【正文】 華 北 水 利 水 電 學(xué) 院畢 業(yè) 論 文 任 務(wù) 書(shū)設(shè)計(jì)題目：汽車(chē)潤(rùn)滑劑技術(shù)性能研究 ——汽車(chē)齒輪油低溫流動(dòng)性能研究專(zhuān) 業(yè)： 交通運(yùn)輸 班級(jí)學(xué)號(hào)： 200606122 姓 名: 尚凱 指導(dǎo)教師： 孫志強(qiáng)、彭晗 設(shè)計(jì)期限： 2010年 3 月 1 日開(kāi)始 2010年 6 月 6 日結(jié)束機(jī)械學(xué)院二零一零年三月一日一、畢業(yè)論文的目的有了汽車(chē)就必定要用潤(rùn)滑劑，而汽車(chē)用潤(rùn)滑劑（包括發(fā)動(dòng)機(jī)油、齒輪油、液壓油和潤(rùn)滑脂等）是潤(rùn)滑劑中用量最大、性能要求較高，品種規(guī)格繁多、工作條件異?？量痰囊环N潤(rùn)滑劑。汽車(chē)潤(rùn)滑劑要有高的抗氧化安定性、更好的粘溫性、好的低溫流動(dòng)性以及優(yōu)良的剪切穩(wěn)定性與抗磨性，通常依靠合理的基礎(chǔ)油和添加劑配伍來(lái)提高潤(rùn)滑油的各項(xiàng)使用性能。本研究從汽車(chē)用潤(rùn)滑劑的各項(xiàng)性能要求為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別對(duì)潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑理論模型，低溫流動(dòng)性，抗乳化性能，防銹性能，抗磨性能等做出各方面的研究，從而生產(chǎn)出不同性能要求的潤(rùn)滑劑。滿足汽車(chē)對(duì)潤(rùn)滑劑的各項(xiàng)性能要求。汽車(chē)已成為國(guó)內(nèi)外最普遍的交通運(yùn)輸工具，保有量增加很快，汽車(chē)數(shù)量大，用油非常多。美國(guó)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗量占潤(rùn)滑油總耗量的50%，%，1995年達(dá)到總消費(fèi)量的47%。107輛，年消耗各種發(fā)動(dòng)機(jī)油（內(nèi)燃機(jī)油）300萬(wàn)噸。本文是在以上背景下展開(kāi)研究的，其目的是要對(duì)潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑理論模型，低溫流動(dòng)性，抗乳化性能，防銹性能，抗磨性能等做出各方面的研究，從而生產(chǎn)出不同性能要求的潤(rùn)滑劑。二、主要內(nèi)容本畢業(yè)論文研究的主要內(nèi)容包括研究汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)油、汽車(chē)齒輪油、汽車(chē)用液壓油和汽車(chē)用潤(rùn)滑脂的低溫流動(dòng)性、抗乳化性能、防銹性能，汽車(chē)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承的摩擦原理和潤(rùn)滑機(jī)理研究。分別研究基礎(chǔ)油和添加劑對(duì)以上各性能的影響，通過(guò)適當(dāng)?shù)奶砑觿┡湮榧夹g(shù)，以達(dá)到對(duì)汽車(chē)用潤(rùn)滑劑的各項(xiàng)性能的指標(biāo)要求。從而使汽車(chē)各運(yùn)動(dòng)部位得到合理的潤(rùn)滑，達(dá)到減少機(jī)件磨損，延長(zhǎng)汽車(chē)使用壽命的目的。同時(shí)通過(guò)合理潤(rùn)滑，還可以使汽車(chē)減少油耗，降低廢氣排放，保護(hù)環(huán)境的目的。研究將通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的建模和數(shù)據(jù)處理，得到理想的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油與添加劑的合理配伍，以及添加劑各組分之間的相互影響。三、重點(diǎn)研究問(wèn)題針對(duì)本畢業(yè)論文主要研究?jī)?nèi)容，重點(diǎn)研究問(wèn)題應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：1）汽車(chē)滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑機(jī)理及流體動(dòng)壓潤(rùn)滑油膜形成的影響因素分析。2）汽車(chē)齒輪傳動(dòng)的摩擦原理及潤(rùn)滑模型的建立，如何做到齒輪的合理潤(rùn)滑設(shè)計(jì)。3）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)油、汽車(chē)齒輪油、汽車(chē)用液壓油和汽車(chē)用潤(rùn)滑脂的低溫流動(dòng)性、抗乳化性能、防銹性能的添加劑配伍研究。