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（3）半固体润滑剂它是一种介于流体和固体之间的塑性状态或高脂状态的半固体，包括各种矿物润滑脂、合成润滑脂、动植物油脂等。

（4）固体润滑剂可在高温、高负荷、超低温、超高真空、强氧化或还原、强辐射等环境条件下实现有效的润滑，突破了油脂润滑的有效极限。

常见的固体润滑剂有石墨、二硫化钼、塑料等。

3．润滑油脂

润滑油是目前最重要的一种润滑材料，占润滑剂总耗量的90％以上，主要是利用石油提炼中蒸馏出的高沸点物质再经精炼制成的。

润滑脂是在润滑油（基础油）里加入能起稠化作用的物质（稠化剂），把油液稠化成具有塑性的膏状的润滑剂。

从一定意义说，它兼有液体和固体润滑剂的优点。

在常温和静止状态下，润滑脂粘附在摩擦表面上像固体一样不流动，而在温度升高和运动状态下，热和机械作用使润滑脂变稀，能像液体一样润滑摩擦表面，当热和机械作用消失后，又逐渐恢复到一定的稠度。

基础油一般为各种粘度的石油润滑油或合成润滑油。

在一般工作温度及负荷条件下，用较低粘度的润滑油作基础油；

在较高温度及较高负荷条件下，用较高粘度的石油润滑油或合成润滑油作基础油。

稠化剂为各种金属的脂肪酸皂、地腊、膨润土、硅胶和某些新型合成材料，不过，用得最多的还是各种脂肪酸金属皂。

与润滑油比较，使用润滑脂的主要优点如下：

①在摩擦表面的粘附性好，不易流失或飞溅，不会产生漏油现象。

②可起到密封作用，防止尘土等进入摩擦面。

③比润滑油的减振性强，可减少噪声和振动。

2润滑材料的选用

在企业设备的故障与事故中，由润滑原因引起的占相当大的比例，这与润滑材料的选用有很大关系，由此润滑材料的选用对设备的润滑是相当重要的。

1．润滑材料种类的选择

在各种润滑材料中，润滑油的内摩擦较小，形成油膜比较均匀，特别是对摩擦副具有冷却和冲洗作用，清洗换油和补充加油又比较方便，废油还能再生利用，所以对多数摩擦副应优先选用润滑油。

对长期工作而又不易经常换油、加油的部位或不易密封的部位，应尽可能选用润滑脂；

摩擦面处于垂直或非水平方向要选用高粘度润滑油或选用润滑脂；

摩擦表面粗糙的特别是冶金和矿山的开式齿轮传动应优先选用润滑脂。

对不适于采用润滑油脂的地方，如负荷过重或有剧烈的冲击、振动，工作温度范围较宽或极高、极低，相对运动速度低而又需要减少“爬行”现象，真空或有强烈辐射等这些极端或苛刻的条件下，最适合采用固体润滑材料。

