Glavna naloga maziva v kotalnem ležaju je, da ustvarja mazalni film, ki ločuje gibljive dele ležaja in na ta način zmanjšuje trenje in preprečuje obrabo. Osnovne lastnosti maziva so viskoznost, sposobnost tvorbe filma in pri masteh tudi konsistenca.
- Viskoznost
Viskoznost je mera, s katero opišemo sposobnost tečenja tekočine. Tehnično predstavlja mero za notranje trenje mazalnega olja, ki nastane med posameznimi molekularnimi plastmi tekočine pri medsebojnem premikanju. Viskoznost je osnovno vodilo pri izbiri pravega maziva za ležaj.
Merska enota za kinematično viskoznost je mm2/s (ISO), stara oznaka je cSt (centistoke), v ZDA je oznaka SUS (Saybolt Universal Seconds). Referenčne temperature na katere se nanašajo meritve so običajno 40°C in 100°C.
Med nasproti si gibajočimi deli ležaja se tvori mazalni film, ki se trdno sprime s površinami, ki jih ločuje. Zaradi relativnega gibanja med deli ležaja nastopijo v mazalnem filmu strižne napetosti. Poenostavljeno lahko rečemo, da pri tem posamezne plasti tekočine v mazalnem filmu drsijo druga ob drugi, pri čemer nastaja trenje. Odpor proti drsenju med posameznimi plastmi tekočine imenujemo viskoznost.
Primer iz vsakdanjega življenja: voda ima nizko viskoznost, med ima visoko viskoznost.
- Konsistenca
Konsistenca označuje stopnjo čvrstosti neke masti in je določena predvsem z vrsto in količino zgoščevalnega sredstva. Stopnje so razvrščene v skladu s splošno priznano NLGI klasifikacijo (National Lubricating Grease Institute). Lestvica temelji na stopnji penetracije standardnega stožca, ki ga pustimo, da se 5 sekund pogreza v vzorec masti. Po tem času izmerimo globino vgreza (penetracije) v desetinkah milimetra (1/10 mm). Tako dobimo indeks penetracije
Mehka mast ima nizko konsistenco, torej nitko NLGI stopnjo. Čvrsta mast ima visoko konsistenco, torej visoko NLGI stopnjo.
- Sposobnost tvorbe filma
Debelina nastalega mazalnega filma je v glavnem odvisna od števila vrtljajev, temperature in viskoznosti. Poleg tega ima pomembno vlogo pri določanju debeline filma tudi zahtevana doba delovanja. Razlikujemo tri različna stanja mazanja: mejno mazanje, hidrodinamično mazanje in elasto-hidrodinamično mazanje.
Mejno mazanje nastopi takrat, ko je debelina mazalnega filma pretanka in stičnih površin ne ločuje več dovolj. To stanje se pojavi, kadar količina maziva ni zadostna, ali pa je relativno gibanje med dvema površinama premajhno, da bi se razvil mazalni film. Takšno stanje se lahko pojavi tudi takrat, ko je viskoznost maziva premajhna bodisi zaradi previsoke temperature, bodisi zaradi neustrezne izbire maziva.
V takem stanju pride na stičnih površinah do stika kovine s kovino, kar povzroči lokalno varjenje na konicah hrapave površine. Končni rezultat tega je veliko trenje, velika obraba in uničenje površine.
Hidrodinamično mazanje nastopi takrat, ko sta površini, ki se premikata, popolnoma ločeni z mazalnim filmom. Koeficient trenja je veliko manjši kot v primeru mejnega mazanja, pa tudi do kovinskega stika premikajočih se površin ne prihaja.
Elasto-hidrodinamično mazanje nastane takrat, ko se visoko obremenjen kotalni element kotali po tirnici obroča in pri tem na stičnem mestu nastane velik pritisk, ki povzroči mikro deformacije. Upognjeni površini sta za trenutek pritisnjeni druga proti drugi, pri čemer se rahlo sploščita (elastična deformacija). Lahko bi mislili, da bo mazivo izrinjeno is stičnega mesta in da bosta površini v neposrednem stiku druga z drugo, vendar do tega ne pride. Viskoznost maziva se namreč v tem trenutku zelo poveča. Ko gre kotalni element naprej, se površina vrne v prvotno obliko, viskoznost pa upade na prvotno vrednost.