Page 40 - 理化检验-物理分册2019年第二期
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刘泊天, 等: 润滑剂摩擦学性能评价方法研究进展
期高速振动, 或停 Ｇ 开运动的润滑脂磨损性能和极压 测定量见表 ５ .
性能的测定. 表 ５ V 形块试验机测定量
１．３ 梯姆肯试验机的结构与功能 Tab敭５ MeasurementitemsofVＧblocktesters
梯姆肯试验机又名环 Ｇ 块试验机, 由试块、 试环、 测定量 含义 物理意义
试块架、 负荷杠杆、 摩擦杠杆等组成, 试块和试环一 能承受 压 力 而 不 发 生 破 坏 失
失效负荷值 极压性能
般为渗碳钢制, 洛氏硬度在 ５８~６２ HRC 为佳.如 效的最高负荷能力
图 ２ 所示 [ １３ ] , 试环随着主轴旋转, 主轴带动试环在 规定时 间 内 棘 轮 装 置 转 动 的
磨损量 抗磨性能
钢制试块上转动, 通常载荷是加在试块上的, 试块压 齿数
靠在试环上.润滑剂通过进料装置均匀地压到试环
和试块之间, 试环和试块之间可以自动、 连续、 均匀 ２ 摩擦学性能评价标准
地增减负荷, 通过观察试块表面磨痕 [ １３ ] , 可以得出
测试润滑剂摩擦学性能的相关测试标准有国家
不出现擦伤时的最大负荷 OK 值或最小负 荷刮伤
标准( GB )、 石油化工行业标准( SH ), 以及相对应的
值 [ １４Ｇ１５ ] , 具体测定量见表 ４ .
美国试验与材料学会标准( ASTM ), 详见表 ６ .
２．１ 摩擦磨损性能测试标准
润滑油摩擦磨损性能的测试标准有石油化工行业
标准和与之等效的 ASTM 标准２类, 分别可采用四球
试验机法和法莱克斯 V 形块试验机法２种方法.
润滑脂摩擦磨损性能的测试标准有石油化工行
业标准和与之等效的 ASTM 标准 ２ 类.测试方法有
四球试验机法和高频线性振动试验机法, 前者是目前
图 ２ 环 Ｇ 块试验机示意图
普遍采用的方法, 后者适用于评价润滑脂的防微动磨
Fi g 敭２ Schematicdia g ramofloo p Ｇblocktester
损性能 [ １９ ] , 适于检验前轮驱动汽车的恒速球节、 滚柱
表 ４ 环 Ｇ 块试验机测定量
轴承等接触( 滚柱轴承是线接触, 在载荷作用下实际
Tab敭４ Measurementitemsofloo p Ｇblocktesters
上是矩形接触面) 形式的运动部件用润滑脂.
测定量 含义 物理意义
２．２ 极压性能测试标准
能承受压力而不发生擦伤、 卡
承载能力 极压性能 除法莱克斯 V 形块试验机法仅适用于润滑油
咬等破坏的最高负荷能力
之外, 其他 ３ 种方法均可测试润滑油和润滑脂的极
试件不 发 生 擦 伤 或 卡 咬 的 最
OK 值 极压性能 压性能. 测 试 标 准 有 国 标、 石 油 化 工 行 业 标 准 和
大负荷
ASTM 标准 ３ 类.几种方法的主要区别在于试件
试件发 生 擦 伤 或 卡 咬 的 最 小
擦伤值 / 刮伤值 极压性能 模 拟 的 接 触 形 式 和 运 动 方 式 不 同. 与 相 应 的
负荷
ASTM 标准相比, 国标增加了“ 最大无卡咬负荷” 测
１．４ 法莱克斯 V 形块试验机的结构与功能 试和“ 负荷 Ｇ 磨损指数快速计算法”.
法莱克斯 V 形块试验机如图３ 所示 [ １６ ] , 钢制轴 ３ 各种方法的优劣势分析
( 销) 浸没在润滑油中, 被 ２ 个静止的钢制 V 形块夹
住, 以一定转速旋转, 通过棘轮机构向 V 形块施加 ３．１ 四球试验机法优劣势分析
负荷( 可以是连续负荷或递加负荷), 通过获得试验 四球试验机法相比于球 Ｇ 盘试验机法、 环 Ｇ 块试
失效负荷值来判断润滑油极压性能水平 [ １６Ｇ１８ ] , 具体 验机法、 V 形块试验机法等其他摩擦磨损测试方法,
可以通过更换摩擦副、 调节控制参数, 实现对工业摩
擦副的高 相 似 度 模 拟, 常 用 于 润 滑 剂 的 筛 选 和 评
价 [ ６ ] .四球试验机法可以实现对实际工况的模拟试
验, 是国际上评定润滑剂润滑性的首选设备.
图 ３ V 形块试验机示意图 使用四球试验机法时需控制温度、 时间、 转速、
Fi g 敭３ Schematicdia g ramofVＧblocktester
负荷 ４ 个运行参数, 测试结果相当于一个四元函数,
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