润滑油选用.doc

二、各机械部位之选用适用油的要领
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二、各机械部位之选用适用油的要领
下列『各机械部位及设备之润滑油脂的适用油选用要领』，系译自日本能率协会之『机械适油表』。该协会将主要机械组件，及重要机械设备的用油状况，按其不同操作条件，分项列表，介绍适合用油的规范，颇值机械设计者，或使用机械之制造厂商在无指明用油状况下作为参考。
唯其中为求简明之故，许多地方之推荐用油，均按JIS（日本工业规格）之润滑油规范编号而来，为了解其详细规范，可参阅日本规格协会出版之JIS润滑油详细规范。
(一)平轴承
平轴承按照其使用目的，分有轴颈轴承、止推轴承、导轴承等，当选定适油时，首先必须考虑其轴承在结构上是否正确。
即：
是否使用适切的轴承材料。
轴承面是否可分布到足够的油。
轴承的空隙是否正确。
轴承与轴的组合，在结构上是否正确。
轴承是否很精密。
轴承的故障，被视为因润滑油的缺点而起的情形很多，其实因构造上的条件以及尘埃、磨损粉等异物混入而起的情形也不少。
轴承油的选定，一般说来，必须考虑下列的要素。
1.适当的粘度
作为轴承用润滑油，最重要的是在使用温度下油的粘度。在运转中，必须有足以支撑压力的充分粘度，倘若粘度不适当，势将发生动力的损失、温度过份上升、烧着等现象。
2.运转温度
润滑油必须按照运转中的轴承温度来选定。理想的轴承润滑油应是低粘度、低流动点之油品。此外，如需要长时间暴露在高温下的轴承，则必须要氧化安定性较好，并且不得有容易挥发或在轴承上碳化之油品。这种情形在循环给油时特别重要。
3.轴承负荷
轴承负荷大时，轴承接触面的油膜容易破裂，因此必须有充分的油膜强度。又如负荷重时，有时须要使用能制造出不易被挤压出来的强力油膜的高粘度油。
4.运转速度
要选定适当的润滑油时也必须考虑到运转速度。对转速快的，为了防止因粘性摩擦而起的摩擦抵抗与温度上升，务须选定低粘度的润滑油。
又如对大型且在重负荷下运转的低速度轴颈轴承时，一般都使用高粘度的润滑油以便油膜支撑重负荷。
(二)抗磨轴承
1.油润滑抗磨轴承
要选定抗磨轴承用润滑油时，务须充分考虑负荷、回转数、运转温度、加油方法、周围环境等之后才决定适油。
作为轴承用润滑油，务须具备如下所举的性能：
条件
回转速（rpm）
轻负荷～中负荷（最高30kg／c㎡程度）
运　转　温　度（60℃以下）
加 油 方 法
适 油
cSt﹫40.0℃
ISO 黏度等级
50 以下
循环、油浴、油环、链
131～189
150
滴下、手动
131～234
150,220
50～100
循环、油浴、油环、链
99～144
100
滴下、手动
99～189
100,150
100～500
循环、油浴、油环、链
59～86
68
滴下、手动
59～108
68,100
500～1,000
循环、油浴、油环、链
54～72
68
滴下、手动
54～81
68
1,000～3,000
循环、油浴、油环、滴下、喷雾
27～54
32,46
3,000～5,000
循环、油浴、油环、喷雾
16～32
22
5,000 以上
循环、喷雾
9～20
10,15

图表８０．中、重负荷平轴承适油表
条件
回转速（rpm）
中负荷～重负荷（最高30kg／c㎡程度）
运　转　温　度（60℃以下）
加 油 方 法
适 油
cSt﹫40.0℃
ISO黏度等级
50 以下
循环、油浴、油环、链
288～378
320
滴下、手动
288～396
320
50～100
循环、油浴、油环、链
180～279
220
滴下、手动
194～333
220,320
100～250
循环、油浴、油环
144～198
150
滴下、手动
144～234
150,220
250～500
循环、油浴、油环
99～171
100,150
滴下、手动
99～189
100,150
500～750
循环、油浴、油环
90～117
100
滴下、手动
90～135
100

