润滑油粘温曲线图
第一章 摩擦学基础知识(润滑)
三、润滑脂及其主要性能 • 组成：基础油+稠化剂+添加剂+澎润土 • 润滑脂的性能指标主要有针入度、滴点、析 油量、机械杂质、灰分、水分等
1）针入度 软硬程度 H(mm)/0.1
h
阻力大小、流动性强弱
标准锥体，150g，25 ℃ ，5s
2）滴点----固体 流体的温度转折点，表示耐热性 3）防水性能； 4）静音性能； 5）种类 A)钙基脂：抗水，适于轻中重载荷； B)钠基脂：高温，但不抗水； C)锂基脂：多用途，最好； D)铝基脂：高度耐水性，航运机械 E)其它特种润滑脂（特种合成油、添加剂、 稠化剂等）
五、添加剂 • 作用越来越大，在润滑脂、合成油中不加添加剂，
六、对润滑剂的要求
较低的摩擦系数 良好的吸附和渗入能力 有一定的黏度 有较高的纯度和抗氧化性 没有腐蚀性 有良好的导热性和较大的热容量
七、润滑装置 单体供油装置 油壶， 油杯，
油枪
油杯
压配式油杯
滴油式油杯
油芯式油杯
油环
油链
• 集中供油装置 a) 简单的少数点位集中供油 b) 设备中心、车间及工厂级集中供油 泵站+(稳压+冷却)+过滤+分配器+工位润滑
η t = η0 ( t0 / t )
m
2、润滑油的粘压特性
• 粘度和压力的关系近 似表示为:
η = η0 e
ap
粘温关系曲线
3、油性—反映在摩擦表面的吸附性能 油性 （边界润滑和粗糙表面尤其重要） 4、闪点—瞬时燃烧和碳化的温度； 闪点 燃点—长时间连续燃烧的温度（高温性能）； ； 燃点 5、凝点—冷却，由液体转变为不能流动的临界 凝点 温度； (低温启动性能) 6、极压性（EP）, 在重压下表面膜破裂的最大 极压性（EP） 接触载荷，用PB表示，(极限载荷） 7、酸值—限制润滑剂变质后对表面的腐蚀 酸值
润滑油知识二润滑油的粘度和粘度指数
润滑油知识二润滑油的粘度和粘度指数上一讲中我们介绍了发动机油依靠建立油膜来防止机件的磨损，这一讲我们来介绍机油的几个概念，帮助您进一步认识机油。
那么油膜是如何建立的呢？油膜是润滑油固有的特性，油膜的厚薄我们用粘度来表示。
粘度的定义：粘度是流体的内部阻力，润滑油粘度即通常所说的油的厚薄。
粘度大则说明油厚，粘度小则表示油薄。
因此，正确的粘度是使发动机保持正常运转的最重要因素。
油太厚，则粘度大，机油无轻快速流动，车子在起动时则零部件因暂时缺油而造成磨损。
油太薄，则因润滑不足而加速机件的磨损。
粘度常用的单位是厘斯，粘度通常是以国际标准在40℃、100℃时数值表示的。
从上面这句话可以看出粘度和温度存在着一定的关系，我们称之为粘温关系。
粘温关系的含义是：机油的粘度随着温度的上升而减小，温度下降后粘度增大，而且在座标图呈直线变化的。
我们会常听到有人说夏天用厚些的油，冬天再改换薄些的油，这听起来很麻烦。
能不能有一种粘度随气温而变动不大的油呢？答案是有的。
先引一个粘度指数的概念，我们把机油粘度随温度变化而改变的程度称之为粘度指数，随着温度变化粘度变化大的机油其粘度指数较小，而随温度变化粘度变化小，则有较高的粘度指数，因此我们在选择机油时应选择具高粘度指数的机油，以减小温度变化对机油粘度造成的影响。
粘度指数高于100—170的机油粘温曲线变化平缓，具有良好的粘温性，在较低温度时，这些粘度指数改进剂中的高分子有机化合物分子在油中的溶解度小，分子蜷曲成紧密的小团，因而油的粘度增加很小；而在高温时，它在油中的溶解度增大，蜷曲状的线形分子膨胀伸长，从而使粘度增长较大，所以说粘度指数越高，粘度随温度变化越小。
根据粘度指数不同将润滑油分为三级：35—80为中粘度指数润滑油；80— 110为高粘度指数润滑油；110以上为特高级粘度指数润滑油。
润滑油的粘度..
