梯姆肯試驗(yàn)機(jī)（Timken Testing Machine）是一種用于評(píng)估潤滑劑抗磨損和極壓性能的專業(yè)儀器，廣泛應(yīng)用于石油化工、機(jī)械制造等領(lǐng)域。其核心作用是通過模擬實(shí)際工況下的摩擦狀態(tài)，量化潤滑劑在邊界潤滑和極壓條件下的保護(hù)能力，為潤滑劑研發(fā)、質(zhì)量控制及工況適配提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。以下是其具體作用及應(yīng)用場景的詳細(xì)解析：

一、核心作用：量化潤滑劑的抗磨損與極壓性能

1. 測定極壓（EP）性能

評(píng)定載荷承受能力：通過施加逐漸增大的徑向載荷（通常以 “OK 值" 或 “燒結(jié)載荷" 表示），測試潤滑劑在高壓接觸下防止金屬表面膠合、燒結(jié)的能力。例如，當(dāng)鋼環(huán)與鋼塊在潤滑劑作用下出現(xiàn)明顯擦傷或燒結(jié)時(shí)的臨界載荷，可反映潤滑劑的極壓添加劑（如硫、磷、氯化合物）效果。

標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)參考：常見指標(biāo)包括 “磨斑直徑"“摩擦系數(shù)"“燒結(jié)載荷" 等，符合 ASTM D2782、ISO 14637 等標(biāo)準(zhǔn)。

2. 評(píng)估抗磨損性能

模擬實(shí)際磨損工況：通過固定載荷下長時(shí)間運(yùn)行（如 10 分鐘、30 分鐘），測量金屬試塊的磨損量（重量損失或尺寸變化），評(píng)估潤滑劑在邊界潤滑狀態(tài)下形成保護(hù)膜、減少磨粒磨損的能力。

對(duì)比不同配方差異：例如，對(duì)比礦物油與合成油、添加不同抗磨劑（如 ZDDP）的潤滑劑磨損量，輔助優(yōu)化配方設(shè)計(jì)。

二、典型測試項(xiàng)目與應(yīng)用場景

1. 工業(yè)齒輪油性能測試

場景：用于重負(fù)荷齒輪（如鋼鐵廠軋機(jī)齒輪、礦山機(jī)械齒輪）的潤滑油選型，要求潤滑劑在高載荷、沖擊負(fù)荷下保持油膜強(qiáng)度。

作用：通過梯姆肯試驗(yàn)確定齒輪油的極壓等級(jí)（如 EP 級(jí)），確保其在齒面接觸壓力達(dá) 1000MPa 以上時(shí)仍能防止膠合。

2. 金屬加工液評(píng)估

場景：切削液、沖壓油等加工潤滑劑需在金屬切削、成型過程中減少刀具磨損和工件粘連。

作用：測試加工液在高剪切力下的抗磨性能，例如在切削鋁合金時(shí)，通過磨損量判斷潤滑劑是否能有效保護(hù)刀具刃口。

3. 潤滑脂質(zhì)量控制

場景：軸承潤滑脂、底盤潤滑脂需在低速高負(fù)荷工況下保持穩(wěn)定性。

作用：通過梯姆肯試驗(yàn)評(píng)估潤滑脂的極壓特性，例如在汽車輪轂軸承中，確保潤滑脂在高溫、振動(dòng)條件下不發(fā)生油皂分離或金屬擦傷。

4. 航空航天潤滑劑研發(fā)

場景：航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪箱、高溫軸承等部件需耐受溫度和載荷。

作用：測試合成潤滑油（如聚 α- 烯烴 PAO、酯類油）在高溫（200℃以上）和高載荷下的抗磨性能，確保其滿足 MIL-PRF-23699 等航空標(biāo)準(zhǔn)。

三、測試原理與關(guān)鍵組件

1. 工作原理

摩擦副結(jié)構(gòu)：由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的鋼環(huán)（材質(zhì)通常為 AISI 52100 軸承鋼）和一個(gè)靜止的鋼塊（尺寸約 19mm×12.7mm）組成，兩者在徑向載荷作用下形成線接觸摩擦面，潤滑劑通過滴注或浸泡方式供給。

載荷施加方式：通過砝碼或液壓系統(tǒng)逐級(jí)增加載荷（范圍通常 0-5000N），同時(shí)監(jiān)測摩擦系數(shù)、溫度及磨損狀態(tài)。