耐负荷性优异。 氧化安定性优异（长期使用也不致于劣化）。 不致于腐蚀金属。 粘度指数要高（则温度变化，粘度变化要小）。 消泡性能必须优异（必须具有迅速消泡的能力）。
1.滑脂润滑抗磨轴承
因为滑脂具有特异的流动性，容易涂封，因此使得轴承构造得以简易化，又容易保养等的理由，所以抗磨轴承采用滑脂润滑的情形极多。
滑脂是以基础油与增稠剂所构成的，普通是前者用矿油，后者用金属皂所制成。选定滑脂时，成为润滑主体的基础油的性质当然是重要的因素，但比这更重要的问题是增稠剂的性质。
一般称为杯脂的钙皂基滑脂是具有滑溜的奶油状外观，虽有耐水性，但滴点低，不能在有高温等危险性的场所当润滑使用。使用温度的界限为约70℃～80℃左右。
纤维滑脂使用钠皂作为增稠剂，外观依增稠剂的状态，有纤维状到奶油状等外观。这种滑脂与钙皂基滑脂比起来，滴点较高，因此使用温度范围广，可以使用最高温度为100℃左右。可是因为耐水性不良，应避免在水份多的地方使用。
锂皂基滑脂的外观呈奶油状，耐热性与耐水性均极佳，机械上的安定性也良好，因此广被用在一般抗磨轴承及密封轴承。工厂简化滑脂，选用该脂极佳。
作为抗磨轴承用滑脂，除上述之外，还有钙复合基滑脂。所谓多用途滑脂通常是指锂皂基滑脂，但有时也包括使用其它具有同等性能的增稠剂的滑脂。
使用于温度特高场所的滑脂，则有非皂基滑脂。这种滑脂所含增稠剂，使用经过特别处理的无机物，可以使用到约150℃左右。此外，视需要，有时也可能加入石墨、二硫化钼等的填料与氧化防止剂、防锈油、极压添加剂等的添加剂，也有使用合成油、合成增稠剂的耐热耐冷兼用滑脂，但价格高昂，主要都使用于航空机用。
滑脂的稠度是用针入度来表示，但是一般通用NLGI号数是依照针入度，自000 号分类到6号。针入度越大，则稠度越稀，脂号数越小。反则亦然。（参考第三章中润滑脂之针入度一节）。
普通的抗磨轴承大多使用２号及３号，高速大型的轴承则使用３号。又如近年来已经用的非常多的集中润滑装置，则一方面必须满足轴承润滑上的要求，同时也必须满足加油装置的要求。在稠度方面，由于考虑到加油管中的压送性，大多使用０号滑脂。
图表８１．油润滑抗磨轴承适油表
轴承运转温度(周围温度）℃
速 度指 数
dn*
适油
普通负荷
重负荷或冲击负荷

cSt﹫40.0℃
cSt﹫40.0℃
ISO黏度等级
-10～0
全种类
9～32

10,22,32

20～54
22,32,46
15,000以下
36～63

46

77～108
100
0～60
15,000～ 80,000
27～50

32,46

50～72
68
80,000～150,000
16～32

22

27～41
32
150,000～500,000
9～11

10

16～32
22
60～100
15,000以下
99～149

100

162～234
220
15,000～ 80,000
77～108

100

99～144
100
80,000～150,000
45～63

46

72～144
100
150,000～500,000
27～36

32

45～63
46
100～150
全 种 类
216～387

220,320
0～60
自动调心平轴承
32～100

32,46,68,100
60～100
95～460

100,150,220,320,460
*dn值乃指轴承内径d(mm)×回转数n(rpm)
图表８２．滑脂润滑抗磨轴承适油表（手涂、压力枪、滑脂杯）
运转温度℃
(周围温度）
速度指数(dn)
环境
适油（NLGI号数）
-10～40
80,000未满
干燥空气
1号、2号
水份或湿度
1号、2号
80,000以上
干燥空气
2号
水份或湿度
2号
40～80
80,000未满
干燥空气
2号
水份或湿度
2号
80,000以上
干燥空气
2号、3号
水份或湿度
2号、3号
80以上
－
－
2号、3号
〔注〕对水份或湿气的环境，尤应选定耐水性良好的。
图表８３．滑脂润滑抗磨轴承适油表（集中润滑）
运转温度℃（周围温度）
速度指数(dn)
适油（NLGI号数）
-10～40
80,000以下
0号、1号
80,000以上
0号、1号
40～80
80,000以下
0号、1号
80,000以上
0号、1号
80以上
－
0号、1号

