润滑油之润滑膜的定义与分类

发布时间:2016-10-20来源:装备保障管理网 编辑:王大中 洪大春

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润滑油之润滑膜的定义与分类

润滑油的油性是指极性基团容易在金属表面吸附,形成各种膜。表面吸附效应对边界润滑和干摩擦状态都十分重要。

按膜的结构性质分为吸附膜和反应膜两种。前者分为物理吸附膜和化学吸附膜,后者又分为化学反应膜和氧化膜,具体分类如表1所示。

表1.油膜分类


润滑膜 形成方式 形成条件 特性
物理吸附膜 由分子或原子相互吸引的作用力形成 常温、低速、轻载 吸附过程可逆,膜较弱,对温度敏感
化学吸附膜 分子的有价电子和基体表面的电子发生交换而产生的化学结合力 中等载荷、中等滑动速度及中等温度 高温下可逆
氧化膜 类似于化学吸附 暴露在有氧环境中 膜的强度随厚度下降
反应膜 极性元素在金属表面形成的新的化合物膜层 重载、高温、高速 具有高熔点和低的剪切强度,稳定性好

摩擦副的应用场合因油膜的形成方式、油膜机械性能的差异而不同,常见摩擦状态如下表2所示。

表2.摩擦状态的分类


摩擦状态 典型膜厚 形成方式 研究方法 应用
流体动力润滑 1~100微米 由两表面的相对运动所产生的动压效应形成 用粘性流体力学和传热学计算润滑膜的承载能力及力学特性 中、高速下的面接触摩擦副,如滑动轴承
液体静力润滑 1~100微米 由外部压力强制将流体送到表面形成 用粘性流体力学和传热学计算润滑膜的承载能力及力学特性 低速的面接触摩擦副,如导轨、滑动轴承
弹性流体动力润滑 0.1~1微米 与流体动力润滑相似 用弹性力学分析接触面的变形记润滑剂的流变学性能 中、高速下的点、线接触摩擦副,如齿轮、滚动轴承
薄膜润滑 10~100微米 与流体动力润滑相似 介于流体润滑和边界润滑 低速下的点、线接触高精度摩擦副,如精密滚动轴承
边界润滑 1~50微米 由润滑油分子在金属表面的物理和化学反应形成 用化学物理方法研究膜的形成和破坏机理 低速重载下的高精度摩擦副
干摩擦 1~10微米 由表面氧化和气体吸附形成 如何限制磨损 无润滑或自润滑的摩擦副

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