所需的拉力会大于70 N。这时.如果在两个钢块的接触面施以均匀的润 滑油膜.并重新测量移动上钢块所需的拉力.会发现该力只需大约30 N。我们看到,油膜的存在减小了两个 钢块之间的摩擦力同时因为移动钢块的力减小了 所需功率也就相应减小了。
如果用高倍放大镜观察钢块,就会看到它们表面凸凹不平,有很多峰和谷。正是这些峰、谷之间的咬合 阻止了钢块的相对自由运动。这些峰和谷叫做微凸体。使一个钢块在另一个钢块上滑动并克服微凸体咬合 产生的阻力所需的力就是摩擦力。当在两个钢块之间有足够粘度的油将两个钢块表面隔开 时.它们表面的峰和谷不再咬合,上钢块就可以比较自由地相对下钢块运动了上面的例子说明了 “干的”非润滑状态和“全膜”润滑状态的区别。很明显.全膜润滑能减小摩擦.而其它 可能在滑动表面间普遍存在的润滑状态也能以不同方式降低摩擦。完全油膜.即能将两个表面完全隔开的 油膜,可以借助流体动力或流体静力获得。流体动力膜由摩擦副自身相对运动产生,例如由在套筒轴承中旋转的轴颈产生。流体静力膜通过向轴承承载区的槽中泵人高压流体而由外部产生。在润滑剂的粘度不足以 产生足够厚的油膜将承受重载的两个表面完全隔开时,润滑剂的存在也能使摩擦降低。这种润滑称为边界 润滑。此时.为控制摩擦,需要采用带有适当添加剂的油、半固态润滑剂(润滑脂〉或固体润滑剂。图1-2所 示第二种情况是所谓“混合”润滑.,它可以看成是全膜和边界膜之间的一种过渡状态。同一零件工作时,由 于速度和载荷的变化,有时会发生这种情况.在混合膜润滑模式下,表面峰谷的微油腔和粘附在微凸体表面 的薄润滑膜联合作用.降低摩擦。边界润滑依赖于润滑剂对金属表面的粘附力。
二、减小磨损
润滑剂通过介人两个接触表面间.防止微凸体接触或使其最小化而减小表面磨 损。如果没有油膜介人,当一个表面相对另一个表面运动时,一些高的表面峰就会被磨掉。当两个表面材料 相同时.两个表面都有磨损;当两个表面材料不同时,往往是软表面受到磨损。
实际机器中,任何零件的过度磨损都会导致整台机器误动作。如果不将其排除,机器不久将肯定停止工 作。例如.轴承磨损会导致齿轮传动的不对中.从而使整个传动系统失效;轧钢机中轧辊轴承磨损会导致乳 制钢板形状和质量受影响。极端磨损情况可以导致零件断裂、设备严重损坏和停机.给生产造成巨大损失。
三、带走热量
润滑剂的另一个功能是带走热量。即使润滑良好.机器零件也会因为摩擦作用产生一定的热量。流过 零件表面的润滑油能吸收并带走这些热。例如.润滑油流过轴承时能吸收并带走油膜内产生的热。在很多 循环润滑系统中,返回油箱的热油先流经油冷却器,以去除其携带的部分热量而使返回机器的油液保持在合 理的温度。这些冷却器或热交换器一般用冷却水使油液冷却到所需的工作温度,尽管它们也可能采用像汽 车散热器那样的冷却液一气体传热设计形式(热油通过冷却液一侧,气体,通常为空气通过另一侧)。轧钢机 所用的高速、大载荷套筒轴承与热、冷带钢、薄钢板和镀锡钢板轧机中所用的支承辊轴承相似,因为油膜很薄 而且剪切率很高,其中产生的热量很大,流过轴承非承载一侧的冷油会与热油汇合,并将 其带回到温度相对低得多的油箱中使其冷却。
低速小载荷情况下.采用全损耗或自含油箱比较妥当,产生的热最终都会通过外壁从箱体或油箱中的油 散发到周围的空气中去所以,齿轮箱和其它箱体在工作期间发热都是正常的。但是,过热则说明存在隐 患,需要检查以确定原因并予以排除。过热的原因可能有高速、润滑剂粘度过大和被搅动油面过高等。