四、主要研究方法 在研究潤(rùn)滑油的不同性能特點(diǎn)時(shí)，其研究方法和目標(biāo)也不盡相同。本研究將分別考察潤(rùn)滑油的粘溫性能、抗乳化性能、防銹性能以及低溫性能，為此針對(duì)以上研究，設(shè)計(jì)制定了不同的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油和添加劑的合理配伍方案，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的大量試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，進(jìn)行分析研究，最終以達(dá)到對(duì)汽車(chē)用潤(rùn)滑劑的各項(xiàng)性能指標(biāo)以及為達(dá)到這些指標(biāo)所制定的產(chǎn)品基礎(chǔ)油與添加劑的合理配伍進(jìn)行分析研究。1）調(diào)研、收集與課題相關(guān)資料，熟悉課題所需相關(guān)知識(shí)；2）確定潤(rùn)滑油各項(xiàng)性能的試驗(yàn)要點(diǎn)及試驗(yàn)方案的建立；3）在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并建立數(shù)學(xué)模型；4）對(duì)模型進(jìn)行求解，得到最佳產(chǎn)品配伍。五、論文成果要求1）在設(shè)計(jì)初期階段進(jìn)行認(rèn)真調(diào)研。在調(diào)研和充分理解課題內(nèi)容和要求的基礎(chǔ)上，寫(xiě)出3000字左右的開(kāi)題報(bào)告(其中包括文獻(xiàn)綜述)。要求查閱文獻(xiàn)在10篇以上，開(kāi)題報(bào)告中引用的文獻(xiàn)資料在5篇以上。2）在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)時(shí)間為2周左右。實(shí)習(xí)過(guò)程應(yīng)聽(tīng)從指導(dǎo)教師的指揮，寫(xiě)出實(shí)習(xí)日記。實(shí)習(xí)結(jié)束后，對(duì)實(shí)習(xí)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，提交實(shí)習(xí)報(bào)告（不少于2000字）。3）在設(shè)計(jì)過(guò)程中，能運(yùn)用一門(mén)外語(yǔ)翻譯與課題有關(guān)的外文資料。要求譯文準(zhǔn)確、通順，字?jǐn)?shù)在3000漢字以上。4）在畢業(yè)設(shè)計(jì)后期，提交畢業(yè)論文一本。要求內(nèi)容完整，含中外文摘要，條理清楚，文字通順，書(shū)寫(xiě)規(guī)范。要求中文摘要字?jǐn)?shù)在400字左右，關(guān)鍵詞3～5個(gè)，論文正文字?jǐn)?shù)應(yīng)在10000字以上。汽車(chē)用潤(rùn)滑劑技術(shù)性能研究畢業(yè)論文組進(jìn)程表時(shí)間：第1—14周（含2周實(shí)習(xí)）3月1號(hào)—6月6號(hào)第1—2周（—）進(jìn)行調(diào)研，收集與課題相關(guān)資料，熟悉課題所需相關(guān)知識(shí)。熟悉汽車(chē)潤(rùn)滑劑的相關(guān)內(nèi)容，并進(jìn)行外文翻譯。第3—4周(—)實(shí)習(xí)，了解汽車(chē)潤(rùn)滑劑的性能特點(diǎn)，潤(rùn)滑劑對(duì)汽車(chē)的重要意義，了解潤(rùn)滑油的生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)一步收集資料。第5周（—）寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告(文獻(xiàn)綜述)、實(shí)習(xí)報(bào)告。第6—8周（—）開(kāi)始組織畢業(yè)論文相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，論文框架基本形成。第9—11周（—）在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，重點(diǎn)研究汽車(chē)潤(rùn)滑劑各項(xiàng)性能的試驗(yàn)特點(diǎn)，添加劑與基礎(chǔ)油對(duì)性能指標(biāo)的影響。并對(duì)得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，繼續(xù)撰寫(xiě)畢業(yè)論文。第12周（—）完善畢業(yè)論文的寫(xiě)作工作和模型計(jì)算工作。第13周（—）進(jìn)一步修改、完善畢業(yè)論文。重點(diǎn)檢查計(jì)算結(jié)果、論文結(jié)構(gòu)、書(shū)寫(xiě)格式等。