Топливо-смазочные материалы. Часть 2. Cмазочные материалы

Г. М. Гаджиев      Ю. Н. Сидыганов      Д. В. Костромин 

 
 
 
 

ТОПЛИВО-СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 

 
 

Часть 2 

 

CМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 

 
 
 

Учебное пособие 

 

 
 
 
 
 

 
 
 

Йошкар-Ола 

2017 
 

УДК 665./.7 
ББК  31.35  

Г 13 
 

Рецензенты: 

заведующий кафедрой надежности и ремонта машин ФГБОУ ВО «Орловский 
государственный аграрный университет им. Н.В. Парахина», профессор, доктор 

технических наук А. В. Коломейченко; 

профессор кафедры прикладной механики, физики и инженерной  

графики Санкт-Петербургского государственного аграрного  

университета, доктор технических наук О. Г. Огнев 

 
 

Печатается по решению 

редакционно-издательского центра ПГТУ 

 
 
 
 

Гаджиев, Г. М. 

Г 13        Топливо-смазочные материалы: учебное пособие: в 2 ч. Ч. 2. 

Cмазочные материалы / Г. М. Гаджиев, Ю. Н. Сидыганов,  
Д. В. Костромин. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный 
технологический университет, 2017. – 260 с. 

ISBN 978-5-8158-1894-1 
ISBN 978-5-8158-1896-5 (Ч. 2) 
  

Изложены краткие сведения о получении моторных и трансмиссион
ных масел и смазок, а также о методах их очистки. Дана сравнительная 
оценка эксплуатационных показателей их качества в соответствии с ГОСТ 
и ТУ и с зарубежными аналогами, действующими на данный момент.  

Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 23.03.03, 35.03.06 

и 35.03.02. 

УДК 665./.7 

ББК 31.35 

 

ISBN 978-5-8158-1896-5 (Ч. 2)  
© Гаджиев Г. М., Сидыганов Ю. Н.,  

ISBN 978-5-8158-1894-1 
Костромин Д. В., 2017 

 
© Поволжский государственный  
технологический университет, 2017 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

 

Введение .................................................................................................. 5 
 
Глава 1. Виды трения........................................................................... 6 

1.1. Общие теоретические сведения .............................................. 6 
1.2. Сухое трение ............................................................................ 10 
1.3. Жидкостное трение ................................................................ 12 
1.4. Гидродинамическая теория смазки....................................... 15 
1.5. Граничная и полужидкостная смазка ................................... 20 
1.6. Условия работы смазочного масла в двигателе ................... 23 
Вопросы для самопроверки ........................................................... 27 
 
Глава 2. Смазочные материалы ............................................... 28 
2.1. Способы получения смазочных масел ................................. 28 
2.2. Способы получения синтетических масел ........................... 38 
2.3. Классификация и марки моторных масел ............................ 40 
2.4. Вязкость смазочных масел .................................................... 57 
2.5. Окисляемость смазочных масел ........................................... 97 
2.6. Температура вспышки и воспламенения ........................... 122 
2.7. Температура застывания масел ........................................... 129 
2.8. Щелочное число моторного масла ...................................... 136 
2.9. Присадки к маслам ............................................................... 145 
Вопросы для самопроверки ......................................................... 155 
 

Глава 3. Трансмиссионные, индустриальные  
и прочие масла .................................................................................. 156 

3.1. Эксплуатационные свойства трансмиссионных масел ..... 156 
3.2. Классификация трансмиссионных масел ........................... 166 
3.3. Эксплуатационные свойства и применение  
гидравлических, компрессорных, индустриальных  
и других масел ............................................................................. 178 
Вопросы для самопроверки ......................................................... 183 
 

Глава 4. Пластичные смазки .......................................................... 184 

4.1. Назначение и состав пластичных смазок........................... 184 
4.2. Классификация, наименование и обозначение  
пластичных смазок ...................................................................... 198 
4.3. Эксплуатационные свойства пластичных смазок ............. 236 
4.4. Предел прочности................................................................. 244 
4.5. Температура каплепадения .................................................. 246 
4.6. Вязкость................................................................................. 249 
4.7. Коллоидная стабильность пластичных смазок .................. 255  
Вопросы для самопроверки ......................................................... 257 
 
Заключение .................................................................................. 258 
 
Библиографический список........................................................ 259 

 
 

ВВЕДЕНИЕ 

 
Эксплуатационные характеристики техники – эффективность и 

надежность – зависят не только от ее конструктивных и технологических особенностей, но и в значительной степени от того, насколько правильно подобраны применяемые моторные, трансмиссионные 
и другие масла, а также пластичные смазки, в какой степени показатели качества отвечают требованиям эксплуатации и специфике их 
работы. Любое несоответствие неизбежно влечёт за собой существенные потери, обусловленные повышенными затратами на ремонт и вынужденными простоями тракторов, автомобилей и других 
технологических машин. 

