4. Смазка подшипников скольжения [1, с. 27-41]

В подшипниках скольжения смазка должна снижать потери на трение, уменьшать износ рабочих поверхностей и способ­ствовать отводу тепла, образующегося в зоне трения. В боль­шинстве случаев эти требования равнозначны, и смазка должна выполнять все указанные функции. Ассортимент смазочных материалов чрезвычайно широк, промышленность непрерывно вырабатывает новые сорта нефтяных и синтетических масел, новые виды антифрик­ционных полимеров, присадок и твердых смазок.

4.1. Нефтяные смазочные масла [1]

Для смазки подшипников скольжения различных машин, ра­ботающих в весьма широком диапазоне нагрузок и скоростей вращения вала, служат масла общего применения, называемые индустриальными, и специальные — турбинные, автомобильные, автотракторные, трансмиссионные, авиационные и другие, назва­ния которых соответствуют основной области применения, но вовсе не исключают использования их и в других машинах.

Для качественной оценки нефтяных масел в стандартах при­веден ряд показателей, из которых особое значение для рабо­тоспособности и долговечности опор скольжения имеют два показателя: смазочная способность (иногда называемая масляни­стостью) и вязкость масла. Смазочная способность характери­зует свойство масла уменьшать потери на трение и снижать износ рабочих поверхностей шипа и подшипника при граничном и отчасти полужидкостном трении. Это свойство зависит от проч­ности тонкой адсорбированной пленки, образующейся на сма­зываемой поверхности. Прочность этой пленки обусловлена не только материалами тру­щихся деталей и сортом масла, но и в весьма существенной сте­пени зависит от температуры смазочного слоя. При некоторой критической температуре пленка разрушается, что влечет за собой возможность непосредственного контакта отдельных уча­стков поверхностей скольжения, повышенный износ и дальнейшее возрастание температуры, приводящее к схватыванию и даже свариванию соприкасающихся частиц поверхностей цапфы и под­шипника.

Для улучшения смазочных свойств нефтяных масел к ним добавляют специальные присадки, содержащие серу, хлор, ба­рий и др.

Для режима жидкостного трения и отчасти полужидкостного решающее значение имеет вязкость масла и изменение ее в за­висимости от температуры и давления.

4.2. Синтетические смазочные масла [1]

Синтетические масла, изготовляемые для смазки машин и приборов, работающих в весьма широком температурном диа­пазоне, делятся на четыре основные группы.

Масла на основе эфиров карбоновых кислот и многоатомных спиртов отличаются пологой вязкостно-температурной кривой, т. е. имеют низкий температурный коэф­фициент вязкости, сохраняют смазочную способность в интервале от —65 до +120° С, а со специальными присадками предельная температура повышается до 200° С; растворимы в нефтяных мас­лах и могут применяться для получения комбинированных масел с промежуточными свойствами.

Гликоли получаются как побочный продукт при гидрата­ции окиси этилена, конденсацией этиленгликоля с окисью эти­лена или прямой полимеризацией окиси этилена; благодаря отно­сительной дешевизне исходных продуктов и технологического процесса, стоимость гликолей ниже стоимости других синтетиче­ских масел. Гликоли отличаются хорошими смазочными свой­ствами и низким температурным коэффициентом вязкости в ши­роком интервале t от —70 до +200° С, однако при t>100°С возрастает склонность, к окислению. Область применения глико­лей: авиационные приборы и двигатели, компрессоры, вакуум-насосы и пр; с присадками, повышающими стабильность при вы­сокой температуре, пригодны для смазки опор газовых турбин. С нефтяными маслами гликоли смешиваются плохо.

Силиконы представляют собой кремнийорганические со­единения, которые могут иметь требуемую вязкость в зависимо­сти от степени полимеризации. Отличительная особенность сили­конов весьма пологая вязкостно-температурная кривая, тем­пературный коэффициент вязкости у них меньше, чем у всех остальных синтетических масел; в этом отношении сили­коны стоят выше многих нефтяных масел, однако по смазочной способности силиконы уступают последним. Термическая и химическая стабильность силиконов сохраняется в весьма широком температурном диапазоне от -70 до +200°С, а с помощью специальных присадок верхний температурный пре­дел может быть поднят до 300—350° С.

Фтороуглероды и хлорфторуглероды обладают высокой термической устойчивостью, верхний предел рабочей температуры доходит до 300° С, но нижний предел выше, чем у предыдущих синтетических масел; температура застывания от -10 до -30° С. Фторо- и хлор­фтороуглероды обладают специфической особенностью – они негорючи, стойки в кислотах и щелочах, что делает их особо ценными для применения в специальных компрессорах, вакуум-насосах и в других машинах химической промышленности.