Окислительные реакции, протекающие в масле при высоких температурах в присутствии атмосферного воздуха, привозят к старению масла. Оптимально очищенные минеральные масла содержат природные ингибиторы в виде сернистых и азотных соединений, обеспечивающих стабильность и срок службы масел, достаточные для многих областей применения.

        Вязкостными называют присадки, улучшающие вязкостно-температурные характеристики масел, т.е. присадки, уменьшающие изменения вязкости при повышении температуры. Масла, содержащие эти присадки, сочетают в себе хорошие пусковые и антифрикционные свойства, характерные для маловязких масел при низких температурах, и хорошие смазывающие свойства высоковязких масел при высоких температурах. При низких температурах вязкость масла, содержащего вязкостную присадку, ниже вязкости базового масла. Так как вязкостные присадки также увеличивают низкотемпературную вязкость, требуются сравнительно маловязкие масла для получения масел с заданными вязкостными характеристиками по SAE с помощью вязкостных присадок. С другой стороны, испаряемость маловязких (низкокипящих) базовых масел в результате испарения самых низкокипящих фракций возможно загустевание масла, т.к. температура в картере двигателя может достигать 180 °С. Большое значение имеет также увеличение чувствительности вязкостных присадок к механичесокму воздействию по мере увеличения молекулярной массы. Скорости сдвига, имеющие место, например, между поршнем и стенками цилиндра двигателя, приводят к необратимой деструкции полимерных молекул на мелкие фрагменты. Вследствие снижения средней молекулярной массы и сужения молекулярно-массового распределения снижаются вязкость и индекс вязкости. Вязкостные присадки могут также подвергаться термическому или окислительному разложению. Окислительное разложение обычно сопровождается снижением вязкости и эффективности вязкостных присадок вследствие уменьшения среднего среднего размера молекул. Однако могут появляться реакционноспособные продукты окисления, которые вызывают увеличение вязкости всесезонных масел и образование отложений.

        При значительном понижении температуры смазочного масла, из него начинают высаживаться н-парафиновые углеводороды в виде игл и пластин с образованием пространственной кристаллической решетки, что приводит к потере подвижности масла и затрудняет низкотемпературный запуск двигателя. Низкотемпературная текучесть таких масел может быть улучшена Глубокой депарафинизацией. Поскольку затраты на производство смазочных масел возрастают пропорционально снижению температуры застывания и удалению из масла ценных компонентов в процессе депарафинизации, масла обычно депарафинируют лишь частично до температуры застывания порядка -15 °С. Дальнейшее понижение температуры застывания достигается введением депрессорных присадок, эффективных при концентрациях от 0,05 до 1 %. Форма образовавшихся кристаллов парафина зависит от природы масла и его фракционного состава.         Маловязкие масла образуют крупные кристаллы, а высоковязкие масла склонны к выделению микрокристаллических парафинов. Депрессорные присадки улучшают низкотемпературные свойства масел, воздействуя только на кристаллизующиеся частицы твердых углеводородов, не влияя на характер изменения вязкости масла с температурой. Депрессорные присадки более эффективны в маслах парафинового основания, чем в маслах нафтенового основания. Для достижения оптимальной эффективности действия депрессорные присадки должны содержать определенные структурные группы. Некоторые из этих присадок одновременно оказывают загущающее действие и в настоящее время являются предпочтительными депрессорными присадками.

        Основное назначение моющих и диспергирующих присадок состоит в предотвращении отложения продуктов окисления и их уплотнения на металлических поверхностях, уменьшении количества осадков, а также нагаров на деталях путем удерживания во взвешенном состоянии нерастворимых в масле продуктов сгорания, которые могут составлять до 10 % (например, сажа, нагар, частицы солей свинца размером 0,04 мкм). Они также предотвращают агломерацию асфальтенов в твердые частицы размеров 0,6-1,5 мкм. Таким образом, они устраняют образование отложений на металлических поверхностях, рост вязкости масла и отложение шлама в двигателе и резко снижают коррозионный износ вследствие нейтрализации кислых продуктов сгорания.
        Еще одна функция моющих присадок заключается в нейтрализации кислот, оксидов азота, ди- и триоксидов серы (что особенно важно в случае дизельных топлив), которые образуются в процессе эксплуатации вследствие окисления масла. Поэтому практически все моющие присадки имеют щелочную реакцию, причем резерв "щелочности" может быть очень значительным. В так называемых нормальных солях содержатся стехиометрические количества металлов, соответствующие щелочности кислот. Так называемые щелочные (высоко-щелочные, супер-щелочные, гипюр-щелочные) соли содержат значительное количество оксидов металлов, гидроксидов, карбонатов и т. д. в коллоидно-дисперсной форме. Моющие присадки, содержащие соли металлов, на протяжении длительного времени удовлетворяли предъявляемым к ним требованиям даже при высоких температурах поршневой группы.

