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润滑油技术手册

目录
第一章 与润滑油相关的基本知识 1
1.1 润滑油生产制造程序 1
1.2． 润滑油的成分 1
1.2.1 基本原料 2
1.2.2 润滑油添加剂 4
1.3.1 摩擦和润滑 5
1.3.2润滑油的功能 7
1.3.3在选择润滑油时要考虑其主要特性 8
1.3.4润滑油粘度 8
1.4 润滑油的标准和分类概述 10
1.5.各类润滑剂典型测试项目及控制标准 14
第二章工业润滑油 16
2.1．液压油 16
2.1.1液压系统的原理 16
2.1.2液压回路和液压系统 16
2.1.3液压泵 17
2.1.4液压油的分类 19
2.1.5对于液压油应具备的性能 19
2.1.6液压油的选择 20
2.1.7 液压油的控制 21
2.2工业用齿轮油 23
2.2.1 齿轮的种类 23
2.2.2 齿轮啮合和油膜的形成 24
2.2.3齿轮磨损 24
2.2.4齿轮油应具备的润滑性能 25
2.2.5齿轮的工作条件和润滑油的选择 27
2.3空压机油 30
2.3.1 空压机的种类 30
2.3.2压缩机行业的发展 32
2.3.3往复式压缩机的润滑 32
2.4 轴承油 35
2.4.1轴承的种类 35
2.4.2轴承的润滑剂 36
2.4.3轴承润滑油应具备的性能 39
2.5冷冻机油 41
2.5.1 制冷原理 41
2.5.2 制冷机油的功能 41
2.5.3润滑机油应具备的性能 42
2.5.4先进性制冷机油的种类 43
2.5.5 制冷油的发展 44
2.6 防锈油 45
2.6.1 防锈油的机理 45
2.6.2 防锈油应具备的性能 46
第三章 润滑脂 49
3.1润滑脂类型和特性 49
3.2 润滑脂结构和润滑功能 49
3.3润滑脂标准特性和其意义 50
3.4润滑脂应具备的质量 50
3.5脂润滑特点及与润滑油的比较 51
3.6 润滑脂质量标准： 51
3.7 采用润滑脂的部件 52
3.8 不同类型的润滑脂的混合： 52
附录：空分车间给油脂标准见表1 53
合成车间给油脂标准见表2 53
净化车间给油脂标准见表3 53

第一章 与润滑油相关的基本知识
1.1 润滑油生产制造程序
通过真空蒸馏提取润滑油的原始材料。通过下述各种提炼设施，调合粘度后生产出高级的基础油，再加入各种添加剂后，可生产出最后的成品油。

1.2． 润滑油的成分
一般来说，润滑油由基础油加少量的添加剂而制成。基础油分两类：一类是对原油加工，用不同的沸点提取矿物油；另一类是用化学合成制取合成油，再用添加剂改进和提高基础油的性能。根据添加剂的功效，其种类繁多。
1.2.1 基本原料
(1) 矿物油
石油经过提炼制成矿物油。石油的主要成分是各类碳氢化合物，也含有少量的硫、氮和氧的。这些成份绝大部分都对流体特性以及热氧化稳定性是不利的。因此，为了得到像润滑油基础油那样性质的基础油，一定要经过下述提炼程序。（1）溶剂萃取（2）溶剂脱除（3）对含有石蜡、石脑油、芳烃碳氢化合物的矿物油成分的润滑油进行加氢提纯。矿物油的特点是价格便宜，粘度分类等级多，所以被广泛的用做润滑油的基础油。
(2) 用高平衡加氢裂化制基础油(VHDC)和高粘度指数基础油(VHVI)做为发动机油的优点VHDC 和VHVI 是加氢裂化制基础油中高质量极品。VHDC 和VHVI 做为矿物脂基础油有下述特点：高粘度指数和低腊含量等。所以当它们被用来做汽车发动机油的基础油时，要比现成的矿物基础油发挥出更好的实用性能，如：经济、耐用、寿命长等。

用高平衡加氢裂化制基础油（NHDC）和高粘度指数基础油（VHVI）做发动机油的好处。
(3) 合成油
合成油是用化学合成办法制成。由清晰的化学结构单物质或是由同系混合物质组成。这些油料的分子结构的排列，需要控制条件下合成，才有可能获得设计的性能。特别是对矿物油来说，下述的各方面都能改进其性质（1）氧化的稳定性（2）热分解稳定性（3）低温流动性（4）高粘度指数（5）高闪点（6） 低挥发性。常使用的合成油是多聚a-烯族烃、烷基苯、聚丁烯、二元酸酯、受阻酯（多元醇酯）、聚乙二醇、酯化磷和硅油。
1.2.2 润滑油添加剂
姑且不提润滑油是怎麽炼制的。不使用添加剂的润滑油很少见，几乎所有高等级的润滑油都含有添加剂。为了改进性能使其成为发动机油，要用均衡法在基础油中搀兑添加剂。目前，投入使用的添加剂的种类及效果列在下述表中。
1.3 润滑油的功用和重要特性
1.3.1 摩擦和润滑
当水平面上拉动一个静止物体时，如果拉力很小，就不会拉动。因为有另一种力量相抵平衡，既使施加力量，物体也不会动起来，这就是摩擦力。如图所示，摩擦力F 与拉力T 等值，而两个力的作用方向相反。一个水平面上的静止物体开始滑动以前，它所受的摩擦力叫“静摩擦力”。