(
ghR
8lV
4
)t
② 运动粘度ν
将同一温度下流体的动力粘度和该液体的密 度之比定义为运动粘度ν。
或
式中ρ为流体密度，单位g/cm3；ν为运动粘度， 单位m2/s，工程上常用厘斯(cSt)作为单位， 1cSt=10^-6 规定的条件下测 出的粘度。 条件粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和 雷氏粘度等几种表示方法。
牛顿定律的：
du pr r p 2rl ( ) du dr F=P dy 2l ur r pr p 2 2 dr (R r ) r表面层流速 u 0 du 0 2l 4l
2
流体体积 代入
V
R
0
pR4 2rudr 8l
p gh
2 H 0.216H 12.70H 721.2SUS
粘度指数
再选择一种粘温特性差的环烷基原油 ，由它制取的润滑油粘度指数VI定为0， 求出其37.8摄氏度时的赛式粘度L与98.9 摄氏度时的赛式粘度L'之间关系的经验方 程式：
L 0.0408L 12.568L 475.4SUS
润滑油的粘度
润滑油的粘度定义：
液体的粘度表示液体阻止运动的能力
粘度：就是液体的内摩擦。是润滑油受到外 力作用而发生相对移动时，油分子之间产生 的内摩擦阻力，其阻力的大小称为粘度
粘度的度量方法：分为绝对粘度和 相对粘度两大类 绝对粘度分为动力粘度、运动粘度 两种 条件粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和 雷氏粘度等几种表示方法
对于粘度指数超过100的，采用下列方程 进行计算：
VI (10 1) / 0.00715 100
n
N (lg H lgU ) / lgU
润滑油温度的影响
润滑油温度的影响转到虚线所示位置B‘时，棘轮即叮获得顺时针单向间歇运动.又如图8-4(b)所示的棘轮机构，当棘爪按图示位置放置时.棘轮可获得逆时针单向间歇转动.当把棘爪提起，并绕其本身轴线旋转1800后再放下.就使棘爪的工作边与棘轮轮齿的左侧齿廓相接触，从而使棘轮获得顺时针单向间歇运动。
2.本攘式棘轮机构这种棘轮机构借助摩擦力来实现从动轮的间歇转动.按照产生摩擦力的方式，可分为偏心楔块式棘轮机构和滚子楔紧式棘轮机构两种。
(1)偏心换块式棘轮机构.如图8-5所示为偏心楔块式棘轮机构，其中图8-5(a)是外接式的，图8-5(b)是内接式的.当主动件1逆时针摆动时.偏心扇形楔块2在摩擦力作用下懊紧从动轮3，与之成为一体，从而推动从动轮同向转动;当主动件1顺时针摆动时，扇形楔块2在从动轮3上打滑。
(3》动压油膜压力测t、分析淆动轴承油膜压力分布曲线如图2.3所示。
在实验中，通过改变实脸台的转速和外载荷的大小会引起油膜压力位的改变。
在本实验中，只能改变两个参数来影响油膜压力值的大小，而在实际中还有一些因素能影响油膜压力的大小，下面分别介绍:地磅1)润滑油运动猫度的影响润滑油对汕膜压力的影响主要取决于它的运动薪度。
不同品种的润滑油其运动钻度不同，同一品种但牌号不同的润滑油其运动猫度也不同。
s度越高，油膜压力越大。
2)润滑油温度的影响润滑油的溢度高低决定了运动m度的变化趋势。
温度升高，油的u度值降低，运动时产t.的摩擦阻力下降.产牛的摩擦力就降低，承载力下降;温度降低，油的it度值加大.运动时产生的摩擦阻力增加，相应地承载力就会提高。
在设计液体动压滑动轴承时，油的温度一般要控制在70℃左右，最高不超过100℃。
在本实验中，由于设备运转时间短，油温的变化很小，对油膜版力值的影响可以忽略不计.将油的温度视为实验台设置的30℃。
3〕转速的影响转速越高.单位时间通过载荷作用而的润滑油就越多，产生的摩擦力就越大，油膜压力越大，特别是当转速达到一定值，使流体的流动由层流变为紊流时，承载力会得到显著提高。
粘温特性
粘温特性定义润滑油的粘度随着温度的升高而变小，随着温度的降低而变大，这就是润滑油的粘温特性。
因此，对每一个粘度的报告值必须指明测定时的温度。
意义粘温特性对润滑油的使用有重要意义，如发动机润滑油的粘温性能不好，当温度低时，粘度过大，就会造成启动困难，而且启动后润滑油不易流到摩擦面上，造成机械零件的磨损。