第14周（—）進(jìn)行答辯前準(zhǔn)備。`華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告（參考） 2010 年 3 月 3 日學(xué)生姓名尚凱學(xué)號(hào)200606122專(zhuān)業(yè)交通運(yùn)輸題目名稱(chēng)汽車(chē)齒輪油的低溫流動(dòng)性研究課題來(lái)源生產(chǎn)主要內(nèi)容作為關(guān)鍵的機(jī)械傳動(dòng)部件，齒輪是機(jī)械產(chǎn)品最關(guān)鍵的基礎(chǔ)零件之一。齒輪傳動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的一種主要形式，具有傳遞功率大、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、適用范圍廣、安全可靠等特點(diǎn)。 齒輪傳動(dòng)的常見(jiàn)破壞形式包括磨損、點(diǎn)蝕、膠合、折斷及塑性變形等，其中前三者同潤(rùn)滑油直接密切相關(guān)，后二者則同潤(rùn)滑油間接相關(guān)，因此，就變速箱而言，其在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的傳動(dòng)失效主要取決于潤(rùn)滑狀態(tài)，通過(guò)合理選用齒輪潤(rùn)滑油可以避免或減輕傳動(dòng)齒輪的破壞、提高其傳動(dòng)壽命。資料顯示，%源于潤(rùn)滑不足，%源于潤(rùn)滑不當(dāng)。換言之，約54%的機(jī)器故障是由于潤(rùn)滑問(wèn)題所致。因此，齒輪潤(rùn)滑對(duì)齒輪傳動(dòng)具有極其重要的意義，為了保證齒輪正常運(yùn)行和提高其使用壽命，必須高度關(guān)注齒輪潤(rùn)滑技術(shù)。近年來(lái)，隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，對(duì)高質(zhì)量潤(rùn)滑油的需求不斷增加，油品的更新?lián)Q代速度明顯加快?；A(chǔ)油的生產(chǎn)方法已由物理法（溶劑法）轉(zhuǎn)化為化學(xué)法（加氫法）。目前，基礎(chǔ)油可分為以下幾類(lèi)：I類(lèi)基礎(chǔ)油：即常規(guī)基礎(chǔ)油，由傳統(tǒng)的溶劑精制和溶劑脫蠟工藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)油。II類(lèi)基礎(chǔ)油：是目前廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)油，采用加氫裂化—催化脫蠟—非貴金屬加熱精制工藝價(jià)格制備。III類(lèi)基礎(chǔ)油：采用20世紀(jì)90年代初開(kāi)發(fā)成功的異構(gòu)脫蠟法加工而制。III類(lèi)基礎(chǔ)油屬于非常規(guī)基礎(chǔ)油，由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間深度加氫精制，其黏度指數(shù)均大于120，同時(shí)氧化安定性顯著提高，飽和烴含量高，芳烴含量低，硫、磷和氮含量進(jìn)一步降低。IV類(lèi)基礎(chǔ)油：即聚a烯烴合成油，又稱(chēng)合成烴基礎(chǔ)油，是石蠟裂解和乙烯聚合方法產(chǎn)生的，傾點(diǎn)低，粘度指數(shù)高。V類(lèi)基礎(chǔ)油：除I~IV類(lèi)基礎(chǔ)油之外的其他合成油（含成烴類(lèi)，酯類(lèi)、硅油類(lèi)等）、植物油、再生基礎(chǔ)油等統(tǒng)稱(chēng)V類(lèi)基礎(chǔ)油。添加劑的分類(lèi)：復(fù)合劑，降凝劑，粘度指數(shù)改進(jìn)劑目前世界各國(guó)廣泛采用美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）推出的車(chē)輛齒輪油規(guī)格以及美國(guó)軍用車(chē)輛齒輪油規(guī)格。API將車(chē)輛齒輪油分為GL1，GL2，GL3，GL4，和GL5五個(gè)質(zhì)量等級(jí)。GL6發(fā)布于1996年，但較少使用。美國(guó)軍用車(chē)輛齒輪油規(guī)格主要包括MILL2105B、MILL2105C和MILL2105D。我國(guó)等效采用上述這兩個(gè)規(guī)格，并結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，按質(zhì)量不同將車(chē)輛齒輪油劃分為普通車(chē)輛齒輪油（CLC）、中負(fù)荷車(chē)輛齒輪油（OLD）和重負(fù)荷車(chē)輛齒輪油（CLE）等三類(lèi)，詳見(jiàn)下表：車(chē)輛齒輪油分類(lèi)對(duì)應(yīng)的API分類(lèi)用途LCLC普通車(chē)輛齒輪油GL3手動(dòng)變速箱、中等負(fù)荷螺旋傘齒輪LCLD中負(fù)荷車(chē)輛齒輪油GL4后橋螺旋傘齒輪、低負(fù)荷雙曲線齒輪、手動(dòng)變速箱LCLE重負(fù)荷車(chē)輛齒輪油GL5后橋雙曲線齒輪在冬季，特別是嚴(yán)冬地區(qū)，因?yàn)闅鉁靥停X輪油黏度變得很大，汽車(chē)變速器的變速桿的操縱沉重，變速困難，為了改善機(jī)械變速器的低溫操縱性，使用低粘度齒輪油比較好，但如果綜合考慮高溫時(shí)的潤(rùn)滑性能、齒輪噪聲等問(wèn)題，最好使用多級(jí)齒輪油（稠化齒輪油）。