近年来的经验证明：

在许多设备上都可以采用固体润滑材料来代替润滑油脂，且能取得更好的润滑效果。

（3）常用的润滑油脂添加剂

为改善润滑脂的某些性能及满足对各种特殊润滑的要求，常在油脂中添加某些物质，这类添加物质即添加剂。

添加剂不能单独使用，一般只占基础油脂的很少数量（约0.01％～5％）。

添加剂的基础油脂种类不同，其效果也不同。

①油性添加剂。

油性添加剂是一种极性很强的物质，能在金属表面形成牢固的吸附膜，从而减少磨损。

在低速及中等负荷以上的各种摩擦副摩擦表面之间，不易形成油膜。

在机器起动、制动以及负荷改变时，原有油膜又常遭到破坏，如在润滑油脂中加入油性添加剂，能增加润滑油脂的吸附和楔入，保证边界油膜的强度。

这种添加剂常用于精密机床及重要的运动机构，防止工作台在导轨上爬行。

油性添加剂适用于中等负荷及摩擦表面温度在120℃～200℃以内的情况，高温时将分解失效。

常用油性添加剂有猪油、鲸鱼油、油酸、三甲酚磷酸脂等。

②耐极压及抗磨添加剂。

含硫、磷、氯等活性元素的化合物在较高温度条件下，可以在金属表面生成化学反应膜，起到润滑作用。

但是，这种反应是不可逆的。

所以对金属有腐蚀作用，随着使用时间的增长，油中的极压添加剂含量减少，润滑性能下降，有时需要在现场定期补加。

极压抗磨添加剂主要有硫化鲸鱼油、二甲基本磷酸脂、氯化石蜡、二烷基二硫化磷酸锌等。

③抗泡沫添加剂。

在循环润滑系统中，由于泡沫会使油路发生断油故障，通常加入二甲基硅油或苯甲基硅油消泡。

一般加入的质量分数为0．0001％～0．001％，加入前，先用煤油稀释后再加入搅匀。

其他添加剂种类繁多，主要有粘度指数改进剂、抗氧化添加剂、防锈添加剂、抗乳化剂、抗凝剂（起降低凝点的作用）和清净分散剂（起抑制油中漆膜生成和防止金属表面积垢）等。

3．润滑油脂选用的指标

润滑油脂的选用指标，也即润滑油脂的质量指标如下：

（1）润滑油的选用指标

①粘度。

粘度反映了润滑油的稀释程度。

粘度越高流动性越差，不易渗入间隙较小的摩擦副中去，但也不易被从摩擦面间挤出来，因而油膜承载能力强。

高粘度油的摩擦阻力大，油温易升高，设备的功率损耗也高。

粘度低的润滑油则正好相反。

所以，粘度是润滑油的一项很重要的指标。

在选择润滑油时，通常以粘度为主要依据。

4．润滑油脂的选用规划

（1）润滑材料的选择

在有关手册如《机械零件手册、机修手册》的润滑材料表上，均对润滑油脂的使用范围作了说明。

在选择润滑油脂时,首先要了解其性能和应用范围，有专用名称的润滑油脂，一般都适用于该种机械或摩擦副的润滑，也可用于其他工作条件类似的摩擦副的润滑。

（2）负荷大小及负荷特性

一般来说，润滑油的粘度越大或润滑脂的锥入度越小，则油膜承载能力越强，但在重负荷、有振动冲击的情况下，还要求润滑油脂的油性和极压性能要好。

（3）运动速度

速度高易形成动压油膜，选低粘度的油可以减少内摩擦损耗从而减少动力消耗；

而速度低常与重载相联系，所以应选高粘度的润滑油。

高速转动的滚动轴承，易因离心力作用将油甩出而不能保证良好的润滑，应适应提高油的粘度。

如用润滑脂，则速度越高要求脂的锥入度越大；

速度低，锥入度应小。

（4）工作温度

高温条件下工作的摩擦副应选用粘度高、闪点高的润滑油，或锥入度小、滴点高的润滑脂，同时还应考虑油脂的极压性、抗热氧化安定性。

对在低温下工作的润滑油，要选凝点低于工作温度10℃左右的润滑油。

（5）周围环境

在潮湿的环境条件下，应考虑润滑油的抗乳化度和选用抗水性好的润滑脂。

有腐蚀介质存在的环境还要求润滑油、脂具有良好的防腐性能。

（6）摩擦副的结构特点及润滑方式

摩擦副间隙小，要求润滑油的粘度小和润滑脂的锥入度大，以利于进入间隙小的摩擦副；

摩擦表面越粗糙，就要求油膜越厚，选用的润滑油的粘度就越高，润滑脂的锥入度也越小；