当拉力T 逐渐加大时，摩擦力F 也自行增大，像以往一样保持平衡。但是，摩擦力是有限度的，叫“最大静止摩擦力”。换句话说，当拉力大于静摩擦力时，这种力的平衡就被打破，物体就会移动。
通过实验知道，最大静止摩擦力值与其接触面垂直的力成比例关系。也就是说，如简图中表明的水平面时，重力W 作用到物体上。如果比例常数为μ，那麽最大静摩擦力可表示如下：F = μW其中， 比例常数μ叫做“最大静摩擦系数”。一般来讲，当物体开始移动时，需要使它继续移动的力，会小于最大静止摩擦力。使它继续移动的这种力叫“动摩擦力”。动摩擦力与垂直于接触面的力的比例常数叫“动摩擦系数”。如下图所示，摩擦分三种类型：滑动摩擦，滚动摩擦和流动摩擦。为用最小的力就能移动物体，有必要将滑动摩擦或滚动摩擦转变成阻力最小的流动摩擦，或是在两个物体之间加入一种润滑剂，以减轻摩擦。润滑的目的是防止两种物体直接的接触。故此，希望在接触面之间能形成一层较厚的油膜。一般来讲，滑动或滚动的表面形成的油膜厚度取决于ZN/P 值，其中：Z = 粘度（cP），N = 每分钟转数（rpm），P = 负载（kg/cm2）。按此原则，可以说：
– 粘度越高，油膜越厚；
– 负载越轻，油膜越厚；
– 转速越高，油膜越厚；
– 在恒定的负荷下，轴承接触面积越大，单位面积所承受的负荷越小，因此油膜越厚。流动润滑(摩擦)区（ ZN/P ﹥A ）这是理想的条件。润滑油膜厚，把摩擦面完全分开。混合和边界润滑(摩擦)区（ ZN/P ﹤ A ）
在这些区域里，尽管粘着性在摩擦的表面还未完全得到发展，但润滑油膜已失去了流体特性，但是， 与流体摩擦（润滑）区域相比较，摩擦量大。烧坏的危险性大。这种情况常发生在机器的起动或停机的瞬间。当负荷继续增大超过润滑限度，油膜失去支持负载的能力，相互摩擦的表面引起附着粘合和磨损。这种状况叫干摩擦。在这种情况下，在接触的金属表面与润滑油中极压剂之间会发生化学反应。因此，一层起润滑作用而又容易滑动的金属化合物薄膜就形成了，这种状况叫极压润滑。
1.3.2润滑油的功能
润滑油在机器的摩擦部位，能降低摩擦，防止烧痕及降低磨损，以此来降低机器耗损能量，提高机器运行效率。润滑油的功能可综述如下：
1．润滑功能：以降低摩擦和磨损，防止烧痕……………………………所有润滑油；
2．冷却功能：以散播摩擦产生的热量……………………发动机油，齿轮油，循环轴承油；
3．密封功能：防止漏气/油………………………发动机油，压缩机油，制冷机润滑油；
4．防锈功能：防止设锈……………………………………所有润滑油；。
5．洗涤去污功能：从活动的部位上清除炭粒和磨损………物发动机油，压缩机油。
1.3.3在选择润滑油时要考虑其主要特性
选择润滑油时应该仔细考虑如下特性
1．首先要考虑润滑油应具有适合的粘度；
2．润滑油应当有良好的氧化稳定性，以便长期使用中不变质；
3．润滑油应当有高粘度指标，以防在温度变化中，粘度发生变化；
4．根据条件要求，润滑油应具有极压性；
5．在润滑油性能中，泡沫能促进变质，所以润滑油应具有良好防泡性；
6．润滑油应具有低倾点，以便在低温时不变硬；
7．润滑油应具有良好的油水份离性，以便在混水后不发生乳化，并能及时将水份离出来；
8．润滑油应具有良好的洗涤去污性，以便将活动部位上的碳粉及蜕化变质新生物清除；
9．润滑油应具有防锈性，防止生锈。
1.3.4润滑油粘度
在润滑油各种特性中，最重要的是粘度，即润滑油流阻。低粘度有利于冷却、发动机起动和液压力的传递。而高粘度则有利于密封及防止磨损。当选择一种润滑油时，考虑的首要因素就是粘度。
(1) 粘度如何表示
当前，广泛的使用单位就是绝对粘度，是按密度或是运动粘度划分的。其表达为cSt（mm2/s）。
不同的粘度计应用的各种计量单位如下简述，但当前已很少使用。
(2)粘度的计量
运动粘度用浬沲来表示。计算方法是用在毛细管中一定量的润滑油通过一定量的距离所需要的时间秒读数，乘以粘度计的系数（见左图）。
赛波特粘度、红木粘度及恩式粘度的单位在过去经常使用，同样依赖于相同的原则（见下图）。润滑油被盛入在一个底部带一个孔眼的容器中，计量一定量的润滑油漏过孔眼所需用的时间（秒读数）。
注意：
在查出换算表或使用下述公式时，粘度单位之间可以相互转换。因此，一种单位的粘度知道后，其它单位的粘度就可以得出。但要注意，在40 cSt 以下时，精确度很差。
(3) 粘度和温度
润滑油粘度随温度而变化。当温度升高时，粘度下降。粘度和温度之间关系可用美国材料试验标准(ASTM)的数值和图表来表示。这就使它有可能在两种温度下计量出其粘度以及预报出其它任何温度时的粘度。根据国际协议，标准的温度为40℃和100℃。但是，偶尔也使用其它温度，如30℃和50℃。对润滑油粘度的计量，粘度指数(VI)被广泛的使用。滨夕法尼亚润滑油，其粘度几乎不受温度变化的影响，规定其粘度指数为100。海湾润滑油受温度变化的影响非常大，规定其粘度指数为0 时。高粘度指数的试样意味着试样粘度受温度影响变化不大。
1.4 润滑油的标准和分类概述
1.4.1 组织机构的缩写和标准名称1.4.2 标准应用范例
(1) 按服务机构的分类
(a) 美国石油学会（API）公布的齿轮油分类
(6) 润滑油中颗粒污染标准（NAS–1638）
（NAS： 美国国家宇航标准）
润滑油中颗粒污染的计量有两种方法：（1）颗粒计数法（ 表A ）。根据污染颗粒的粒径，把100 毫升试样油中的颗粒分成5 组。将每组中的颗粒进行计数；（2）颗粒计重法（表B ）。把100 毫升试样油中沾到微量过滤器上的污染颗粒称重计量（毫克）。下述采用NAS 显示污染的程度。
表A 按油中允许的颗粒数量进行分级
（ 100 毫升试样油中允许的颗粒数值– 颗粒计数法）

