潤滑とは、潤滑剤を使用して2つの表面間の摩擦や摩耗を減らすプロセスまたは技術です。潤滑の研究は、トライボロジーの分野の分野です。
潤滑剤には、固体（二硫化モリブデンMoS2など）、固体/液体分散液（グリースなど）、液体（油や水など）、液液分散液、または気体があります。
流体潤滑システムは、加えられた荷重が流体力学的または静水圧によって部分的または完全に伝達されるように設計されており、固体の相互作用（および結果として摩擦と摩耗）が減少します。表面の分離の程度に応じて、さまざまな潤滑方式を区別できます。
適切な潤滑により、機械要素のスムーズで連続的な動作が可能になり、摩耗率が低下し、ベアリングに過度の応力や焼き付きが発生するのを防ぎます。潤滑が故障すると、コンポーネントが互いに破壊的に擦れ合い、熱、局所的な溶接、破壊的な損傷、および故障を引き起こす可能性があります。
潤滑とは、接触している可動面の間に摩擦低減フィルムを導入することにより、摩擦と摩耗を制御することです。使用する潤滑剤は、流体、固体、またはプラスチックの物質です。
これは有効な定義ですが、潤滑が実際に達成するすべてを実現することはできません。
表面を潤滑するために、さまざまな物質を使用できます。オイルとグリースが最も一般的です。グリースは、その一貫性を得るためにオイルと増粘剤で構成されていますが、オイルは実際に潤滑するものです。オイルは、合成、植物、またはミネラルベース、およびこれらの組み合わせにすることができます。
アプリケーションは、一般に基油と呼ばれるどのオイルを使用するかを決定します。極端な状況では、合成油が有益な場合があります。環境が懸念される場合は、植物性基油を利用することができます。
油を含む潤滑剤には、基油内の特性を強化、追加、または抑制する添加剤が含まれています。添加剤の量は、オイルの種類と使用する用途によって異なります。たとえば、エンジンオイルに分散剤が添加されている場合があります。
分散剤は、不溶性物質を一緒に凝集させて、循環時にフィルターによって除去されるようにします。低温から高温までの極端な温度にさらされる環境では、粘度指数（VI）向上剤が追加される場合があります。これらの添加剤は長い有機分子であり、低温状態では一緒に束ねられ、高温環境では解けます。
このプロセスにより、オイルの粘度が変化し、高温特性を維持しながら、低温状態での流動性が向上します。添加剤の唯一の問題は、それらが枯渇する可能性があることです。十分なレベルに戻すには、通常、オイル量を交換する必要があります。
潤滑剤の主な機能は次のとおりです。
摩擦を減らし、摩耗を防ぐ機能は、同じ意味で使用されることがあります。ただし、摩擦は動きに対する抵抗であり、摩耗は摩擦、接触疲労、および腐食の結果としての材料の損失です。大きな違いがあります。実際、摩擦を引き起こすすべて（流体摩擦など）が摩耗を引き起こすわけではなく、摩耗を引き起こすすべて（空洞侵食など）が摩擦を引き起こすわけでもありません。
摩擦を減らすことは潤滑の重要な目的ですが、このプロセスには他にも多くの利点があります。潤滑膜は、水やその他の腐食性物質から表面を保護することにより、腐食を防ぐのに役立ちます。さらに、システム内の汚染を制御する上で重要な役割を果たします。
潤滑剤は、汚染物質を除去するフィルターに輸送する導管として機能します。これらの流体は、表面から熱を吸収し、それを放散できるより低い温度のポイントに転送することによって、温度制御にも役立ちます。
潤滑には、境界、混合、フルフィルムの3種類があります。タイプはそれぞれ異なりますが、摩耗から保護するために、すべてオイル内の潤滑剤と添加剤に依存しています。
流体膜潤滑は、粘性力によって、相互に移動する部品間のスペースまたはギャップ内の潤滑剤によって負荷が完全に支えられ（潤滑された接合部）、固固接触が回避される潤滑方式です。 。
静水圧潤滑では、ベアリング内の潤滑剤に外圧を加えて、流体潤滑膜を押し出される場所に維持します。
流体潤滑では、接触面の動き、およびベアリングの設計により、潤滑膜を維持するためにベアリングの周りに潤滑剤が送り込まれます。このベアリングの設計は、潤滑膜が破壊されるため、始動、停止、または反転時に摩耗する可能性があります。
潤滑の流体力学的理論の基礎は、レイノルズ方程式です。潤滑の動水力学理論の支配方程式といくつかの分析解は、参考文献に記載されています。
ほとんどの場合、不適合な表面またはより高い荷重条件では、ボディは接触時に弾性ひずみを受けます。このようなひずみにより、耐荷重領域が作成され、流体が流れるためのほぼ平行なギャップが提供されます。
流体潤滑の場合と同様に、接触体の動きによって流れに起因する圧力が発生し、これが接触領域の支持力として機能します。このような高圧領域では、流体の粘度が大幅に上昇する可能性があります。
フルフィルムの弾性流体潤滑では、生成された潤滑膜が表面を完全に分離します。潤滑剤の流体力学的作用と接触する固体の弾性変形との間に強い結合があるため、この潤滑方式は流体と構造の相互作用の一例です。
古典的な弾性流体力学理論では、レイノルズ方程式と弾性たわみ方程式を考慮して、この潤滑領域の圧力と変形を解きます。隆起した固体の特徴または凹凸の間の接触も発生する可能性があり、混合潤滑または境界潤滑レジームにつながります。
流体力学的影響はごくわずかです。体はそれらの凹凸でより密接に接触します。局所的な圧力によって発生する熱により、スティックスリップと呼ばれる状態が発生し、一部の凹凸が崩れます。
高温高圧条件では、潤滑剤の化学反応性成分が接触面と反応し、移動する固体表面（境界膜）上に高耐性の粘り強い層または膜を形成し、荷重と主要な摩耗または破壊をサポートすることができます。避けた。境界潤滑は、負荷が潤滑剤ではなく表面の凹凸によって運ばれるレジームとしても定義されます。
このレジームは、フルフィルムの弾性流体力学レジームと境界潤滑レジームの中間にあります。生成された潤滑膜は、ボディを完全に分離するのに十分ではありませんが、流体力学的効果はかなりのものです。
ピストン、ポンプ、カム、ベアリング、タービン、ギア、ローラーチェーン、切断ツールなどの機械システムを正しく動作させるには、潤滑が必要です。潤滑がないと、近接する表面間の圧力によって、急速な表面に十分な熱が発生します。粗い状態では文字通り表面が溶接されて発作を引き起こす可能性のある損傷。
ピストンエンジンなどの一部のアプリケーションでは、ピストンとシリンダー壁の間のフィルムも燃焼室を密閉し、燃焼ガスがクランクケースに逃げるのを防ぎます。
エンジンがすべり軸受などに加圧潤滑を必要とする場合、オイルポンプとオイルフィルターがあります。初期のエンジン（Sabマリンディーゼルなど）では、加圧供給が不要でしたが、スプラッシュ潤滑で十分でした。