对稀油循环润滑系统，要求采用精制、杂质少和抗氧化安定性好的润滑油；

对飞溅和油雾润滑，油接触空气的机会多，要求油的抗氧化性能要好。

对于油集中循环润滑系统，则要求润滑脂具有良好的可泵送性，故应选锥入度较大的润滑脂。

一台机械设备，采用集中或集中循环润滑时，应根据主要机构的需要来选择润滑材料。

5润滑油脂的代用

由于某种油品供应偶尔短缺而又必须保证生产照常进行的情况下才临时采用代用油，同时应尽快恢复原来的油品。

润滑油的代用原则是：

①代用油的粘度应与原用油的粘度相等或稍高。

②代用油的性能应与原用油的性能相近，特别是高温代用油要求有足够高的闪点、良好的氧化安定性与油性；

低温代用油应有足够低的凝点；

宽温度范围代用油应有良好的粘温性能；

含有动植物油的复合油不允许用在循环系统或有显著氧化倾向的地方；

对极压润滑油的摩擦副，代用油应具有相同或更高的极压性能。

通常，代用润滑脂主要考虑锥入度和滴点，应使代用润滑脂的锥入度与原用润滑脂相等或锥入度稍小，滴点更高；

对潮湿的环境，应考虑代用润滑脂的抗水性；

代用润滑脂最好是性能更好的润滑脂，如用锂基脂代替钙基润滑脂和钠基润滑脂，用加入了极压添加剂的润滑脂代替未加极压添加剂的润滑脂，而不宜反过来代用。

如果原来的润滑脂具有抗极压性而又暂时找不到这样的润滑脂，可考虑在低性能的润滑脂中加入极压添加剂（如加入质量分数为5％的二硫化钼粉等）。

3设备润滑的管理

设备润滑的管理是设备主管的重要内容之一。

它是利用摩擦磨损与润滑技术，通过管理的职能使设备润滑良好，从而减少设备故障，减少设备磨损，提高设备利用率。

1．设备润滑管理的任务

①建立与完善润滑管理的组织机构与人员的配备。

一般在较大型的企业设备较多，应在设备管理部门设立润滑技术管理组，设备润滑工程师，在车间设润滑技术员。

此外在供应部门对润滑油油库，车间润滑站，中央试验室的油料试验，也应有专人管理，在车间的工段内应设润滑工。

所有以上人员应经过培训熟悉业务才能上岗、并订有岗位责任制。

②加强润滑管理的基础工作。

如制订日常的消耗定额，油箱的储油定额，设备换油周期，清洗换油工艺与各项交接、收发的制度，并针对各种型号设备建立及回顾和iohlkjhkjhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh提出改进意见。

⑦对油库、储油及检测试验设备工具予以管理（如保管、使用、维护有一定的制度办法）。

⑧总结、推广油料润滑的经验，收集油品生产厂家新油品的信息，推广使用新技术。

2．设备润滑的五定

这是我国润滑技术管理多年实践经验的总结，它使润滑工作经常化、规范化和制度化，切实贯彻“五定”可使设备达到及时、合理、正确地润滑，保证设备处于良好技术状态，“五定”的内容是：

①定点。

确定润滑点（设备的润滑点常用图形表示，并根据润滑点的要求配置油标、油池、油槽、分油器等），规定加油，润滑工与操作者必须熟悉这些部位。

②定质。

必须按设备说明书或润滑图中规定的油料品种、牌号使用，如需代用、掺用，必须经有关主管部门审核批准，油料应有检验合格证，润滑装置、油路及器具应保持清洁，防止灰尘、铁屑进入；

油料保管部门存放各种油（脂）必须分品种、牌号储存，严禁混杂，保持清洁。

③定量。

对设备各润滑部位执行加油定量与消耗定额，做到计划用油、合理用油、节约用油；

若超过定额，则修改定额或解决油料浪费问题。

④定期。

定期加油或清洗换油是搞好润滑的重要环节，应确定加油、清洗间隔期，同时应根据设备实际运行情况与油质，合理调整加（换）油期以保证正常润滑。

⑤定人。

各润滑点应确定加（换）油负责的人，明确责任，主管人应做好记录。

如每班（天、周）加油一次的润滑点，一般由操作工负责加油，各储油箱、齿轮箱、液压油箱的加油换油由润滑工负责，清洗换油时机修工应配合，凡拆卸后添换油的由机修工负责，电气部分应由电修工负责。