温度高时，粘度变小，则不易在摩擦面上形成适当厚度的油膜，失去润滑作用，易使摩擦面产生擦伤或胶合。
因此要求油品的粘温性能要好，即油品粘度随工作温度的变化越小越好。
评价油品的粘温特性普遍采用粘度指数（VI）来表示，这也是润滑油的一项重要质量指标。
粘度指数 1935年Dean和Davis提出一种办法，认为地选定了两种原油作为标准原油，一种是当时已知的，被认为粘温性质最优的原油，规定它的粘度指数为100；另一种为粘温性质最坏的原油，规定它的粘度指数为0。
将所试验润滑油的粘温性质同标准油做一比较，即在98.9℃（210°F）试验油与标准有都具有相同的粘度，然后比较它们在37.8℃（100°F）下的粘度差异。
设好油的粘度为H，，坏油的粘度为L，试验润滑油的粘度为U，粘度指数（VI）即按下式计算：×100粘度指数（VI）=─L-UL-H为了计算石油产品和有关材料的粘度指数，国际标准化组织（ISO）石油产品技术委员会专门制订了石油产品粘度指数计算法ISO 2909-1975。
我国也参照采用ISO 2909-1981制订了国家标准GB/T 1995-88（1998）《石油产品粘度指数计算法》。
这个标准规定了从石油产品的40℃和100℃运动粘度计算粘度指数的两个方法。
1.方法A适用于粘度指数低于100，但不包括100的石油产品。
如果石油产品100℃的运动粘度小于或等于70mm2/s，运动粘度L和H值可查表获得。
如果在100℃的运动粘度大于70mm2/s，按下式计算L和H值：L=0.8353Y2+14.67Y-216H=0.1684Y2+11.85Y-97式中 L—与所求粘度指数的石油产品在100℃时的运动粘度相同，而粘度指数为零的石油产品在40℃时的运动粘度，mm2/s；Y—所计算粘度指数的石油产品在100℃时的运动粘度，mm2/s；H—与所求粘度指数的石油产品在100℃时的运动粘度相同，而粘度指数为100的石油产品在40℃时的运动粘度，mm2/s。
液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线
机械设计基础（Ⅲ）实验报告 班级姓名液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线 学号一、 概述液体动压滑动轴承的工作原理是通过轴颈的旋转将润滑油带入摩擦表面，由于油的粘性（粘度）作用，当达到足够高的旋转速度时油就被挤入轴与轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，在承载区内的油层中产生压力，当压力的大小能平衡外载荷时，轴与轴瓦之间形成了稳定的油膜，这时轴的中心对轴瓦中心处于偏心位置，轴与轴瓦间的摩擦是处于完全液体摩擦润滑状态，其油膜形成过程及油膜压力分布如图6-1所示。
图6-1 建立液体动压润滑的过程及油膜压力分布图滑动轴承的摩擦系数f 是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度η(Pa.s)、轴的转速n(r/min)和轴承压强p(Mpa)有关，令pnηλ=式中，λ——轴承摩擦特性系数。
图6-2 轴承摩擦特性曲线观察滑动轴承形成液体摩擦润滑过程中摩擦系数变化的情况，f-λ关系曲线如图6-2所示，曲线上有摩擦系数最低点，相应于这点的轴承摩擦特性系数λkp称为临界特性数。
在λkp以右，轴承建立液体摩擦润滑，在λkp以左，轴承为非液体摩擦润滑，滑动表面之间有金属接触，因此摩擦系数f 随λ减小而急剧增大，不同的轴颈和轴承材料、加工情况、轴承相对间隙等，λkp也随之不同。
本实验的目的是：了解轴承油膜承载现象及其参数对轴承性能的影响；掌握油膜压力、摩擦系数的测试及数据处理方法。
二、 实验要求1、在轴承载荷F=188kgf 时，测定轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，用坐标纸绘制出周向和轴向油膜压力分布曲线，并求出轴承的实际承载量。
