【摘要】：潤滑脂作為一種潤滑材料,具有使用壽命長、承載能力強、密封性能好等優(yōu)點,在軸承以及機械設備的相對運動部件中應用廣泛。潤滑脂的流變特性是指其在外力作用下流動變形的能力,這對潤滑脂的承載性能和潤滑性能具有決定作用。潤滑脂是一種非牛頓流體,其流變特性對剪切率具有較大的依賴性,目前低剪切率的流變特性研究結(jié)論對于高剪切率狀態(tài)的軸承潤滑脂未必適用。尤其是一些特殊部位的高速軸承潤滑脂,例如,風電軸承,航空發(fā)動機軸承等,潤滑脂的潤滑效果直接影響整個設備的運行狀況。由流變特性決定的摩擦性能是評價潤滑材料潤滑性能的重要指標,對于潤滑脂配方的優(yōu)化、潤滑脂的選用、潤滑理論的發(fā)展具有重要的意義。為了得到潤滑脂在真實工況下的摩擦系數(shù),搭建了模擬軸承實際工況條件的高剪切率彈流摩擦力試驗臺。試驗臺主要由驅(qū)動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動供脂系統(tǒng)以及球盤試件等組成。該試驗臺能夠能夠較好模擬寬工況(剪切率、載荷、速度)范圍內(nèi)的潤滑脂的工作狀況,并測得其在不同工況下的摩擦特性曲線。針對目前應用最廣的鋰基潤滑脂和脲基潤滑脂,利用搭建的摩擦力試驗臺測試了PAO基礎油、多元醇酯類油、石蠟基礦物油和十二羥基鋰稠化劑、脲基化合物稠化劑組合得到的5種潤滑脂在不同工況下的摩擦系數(shù)。分析了其流變特性,并利用掃描電鏡觀察了不同潤滑脂的骨架結(jié)構(gòu),以及十二羥基鋰稠化PAO得到的鋰基潤滑脂在不同工況條件下的皂纖維結(jié)構(gòu)。試驗結(jié)果表明:鋰基潤滑脂和脲基潤滑脂具有不同骨架結(jié)構(gòu)導致其具有不同的摩擦特性。掃描電鏡下鋰基潤滑脂的皂纖維結(jié)構(gòu)明顯,彼此相互交聯(lián),形成三維結(jié)構(gòu)骨架。而脲基潤滑脂的骨架結(jié)構(gòu)較短,彼此之間的交聯(lián)程度較低,且脲基潤滑脂的骨架結(jié)構(gòu)呈透明的管狀,管內(nèi)充滿基礎油。鋰基潤滑脂在低剪切率下摩擦系數(shù)迅速增加,隨著滑滾比的增加增加趨勢減緩并達到最大值,然后隨著滑滾比的繼續(xù)增加摩擦系數(shù)保持不變或者開始減小。而脲基潤滑脂在滑滾比較小時,摩擦系數(shù)隨著滑滾比的增加近似線性增加,然后隨著滑滾比的增加,摩擦系數(shù)增加趨勢減緩。不同基礎油和稠化劑的組合得到潤滑脂也具有不同的性質(zhì)。本文結(jié)合對基礎油粘度、潤滑脂的摩擦系數(shù)、流變特性以及骨架結(jié)構(gòu)的研究分析了潤滑脂在不同工況下的流變特性及潤滑機理。為更好地了解潤滑脂在使用過程中流體狀態(tài)的變化以及結(jié)構(gòu)變化提供了依據(jù),為潤滑脂的研究與應用提供了指導方向。
【圖文】：

.2.3 密度試驗裝置及方法圖 2-2 為石油產(chǎn)品密度試驗器，其主要由恒溫缸、恒溫介質(zhì)、攪拌器、樣品桶以及量程分別為：600~650 Kg/m3、650~700 Kg/m3、700~750 Kg/m3、750~800 Kg/m3、800~g/m3、850~900 Kg/m3、900~950 Kg/m3、950~1000 Kg/m3的密度計組成。試驗時：將恒溫浴容器中倒入恒溫介質(zhì)（-50℃~30℃采用無水乙醇作為恒溫介質(zhì)；3150℃采用丙三醇作為恒溫介質(zhì)），設定恒溫溫度，待測樣品倒入樣品桶中，將樣品桶恒溫介質(zhì)中，使樣品的液面低于恒溫介質(zhì)的液面恒溫 30 分鐘，，用溫度計測得潤滑油的溫度達到設定溫度后，選擇合適的密度計放入桶內(nèi)的樣品中，密度計穩(wěn)定后，讀取計上與樣品液面相切的刻度，此刻度即為該溫度下樣品的密度。

.2.3 密度試驗裝置及方法圖 2-2 為石油產(chǎn)品密度試驗器，其主要由恒溫缸、恒溫介質(zhì)、攪拌器、樣品桶以及量程分別為：600~650 Kg/m3、650~700 Kg/m3、700~750 Kg/m3、750~800 Kg/m3、800~g/m3、850~900 Kg/m3、900~950 Kg/m3、950~1000 Kg/m3的密度計組成。試驗時：將恒溫浴容器中倒入恒溫介質(zhì)（-50℃~30℃采用無水乙醇作為恒溫介質(zhì)；3150℃采用丙三醇作為恒溫介質(zhì)），設定恒溫溫度，待測樣品倒入樣品桶中，將樣品桶恒溫介質(zhì)中，使樣品的液面低于恒溫介質(zhì)的液面恒溫 30 分鐘，用溫度計測得潤滑油的溫度達到設定溫度后，選擇合適的密度計放入桶內(nèi)的樣品中，密度計穩(wěn)定后，讀取計上與樣品液面相切的刻度，此刻度即為該溫度下樣品的密度。
【學位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE626.4

【參考文獻】

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1 徐躍進;;高速脂潤滑軸承溫升失效分析與試驗研究[J];機械設計;2008年04期

2 常晉芳;超溫對電機軸承潤滑的危害及預防[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2005年08期

3 趙維鵬,張君,譚海港,董玲,梁會芳;潤滑脂在軸承中的潤滑作用[J];潤滑油;2003年06期

4 秦曉東,蔣曉明,陳月珠;用納米二氧化硅試制高溫潤滑脂[J];石油學報(石油加工);2002年03期

5 楊瑋,姚立丹,鄭善偉;脲基潤滑脂的結(jié)構(gòu)及反應機理的研究[J];石油學報(石油加工);2000年04期

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1 李剛;苛刻條件下潤滑脂成膜機理及潤滑特性研究[D];清華大學;2010年

本文編號：2684473