表B 按油中允许的颗粒重量进行分级
（ 100 毫升试样油中允许的颗粒重量– 颗粒称重法）
按照本标准，新的液压油的基础值(允许值)要随液压装置而发生变化，所以有必要听从生产厂家的意见。新油的基础值列入下表内，但只作为参考。

(7) 美国石油学会(API)对基础油分类
(8) 比较粘度分类

1.5.各类润滑剂典型测试项目及控制标准

第二章工业润滑油
2.1．液压油
2.1.1液压系统的原理
液压是利用帕斯卡原理，即当压力施加在一个密封容器中的液体（液压油）时，液体会将这种压力向各个方向均匀地进行传递。在此传递过程中，压力既不会增加也不会减低。压力传递的原理如图1 所示。活塞A 和活塞B 通过液压油介质相互保持平衡。图中可以看出，在活塞A 施加1 公斤的重量（活塞横断面积为1 厘米2）就可以在活塞B 产生10公斤的重量（活塞横断面积为10 厘米2）。在这种情况下，根据帕斯卡原理，细管A 侧和B侧之间连通，因此支持这两种重量的液压油压力都是0.098MPa。

2.1.2液压回路和液压系统
液压作业通过液压回路（或液压系统）进行，液压回路的构成如图2 所示。图中相应的机组和装配物称之为液压系统，液压设备或液压装置。

2.1.3液压泵
目前使用的液压泵主要有下面三种类型。
（1）齿轮泵
齿轮泵是利用齿轮的转动压缩齿轮和外壳体间的液压油并将其泵出。齿轮箱中液压油的压力保持在1.96-6.86 Mpa 的范围之间。齿轮泵价格低廉但易受灰尘玷污。

（2）叶片泵
带有平叶片的转子安装在一个气缸壳体内。转子转动时，一方面将叶片推向壳体（定子）的内表面以便把叶片之间的空间保持密封，另一方面吸入的液压油被施加。压力一般保持在6.86－13.7 MPa 的范围之间，最高可达到20.6MPa。此种泵吸程高，且对灰尘侵入有很强的抵抗能力。

（3）活塞泵
和齿轮泵和叶片泵相比，活塞泵有下述优点：1）压力高，2）低泄漏率，高容积效率，3）液压油由于前述1）和2）两个优点，可靠性很大。因此用于控制用液压系统上。从动机构上的接触压力较低（对润滑有利），因此液压油对异常的磨损具有很低易损坏性。
2.1.4液压油的分类

2.1.5对于液压油应具备的性能
对于液压油的性能要求如下：
(1) 适当的粘度
(2) 高粘度指数，要求在温度变化时油的粘度变化小
(3) 低倾点和在低温时良好的起动性能
(4) 在超长时间使用条件下良好的氧化稳定性
(5) 为防止泵和阀门的锈蚀具有良好的防锈性
(6) 为防止泵内缺油具有良好的防泡性
(7) 在泵内的良好抗磨性
(8) 低燃烧性(在靠近火源使用时)
(9) 对密封和填料应缺乏抗溶胀性和硬化性
(10) 良好的油水份离性
2.1.6液压油的选择
应主要依据表1 中给出的使用要求和条件来选择液压油。矿物油型液压油和不燃烧性液压油的选用取决于液压设备的工作性质和周边环境。当然液压泵和其它辅助设备的选型及诸如油温，润滑性能，经济适用性和密封材料的选用等也是在选择液压油时应该考虑的因素。
表1 选择液压油时的要求和条件