        Смазочные материалы должны иметь высокую несущую способность, чтобы выдерживать большие нагрузки. Для придания этих свойств трансмиссионным маслам, особенно маслам для гипоидных передач (конические шестерни со спиральными зубьями), моторным маслам (для снижения износа пар кулачок-толкатель), гидравлическим и смазочно-охлаждающим жидкостям в них вводят противозадирные присадки. Вязкостные характеристики масел в нормальных условиях не отражают их свойств в условиях режима граничной смазки, потому что отношение вязкость/давление зависит от природы масла, и вязкость в смазочном зазоре определяет прочность масляной пленки. Кроме того, в условиях высокой удельной нагрузки гидродинамический режим смазки на микроучастках фрикционного заменяется режимом смешанного трения (сочетанием сухого и жидкостного трения), что вызывает вспышки высоких температур на этих участках. В таких условиях нагретые микровыступы шероховатостей металлических поверхностей при соприкосновении свариваются. При резком подъеме температуры ("вспышках" температуры) противозадирные присадки образуют на микроучастках фрикционного взаимодействия поверхности пар трения соединения с металлами. Эти соединения при обычных температурах представляют собой твердые вещества, но в условиях "вспышек" температур они являются смазывающими жидкостями, обеспечивающими скольжение контактирующих металлических поверхностей. Это предотвращает сваривание и, следовательно, неконтролируемый износ. Для сглаживания микровыступов металлических поверхностей путем "химического шлифования" могут быть использованы химические и абразивные эффекты. Аналогичный эффект достигается при использовании твердых смазочных покрытий. Атомы фосфора, серы и хлора противозадирных присадок - основные агенты, которые в зависимости от своей реакционной способности вступают в реакции с металлами в условиях трения (температура, давление).

        Поверхность металла подвергается коррозии под воздействием кислорода, влаги или других агрессивных веществ. Поэтому основная цель в борьбе с коррозией заключается в предотвращении доступа этих веществ к поверхности металла. При защите двигателей и машин от коррозии следует делать различие между предотвращением атмосферной коррозии и коррозией, вызываемой внешними факторами, например хранением в условиях влажного климата, транспортировкой морем и т. п., и коррозией под воздействием продуктов, образующихся в двигателе (главным образом, продуктов окисления и сгорания, соединений хлора и брома при сжигании этиллированного бензина и др. продуктов). Противозадирные присадки, содержащиеся в трансмиссионных маслах, при высоких температурах становятся коррозионно-агрессивными, поэтому в эти масла необходимо вводить ингибиторы коррозии. Но они заметно снижают несущую способность масел вследствие конкурентного взаимодействия обеих присадок с поверхностями металлов. По тем же причинам в смазочно-охлаждающие жидкости и эмульсии необходимо вводить ингибиторы атмосферной коррозии. Антикоррозионные свойства чистых минеральных масел, как правило, недостаточны для защиты от атмосферной коррозии, т. к. кислород и влага диффундируют через масляную пленку и взаимодействуют с металлом. Благодаря содержанию природных ингибиторов неочищенные масла или масла неглубокой очистки обеспечивают определенную защиту атмосферной коррозии, тогда как масла глубокой очистки лишены этих свойств. Принцип действия. Поскольку коррозия является следствием, главным образом, электролитических явлений, предотвратить ее можно путем формирования неметаллического защитного слоя, препятствующего контакту воды и кислорода с металлом. Эффективные ингибиторы должны иметь сильную адгезию к металлу и образовывать пленку, непроницаемую для воды и кислорода. Ингибиторы, оказывающие физическое действие, отличаются от химических ингибиторов. Физические ингибиторы представляют собой молекулы с длинными алкильными цепями и полярными группами, которые адсорбируются на поверхности металла с образованием защитной пленки. Химические ингибиторы реагируют с металлом, образуя защитные слои, которые изменяют электрохимический потенциал. Ингибиторы коррозии, эффективные в паровой фазе, получили широкое применение, например для защиты внутренних стенок резервуаров над жидкой фазой при длительной транспортировке, особенно на морских судах.

