机械基础13 润滑与密封课件.ppt

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1、在机械传动过程中，零、部件的相对运动会在接触表面产生摩擦，造成传动的能量损耗和机械磨损，影响机械运动精度和使用寿命。润滑则是减少摩擦、磨损的有效措施。当然，对一些靠摩擦原理工作的零、部件如带传动、摩擦离合器、制动器等，设计时应设法加大摩擦，减少摩损。第十三章机械的润滑和密封第一节摩擦、磨损和润滑一、摩擦的类型按相对运动表面润滑情况，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦。其摩擦状态示意图如图13-1所示。图13-1摩擦状态1、干摩擦两摩擦表面微观凸峰直接接触，中间不存在任何润滑剂的摩擦，称为干摩擦（如图13-1a）。其

2、摩擦性质取决于摩擦表面的材料。干摩擦的摩擦功损耗大，磨损严重，温升很高，零件使用寿命短。在机械传动零件接触中不允许出现干摩擦。2、边界摩擦润滑剂在摩擦表面由吸附作用或化学反应（例如金属氧化物、硫化物）生成一层边界膜。当两摩擦表面的边界膜直接接触传递载荷时，就处于边界摩擦状态（如图13-1b）。边界膜厚度很薄，约为几个分子到10-2μm的数量级，厚度小于摩擦表面的不平度，因此摩擦表面仍会有一定的摩擦功耗和磨损。3、液体摩擦如果油膜厚度较大，两摩擦表面被液体层完全隔开，表面微观凸峰不直接接触，形成液体摩擦（如图13-1C）。此时可避

3、免发生磨损，摩擦也只发生在油层液体内部。摩擦因数很小。4、混合摩擦当摩擦表面间有润滑油，但不足以保证液体摩擦时，就可能有部分接触处是边界摩擦，其余部分是液体摩擦；也可能在局部粗糙凸峰接触处是干摩擦，其余部分则为边界摩擦与液体摩擦（图13-1d）。这两种状态，统称为混合摩擦。混合摩擦在机器中是很常见的。二、磨损摩擦表面在相对运动过程中，表层材料不断损失或转移的观象称为磨损。通常应当设法避免或减少磨损，以能较长时期保持机器的精度，从而延长使用寿命。按照失效机理，可将磨损分为以下四种基本类型：1、粘着磨损当摩擦副表面的边界油膜被微凸

4、体的峰尖刺破时，微凸体的峰尖便会发生粘着形成冷焊结点。当摩擦副相对滑动时，冷焊点遭到剪断。如果被剪断面不是原来的界面，则发生材料从一个表面转移到另一个表面的磨损现象。粘着磨损是金属摩擦副间较为普遍的一种磨损类型。特别在高温、重载容易使接触表面润滑不良时，粘着磨损的程度比较严重。2、磨料磨损摩擦面间落入游离的硬颗粒（如尘土或磨损的金属碎屑）或表面上具有硬质的突出物，由此而在摩擦面上造成不断的微切削而产生的磨损称为磨料磨损。3、疲劳磨损反复作用的接触应力会使金属表面产生疲劳点蚀，点蚀使表层金属材料剥落导致疲劳磨损。4、腐蚀磨损大多数

5、金属表层材料会与周围介质发生化学反应而在摩擦面上生成化学反应物，该化学反应物在摩擦表面相对运动中发生破碎导致脱落的过程称为腐蚀磨损。磨损类型可随工作条件的改变而转化。实际上，大多数的磨损是上述几种磨损类型的复合形式出现的。粘着磨损与疲劳磨损产生的磨屑若不及时从润滑剂中清除出去，将使摩擦表面产生磨料磨损。三、润滑的作用润滑的主要作用大致可归纳为以下几点：（1）减少摩擦，减轻磨损加入润滑剂后，在摩擦表面形成一层薄膜，可防止金属直接接触，从而大大减少摩擦磨损和机械功率的损耗。（2）降温冷却摩擦表面经润滑后其摩擦因数大为降低

6、，使摩擦发热量减少；对于液体润滑剂，润滑油流过摩擦表面带走部分摩擦热量，起散热降温作用，保证运动副的温度不会升温得过高。（3）清洗作用润滑油流过摩擦表面时，带走磨损落下的金属磨屑和污物。（4）防止腐蚀润滑剂中都含有防腐、防锈添加剂，吸附于零件表面的油膜，可避免或减少由腐蚀引起的损坏。（5）缓冲减振作用润滑剂都有在金属表面附着的能力，且本身的剪切阻力小，所以在运动副表面受到冲击载荷时，具有吸振的能力。（6）密封作用半固体润滑剂具有自封作用，一方面可以防止润滑剂流失，另一面可以防止水分和杂质的侵入。生产中常用的润滑剂包括

7、润滑油、润滑脂、固体润滑剂和气体润滑剂等几大类。其中矿物油和皂基润滑脂性能稳定，成本低，应用广。一、润滑油（一）润滑油的性能指标1、粘度粘度是润滑油最重要的物理性能指标。它反映了液体内部产生相对运动时分子间内摩擦阻力的大小。润滑油粘度越大，承载能力也越大。润滑油的粘度并不是固定不变的，而是随着温度和压强而变化的。当温度升高是，粘度降低；压力增大时，粘度增高。润滑油的粘度分为动力粘度、运动粘度和相对粘度，各粘度的具体含义及换算关系可参看有关的标准。第二节常用润滑剂的选择2、油性又称润滑性，是指润滑油润湿或吸附于摩擦表面构成边

8、界油膜的能力。这层油膜如果对摩擦表面的吸附力大，不易破裂，则润滑油的油性就好。油性受温度的影响较大，温度越高，油的吸附能力越低，油性越差。3、闪点润滑油在火焰下闪烁时的最低温度称为闪点。它是衡量润滑油易燃性的一项指标，另一方面闪点也是表示润滑油蒸发性的指标。油蒸