图表８４．滑脂润滑抗磨轴承（密封轴承）
运转温度℃（周围温度）
速度指数(dn)
适油（NLGI号数）
-10～40
80,000未下
1号、2号
80,000～150,000
1号、2号
150,000以上
2号、3号
40～80
80,000以下
1号、2号
80,000～150,000
2号、3号
150,000以上
2号、3号
图表８５．使用耐热用滑脂的润滑处所
运转温度℃（周围温度）
适油（NLGI号数）
120～150
1号、2号
150以上
1号、2号
(三)齿轮

密闭式齿轮
齿轮的润滑油，必须依照齿轮的种类、运转温度、减速比、回转数、负荷及加油方法等来选择适油。
齿轮的使用状态是千差万别，如周围温度、湿度、气氛等环境条件都不同，因此，要选定润滑油时，这些状态都必须一并加以考虑才行。实际的情形是，如机器制造商的润滑油推荐基准也应视为重要的项目，综合起来，这些都有检讨的必要。
又如，虽然是齿轮油，其实种类繁多，齿轮油的代表性规格有：API、JIS、AGMA及SAE等，若从一般的品质面加以分类则有纯矿物油或R&O齿轮油、螺旋齿轮油、极压EP齿轮油及多用途齿轮油，这些齿轮油又依其粘度再加以细分。
因此，重要的是必须先检讨使用条件之后，再来选定工业用齿轮油的粘度及其它特性，以求得最适合之油品。图表第８６系可在运转温度（油温）10～50℃的范围内使用的正齿轮、螺旋齿轮、斜齿轮、螺旋斜齿轮等，主要就工业用密闭式齿轮，从减速比、回转速、传达马力，以及加油方法等供选择适当粘度油而作成表的。
图表８６．密闭式齿轮适油表
齿轮的型式：正齿轮、螺旋齿轮、斜齿轮、螺旋斜齿轮
运转温度（油温）10～50℃
副齿轮回转数
（rpm）
马 力
（PS）
加油法
减 速 比
10：1以下
10：1以上

适 油
cSt﹫40.0℃
cSt﹫40.0℃
ISO黏度等级
300以下
30 以下
循环或
拨 溅
135～234

150,200

180～279
220
30～100
180～279

220

216～360
220,320
100以上
279～378

320

360～522
460
300～1,000
20 以下
81～153

100,150

117～198
150
20～75
117～198

150

180～279
220
75 以上
180～279

220

279～378
320
1,000～2,000
10 以下
循 环
喷雾或
拨 溅
54～117

68,100

59～153
68,100,150
10～50
59～153

68,100,150

135～198
150
50 以上
135～198

150

189～342
220,320
2,000～5,000
5～20
循 环
喷雾或
拨 溅
41～63

46

59～144
68,100
20 以上
59～144

68,100

95～153
100,150
5,000 以上
1 以下
9～31

10,15,22

18～32
22,32
5 以下
27～36

32

41～63
46
1～10
18～32

22,32

29～63
32,46
10 以上
29～63

32,46

41～63
46

至于其它在粘度以外应具备的品质，由于难以列表分述，则应视环境条件、齿轮种类等，参考各不同厂牌产品的说明而定了。
开放式齿轮
润滑油虽然也可使用在开放式齿轮上，但为了防止油的溅飞流出或从齿面间被挤压出来，大多会要求粘着性及油膜强度优异的润滑剂。作为符合这些要求的润滑油，一般都使用掺有动植物油的复合油，但因为粘度高，所以加油法有限，用法不便。至于配有挥发性溶剂的溶剂稀释型开放式齿轮油则涂敷、喷雾的加油法均可使用于任何场合，用法容易，同时可在齿面形成强固的膜，非常方便，但因为使用挥发性溶剂，所以对其有害性及保管方法均须要加以小心。
开放式齿轮因为尘埃与水分的附着而发生磨损或生锈的情形甚多，所以应尽量致力于防尘、防水，同时也必须使用防锈性优异的润滑油。
A.用润滑油的滴下加油只限于小型、负荷轻时。对大型、重负荷时，最好是使用开放式齿轮油，要使用溶剂稀释型的开放式齿轮油时，必须注意上述的情形。
B.使用滑脂润滑时，水泥机械等因为滑脂上特别容易附着尘埃，所以长久使用时将成为增加摩损之因。因此务须定期将老旧滑脂与尘埃擦拭干净后再涂新滑脂。