表2 选用各种类型的泵时对应选择合适粘度和极限粘度

表3 由于粘度选择不当所引起的故障

2.1.7 液压油的控制
液压油控制中最重要的一点是要在平时注意它的使用条件。以下为对液压油的控制条件。
(1) 质量的控制
必需观察油位计，检查并确保油位处在要求规定的水平。亦要求纪录所有非正常的油泄漏现象和供油，并检查油质。
(2) 油温的控制
由于油的升温会直接导致油质恶化，必需监控油温。
(3) 污染控制
应注意由于污染造成的油质恶化，即决不能忽视渗入诸如灰尘和水份等杂质。液压油的污染是造成液压系统操作故障的主要原因，应对污染造成的油质恶化采取详尽的预备措施。使用微孔过滤器和自动检测设备测定油品的污染水平。另一重要的要求是对滤油器的清洗及定期打开排泄旋塞以放掉水份。
(4) 检查油质
即使是在正常情况下使用，液压油的油质也会由于时间长而逐渐恶化，这种油质的恶化现象会缩短液压油的使用寿命。为此，定期检查油质恶化程度，并在液压设备因此出现问题前对旧油进行更换至关重要。采用水基乙二醇液压油时其管理尤为重要，要求定期核查水份
含量、潜在氢气含量和储备碱度。
表4 矿物油型液压油的试验项目和控制标准

表5 水基乙二醇液压油的试验项目和控制标准*2

2.2工业用齿轮油
2.2.1 齿轮的种类
图1 中给出了许多种类的齿轮

2.2.2 齿轮啮合和油膜的形成
滑动摩擦和滚动摩擦将同时发生在齿轮的啮合面。图2 表示出对发生在最基本形式的平齿轮的啮合面的滑动摩擦和滚动摩擦状态的研究结果。

从润滑的角度讲，应减少会产生磨损的滑动摩擦。其做法是在齿表面间保持要求的油膜厚度以防金属之间形成直接接触。啮合表面的动作和滑动的形式取决于齿轮的类型。
2.2.3齿轮磨损
齿轮的磨损形式如下。
(1) 正常磨损
即使齿轮正常动作，也发生滑动摩擦和滚动摩擦，因此必然产生齿轮磨损。
(2) 异常磨损
1）由于接触应力引起的齿轮材料的屈伏或疲劳而造成的磨损
* 原因：齿轮材料或齿轮形状不合适，或组装缺乏精确度
* 措施：通过增加齿轮油的粘度进而增加油膜厚度以及减小齿的俯仰力矩
2）由于油膜丧失，引起的齿表面直接接触
* 原因：齿轮油粘度不够或质量不好
* 措施：使用合适粘度的质量好的齿轮油，以及在极压力条件下，要使用性能最好的齿轮油。
3）化学腐蚀引起的磨损
*原因：齿轮油质量有问题
*措施：选择合适的齿轮油。
2.2.4齿轮油应具备的润滑性能
齿轮油的应用是在齿表面存在强接触压力和齿轮滚动摩擦和滑动摩擦的苛刻工作条件下保证齿轮的润滑。和其它润滑油相比，齿轮油最重要的是其在抵抗负载，极高压力和磨损方面的严格要求。
使用齿轮油的主要目的如下：
1）减少由于摩擦引起的齿表面的磨损并防止发热引起的燃痕
2）减少摩擦表面的发热并进行冷却
3）缓冲齿表面间的冲击并防止震动和噪音
4）保护齿轮的金属件以防锈蚀
5）防止外界杂质的渗入以及从摩擦表面排出摩擦颗粒和杂质
6）对系统中所有要求的区域进行均匀润滑（轴承等）
为了满足这些目的，齿轮油应具备下述性能。
(1) 合适的粘度
在设备启动时，齿轮油的温度为室温，经过一段时间运行后设备油温逐渐升高。此时必需恒定地保持合适的粘度，即应采用高粘度指数的油品。同时，亦要求油品在低温时保持良好的流动性，以使齿轮小齿的间隙中得以在低温时也能流入齿轮油。
(2) 负载性能
齿轮在高度的接触压力和相对低的滑动速度的条件下工作时，齿轮油在设备的整个运行时间段内保持润滑是十分困难的，设备必须时常调整润滑状态运行。为此齿轮油应有足够好的负载性能。
(3) 耐热稳定性和氧化稳定性
齿轮油一般注入在密封的齿轮箱中。在设备运行时，齿表面的摩擦面发热以及齿轮油激烈的搅动是不可避免的。换句话说，热度和空气引起的齿轮油氧化现象的产生是由于长时间水份和金属一直接触造成的。为此，齿轮油必需在承受热氧化方面有足够的稳定性。
(4) 油水份离性和防锈性
在有过量的水份渗入齿轮油中时，齿轮油会产生乳化现象进而导致润滑能力的不足和齿轮机件的锈蚀。除此之外，如果水份使齿轮油接触到齿轮油中的极压剂，或由于受到温度的影响，水份会产生腐蚀性的物质而腐蚀金属。为此，齿轮油必需具有良好的油水份离性，以
便保持绝好的防锈作用。
(5) 防泡性
由于齿轮的搅拌作用，齿轮油会产生泡沫。泡沫渗入油膜时会破坏润滑油膜而引起金属表面的直接接触，进而造成齿轮的磨损。除此之外，泡沫不仅是导致齿轮油在高温时氧化的一个因素，泡沫还有可能造成齿轮油溢流。为此，齿轮油应有快速消除任何泡沫的性能。
2.2.5齿轮的工作条件和润滑油的选择
(1)粘度的择选
润滑油的粘度是决定诸如油膜厚度，润滑油加注性能和冷却能力的最重要的一个要求。对于齿轮及轴承使用的润滑油，则有下面的关系式。
f ＝ K(ZV/P)
f：摩擦系数
Z：粘度
V：滑动速度
K：常数
P：接触压力
由此可以看出，在低粘度和高负载的情况下，即较薄油膜的情况下，摩擦力降低。如果不能在齿表面上保持油膜而破坏油膜，金属之间就会发生直接接触，因此引起所谓的边界润滑状态。伴随着磨损和烧痕，随之而来的是摩擦系数的陡然升高。为了避免这种情况，设备运行时，ZV/P 数值应保持在一个低水平，这样就不会产生边界润滑状态。在ZV/P 数值保持恒定时，润滑油粘度的变化与负载成正比，与滑动速度成反比。所以，在低速负载大的工作条件下应选择粘度较高的润滑油。还有要说明的是，润滑油的粘度会随着温度的升高而降低。为此，在周边温度高时，应选择高粘度牌号的润滑油，在周边温度低时，为润滑油起更好的作用，可选择低粘度牌号的润滑油。同样，在由于有冲击负载，减速比大，齿表面强度低以及特殊供油方法的原因，润滑油冷却困难时，最好选用粘度较高的润滑油。
(2) 润滑油注入方法