        Расход масла для подшипников скольжения.
        Формула Фальца:

                  - общая нагрузка на подшипник кг;
                  - длина несущей поверхности вкладыша подшипника в м.;
                  - диаметр вкладыша подшипника в м.;
                  - диаметральный зазор в м.;
                  - диаметр цапфы или вала в м.;
                  μ- абсолютная вязкость масла кг*сек/м.
        Формула НКМЗ:

        Где - диаметр подшипника в м;
                - длина несущей поверхности вкладыша подшипника в см. Для ПЖТ (подшипников жидкостного трения) при некотором допущении можно принять;

        Где ψ- относительный зазор в подшипнике 0,4-0,5.10-3 , точнее

         - окружная скорость конусной втулки подшипника м/сек;
         - длина подшипника в м;
         - диаметр внутренней расточки втулки-вкладыша подшипника в м;
         - наружный диаметр конусной втулки в м.
Расход масла для подшипников качения.

        Где -внутренний диаметр подшипника в м;
               - ширина подшипника в м.
Расход масла для циркуляционной смазки зубчатых и червячных зацеплений:

        Где -сумма потерь мощности на трение в зацеплении в л. с. при наличии нескольких ступеней передач, как для зубчатых, так и для червячных пар.
Например    и т.д.
Или   
               - удельная теплоемкость масла, равная 0,45-0,4 ккал/кг*град;
              γ- удельный вес масла, в среднем принимается 0,9 кг/л;
               - допускаемое повышение температуры масла, обычно 5-10°;
               - коэффициент использования масла берется в пределах 0,5-0,8/меньшее значение для быстроходных передач и наоборот.

        Где- работа трения в зацеплении одной пары зубчатых колес, л с;
              - мощность передачи, л с /для реверсивных передач – средняя квадратичная мощность/;
              - коэффициент перекрытия в торцевом сечении: для прямозубых и шевронных колес 1,3+1,4;для косозубых колес 1,5+1,6;
              - коэффициент трения скольжения между зубьями, принимаемый в пределах 0,07-0,15 в зависимости от качества обработки поверхности зубьев и скорости колес/меньшее значение для быстроходных передач и наоборот/;
              ρ- коэффициент: учитывающий форму и приработку зубьев колес: для приработанных быстроходных колес ρ=2-3, для приработанных тихоходных ρ = 5 - 6;
              β- угол наклона зубьев к оси колеса по делительному цилиндру, для шевронных колес обычно 30°;
              - число зубьев шестерни;
              - число зубьев колеса.
Знак минус относится к случаю внутреннего зацепления.

        Где λ- угол подъема винтовой линии по делительному цилиндру червяка; ρ - фиктивный угол трения:
              - коэффициент трения в червячном зацеплении;
             ρ- угол трения.
Угол трения  ρ находится по таблице в зависимости от значения скорости скольжения червяка .

        Где - модуль зацепления в см;
             - число оборотов червяка в минуту;
             - число заходов червяка;
             - число модулей в диаметре длительной окружности червяка.
При окружных скоростях червяка выше 5 м/сек рекомендуется червяк устанавливать над червячным колесом.

        Магистерская работа на тему «Исследование работоспособности шестерённой клети "Дуо-1000" рельсобалочного цеха металлургического комбината "Азовсталь" при использовании жидких смазочных материалов» затрагивает одну из сторон вопроса о применении жидких смазочных материалов. Данное исследование обеспечит более качественный контроль работоспособного состояния шестерённой клети.
        Обзор материалов по теме магистерской работы показал что основные исследования идут по применению жидких смазочных материалов в автомобиле строению, в частности исследуют работоспособное состояние двигателей внутреннего сгорания. Исследования работоспособного состояния шестерённой клети при использовании жидких смазочных материалов практически не рассматривается, поэтому данная магистерская работа может стать основой для дальнейших исследований и разработок в области металлургии.

        Так как магистерская работа в настоящее время (май 2006г) находится в в процессе написания, то с полной версией работы можно будет ознакомиться в январе 2007года.

        1. Общие понятия. Основные свойства масел  Описание свойств минеральных масел. Присадки. Складирование и хранение смазочных материалов.
www.krugosvet.ru

        2.  Функции смазочных материалов   Охлаждение, защита и поддержание чистоты.
http://oskaroil.com.ua

        3. Смазка  Виды трения. Смазочные материалы. Свойства смазочных материалов. Выбор смазочных материалов.
www.bigpi.biysk.ru/encicl/articles/13/1001322/1001322A.htm

        4.  Смазочные материалы    Виды смазочных материалов.
www.krugosvet.ru/articles/13/1001322/1001322a6.htm

        5.   Смазочные материалы  Надёжность, ремонт и монтаж металлургических машин. Седуш В.Я. Издательское объединение "Вища школа", 1976, 228с. стр. 200-203

        6. Использование присадок    Процентное содержание присадок в минеральных маслах.
http://oskaroil.com.ua