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在四球试验中,“烧结负荷(PD)”和“磨斑直径(WSD)”分别表征润滑脂的什么性能?

更新时间:2025-10-27 14:36:18   作者:--  点击:1次
在四球试验中,“烧结负荷(PD)”和“磨斑直径(WSD)”是两个最关键的指标,它们从不同维度精准地量化了润滑脂在极端压力下的保护能力。
简单来说:
  • ​烧结负荷(PD)​​ 回答:“润滑脂最多能承受多大的压力而不发生灾难性失效?”
  • ​磨斑直径(WSD)​​ 回答:“在特定压力下,润滑脂能多大程度地减少磨损?”

​一、 烧结负荷(PD / Seizure Load)​

​1. 表征的性能:极压性能​

它直接衡量润滑脂的​​极压抗压能力​​,即润滑脂的油膜在极高的压力下抵抗破裂、防止金属表面发生熔焊(即“烧结”或“卡死”)的能力。

​2. 测试原理与解读:​

  • ​测试过程:​​ 在四球试验机上,一个钢球在下方三个固定钢球上旋转,负荷从低到高逐步增加。每次测试后检查最关键的指标——​​烧结负荷(PD)​​。
  • ​如何确定PD值:​​ 当负荷增大到某个临界点时,旋转的球与固定的球之间因巨大的压力和摩擦热导致瞬间温度飙升,使金属表面局部熔化并焊接在一起。​​发生金属熔焊前一刻所施加的最大负荷,即为烧结负荷(PD)​​。
  • ​指标意义:​​ ​​PD值越高,说明润滑脂的极压性能越强​​。它能承受更重的负载和更大的冲击负荷,防止设备在极端工况下出现严重故障。

​3. 实际应用对应:​

高PD值的润滑脂适用于​​重载、冲击负荷​​的工况,如:
  • 矿山机械的齿轮传动
  • 轧钢机的轴承
  • 重型车辆的差速器齿轮

​二、 磨斑直径(WSD / Wear Scar Diameter)​

​1. 表征的性能:抗磨损性能​

它衡量的是润滑脂在​​特定负荷下​​,减少金属表面正常磨损的能力。它反映的是润滑脂油膜的强度和持久性。

​2. 测试原理与解读:​

  • ​测试过程:​​ 在四球试验机上,在​​一个固定的、低于烧结点的负荷下​​(常用40kg或1471N),让钢球旋转一段时间。测试结束后,测量下方三个固定钢球上产生的圆形磨损疤痕的直径,这就是磨斑直径(WSD)。
  • ​指标意义:​​ ​​WSD值越小,说明润滑脂的抗磨损性能越好​​。意味着在相同的工况下,它能更有效地分离摩擦表面,减少金属材料的损耗。

​3. 实际应用对应:​

低WSD值的润滑脂适用于​​中高负荷、需要长寿命和低磨损​​的工况,如:
  • 工业电机轴承
  • 汽车轮毂轴承
  • 齿轮箱

​总结与关联​

指标
表征性能
核心问题
数值意义
应用侧重
​烧结负荷(PD)​
​极压性(EP)​
能扛多大压力?
​越高越好​
防止​​灾难性失效​​(烧结、卡死)
​磨斑直径(WSD)​
​抗磨性(AW)​
磨损有多小?
​越小越好​
控制​​渐进式磨损​​,延长寿命
​重要关系:​
一款优质的润滑脂,往往需要​​同时具备高PD值和低WSD值​​。这意味着它既能应对突发性的重载冲击,又能保证在日常运行中有效降低磨损。
然而,这两个性能有时需要权衡。一些为了追求极高PD值(超强极压性)而添加过多活性EP添加剂的润滑脂,可能会对金属表面有轻微的腐蚀性,导致在抗磨损测试中的WSD值并不突出。因此,选型时需要根据设备的具体工况(是冲击负载为主,还是持续磨损为主)来确定优先级。

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