图3

2.3空压机油
2.3.1 空压机的种类
根据操作机制和使用要求，空压机形式可以分成很多不同形式。
根据操作机制进行的分类
图1 根据操作机制进行的分类
旋转类型的名称根据压缩方式给出，如双螺旋式，Z 螺旋式，涡卷式和单螺旋式。
(2) 根据被压缩气体进行分类
空气：空压机
气体：气体压缩机（二氧化碳气体，氮气，碳氢化合物气体，天然气，城市管道气体等）
(3) 根据压缩室的润滑状态进行分类
润滑型：润滑型压缩机（或喷油式）
非润滑型：无需油润滑型压缩机（干式）
(4) 根据冷却器的冷却系统进行分类
水：水冷压缩机
空气：空冷压缩机
(5) 根据安装方法进行分类
固定式：固定式压缩机
移动式：便携式压缩机
2.3.2压缩机行业的发展
几乎所有中型和大型压缩机都采用旋转式设计，大量生产的小型压缩机主要为往复式设计。往复式压缩机占据了整个市场90％份额，其中大约80％输出功率为3.7kW 或更小的小型压缩机，但最近的发展趋势是小型螺旋式压缩机和涡卷式压缩机占先。
2.3.3往复式压缩机的润滑
(1) 润滑机制
润滑油在往复式压缩机内的作用是冷却和防止诸如气缸、活塞和轴承这样的滑动表面磨损，对活塞和气缸间的间隙进行密封并防止锈蚀。
对于中小型压缩机，在气缸内和曲轴箱的润滑一般同时进行。对于大中型压缩机，气缸内的润滑（内部润滑）和曲轴内的润滑（外部润滑）分别单独进行。下面的图2 说明了润滑油进行内部润滑的方式。