 Требования по повышению надежности и эффективности их 

работы приводят к ужесточению эксплуатационных характеристик 
смазочных материалов нефтяного происхождения. Законодательные 
акты по защите окружающей среды ставят задачу создания нефтепродуктов с улучшенными экологическими свойствами. Этому способствует широкое использование современных технологических 
процессов вторичной переработки нефти, позволяющих повысить 
эксплуатационные и экологические свойства товарных нефтепродуктов. 

 Будущим специалистам, изучающим автомобильную и транс
портно-технологическую технику, организацию ее технического обслуживания и ремонта, знания в области рационального применения 
смазочных материалов будут чрезвычайно полезны. В учебном пособии изложены основные сведения о смазочных материалах, методах их получения, очистки, дана оценка основных показателей качества смазочных материалов в соответствии с требованиями ГОСТов, 
ТУ и проведён сравнительный анализ с зарубежными аналогами. 
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по 
направлениям подготовки 23.03.03 «Эксплуатация транспортнотехнологических машин и комплексов», 35.03.06 «Агроинженерия», 
15.03.02 «Технологические машины и оборудование». 

 
 

Глава 1 

Виды трения 

 
 

1.1. Общие теоретические сведения 

 

Сопротивление, которое нужно преодолеть, чтобы сдвинуть те
ло с места, называют трением покоя, или статическим трением. 
Статическое трение всегда больше, чем трение движения. Этот закон 
трения приобретает особенное значение при конструировании и 
применении различных механизмов и машин. Когда человеку удалось установить, что катить тело по земле намного легче, чем тащить это же тело, тогда была одержана первая крупная победа в 
борьбе с трением. Именно это открытие во многом облегчило труд 
человека и позволило разрешить много важных технических проблем (рис. 1.1). 

 

 

 

Рисунок 1.1. Пример использования трения качения в прошлом 

 

Если твердое тело скользит по другому телу и их поверхности 

соприкасаются, то возникает при этом трение, которое называют 
трением скольжения, или трением первого рода. Примером тре

ния скольжения может служить трение полозьев саней по снегу, 
трение вала в подшипнике, поршня в цилиндре (рис. 1.2). 

 

 

 

Рисунок 1.2. Примеры трения скольжения 

 
Когда круглое или шарообразное тело катится по поверхности 

другого и оба тела соприкасаются в одной точке или по линии, то 
возникает при этом трение, которое называют трением качения, 
или трением второго рода. Примером трения качения являются 
трение при качении колес вагона по рельсам, трение в шариковых и 
роликовых подшипниках (рис. 1.3). 

 

 

 

Рисунок 1.3. Примеры трения качения 

 

Трение качения меньше трения скольжения примерно в 10-100 

раз. Все это верно только в тех случаях, когда сравнивается трение 
качения с трением скольжения сухих поверхностей. Иными словами, 
когда рассматривается сухое трение, то есть трение, которое возникает, когда одно твердое тело движется по другому телу, и между этими 
телами нет смазочного материала. Вторая крупная победа в борьбе с 
трением была одержана тогда, когда человек обнаружил, что трение 
скольжения резко уменьшается, если трущиеся поверхности смазаны 
маслом. Трение скольжения смазанных поверхностей может быть да

же меньше трения качения. Рассмотрим, что представляет собой сухое 
трение. Сухое трение возникает между несмазанными трущимися 
поверхностями. Почему же возникает сухое трение? 

Тщательно отшлифованные по
верхности, совершенно гладкие на вид, 
при рассмотрении под микроскопом 
оказываются шероховатыми, на них 
обнаруживаются выступы и углубления самых различных форм (рис. 1.4). 

Величину выступов и углублений, 

т.е. шероховатость, измеряют в микронах. Микроном называют одну тысячную долю миллиметра. В зависимости 
от чистоты обработки поверхности 
меняется величина неровностей. Высота неровностей поверхности – это 
наибольшая разность высот между 
вершинами и впадинами. Показатель 
шероховатости у чисто обработанных 
деталей равен 50-200 микрон, шлифованных деталей – 5-10 микрон, тонкошлифованных 0,5-5 микрона. 
Особенно тщательной обработкой шероховатость поверхности доводится до 0,02-0,03 микрона (рис. 1.5). 

 

 

 

Рисунок 1.5. Изменение неровностей на поверхности в зависимости  

от чистоты ее обработки 

Рисунок 1.4. Вид трущихся 
поверхностей при сильном 

увеличении

Например, если положить две стальные пластинки одинакового 

размера одну на другую, то пластинки будут соприкасаться не по 
всей площади, а лишь отдельными точками, отдельными выступами. 
При скольжении одного тела по 
поверхности другого микровыступы задевают друг за друга и тормозят движение. Кроме того, трущиеся поверхности в отдельных точках 
настолько сближаются, что в местах контакта наблюдается взаимодействие молекулярных сил. Подтвердить это взаимодействие можно опытом: если положить тщательно отшлифованные, гладкие 
металлические плитки одну на другую, то они будут притягивать друг 
друга, подобно тому как магнит 
притягивает железо, и потребуется 
некоторое усилие, чтобы их разъединить (рис. 1.6). 