在轴承载荷F=128kgf 时，测定轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，用计算机进行数据处理，得出周向和轴向油膜压力分布曲线及轴承的承载量。
2、测定轴承压力、轴转速、润滑油粘度与摩擦系数之间的关系，用计算机进行数据处理，得出轴承f-λ曲线。
三、 实验设备及原理本实验使用 HZS-1型液体动压轴承实验台，它由传动装置、加载装置、摩擦系数测量装置、油膜压力测量装置和被试验轴承和轴等所组成。
润滑油粘度调和计算方法(非常专业)
油品粘度指数 VI>100 的计算公式
VI=（10 -1）/0.0075+100 其中 N=(lgH-lgU)/lgY H——粘度指数为 100 的标油在 37.8℃时的粘度； Y——试样在 98.9℃时的粘度； U——试样在 37.8℃时的粘度。 [例 4-1-4] 某油品在 98.9℃时的粘度为 6.40 厘斯，37.8℃时的粘度为 36.22 厘
4. 润滑油灌装调和装置简图
4
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5. 润滑油调和后的灌装过滤
灌装速度：按大桶每小时 60 桶 （170kg/桶） 灌装质量：理化指标如粘度，抗乳化性，等不发生改变，且 NAS 等级尽可能高 润滑油的灌装过滤，即润滑油在包装出厂前的终端过滤，需要对机械杂质进行有效的过 滤，使之达到要求的清洁度等级（ISO4406 或 NAS1638）。 卓品科技采用多级深层过滤，不同的精度和不同的过滤元件搭配，经济有效的实现润滑油 的灌装过滤，可以将清洁度等级稳定的控制在 NAS5 级下，不改变润滑油性能，且实现快 速灌装，特别适合高清油的灌装。
2
2
代入数据得，x1 =（lg46-lg90）/（lg30 －
1
上海卓品科技有限公司
x2 =1- x1 =1-38.9%=61.1% 1.6.1.2 已知两种基础油及调合比，求调合后的粘度： lgνm = x1lgν1 + （ 1 － x1）lgν2 （4-1-3）
2.
已知两种基础油粘度及调合后的粘度，求基础油调合比：
x1 =（lgνm－lgν2） / （lgν1 － lgν2） （4-1-2）
[例 4-1-1] A、B 两种基础油 40℃粘度分别为 30mm /s、90mm /s，用他们来调合粘度 为 46 mm2/s 的混合基础油，求他们各自所占的比例。 解：x1 =（lgνm－lgν2） / （lgν1 － lgν2） lg90）=38.9%
润滑油黏温特性
流体润滑的特点与流体的性质
（三）粘度的度量方法
粘度是润滑油最重要的一项理化指标，是选用润滑油牌号的 主要依据。度量粘度的方法有以下几种。
１)动力粘度η 是指流体以1m/s的速度相对运动时，单位面 积上所需要的力。常用单位有：Pa·s(帕·秒)、P(泊)即n/㎝2或 cP厘泊。
2)运动粘度ν 是指动力粘度η与流体密度的比值，即：
U+dU
U
U
Z
X
图- 流体流动模型
3
流体润滑的特点与流体的性质
牛顿提出了粘滞剪应力与剪应变率成正比的假设，称为牛顿粘性定律，即：
（1）
其中，τ为剪应力，即单位面积上的摩擦力，τ=F/A；
为剪切应变率，
du
dz
（2）
可知，剪切应变率等于流动速度沿流体厚度方向的变化梯度，
可得：
du
dz
（3）
0eap
(6)
式中，η为压力p时的粘度，η0为大气压下的粘度，而α定 义为液体的粘压系数。
13
流体润滑的特点与流体的性质
压力对润滑油粘度的影响。 润滑油的粘度随压力的增 加而增大，在压力不大于 20Mpa 时，压力的升高 只使粘度略有上升，所以 一般润滑场合可以不考虑 压力对粘度的影响。
某种润滑油的粘 - 压曲线
流体的流层之间的相对运动如图5-1所示。当上面的平板在牵引力F的作 用下，相对于下平板于速度U 相对滑动时，两平板之间的流体也产生相 对运动。但是，由于流体内部分子内聚力(内摩擦力)的作用，将运动依次 传递ห้องสมุดไป่ตู้各流层，使得各流层之间的流度U 不同，存在着一个速度梯度， 而且存在着粘性剪切阻力。
Z
T
dZ h
恩氏粘度0ET：下标T表示测定温度，如20℃、50℃、100℃。采用国家 中、俄、德。