(2) 往复式压缩机油应具备的性能
(内部润滑油) － 合适的粘度
－ 耐热稳定性和氧化稳定性
－ 积炭防止能力
－ 优良的润滑能力
(外部润滑油) － 合适的粘度
－ 优良的润滑能力
－ 长期稳定性
－ 良好的防锈性和防腐性
－ 合适的油水份离性能
(3) 碳的形成（积碳）和火灾事故
如图2 所示，往复式压缩机的内部润滑油将与超过200℃的高温和高压排出空气及大面积油雾接触，在这种条件下，金属和水份会导致氧化现象的产生。为此，内部润滑油是一种可以对抵抗热和氧化现象具有良好稳定性的特殊油品。但是，由于油品是碳氢化合物构成，注定会产生一定水平的碳（积炭）而导致火灾和爆炸事故的可能。
(4) 怎样避免积炭问题
为了抑止碳的形成（积炭），最好使燃烧室排气温度保持在低于150℃的水平。然而在实际作业中，有0.69 至0,78MPa（7－8kgf/cm2）的排气压力的二级压缩机燃烧室内的温度为130－170℃，以及单级压缩机的温度会超过180℃，这样超出150℃的温度的情况是常见的。为防止问题的出现，应在维护时采取下面的措施。
(a) 是否使用的是合适特定的润滑油品？
必需使用有合适的粘度和极好的耐热稳定性和氧化稳定性的特定润滑油品
(b) 使用的润滑油量是否合适？
如果使用油量不合适，会造成碳的形成（积碳），活塞卡死和阀门故障。
(c) 排气温度是否过高？
为使排气的温度保持在一合适的水平，要注意冷却器和管道的淤塞情况，这点十分重要。对于大型压缩机设备，应设法检查冷却塔和水箱的温度。
(d) 外部润滑油的状况？
定期检查压缩机曲轴箱中是否保持要求的油位和洁净度，这一点十分重要。
2.4 轴承油
2.4.1轴承的种类
轴承的种类是按轴和轴承之间的磨察状态和负载的方向可分为以下几种：

滑动轴承

负载的作用力方向与转动轴垂直的称为径向负载，承载该负载的轴承称为向心轴承。相反，负载的作用力方向与转动轴一致的称为推力负载，承载该负载的轴承称为止推轴承。
(2) 滚动轴承
滚动轴承的目的在于将滑动轴承的滑动摩擦改变为滚动摩擦, 从而通过减少摩擦起到减少机械能量的损失。滚动轴承有以下种类：向心轴承、止推轴承、角轴承和调心轴承。

2.4.2轴承的润滑剂
(1) 滑动轴承供油
在支撑面和转动轴的摩擦面之间会形成一层油膜，这层油膜承载负载。此外，由于滑动在油膜上进行，转动轴在轴承内转动时就会防止摩擦和磨损的产生。图7 用一种易于理解的方式展示了这个原理。

(a) 在静止状态，转动轴与支撑面的内底表面直接接触，将润滑油挤出，使轴与支撑面相互间直接接触。
(b) 当转动轴开始转动时，润滑油被推入间隙中。
(c) 当转动加快时，就形成了油膜压力，转动轴被推升。因此能够防止摩擦、发热及烧结，以致减少磨损。
(d) 滑动轴承的润滑油要有适度的粘度
滑动轴承的润滑油最重要的特性就是工作温度时的粘度。换句话说，在工作时，需要一个适度的粘度来有效支持负载。如果粘度不适度，就可能会产生动力损失、温度升高及烧结等问题。
表1 滑动轴承适度的润滑油粘度表（轻度负载至中度负载）

表2 滑动轴承适度的润滑油粘度表（中度负载至重度负载）
(2) 滚动轴承润滑油的选择
滚动轴承需要润滑油的理由如下：
(a) 减少摩擦及磨损
防止滚动部件及保持架之间的摩擦及磨损
防止轴承环表面上的弹性变形而产生的摩擦及磨损。
(b) 导出由于摩擦或外界因素产生的热量。
(c) 轴承的防锈及防尘
在为滚动轴承选择润滑油时，保守地说它与为滑动轴承选择润滑油没有区别。也就是说，在选择时需要充分考虑负载、转速、工作温度及供油方法。对于滚动轴承来说供油方法由dn 值[即径转值]的大小来决定（d：轴承的内径mm 值，n：转速(rpm)），而且在严酷的条件下使用润滑油代替润滑脂能够提高轴承的使用寿命。
表3 列出了标准的润滑油选择原则，该表考虑了工作温度、dn 值及负载。
速度指数(dn 值) = d × n
d：轴承内径(mm)
n：转速(rpm) 注：rpm 为每分钟转数

2.4.3轴承润滑油应具备的性能
－适度的粘度
当润滑油在低温条件下使用时，粘度、粘度指数及倾点是很重要的。
－氧化稳定性
当长期连续使用或长期间歇使用时，或在高温或其他条件下使用使润滑油易于氧化和变质
时，润滑油具有良好的氧化稳定性及/或热稳定性是非常重要的。
－防锈性
如果工作现场有蒸汽或潮气，机器会很容易受潮而生锈，这时需要润滑油具有良好的防锈
性。
－防泡性
当润滑油被搅动或在油路系统中循环时，由于机械运动会自然形成一些泡沫。然而，如果泡沫过多，就可能导致对轴承的供油不足，并导致润滑油从油箱中溢出。此时，需要在润滑油中加入足够量的防泡剂。
－油水份离性（抗乳化）
如果大量的水份进入了润滑油，润滑油能够阻抗乳化并能容易地把水份分离是很重要的。一般来讲不含任何添加剂的矿物油也能够具有良好的油水份离性和抗乳化性能。
－极压性
在某些大负载低转速的情况下，单靠粘度来保持油膜足够的厚度并保证润滑油处于液体状态是困难的。这就使得轴承很容易烧结。这时就需要通过添加油性添加剂，保持供油性以及改进极压性。
－清洁性
内燃发动机及造纸机械的轴承温度会升到很高，润滑油很容易氧化并变质，导致其极易产生残渣。因此，为了保证残渣不附着在轴承或供油系统上，除了具有良好的氧化稳定性和热稳定性外，润滑油还必须具有良好的清洁性。
2.5冷冻机油
2.5.1 制冷原理
制冷机是通过传热的方式来产生低温的机械。最广泛使用的制冷机是蒸发压缩式制冷机。这种制冷机包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，以及制冷剂。制冷剂的状态（液态、气态）通过蒸发、压缩、冷凝和膨胀四种工序逐渐进行变化来实现重复吸收和排放热量。该周期被称为制冷周期。(见图)制冷循环关键功能是压缩机。用压缩机把制冷剂循环，同时具有润滑功能的制冷机油也循环。

