【摘要】：潤(rùn)滑脂作為一種潤(rùn)滑材料,具有使用壽命長(zhǎng)、承載能力強(qiáng)、密封性能好等優(yōu)點(diǎn),在軸承以及機(jī)械設(shè)備的相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件中應(yīng)用廣泛。潤(rùn)滑脂的流變特性是指其在外力作用下流動(dòng)變形的能力,這對(duì)潤(rùn)滑脂的承載性能和潤(rùn)滑性能具有決定作用。潤(rùn)滑脂是一種非牛頓流體,其流變特性對(duì)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(duì)于高剪切率狀態(tài)的軸承潤(rùn)滑脂未必適用。尤其是一些特殊部位的高速軸承潤(rùn)滑脂,例如,風(fēng)電軸承,航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承等,潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑效果直接影響整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況。由流變特性決定的摩擦性能是評(píng)價(jià)潤(rùn)滑材料潤(rùn)滑性能的重要指標(biāo),對(duì)于潤(rùn)滑脂配方的優(yōu)化、潤(rùn)滑脂的選用、潤(rùn)滑理論的發(fā)展具有重要的意義。為了得到潤(rùn)滑脂在真實(shí)工況下的摩擦系數(shù),搭建了模擬軸承實(shí)際工況條件的高剪切率彈流摩擦力試驗(yàn)臺(tái)。試驗(yàn)臺(tái)主要由驅(qū)動(dòng)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(dòng)供脂系統(tǒng)以及球盤試件等組成。該試驗(yàn)臺(tái)能夠能夠較好模擬寬工況(剪切率、載荷、速度)范圍內(nèi)的潤(rùn)滑脂的工作狀況,并測(cè)得其在不同工況下的摩擦特性曲線。針對(duì)目前應(yīng)用最廣的鋰基潤(rùn)滑脂和脲基潤(rùn)滑脂,利用搭建的摩擦力試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試了PAO基礎(chǔ)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(rùn)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(rùn)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(rùn)滑脂在不同工況條件下的皂纖維結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)結(jié)果表明:鋰基潤(rùn)滑脂和脲基潤(rùn)滑脂具有不同骨架結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其具有不同的摩擦特性。掃描電鏡下鋰基潤(rùn)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(rùn)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(rùn)滑脂的骨架結(jié)構(gòu)呈透明的管狀,管內(nèi)充滿基礎(chǔ)油。鋰基潤(rùn)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(shì)減緩并達(dá)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(rùn)滑脂在滑滾比較小時(shí),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(shì)減緩。不同基礎(chǔ)油和稠化劑的組合得到潤(rùn)滑脂也具有不同的性質(zhì)。本文結(jié)合對(duì)基礎(chǔ)油粘度、潤(rùn)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(rùn)滑脂在不同工況下的流變特性及潤(rùn)滑機(jī)理。為更好地了解潤(rùn)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(rùn)滑脂的研究與應(yīng)用提供了指導(dǎo)方向。
【圖文】：

.2.3 密度試驗(yàn)裝置及方法圖 2-2 為石油產(chǎn)品密度試驗(yàn)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(jì)組成。試驗(yàn)時(shí)：將恒溫浴容器中倒入恒溫介質(zhì)（-50℃~30℃采用無(wú)水乙醇作為恒溫介質(zhì)；3150℃采用丙三醇作為恒溫介質(zhì)），設(shè)定恒溫溫度，待測(cè)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(jì)測(cè)得潤(rùn)滑油的溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，選擇合適的密度計(jì)放入桶內(nèi)的樣品中，密度計(jì)穩(wěn)定后，讀取計(jì)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(yàn)裝置及方法圖 2-2 為石油產(chǎn)品密度試驗(yàn)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(jì)組成。試驗(yàn)時(shí)：將恒溫浴容器中倒入恒溫介質(zhì)（-50℃~30℃采用無(wú)水乙醇作為恒溫介質(zhì)；3150℃采用丙三醇作為恒溫介質(zhì)），設(shè)定恒溫溫度，待測(cè)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(jì)測(cè)得潤(rùn)滑油的溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，選擇合適的密度計(jì)放入桶內(nèi)的樣品中，密度計(jì)穩(wěn)定后，讀取計(jì)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(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE626.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2684473