3．设备润滑管理的组织形式

（1）大型企业的润滑管理组织形式

对大型企业和车间分散的中型企业，可实行二级管理，即设置厂级设备部门和分厂（车间）设备管理维修部门两级。

其特点是由厂级负责统筹安排、对外联系、对内指导、协调和服务；

分厂（车间）负责现场润滑管理。

（2）中型企业的润滑管理组织形式

中型企业的车间与厂房一般比较集中，厂区不大，其润滑管理多采用集中的形式，即由设备动力科一管到底。

润滑组织形式及工作关系如图6—4所示，图中实线表示行政领导关系，虚线表示业务联系关系。

（3）小型企业的润滑管理组织形式小型企业一般由供应科（股）所属的厂油库兼管润滑站的职能，设备动力科（股）可不设润滑站，车间（工段）不设分站。

4．设备润滑人员的职责

（1）润滑工程师、技术员的职责

①组织全厂设备润滑管理工作，拟订各项管理制度、各级人员职责及检查考核办法。

②编制润滑规程、润滑图表和有关润滑技术资料，供润滑工、操作工和维修工使用。

③负责设备润滑油的选用和变更，对进口设备应做好国产油品的代用和用油国产化。

暂时无法做到的，应向供应部门提出订购国外油品申请计划。

④分析和处理设备润滑事故与油品质量问题，向有关部门提出改进意见，并检查改进措施的实施情况和效果。

⑤组织治理设备漏油，制定重点治漏方案，检查实施进度与效果。

⑥指导润滑站工作。

⑦学习掌握国内外设备润滑管理工作经验和新技术、新材料、新装置的运用情况，组织推广和业务技术培训。

（2）润滑工的职责

①要全面熟悉服务区域内设备的数量、型号及用油要求。

②具体执行设备润滑“五定”工作和润滑管理制度。

③按期做好清洗换油工作，在齿轮箱、液压系统等规定部位添加油。

每周检查一次，以保持油位线。

④经常巡回检查设备润滑系统的工作情况，发现问题及时向维修组长或润滑技术人员报告，以便及时解决。

⑤对质量不好的润滑油，有权拒绝使用，并且负责废油回收与冷却液的配制工作。

代用油料必须经过润滑技术人员的批准。

⑥有责任监督设备操作人员的润滑工作，对不遵守润滑规定的人员，应提出劝告；

若不听从，可报告有关领导处理。

⑦按时提出润滑油料需要量计划，经润滑技术人员核准，供应科采购。

⑧协助润滑技术人员编制润滑卡片等润滑技术资料。

⑨经常保持容器、加油工具的清洁完好，及时修补油壶及润滑工具，做好润滑站（组）内安全卫生工作。

⑩对设备润滑不良、浪费油料、损坏工具的现象，提出改进和处理意见，并对没有及时加油或换油而引起的设备事故负责。

⑾做好领发油和巡回检查的记录以及报表工作。

⑿学习润滑管理的先进经验，不断改进润滑工作。

参考资料：

《设备管理》

永磁交流伺服电机位置反馈传感器检测相位与电机磁极相位的对齐方式

2008-11-07　　　来源：

internet　　　浏览：

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主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等。

为支持永磁交流伺服驱动的矢量控制，这些位置反馈元件就必须能够为伺服驱动器提供永磁交流伺服电机的永磁体磁极相位，或曰电机电角度信息，为此当位置反馈元件与电机完成定位安装时，就有必要调整好位置反馈元件的角度检测相位与电机电角度相位之间的相互关系，这种调整可以称作电角度相位初始化，也可以称作编码器零位调整或对齐。

下面列出了采用增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等位置反馈元件的永磁交流伺服电机的传感器检测相位与电机电角度相位的对齐方式。

增量式编码器的相位对齐方式

在此讨论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器，普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号A和B，以及零位信号Z；

带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外，还具备互差120度的电子换相信号UVW，UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。

带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下：

1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；

2.用示波器观察编码器的U相信号和Z信号；

3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；

4.一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳定在高电平上（在此默认Z信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对位置关系；

5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。

撤掉直流电源后，验证如下：

1.用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形；

2.转动电机轴，编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合，编码器的Z信号也出现在这个过零点上。

上述验证方法，也可以用作对齐方法。

需要注意的是，此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV线反电势的相位零点对齐，由于电机的U相反电势，与UV线反电势之间相差30度，因而这样对齐后，增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势的-30度相位点对齐，而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致，所以此时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的-30度点对齐。

有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对齐，为达到此目的，可以：

1.用3个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线；

2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形；

3.依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置；

4.一边调整，一边观察编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使上升沿和过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。

由于普通增量式编码器不具备UVW相位信息，而Z信号也只能反映一圈内的一个点位，不具备直接的相位对齐潜力，因而不作为本讨论的话题。

绝对式编码器的相位对齐方式 

绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。

早期的绝对式编码器会以单独的引脚给出单圈相位的最高位的电平，利用此电平的0和1的翻转，也可以实现编码器和电机的相位对齐，方法如下：

2.用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号；

4.一边调整，一边观察最高计数位信号的跳变沿，直到跳变沿准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系；

