锂基润滑脂润滑特性研究

摘要

润滑脂由于具有独特的两相结构，可以起到很好的润滑效果而得到广泛的应用。润滑脂的制造工艺和配方对润滑脂的性能具有重要的影响。了解润滑脂的成膜特性对润滑脂润滑机理的认识至关重要。本文在实验室合成了锂基润滑脂，对其润滑学特性进行了实验研究，并考察了甘油作为添加剂的作用。主要研究内容包括:
　　(1)制备锂基润滑脂，严格控制工艺过程及组分并将不同比例的甘油作为添加剂。
　　润滑脂制备过程中，考虑了温度、时间和冷却速度等各个因素对润滑脂性能的影响并考察了甘油作为添加剂对润滑脂理化性质的影响。结果表明甘油对润滑脂的稠度没有影响，但是随着甘油比例的升高滴点降低，蒸发损失升高而且钢网分油率会增加。
　　(2)研究了面接触条件下润滑脂的成膜特性。
　　首先研究了脂润滑膜厚度随时间的变化。无补充的情况下润滑脂形成的初始油膜随时间的增加明显减小，随后达到稳定的状态，而初始的供脂量对这一状态的膜厚没有明显的影响。通过润滑脂在充分供脂和无补充情况下与基础油的对比可以看出润滑脂在没有填充下很快进入乏油阶段膜厚迅速降低。在较低载荷范围，脂润滑膜厚度随载荷的增加而减小。随载荷进一步增加，膜厚稳定在一定值。
　　(3)研究了点接触条件下润滑脂的成膜特性并对润滑油膜的衰减进行了初步的数值模拟。
　　用双色光干涉测量可以看出，较低速度下润滑脂油膜厚度高，随着速度升高润滑脂油膜厚度先降低再升高，而当速度增大到一定程度，接触区出现乏油膜厚降低。而且锂基皂纤维的结构对润滑脂的成膜也有一定影响。
　　此外，对润滑油层随转数的衰减进行了初步的数值模拟表明油膜厚度的减小受赫兹接触半径、入口距离、速度和载荷等的影响。
　　(4)室温下，面接触条件下甘油对润滑脂的成膜无影响，在点接触时低速情况下膜厚随甘油比例的增加而升高，但速度升高后无影响。
　　(5)对润滑脂样品的摩擦磨损特性进行了研究。
　　四球机和UMT测试表明，甘油的加入可以在一定程度上提高润滑脂的减摩抗磨特性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 润滑技术的发展应用

1．3 润滑脂研究现状

1．4 极压抗磨添加剂的应用及发展

1．5 甘油在润滑中的应用

1．6 本文主要研究内容

第2章 实验设备及原理

2．1 油膜测量原理

2．2 油膜厚度测量设备

2．2．1 面接触油膜润滑测量仪

2．2．2 点接触油膜润滑测量仪

2．3 摩擦磨损测量设备

2．3．1 四球机

2．3．2 UMT

2．4 辅助测量设备

2．4．1 傅里叶红外光谱仪

2．4．2 扫描电子显微镜

2．4．3 流变仪

2．4．4 表面形貌仪

2．5 本章小结

第3章 润滑脂样品的制备及其理化参数

3．1 总述

3．2 润滑脂样品的制备

3．2．1 材料选用

3．2．2 用量计算

3．2．3 皂化反应

3．2．4 升温脱水，高温稠化

3．2．5 高温炼制

3．2．6 冷却

3．2．7 研磨成脂

3．3 润滑脂样品的理化参数

3．3．1 锥入度测试

3．3．2 滴点测试

3．3．3 蒸发损失

3．3．4 钢网分油

3．4 甘油作为添加剂对其参数的影响

3．5 本章小结

第4章 脂润滑膜厚度测量

4．1 总述

4．2 面接触油膜厚度测量过程

4．2．1 测试条件

4．2．2 测试步骤

4．3 面接触油膜厚度测量结果及分析

4．3．1 基础油和分油的测试结果

4．3．2 润滑脂的成膜特性

4．4 点接触脂润滑膜厚度测量

4．4．1 测试条件

4．4．2 测试步骤

4．4．3 测试结果

4．5 接触副滚道润滑油层厚度随转动次数的衰减分析

4．5．1 模型及理论

4．5．2 计算结果

4．5．3 油层外形

4．6 本章小结

第5章 润滑脂摩擦磨损性能

5．1 总述

5．2 四球机测试及分析

5．2．1 测试条件

5．2．2 测试步骤

5．2．3 测试结果及分析

5．3 UMT测试及分析

5．3．1 实验条件

5．3．2 测试结果

5．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况

致谢