另外，齒輪油的低黏度化、多級(jí)油化減少了攪油阻力，可減少傳動(dòng)系的扭矩?fù)p失，降低汽車(chē)的燃料消耗。因此，選擇合理的潤(rùn)滑油，第一，可以減少油耗。第二，可以滿足低溫操縱性能，第三，減少磨損。選擇合理低溫性能的汽車(chē)齒輪油應(yīng)從以下幾方面考慮：：物質(zhì)流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力的量度叫粘度，粘度值隨溫度的升高而降低。它是潤(rùn)滑油的主要技術(shù)指標(biāo)，絕大多數(shù)潤(rùn)滑油是根據(jù)其粘度來(lái)分牌號(hào)的，粘度是各種設(shè)備選油的主要依據(jù)。粘度的度量方法分為絕對(duì)粘度和相對(duì)粘度兩大類(lèi)。絕對(duì)粘度分為動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度兩種。動(dòng)力粘度：表示液體在一定剪切應(yīng)力下流動(dòng)時(shí)內(nèi)磨擦力的量度，其值為加于流動(dòng)液體的剪切應(yīng)力和剪切速率之比在我國(guó)法定計(jì)量單位中以帕*秒（Pa*s）為單位。習(xí)慣用厘泊（Cp）為單位，1cp=103Pa*s。運(yùn)動(dòng)粘度：表示液體在重力作用下流動(dòng)時(shí)內(nèi)磨擦力的量度，其值為相同溫度下液體的動(dòng)力粘度與其密度之比，在我國(guó)法定計(jì)量單位中以m2/s為單位。習(xí)慣用厘斯（cst）,1cst=1mm2/s。：傾點(diǎn)是指油品在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，被冷卻的式樣能夠流動(dòng)的最低溫度。凝點(diǎn)指油品在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，被冷卻的式樣油面不再移動(dòng)時(shí)的最高溫度，都以℃表示。是用來(lái)衡量潤(rùn)滑油低溫流動(dòng)性的常規(guī)指標(biāo)，同以油品的傾點(diǎn)比凝點(diǎn)略高幾度，過(guò)去常用凝點(diǎn)，現(xiàn)在國(guó)際通用傾點(diǎn)。 傾點(diǎn)或凝點(diǎn)偏高，油瓶的低溫流動(dòng)性就差 成溝點(diǎn)是把試驗(yàn)油樣在規(guī)定的溫度下存放18h，用金屬片把試油切成一條溝，然后在10s內(nèi)測(cè)定試油是否流到一起并蓋住試油容器底部。若在10s內(nèi)油樣流回并完全覆蓋試油容器底部，則報(bào)告油樣不成溝；反之則報(bào)告油樣成溝。成溝點(diǎn)是測(cè)定齒輪油（低溫）的成溝性能。4. 產(chǎn)品調(diào)制選擇合適的基礎(chǔ)油和添加劑調(diào)制出適合我們河南地區(qū)使用的85W/90GL5齒輪油。其各項(xiàng)性能指標(biāo)如下：項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)(85W/90)試驗(yàn)方法運(yùn)動(dòng)黏度（100℃）/(m㎡/s)15～19GB/T265表觀黏度（150P*s時(shí)）溫度/℃12GB/T11145閃點(diǎn)（開(kāi)口）/℃180GB/T267傾點(diǎn)/℃18GB/T35355. 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)并對(duì)我們的配方加以?xún)?yōu)化。采取的主要技術(shù)路線或方法，溶劑精制，溶劑脫蠟，白土補(bǔ)充精制工藝生產(chǎn)的重質(zhì)勝利中間基和大慶石蠟基光亮油。，聚甲基丙烯酸酯降凝劑，烯烴共聚物粘度指數(shù)改進(jìn)劑。：配方A：85W/90基礎(chǔ)油+復(fù)合劑+聚甲基丙烯酸酯降凝劑（含量未定） 配方B：85W/90基礎(chǔ)油+復(fù)合劑+聚甲基丙烯酸酯降凝劑（含量未定）：通過(guò)（實(shí)驗(yàn)未知）測(cè)出各個(gè)配方的運(yùn)動(dòng)黏度，傾點(diǎn)/℃等主要理化性能指標(biāo)，并加以比較。5分析改進(jìn)調(diào)制出質(zhì)美價(jià)廉的適合我們河南地區(qū)使用的85W/90齒輪油。預(yù)期的成果及形式翻譯與課題有關(guān)的英文資料。譯文準(zhǔn)確、通順，字?jǐn)?shù)在3000漢字以上。