图表８７．开放式齿轮适油表
运转温度℃（周围温度）
加油方式
适 油
ISO黏度等级
0～25
滴下、喷雾
50～59（cSt﹫40.0℃）
68
开放式齿轮油55～100（cSt﹫100℃）

滑脂　290～330（针入度﹫25℃）

10～55
滴下、喷雾
54～81（cSt﹫40.0℃）
68
涂 敷
开放式齿轮油120～250（cSt﹫100℃）

滑脂 230～290 （针入度﹫25℃）

55 以上
涂 敷
开放式齿轮油170～410（cSt﹫40.0℃）

滑脂 230～290 （针入度﹫25℃）

螺旋齿轮（蜗齿轮）
螺旋齿轮的滑度很大，而且因为蜗杆与车轮之间的油会受到强力的挤压作用，所以要完全保持油膜很困难。因此必须要油膜强度大且润滑性好的高粘度油。
以品质来说，可以推荐的是矿油配以油脂或油性剂等的螺旋齿轮油乃至极压EP齿轮油。此外，蜗杆若位置于上部构造时，起动时容易发生油膜耗减，所以必须特别注意。尤其要选定在低温条件下的螺旋齿轮润滑油时，最好跟润滑油制造厂商商量。使用锥形蜗轮时，油膜的形成尤为困难，所以必须使用高粘度而润滑性优异的润滑油。
图表８８．螺旋齿轮（蜗齿轮）适油表
运转温度℃（周围温度）
加油方式
适 油
ISO黏度等级
未满30
油 浴
99～216（cSt﹫40.0℃）
150,220
涂敷、填充
开放式齿轮油55～110（cSt﹫100℃）

滑脂　320～370（针入度﹫25℃）

30以上
油浴、拨溅
一般
135～351（cSt﹫40.0℃）

高温
261～603（cSt﹫40.0℃）

涂敷、填充
开放式齿轮油120～250（cSt﹫100℃）

滑脂 320～370 （针入度﹫25℃）

(四)油压装置
油压装置在车辆、船舶、航空机、铁钢设备、工作机械、建设机械以及装置工业的工厂等广被利用，在产业界的存在已经非常重要。油压系统用油是工业设备用油中最大的一类，约占工业用油40%。
图表８９液压系统润滑油依据国际标准组织(ISO)标准分类为L类H组，分类上以英文第一个字母代表该产品之组别；第二个字母代表该产品之组成与特性。HH表示无抗氧化剂之精制矿油，由于抗氧化性较差，又没有特殊的防锈性，品质并不高，因此一般循环系统不选用此产品。
HH表示具有抗氧化性与防锈性之液压油，因此，凡是无特殊极压与抗磨损性能要求之通用工业设备，如各种机床的床头箱、齿轮箱等均选用此种产品。
要选定使用于油压装置的运转油时，应考虑油压装置的构造、规模、油压力，使用环境、使用方法等之后才做决定，将运转油当做动力传达媒体并作为机器的内部润滑油使其性能能够发挥到最高境界。
油压作动油的适油选定，应考虑油压装置全体的效率与机能之后才做决定，然一般都依照装置的心脏部位油压泵来决定其粘度。
为了提高油压装置的效率，第一重要的是选择适当的粘度，然后使用温度、粘度特性好的油。一般是使用抗磨液压油，但如建设机械等之类，起动时与运转时的油温有很大变动的油压装置，则特别需要温度、粘度特性优异的油（高粘度指数、低流动点），最近市面已有很多强调这种特性的油压作动油出售。
此外，我们也不能忘记油压作动油的热、氧化安定性、防锈性、水分离性、消泡性以及抗乳化性等，对装置的圆滑运转上非常重要的事实。
最近的油压装置已逐渐小型化，因此有高压化的倾向，加有特殊添加剂以提高润滑性能的耐摩损性液压油的需求已屡见不鲜。作为以使用于数值控制（NC）工作机械之类为主的电气油压脉冲马达液压油，因为结构上特别需要高粘度指数与耐摩损性，所以最好选用专用油，如数控液压油。
另一方面，一如加热炉与压铸机等油压装置，经常都有火灾之危险的情形以及受消防法规的限制时，为了安全起见，应使用水乙二醇型及磷酸酯型等难燃液压液。
此外，水加以少许有效成分的高含水作动液（取High Water Base Fluid 四字的头一字，简称为HWBF）的应用，也有一定的成果。

