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1、零件和設備的潤滑,主要學習內容,了解摩擦、磨損及潤滑的概述； 常用潤滑劑的選擇； 掌握常用的潤滑方式及裝置； 了解典型零部件的潤滑；,一：摩擦、磨損和潤滑概述,摩擦與磨損是研究相對運動、相互作用的兩個表面間有關理論與實踐的一門科學。,摩擦兩個接觸的物體在外力作用下發(fā)生相對運動時，在接觸表面上產(chǎn)生切向運動阻力的一種物理現(xiàn)象；（摩擦能量損耗、機械磨損運動精度和使用壽命；對摩擦原理工作的機構（帶傳動、制動器），應設法減少摩擦，減少磨損） 磨損是摩擦的結果； 潤滑是降低、減少磨損的重要措施。,研究摩擦、磨損和潤滑的科學與技術稱為摩擦學。,（一）摩擦的類型 按相對運動表面潤滑情況，摩擦分為：干摩擦、邊界

2、摩擦、液體摩擦和混合摩擦。,（1）干摩擦,金屬面直接接觸，摩擦、磨損大，溫升高，零件使用壽命短，工程上不允許； 實際工程中不存在真正的干摩擦，表面有氧化膜、多少也會有潤滑劑分子的氣體潤滑； 機械中通常把未經(jīng)人為潤滑的摩擦狀態(tài)看著干摩擦。,干摩擦最不利（無潤滑狀態(tài)）,干摩擦狀態(tài)示意圖,（2）邊界摩擦,潤滑劑在摩擦面有吸附或化學反應生成一層邊界膜，邊界膜直接傳遞載荷時摩擦； 兩摩擦面由吸附著的很簿的邊界膜隔開，摩擦表面仍會有一定的摩擦功耗和磨損； 邊界膜很薄，小于摩擦面的不平度； 邊界膜：物理吸附膜、化學吸附膜 化學反應膜,邊界摩擦最低要求,（3）液體摩擦,如油膜厚度較大，兩摩擦面被液體層完全隔開

3、，表面微觀凸峰不直接接觸，形成液體摩擦； 可避免磨損，摩擦僅發(fā)生在油層內部，摩擦因素很小。,理想的摩擦,（4）混合摩擦,摩擦面有潤滑油，但不足形成液體摩擦，就可能形成邊界、液體摩擦并存；或局部粗糙凸峰接觸，形成干摩擦，其余為邊界、液體摩擦，則干、邊界、液體摩擦共存；常見,也稱非（完全）液體摩擦,（二）潤滑的作用 減少摩擦、減輕磨損（潤滑劑，形成一層膜）； 降溫冷卻（潤滑劑帶走摩擦產(chǎn)生的熱量）； 清洗作用（帶走表面磨削下金屬磨削或污物）； 防止腐蝕（潤滑劑中含防腐、防銹劑）； 緩沖減振作用（油膜有一定的剛度）； 密封作用（半固體潤滑劑，防止水分、雜質侵入）。,二：常用潤滑材料,常用的潤滑劑：潤滑

4、油、潤滑脂、固體潤滑劑和氣體潤滑劑等； 其中，礦物油、潤滑脂性能穩(wěn)定、成本低，應用廣。,潤滑劑 潤滑油液體 潤滑脂潤滑油稠化劑（硬脂酸氫氧化物） 固體潤滑劑石墨、oS2、PTFE(聚四氟乙稀),,（一）潤滑油 （1）性能指標 潤滑油的性能指標主要有：粘度、油性、閃點、凝點、傾點等。 流動性能 粘度反映了潤滑油在外力作用下抵抗剪切變形的能力，也是分子間內摩擦力大小的標志。 粘度大，承載能力越大； 粘度不是固定的，而是隨著溫度和壓力而變化；溫度粘度潤滑效果 ；壓力粘度； 粘度指數(shù)-試驗油粘溫變化程度與標準油相比較時的相對數(shù)值。,油性又稱潤滑性，反映在摩擦表面的吸附性能；是在摩擦表面構成邊

5、界油膜的能力；油膜吸附大，不易破裂，則油性好； 油性受溫度影響較大，溫度吸附力油性； 閃點在火焰下閃爍時瞬時燃燒和碳化的溫度； 是衡量潤滑油易燃性的一項指標；,凝點在規(guī)定的冷卻條件下，由液體轉變?yōu)椴荒芰鲃拥呐R界溫度； 一般潤滑油正常使用溫度應比疑點高57； 傾點潤滑油在規(guī)定的條件下，冷卻到能繼續(xù)流動的最低溫度，潤滑油的使用溫度高于傾點3以上。,,外觀油品質量的優(yōu)劣，很大程度上可以從外觀察覺，特別是進入商品市場，油品的外觀就顯得更為重要。1)顏色。2)透明度。3)氣味。 安定性潤滑油在工作中總是要與空氣中的氧接觸，發(fā)生氧化反應，生成酸類、膠泥物，使油的顏色加深變暗，粘度增加，酸性增加，產(chǎn)生沉淀物