四、 除污物 
合理使用润滑剂能够防止外部物质或污物进入轴承内部,损坏轴承和轴颈表面。轴承充 满润滑脂后.多出的润滑脂从轴承端部溢出,在轴的周围就可形成密封。每次从轴承的中部加入润滑脂时 已有润滑脂都会向轴承端部流动,起维持密封的作用。
油-气润滑系统用压缩空气将油液输送到润滑点.同时也有助于减少进人轴承的污物量。以较低的空气 压力输送雾化油的油雾系统也具有类似的作用,但能力较弱一些。无论哪种情况安装合适的密封非常重 要,特别是当系统受到大量冷却水作用或者处于固体颗粒(如水泥灰尘、铸造型砂 >污染环境中时。
五、防止生锈和腐蚀
当铁质表面受到湿气作用而形成氧化铁时.就发生了生锈。任何金属受到酸的作用而生成金属盐,就发 生了腐蚀。这两种情况下,金属表面都受到了损坏。如果润滑油本身含有酸性成分或者在使用中由于氧化 而形成了酸性成分,就具有了腐蚀性。如果润滑油不能抵挡外部腐蚀物质的作用,零件也会发生腐蚀。
在几乎涉及润滑油使用的各个场合.都会不同程度地出现湿气。它可能在食品加工厂冲洗设备期间出 现,或者因为周围环境湿度太大或关机后在机器冷却期间在油箱中因冷凝而出现。在实际中,如冶金工业中 用的轧钢机,总会出现水,无论是进人循环润滑油系统的冷却水还是怠速期间的冷凝水。所以,轧钢机所用 润滑油必须含防锈油,以预防轧辊、滑动轴承和滚动轴承生锈。大多数这些润滑油的配方中都使用了以多种 方式起作用的防锈、防腐蚀和防氧化添加油。
氧化抑制油可防止腐蚀性酸的形成其它抑制油通过以下机 制保护金属零件表面:
①与金属表面的亲和力高于与湿气的亲和力.将湿气隔开;
②促进自由水乳化;
③起防 水油作用,严防水的进人;
④使金属表面钝化。为预防湿气的侵害.储存轴承、齿轮和轴颈时应事先用配制合 理的防锈添加油涂敷在其表面。
为保护正在使用的设备也需要在循环油系统中应用油。这样既能保护运动零件.也能保护循环 油系统中其它裸露的表面.例如排油管道、机壳和油箱内的裸露表面。长期关机时.因裸露表面不再与连续 流过的热油接触.很容易受冷凝水作用而生锈停机期间,必须在精密表面,例如抛光的轴颈上,保持一层保 护性防锈油膜。这些场合所用的循环油通常为防锈(R & .0)油。
六、传递流体动力
一种常用的传递功率或力的方法就是借助压缩气体(例如压缩空气)或液体(例如水、石油基油、合成液 或某种液体的组合)驱动缸内柱塞或活塞。使用这种方法时.为保护滑动接触表面,比较偏向于使用石油基 油。维修时升举汽车用的气顶油液压升降机就是一个使用空气和油液传力的例子。
流体动力应用广泛.特别在重载、严酷应用场合,例如钢厂或其它重工业。环境和具体用途决定系统的 设计和所使用的流体介质。例如.根据具体用途和硬件条件,可以使用可溶油和水、高水基液体、石油基油和 各种各样的防火油(水乙二醇、合成酯和反向乳化液用于流体传动的石油基油粘度较低,一般为防锈一抗 氧化油和抗磨油。通常由工厂的润滑工程师、润滑专家或液压工程师负责与设备供应者磋商并选择流体。 所选流体与设备的其它零部件.包括密封件、涂层和结构材料之间的相互匹配很关键。

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