2.5.2 制冷机油的功能
制冷机油的功能主要是润滑下表中的压缩机的滑动点，还能吸收摩擦产生的热并以此起到冷却作用，起到密封作用以阻止制冷剂从气缸和活塞的间隙窜漏，以及阻止在装置中金属和密封材料的变质。
压缩机中主要润滑点

2.5.3润滑机油应具备的性能
制冷机油和制冷剂在广泛的温度区间混合，即从压缩机出口部的高温到蒸发器的低温,有些机油跟着制冷剂一起循环的。由于和绝缘和密封材料的直接接触，它有其他一些性能，比如。
(1) 粘度
因为,在高温条件下的压缩机需要保存足够的制冷剂油油膜，而制冷循环中的低温部分不必保留制冷剂油，所以应有一个高粘度指数。
(2) 润滑性
压缩机滑动部件的烧结和磨耗会引起制冷机的必需避免的损坏。这就是制冷机油的最重要的要求。
(3) 对制冷剂的可混性
为了避免在低温启动的烧结问题并且防止制冷循环中的油的滞留，制冷机油必须和制冷剂在广泛的温度区间内有可混性。
(4) 热和化学的稳定性
制冷机油不应该在高温部分比如输出阀形成残渣，也不应由于延长使用期而引起对制冷剂不好的影响。
(5) 低温稳定性
制冷机油不能形成象腊一样的低温固体沉积物， 并且在低温下应具有流动性，即使和可混性不好的制冷剂如联氨一起使用，也应该保持其功能。
(6) 防泡性
在制冷剂减压时会产生较小的泡沫。
(7) 抗有机材料的稳定性
油不应该在绝缘和密封材料等材料中产生不好的效应。
(8) 电气绝缘性
在内置电机的制冷机， 制冷油应起到绝缘油的作用。
(9) 水份
制冷循环中的水份产生引起了系统中的问题， 比如在膨胀阀中结冰和系统中的腐蚀。
2.5.4先进性制冷机油的种类
根椐蒙特利尔协议和以后的第三次缔约国大会（COP3）京都议定书，1995 年12 月底禁止厂家和使用者使用氟利昂制冷剂（CFC），从1996 年发布了规定减少使用四氟一氯乙烷之类（HCFC）的制冷剂。空调和工业机械界从汽车空调和冰箱开始，更多的使用环保制冷剂（HFC）以取代了HCFC。
使用HCFC 制冷剂的制冷机油使用HCFC 制冷剂的制冷机油主要是煤油矿物油，环烷矿物油和烷基苯，以及这三种的混合物。

2.5.5 制冷油的发展
1987 年9 月采纳了蒙特利尔议定书，规定减少使用CFC 和HCFC 制冷剂，以防止在同温层的臭氧层的破坏。根据此计划，在1995 年底，制造厂家和用户都禁止使用CFC 制冷剂，因此在汽车空调和制冷机中从CFC 制冷剂快速转换到HFC R134a 制冷剂。在1997 年的COP3 (气候公约第三次缔约国大会)京都会议上，决定HFC 制冷剂具有全
球变暖效应，因此取决于今后的规定。

2.6 防锈油
2.6.1 防锈油的机理
防止生锈的关键是金属的表面不要直接接触到水和氧气。尤其是金属表面涂敷保护膜以便其表面与水、氧气、以及其他产生锈蚀物质隔离，同时防止渗入引起锈的物体，如盐，手指印痕和环境气体。电镀、涂层，表面处理（氧化，磷酸酯类和氮化物）这些处理目的是有一个半永久的防锈效果。相反，使用防锈油的目的是提供临时保护，以防止机器，钢板，和其他物体在储存或运输或生产过程中生锈。防锈油以小量也可以发挥作用，因此在金属表面所引起的作用不是可视的变化。另外，防锈油可以通过石油基浴液轻易除去。当金属表面涂敷一般的油，油层也能将水份和空气隔离在外面。然而该油开始少量地溶于水，终于因大量地散发到空气里，所以仅仅涂敷一般油是不足
防止生锈的。因此含有特殊添加剂的防锈油作为完整的防锈措施是必要的。