在設(shè)計(jì)初期階段進(jìn)行認(rèn)真調(diào)研。在調(diào)研和充分理解課題內(nèi)容和要求的基礎(chǔ)上，寫(xiě)出3000字左右的開(kāi)題報(bào)告(其中包括文獻(xiàn)綜述)。要求查閱文獻(xiàn)在10篇以上，開(kāi)題報(bào)告中引用的文獻(xiàn)資料在5篇以上。在畢業(yè)設(shè)計(jì)后期，提交畢業(yè)論文一本。要求內(nèi)容完整，含中外文摘要，條理清楚，文字通順，書(shū)寫(xiě)規(guī)范。要求中文摘要字?jǐn)?shù)在400字左右，關(guān)鍵詞3～5個(gè)，論文正文字?jǐn)?shù)應(yīng)在10000字以上。時(shí)間安排（1）第1—2周，進(jìn)行調(diào)研，收集與課題相關(guān)資料，熟悉課題所需相關(guān)知識(shí)。熟悉物流的相關(guān)內(nèi)容，并進(jìn)行外文翻譯。（2）第3—4周，實(shí)習(xí)，了解汽車(chē)潤(rùn)滑油的性能特點(diǎn)及生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)一步收集資料。（3）第5周，寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告(文獻(xiàn)綜述)、實(shí)習(xí)報(bào)告。（4）第6—8周，開(kāi)始組織畢業(yè)論文相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)論文結(jié)構(gòu)，論文框架基本形成。（5）第9—11周，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，重點(diǎn)研究基礎(chǔ)油與添加劑對(duì)各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響，得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型，繼續(xù)撰寫(xiě)畢業(yè)論文。（6）第12周，完善畢業(yè)論文的寫(xiě)作工作和模型計(jì)算工作。（7）第13周，修改完善畢業(yè)論文，進(jìn)行答辯準(zhǔn)備。（8）第14周,答辯。參考文獻(xiàn)[1] [M]，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005；[2] 「M」，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006；[3] [M]，北京:石油工業(yè)出版社，1993；[4] [M]，中國(guó)石化出版社， 1998；[5] [M],清華大學(xué)出版社，2002；[6] 呂兆岐 謝泉. 潤(rùn)滑油品研究與應(yīng)用指南[M], 中國(guó)石化出版社,1997；[7] 張景河. 現(xiàn)代潤(rùn)滑油與燃料添加劑[M], 中國(guó)石化出版社,1991；指導(dǎo)教師意見(jiàn) 簽 名：年 月 日備注摘要21世紀(jì)，隨著我國(guó)加入世貿(mào)組織、經(jīng)濟(jì)水平的日益提高以及科技的發(fā)展，汽車(chē)及其相關(guān)行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，其中潤(rùn)滑的發(fā)展也就必不可少。齒輪是汽車(chē)的一種重要的傳動(dòng)部件，齒輪傳動(dòng)也是機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的一種主要形式，具有傳遞功率大、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、適用范圍廣、安全可靠等特點(diǎn)，因此它的潤(rùn)滑也備受關(guān)注。本論文從摩擦磨損潤(rùn)滑開(kāi)始，到最后齒輪油的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)束。以摩擦的相關(guān)知識(shí)作為鋪墊，分別講述了車(chē)輛齒輪油的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)油和添加劑、分類(lèi)和選用，重點(diǎn)討論了齒輪油低溫流動(dòng)性的研究以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的配方。低溫流動(dòng)性是齒輪油一個(gè)非常重要的使用性能，在冬季寒冷的地區(qū)，因?yàn)闅鉁靥?，齒輪油黏度變得很大，降凝劑的正確選用關(guān)系到汽車(chē)是否能夠正常啟動(dòng)。由于齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作條件與發(fā)動(dòng)機(jī)不同，因此，汽