除无油润滑空压机之外，所有空压机的气缸部分及运动机构部分都需要进行润滑，除个别空压机采用特殊润的滑剂之外（如氯气空压机气缸用浓硫酸，氧气空压机气缸用蒸馏水加甘油，乙烯空压机气缸用甘油），绝大多数空压机都采用矿物油作润滑剂。润滑剂大多数是液体，液体润滑剂不仅能润滑摩擦表面，减少摩擦和磨损，而且在气缸中还能起阻塞液体的作用，在机身中润滑剂对摩擦表面还起清洗和冷却作用，以带走摩擦所造成的磨屑和由摩擦产生的热量。只有个别情况下才采用润滑脂，因为它不能起冷却作用，工作时轴承部分将出现很高的温度，故只有那些滴点大于200℃的润滑脂方可应用。常用的润滑脂有膨润土润滑脂、二硫化钼复合铝基润滑脂和复合钙基润滑脂等。
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对润滑油的要求。 具有良好的化学稳定性。即不与被压缩的气体发生化学反应;具有定的黏度，因为润滑油的润滑性能和密封性能取决于黏度;润滑油不应与水形成乳化液以及要求润滑油的闪点超出排气温度20～50k。
所谓闪点就是润滑油被加热到一定温度，产生的油蒸气与空气混合后，遇上明火时会出现火花一闪，此时的温度称为润滑油的闪点。
气缸润滑油的选择要考虑被压缩介质、压力和温度。对于空气空压机，除了要求润滑有必要的黏度以满足润滑和密封作用的要求外，对易于形成积炭的场合宜用环烷基矿物油， 可加抗积炭的添加剂;为防止气路系统中锈蚀，可加抗氧、抗锈剂;气缸壁面容易凝结水时，用乳化的掺和油;若机器需经常低温启动可用高黏度的石蜡基油;对于高压空气空压机，为形成油膜和防止泄漏，应用高黏度石蜡基油。
空压机气体含氧量多月排气温度较高，应注意抗氧化性和闪点。一般可来用我国sy1216—1972标准，终压较低的空气空压机通常选用hs-3空压机油。压力比大于3的多级空气空压机，则采用hs-19空压机油。若最后几级压力比更高，终压超过35mpa时，采用hs-22空压机油，因为它含有抗氧化、抗磨添加剂，性质更为稳定。氮气和氢气以及氮氢混合气空压机，被压缩介质对润滑油有化学惰性，故可用空压机油，也可按gb5904-1986标准，低压时用hg-11饱和气缸油，高压时用 hg-24饱和气缸油。
氨冷冻机的润滑油要求凝固点低，在低温时黏度变化不大，常用13号和18号冷冻机油。
氧气空压机，过去使用纯蒸馏水，但水分在气缸壁上不易黏着，故现今都用含有6%～8%的工业用甘油和蒸馏水的混合物，以增加其附着能力，改善润滑性。矿物油是绝不能使用的，也不允许它们由活塞杆表面带入气缸，以免在高温下轻馏分挥发出来引起爆炸。乙烯气也不允许使用矿物油，因乙烯的纯度会受到污染，因此一般采用80%甘油及20%蒸馏水作为润滑剂。焦炉气空压机，当气体处于被杂质污染状态时，可用已经使用过的再生油润滑。但数量应加大。石油气空压机中的石油气，由干临界温度高，易于液化而稀释润滑油。所以使用重润滑剂或硅酮（聚硅氧烷）油，后者不溶于气体和油类，闪点高，凝点低。氯气片空压机中的氯气会与矿物油中的烃类物质反 应生成氯化氢。腐蚀金属， 应选用润滑脂，或用无润滑材料活塞环及填料函。
氨冷冻机润滑油要求凝固点低，低温时黏度变化不大，常用13号和18号冷冻机油;以氟里昂为工质的冷冻机用18号及hb号冷冻机油。
传动机构用的润滑油，一般用hg-40、hg-50机油。大型空压机也可采用空压机油。具有氧化能力的气体（例如 co、o2等）及不允许被油污染的气体（如 c2 h2、氩、氦等稀有气体）），不能用矿物油，而只能用甘油、蒸馏水作为润滑剂，目前也趋向于用无油润滑结构。
对氮气、氢气与氮氢混合气的空压机，因它不含氧，气体对油无作用，可用hg-11饱和气缸油。高压时采用 hg-24 饱和气缸油。氨冷冻机的润滑油要求凝固点低，在低温时黏度变化不大，常用13号和18 号冷冻机油。对其他化学性质不活泼的气体，如co2、焦炉气等，均可采用各种牌号的机油作润滑剂。
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