图表８９.液压系统润滑油国际标准组织(ISO)标准分类
(L类H组)
组别
代号
产品代号L-
特殊应用
组成特性
备注

H
HH
流体静压系统
无抗氧化剂的精制矿油

HL
精制矿油，并具有防锈与抗氧化性

HM
HL油，且具有抗磨损性
高负荷组件的液压系统
HR
HL油，并改善其粘温性性

HV
HM油，并改善其粘温性性
机械和船用设备
HS
无特定难燃性的合成液
特殊性能
HG
液压导轨
HM油，并具有足够支持滑动面需要的油膜强度
液压和滑动轴承导轨系统合用的机床，使振动或间断滑动减为最少
HFAE
需用难燃性液压油的场合
水包油乳化液
含水大于80%
HFAS
水的化学溶液

HFB
油包水乳化液
含水小于80%
HFC
含聚合物的水溶液

HFDR

磷酸酯无水合成液
选择本产品时应小心，可能对环境与健康有害
HFDS

氯化烃无水合成液

HFDT

HFDR和HFDS混合的无水合成液

HFDU

其它成分的无水合成液

HA
流体自动传送系统

组成和特性的划分原则待定
HN
联轴节

图表９０．油压装置适油表
泵运转条件
适油
泵 型 式
油压（kg/c㎡）
cSt﹫40.0℃
ISO黏度等级
叶片型
未满 70
18～72*
22,32,46,68
70 以上
27～90*
32,46,68
140以上
27～90（耐磨性作动油）*
32,46,68
齿轮型
全压力范围
27～117*
32,46,68,100
轴向柱塞型
全压力范围
27～117*
32,46,68,100
柱塞型
全压力范围
45～180*
46,68,100,150
*适油一般都使用记载于本表的黏度范围,但具体的选择,还是依照厂商所推荐的黏度来决定较好
图表９１．难燃性（防火性液压液）
类型
含 水 型
逆 乳 液 型
水 乙 二 醇 型
合 成 型
磷 酸 酯 型

(五)滑动面
1.        油润滑滑动面
对工作机械等精密的滑动面乃必须使用备有防止附着滑动、防止凸起等性质的润滑油。倘若因机械的设计、构造上，滑动面用润滑油也采用从液压油槽供油的型式时，油压作动油将由油压机构以被加压的状态加油到滑动面，兼作为滑动面用润滑油使用，因此必须要用具有油压运转油特性，与具有有滑动面用润滑油特性的兼用油。至于采用油压兼用以外，即单独加油方式的，则依机械的种类、负荷来选定适当黏度的润滑油。一般来说，负荷愈增加就愈需要使用高黏度的润滑油。
2.        滑脂润滑滑动面
与油润滑一样，使用滑脂润滑时，也必须依照负荷及加油方法，来选择具有适当稠度，与极压性的滑脂。一般的稠度，要依照加油方法，使用０～２号，在品质上，重负荷用的，最好使用极压性特别优异的滑脂。
图表９２．油润滑滑动面适油表
用 途 区 分
适 油
cSt@40.0℃
ISO黏度等级
油 压 兼 用
29~33
32
一 般 用
轻负荷
50~77
68
重负荷
144~230
150,220

图表９３．脂润滑滑动面适油表
负 荷
加 油 法
适油(@25℃)针入度
轻 负 荷
涂 敷
265~295
集 中
310~385
重 负 荷
涂 敷
265~295(EP滑脂)
集 中
310~385