防锈剂的分子含有极压性分子组。如图所示，极压性分子组贴附在金属的表面并且以大多数的单分子形成分子层。该层不吸收水份，以起到防止生锈的作用。另外，如果水份渗透到了防锈油的油层，在油层中就会形成极小的泡子将水份包住，以防止水份被金属表面吸收。这些添加物在防锈作用的机理大致如下。
－ 添加物分子贴附在金属表面以防止水和氧的渗透作用。
－ 油层的水份被添加剂溶解，从而防止其和金属的直接接触。
－ 由于添加剂有水合效应，在金属表面粘附的任何水份都被添加剂取代。
2.6.2 防锈油应具备的性能
(a) 一般性能
－ 良好的防锈性
防锈的性能因油的种类不同而不同。有必要选择一种合适于使用的条件和目的的油种。
－ 低污染趋向
油的污染能阻抗涂层的成形和电镀过程，并且比通常的锈更难处理。
因此选择的油不应该有污染的留存。
－ 良好的去除油性能
－ 良好的工作特性
该油必须具备安全和有效的工作性，其工作特长有高闪点，无气味，快速去除。
(b) 特殊性能
－ 置换水份的能力置换水份的能力是指在表面和水份之间的油通过自身介入以使从金属表面除去水份的能力。这是在高潮湿的环境下要采取防锈措施时，或在产生露的空间储存材料时的防锈处理。
－ 指印除去能力
这是指通过溶解或中和来在金属表面脱除指印中的盐和其他成分的能力。
－ 润滑油应具备的性能
出口的发动机等可能在运输和储藏过程中生锈。在这种情况下所用的防锈油是不仅能防止生锈，还做为发动机油起到良好的作用。
图：防锈油的一般选择指南（JIS K 2246-1994）

第三章 润滑脂
3.1润滑脂类型和特性
润滑脂是将增稠剂(金属皂或非金属皂增稠剂)加到矿物油或合成油中做成固体或半固体状态的。一般分成表1 中的几类：
表1 润滑脂的类型和特性
润滑脂的命名是以其增稠剂所基于的皂类来命名的，如锂皂润滑脂、钠皂润滑脂等，或以其基础油来命名，如硅润滑脂、二酯润滑脂等，有时按用途或形状命名如杯状润滑脂、纤维状润滑脂等。
3.2 润滑脂结构和润滑功能
润滑脂金属皂的纤维形成了网状结构如图所示。基础油在网中，并且它在润滑部件静止时处于半固体状态。然而，当润滑部件产生润滑负载时，金属皂的纤维网状结构就被破坏了，使润滑脂变成流体起润滑作用。不在被润滑部件上的润滑脂保持半固体状态，并作为严密的密封剂，防止液态的润滑脂流到润滑部件的外面。当润滑部件停止运动时，液态的润滑脂就凝结回固态并恢复其网状结构。

3.3润滑脂标准特性和其意义
针入度： 表明润滑脂的软硬度。润滑脂好象没有粘度，但还要和油的粘度相比的话，润滑脂越软，其数值越高。
滴点： 大致表明工作温度的范围。润滑脂越有耐热性，其滴点越高。
蒸发损失： 表明在高温条件下基础油的挥发性或蒸发损失。
油分离性： 大致表明在存储时的稳定性。
紧密性(滴漏性)： 评估在机械工作中的稳定性。
工作稳定性： 大致表明结构性和机械性的剪切稳定性。
氧化稳定性： 评估氧化稳定性。工作寿命以及退化性的参考依据。
3.4润滑脂应具备的质量
① 硬度（针入度）的变化小
② 良好的耐热性和防水性
③ 良好的氧化稳定性
④ 油分离性小
⑤ 良好的可泵性
⑥ 高负载能力及耐磨性
3.5脂润滑特点及与润滑油的比较
表2 脂润滑的特点
表3 润滑油和润滑脂的特性比较
3.6 润滑脂质量标准：
在日本，JIS K-2220（1980）针入度标准是和NLGI（全国润滑脂协会）同样被广泛使用。
JIS 把润滑脂按用途分成七组，也可以更进一步仔细分类（按其成分及性能），针入度或粘度范围。润滑脂的硬度数值一般用NLGI 规定的数值及相应的JIS 针入度标出。
表4 润滑脂的分类及使用方法

3.7 采用润滑脂的部件
润滑脂用于能享受其优点的以下部件：
① 用于间歇启动的装置
② 用于不能被油沾污的产品的制造
③ 用于难以经常供给润滑的部件
④ 用于易于暴露在灰尘和腐蚀气体中的需要润滑的部件
⑤ 用于和大量水接触的部件
⑥ 用于润滑冲击负载的部件
3.8 不同类型的润滑脂的混合：
如果你把不同类型的润滑脂混合，比如补充润滑脂时，针入度改变时或脱水收缩时就会发生并产生不良后果，如降低耐热性和防水性。混合不同的润滑脂会产生什么后果取决于混合了什么种类的金属皂，结果可归纳如表5。
表5 混合各种润滑脂的结果
润滑脂的选用
　　1)皂基润滑脂 皂基润滑脂占润滑脂的产量90%左右.使用最广泛。最常使用的有钙基、钠基、锂基钙钠基、复合钙基等润滑脂。复合铝基、复合锂基润滑脂也占有一定