Причинами сухого трения являются, с одной стороны, механи
ческое зацепление выступов, а с другой – молекулярное взаимодействие трущихся поверхностей в отдельных точках их контакта. В 
процессе скольжения точки контакта трущихся поверхностей непрерывно меняются. При трении скольжения всегда имеются потери 
мощности на преодоление трения, выделение тепла и износ трущихся тел. Затрата мощности, выделение тепла и износ трущихся поверхностей – это три неразлучных «спутника» не только сухого трения, но и всех остальных видов трения, с которыми приходится 
иметь дело. В зависимости от условий трения, а также от вида трения каждый из этих «спутников» может быть либо очень большим, 
либо едва заметным. Наибольшая затрата мощности, наибольшее 
выделение тепла и наибольший износ трущихся поверхностей 
наблюдаются при сухом трении скольжения. 

Рисунок 1.6. Чтобы оторвать 
друг от друга две маленькие 
плитки, поверхности которых 

тщательно отполированы,  

требуется сила в 2 кг 

1.2. Сухое трение 

 

При определенных условиях сила трения зависит от величины 

трущихся поверхностей и скорости их движения. Сухое трение: 

1) пропорционально нагрузке на трущиеся детали; 
2) зависит от степени шероховатости трущихся тел; 
3) зависит от материала, из которого сделаны трущиеся тела; 
4) зависит от фактической площади контакта трущихся тел; 
5) зависит от скорости скольжения. 
Чем сильнее прижимаются трущиеся тела друг к другу, тем 

больше сила трения (рис. 1.7). 

 

 

 

Рисунок 1.7. При трении детали нагреваются и изнашиваются 

 

Если при скольжении пластинки с грузом в 10 килограммов 

возникает сила трения, равная 5 килограммам, то при скольжении 
той же пластинки с грузом в 30 килограммов возникает сила трения, 
равная 15 килограммам (рис. 1.8). 

 

Рисунок 1.8. Чем больше нагрузка, тем сильнее трение 

Чем больше шероховатость трущихся поверхностей, тем боль
шая нужна сила, чтобы заставить скользить одно тело по другому. 
При скольжении однородных тел сила трения будет больше, чем при 
скольжении неоднородных. По этой причине в двигателях и машинах предпочитают делать трущиеся пары из различных металлов. С 
возрастанием скорости движения трущихся поверхностей сила трения увеличивается до известного предела, а затем снижается. Для 
количественной характеристики трения пользуются коэффициентом 
трения. Коэффициентом трения называют отношение силы трения 
к нагрузке на трущиеся детали (рис. 1.9). 

 

 

Рисунок 1.9. Пример вычисления коэффициента трения 

 

В большинстве случаев сила трения меньше, чем нагрузка на 

трущиеся детали, поэтому коэффициент трения получается меньше 
единицы. Коэффициенты сухого трения металлов находятся в пределах от 0,1 до 0,5, иногда бывают и выше. Чем меньше коэффициент трения, тем меньше потери мощности на трение, тем лучше 
условия работы данного узла трения. Коэффициент трения шероховатых поверхностей больше, чем отшлифованных. У твердых поверхностей коэффициент трения меньше, чем у мягких. 

 
 

100 кг

Сила трения

50 кг

Коэффициент трения =

50

100 =0,5

1.3. Жидкостное трение 

 
Человек, всегда стараясь уменьшить затрату сил на преодоление 

трения, употреблял много различных средств, из которых наиболее 
действенным оказалось смазочное масло. Когда две движущиеся 
одна по другой поверхности разделены слоем масла, возникает жидкостное трение, т. е. трение между слоями масла, между его молекулами. Потери энергии при жидкостном трении намного меньше, 
чем при сухом трении, и даже при известных условиях могут оказаться меньше потерь энергии при трении качения. 

В сравнении с сухим трением жидкостное имеет ряд преиму
ществ. При жидкостном трении: 

1) резко уменьшается износ деталей; 
2) уменьшаются потери мощности на трение; 
3) меньше нагреваются детали; 
4) узлы трения выдерживают более тяжелые нагрузки; 
5) повышаются надежность и срок работы трущихся деталей. 
Совершенно естественно, что при проектировании и изготовле
нии машин конструкторы и производственники добиваются такого 
сопряжения трущихся деталей, при котором они были бы отделены 
друг от друга во время работы слоем масла, чтобы осуществлялось 
именно жидкостное трение как наиболее выгодное. Когда потери на 
трение вызываются только жидкостным трением, то, не преувеличивая, можно сказать, что в этом случае система смазки наиболее совершенная.  

Чтобы разобраться во всем этом, необходимо проникнуть в тай
ны смазочного слоя и тем самым познакомиться несколько подробнее с одной из интереснейших областей техники. Кажется, что не 
может быть ничего интересного в таком простом явлении, когда 
движутся две поверхности, а между ними находится смазочное вещество (рис. 1.11).