(六)联结器
联结器是要吸收、调整驱动轴与非驱动轴轴心之不一致的装置，事先要做精确的调整，乃是延长联结器的寿命，防止摩损的最重要要件。
图表９４．联结器适油表
型 式
加 油 法
周围温度及运转温度
链 条 型
滑脂润滑
未满95℃
(开放式及回转式固定式)
95℃以上
齿 轮 型
滑脂润滑
未满95℃
95℃以上
滑脂润滑
未满95℃
95℃以上
滑块
滑脂润滑
未满95℃
95℃以上

图表９５．流体联结．扭矩变速器适油表
机 械 名
运转温度
适油
cSt@40.0℃
ISO黏度等级
流 体 联 结
70~90℃
12~135*
15,22,32,46,68,100
扭 矩 变 速 器
80~100℃
12~135*
15,22,32,46,68,100
汽车专用扭矩变速器
-
ATF DEXRON Ⅱ
ATF DEXRON Ⅲ
ATF 福特M2C33-F型
(七)流体联结．扭矩变速器
自1915年德国发明流体联结、扭矩变速器以来，流体变速器的普及速度惊人，如目前自动变速的轿车当然不在话下，如巴士、卡车、拖拉机、推土机、叉式升降机、铲土机、起重机、柴油火车、工作机械、土木机械、辗轧机等等，已广被使用。
流体变速机是以流体的运动能量来传达动力的，所以流体变速机油的必要性状，将因使用装置之构造设计而不同，为使其机能发挥最大功力，应使用粘度指数高，低温流动性、氧化安定性均佳，而且润滑特性良好的油。
(八)无段变速机
无段变速机因构造上容易发热，总体说来，必须
具备下列的性状，依照形式，有时还需要具备特殊的
性能，因使用不当的润滑油以致传达发生故障的情形也有。
粘度指数高。
耐负荷性高。
无腐蚀性。
氧化安定性佳。
消泡性佳。
图表９６．无段变速机适油表
种 类
使 用 条 件
适 油
周围温度℃
负 荷
cSt@40.0℃
ISO黏度等级
圆盘式
-8~0

未满77
2,3,5,7,10,15,22,32,46,68
0~35

77~180
100,150
35~50

180~360
220,320
球 式
-

摩擦系数高

链条式
未满10
轻
36~77
46,68
重
77~117
100
10~40
轻
77~117
100
重
117~180
150
40以上
轻
117~180
150
重
180~270
220
锥 式
变速机
27~36
32
变速机,减速机共享
45~72
46,68
附减速机
225~360
320
(九)钢缆及电缆
为了防止钢索的磨损以及生锈，有必要涂敷钢缆油。钢缆油是以高粘度油与沥青等为基材，黑色粘稠的油，通常均加热后涂敷，但为能在常温也可以涂敷，也有用挥发性溶剂加以稀释的。
如在干燥用隧道窑之类高温处所，以及清洗室中，有多量水、水蒸气、清洁剂喷洒的地方，应加特别考虑。
图表９７．钢缆及电缆适油表
使用处所
静 止 索
钢 缆 及 支 索

因各家公司提供之产品或有以溶济稀释，故难有统一参考标准，请依照设备供应厂商建议用油使用。
空 中 电 缆
可 动 索
矿 山 用 绞 车
建 设 机 械、土 木 机 械
悬 空 起 重 机、升 降 机
屋内
屋外

(十)链条
链条用的润滑油之选定，一般均依照温度、负荷及加油方法来决定。在此暂且不只限定于滚子链，连无声链也包括在一起。但只以一般用的链条为对象，不包括涂饰干燥室的运送机链条或赛车用机车的链条在内。
高温工作链条润滑油，得参考合成油，或固体润滑剂类之说明选用。
图表９８．链条适油表
运转条件
加油法
适油
cSt@40.0℃
ISO黏度等级
高 速
油 浴
77~117
100
喷 雾
45~72
46,68
低 速
手 加
135~320
150,220,320
涂 敷
开放式齿轮油120~250(cSt@100)

滑脂310~340(黏度@25℃