《润滑与润滑剂》PPT课件

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1、第六章润滑与润滑剂第一节流体润滑基本概念一、定义在摩擦副对偶表面之间，有一层一定厚度（一般在1.5~2μm以上）的粘性流体润滑膜，由这层润滑膜的压力平衡外载荷，使两对偶表面不直接接触，在两对偶表面作相对运动时，只在流体分子间产生摩擦，这就是流体润滑。      在流体润滑中，根据润滑膜压力产生的方法，润滑方式可分为以下几种: 1.流体动压润滑       流体动压润滑，系由摩擦副对偶表面的几何形状和相对运动，并借助粘性流体的内摩擦力作用而产生润滑膜压力，从而平衡外载。2.弹性流体动压润滑弹性流体动压润滑理论是流体动压润滑理论的重要发展，它主要研究名义上是点线接触的摩擦副润滑问题（

2、如齿轮副、滚动轴承等）。3.流体静压润滑二、STRIBECK曲线如图Stribeck曲线纵坐标是摩擦系数，横坐标是承载特性。流体润滑区：1、两相对运动表面完全被润滑膜隔开2、摩擦力主要是油膜内部摩擦3、油膜厚度远大于粗糙度4、膜厚比如式子-------------------------5、油的粘度是主要因素混合润滑区：1、两表面承载是由凸峰和油膜承担2、油的粘度是主要因素3、摩擦力由接触摩擦和油的内部摩擦构成4、油膜厚度与粗糙度接近()边界润滑区及干摩擦区：1、干摩擦时无油膜，边界润滑时油膜厚度非常有限2、膜厚比多为：0.5-0.4，当为1时70%的载荷由油膜承担，30%由凸峰承担。

3、3、油的粘度不是主要因素，而粘性和极压性起主要作用。三、润滑的作用及常见摩擦（润滑）状态1、润滑的作用摩擦是消耗能源的原因；磨损是降低机械零件使用寿命，消耗材料的原因。而润滑则是减少摩擦、节约能源；减少磨损节约材料的有力手段和有效措施。所谓润滑，是在具有相对运动二个物体的接触表面间，注入第三种物质（润滑剂）将两接触表面隔开，形成剪切强度低的润滑膜，用该物质的内部摩擦代替两接触物体之间的摩擦。因其抗剪强度低，因而可以达到减少摩擦和磨损的目的。润滑可以提高机械零件的寿命和提高机械效率。还可起到冷却、冲洗、减振和防蚀作用。2、几种常见的摩擦状态：1、流体动压润滑2、流体静压润滑3、弹性流体

4、动压润滑4、边界润滑5、干摩擦状态四、润滑油的粘性1、粘性流体的内摩擦定律粘性流体在流动时流层之间产生阻碍相对运动的性质既是粘性。根据牛顿实验：相邻流层之间阻力与速度变化梯度成正比。既：如图：由于分子间极性吸引力所产生的内聚力的作用，在流层之间有剪切力。式中：是流体流速沿油膜厚度h（z轴）方向的变化率，若速度变化规律为三角形,则=；是比例常数，被定义为流体的动力粘度。具有这种特性的流体称为牛顿流体。2、动力粘度的单位(1)国际制单位图示,长、宽、高各为1m的流体，如果使立方体顶面流体层相对底面流体层产生1m/s的运动速度，所需要的外力F为1N时，则流体的粘度η为1N•s/m²，叫做“帕

5、秒”，常用Pa•s表示。(2)物理单位制如图,F=1dyne(厘米、克、秒),u=1cm/s时换算关系：1Pa•S=10P=1000cP此时,流体粘度为1个物理单位制的动力粘度，用P表示。有时用P/100表示,叫厘泊，用cP表示。因为1N=105dyne所以有如下换算3、润滑油的运动粘度流体的动力粘度与同温度下的密度ρ的比值,称为运动粘度:物理单位是cm²/s,叫做“斯”,常用St表示，St/100叫厘斯,用cSt表示换算关系：1m2/s=104St=106cSt；1St=1cm2/s=10-4m2/s=100cSt4、相对粘度恩氏粘度是相对粘度的一种,它是用200ml的粘性流体,在给

6、定的温度t下流经一定直径和长度的毛细管所需的时间,与同体积的蒸馏水在20℃时流经同样的毛细管所需时间的比值来衡量流体的粘性。恩氏粘度用表示国际单位是m²/s。(1)粘温特性5、润滑油的特性润滑油的粘度随温度的变化存在指数关系:(2)润滑油的粘压特性粘度和压力的关系近似表示为:粘度指数VI按下式计算：粘度指数的物理意义还可改写成——衡量粘温特性温度变化范围。粘度指数VI是表示被测油粘度随温度的变化程度与标准油粘度随温度变化程度的比值。6、粘度指数（粘度比50、100，粘度指数VI）第二节流体动压润滑雷诺方程一、流体动压润滑的承载机理图a增压过程图b溢出附加流动图c附加流动为零C-C截面压

7、力最大图d压力分布曲线二、雷诺方程1、流体的连续性方程如图所示：两个滑动板A，B，设在其相对运动中可以产生收敛型油楔，并能形成足够的承载能力将两板分开。油楔中取一微小单元体，底面积为dxdy,高为h.润滑油可以从x、y、z三个方向流进和流出该单元体。设在单位宽度上沿x和y方向的容积流量分别为qx和qy.沿x方向流入的容积流量为:qxdy，流出的容积流量为:（qx+)dy,式中是沿x方向容积流量的变化。沿y方向流入元单位的容积流量为:qydx,而