5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，跳变沿都能准确复现，则对齐有效。

这类绝对式编码器目前已经被采用EnDAT，BiSS，Hyperface等串行协议，以及日系专用串行协议的新型绝对式编码器广泛取代，因而最高位信号就不符存在了，此时对齐编码器和电机相位的方法也有所变化，其中一种非常实用的方法是利用编码器内部的EEPROM，存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下：

1.将编码器随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外壳与电机外壳；

2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；

3.用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值，并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的EEPROM中；

4.对齐过程结束。

由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向，因此存入的编码器内部EEPROM中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位。

此后，驱动器将任意时刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差，并根据电机极对数进行必要的换算，再加上-30度，就可以得到该时刻的电机电角度相位。

这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器的支持和配合方能实现，日系伺服的编码器相位之所以不便于最终用户直接调整的根本原因就在于不肯向用户提供这种对齐方式的功能界面和操作方法。

这种对齐方法的一大好处是，只需向电机绕组提供确定相序和方向的转子定向电流，无需调整编码器和电机轴之间的角度关系，因而编码器可以以任意初始角度直接安装在电机上，且无需精细，甚至简单的调整过程，操作简单，工艺性好。

如果绝对式编码器既没有可供使用的EEPROM，又没有可供检测的最高计数位引脚，则对齐方法会相对复杂。

如果驱动器支持单圈绝对位置信息的读出和显示，则可以考虑：

2.利用伺服驱动器读取并显示绝对编码器的单圈位置值；

4.经过上述调整，使显示的单圈绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的单圈绝对位置点，锁定编码器与电机的相对位置关系；

5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，上述折算位置点都能准确复现，则对齐有效。

如果用户连绝对值信息都无法获得，那么就只能借助原厂的专用工装，一边检测绝对位置检测值，一边检测电机电角度相位，利用工装，调整编码器和电机的相对角位置关系，将编码器相位与电机电角度相位相互对齐，然后再锁定。

这样一来，用户就更加无从自行解决编码器的相位对齐问题了。

个人推荐采用在EEPROM中存储初始安装位置的方法，简单，实用，适应性好，便于向用户开放，以便用户自行安装编码器，并完成电机电角度的相位整定。

正余弦编码器的相位对齐方式 

普通的正余弦编码器具备一对正交的sin，cos1Vp-p信号，相当于方波信号的增量式编码器的AB正交信号，每圈会重复许许多多个信号周期，比如2048等；

以及一个窄幅的对称三角波Index信号，相当于增量式编码器的Z信号，一圈一般出现一个；

这种正余弦编码器实质上也是一种增量式编码器。

另一种正余弦编码器除了具备上述正交的sin、cos信号外，还具备一对一圈只出现一个信号周期的相互正交的1Vp-p的正弦型C、D信号，如果以C信号为sin，则D信号为cos，通过sin、cos信号的高倍率细分技术，不仅可以使正余弦编码器获得比原始信号周期更为细密的名义检测分辨率，比如2048线的正余弦编码器经2048细分后，就可以达到每转400多万线的名义检测分辨率，当前很多欧美伺服厂家都提供这类高分辨率的伺服系统，而国内厂家尚不多见；

此外带C、D信号的正余弦编码器的C、D信号经过细分后，还可以提供较高的每转绝对位置信息，比如每转2048个绝对位置，因此带C、D信号的正余弦编码器可以视作一种模拟式的单圈绝对编码器。

采用这种编码器的伺服电机的初始电角度相位对齐方式如下：

2.用示波器观察正余弦编码器的C信号波形；

4.一边调整，一边观察C信号波形，直到由低到高的过零点准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系；

5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，过零点都能准确复现，则对齐有效。

1.用示波器观察编码器的C相信号和电机的UV线反电势波形；

2.转动电机轴，编码器的C相信号由低到高的过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。

这种验证方法，也可以用作对齐方法。

此时C信号的过零点与电机电角度相位的-30度点对齐。

如果想直接和电机电角度的0度点对齐，可以考虑：

2.以示波