6、，最終限制了油品的使用性能。 機械安定性含有高分子聚合物的油品，在使用過程中，粘度有降低的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象特別是稠化油表現(xiàn)最嚴重，必須控制粘度下降的幅度，應做剪切試驗。,,抗水性鋼鐵設備生產(chǎn)過程中要使用大量的冷卻水，少量的水分混入潤滑系統(tǒng)中，是很難避免的，有時候進入油中的水是大量的，這就要求潤滑油具有良好的抗乳化性能，當水分進入油中時應能很快地從油中分離出來，不與油混合形成穩(wěn)定的乳化液；對水基潤滑液無法要求它的抗水性能，但無論是進水或失水對其性能都有較大影響。 抗泡沫性能潤滑油在使用過程中，受到強烈的機械攪拌或流速太快時，都會產(chǎn)生泡沫，泡沫存在于油中會嚴重阻礙潤滑系統(tǒng)的工作，最嚴重的時候，泡沫會

7、從油箱上蓋溢出。 防護性能潤滑油對摩擦元件必須有良好的保護性能，要防止金屬銹蝕，更不得腐蝕金屬。,,雜質含量潤滑油中的雜質是一種磨粒磨料，能加速摩擦面的磨損；也是一種催化劑，加速油品的老化。 抗磨性能這是潤滑油最重要的性能，油品的質量很大程度上取決于它的抗磨性能。 與密封材料的適應性潤滑油與密封材料的適應性是十分重要的，它直接影響整個系統(tǒng)的密封性。,,其他性能1)密度。2)元素含量3)酸值4)灰分5)表面張力,（2）常用潤滑油分類 （按物質分）：礦物潤滑油、合成潤滑油、動植物潤滑油三類； 礦物潤滑油石油制品，品種多，穩(wěn)定性好，防腐蝕性強，來源足價格低，應用廣；如：齒輪油、汽、柴油機用油等； 合

8、成潤滑油有獨特的使用性能，用于特殊（高溫、低溫、防燃以及需與橡膠、塑料接觸的場合）； 植物油產(chǎn)量有限，易變質，特殊要求的設備或添加劑用。,常用潤滑油（按用途分）： 1、齒輪油(22%)：閉式齒輪潤滑油、開式齒輪潤滑油 2、軸承油(22%)：軸承油、汽輪機油、油膜軸承油 3、傳動機構用油(20%)：開式齒輪油、鋼絲繩油（聯(lián)軸節(jié)、開式齒輪、鏈條、鋼絲繩） 4、工藝潤滑油(30%)：切削液、切削油、冷加工油、軋制液、軋制油 5、其他（6%）,（3）潤滑油的選用原則 對載荷大或變載、沖擊場合、加工粗糙的表面，選粘度較高的潤滑油。 轉速高時，為減少潤滑油內部的摩擦功耗，或采用循環(huán)潤滑、芯捻潤滑等場合，宜

9、選用粘度低的潤滑油。 工作溫度高時，宜選用粘度低的潤滑油。,芯捻潤滑,（二）潤滑脂 潤滑脂也稱黃油，是一種稠化的潤滑油； 其油膜強度高，粘附性好，不易流失，易密封，使用時間長，但散熱性差，摩擦損失大； 常用于不易加油、重載低速的場合。,,,,,（1）性能指標 錐（針）入度(壓送性)軟硬程度、阻力大小、流動性強弱（用重量為150g的標準圓錐體，從錐入度計上釋放，在5s內插入到溫度為25 潤滑脂試樣的深度(以0.1mm為單位)稱為針入度。 ）,滴點固體流體的溫度轉折點，表示耐熱性。（國家標準GB/T4929是測量滴點的標準，即潤滑脂在測定器中受熱后，滴下第一滴時的溫度，單位為。滴點越高，耐溫性越

10、好。通常選用潤滑脂時，滴點應該比工作溫度高2030。） 水分---水的含量。（潤滑脂中游離水的含量過多時，會降低潤滑脂的工作性和加大金屬表面的腐蝕。但是潤滑脂含有的結合水，可以作為較好的結構改善劑，如鈣基脂、鈣鈉基脂。 ） 氧化安定性---抗空氣氧化能力。（氧化安定性差的潤滑脂，易于和空氣氧化生成各種有機酸，腐蝕金屬表面或使?jié)櫥冑|。）,,蒸發(fā)量 GB/T7325規(guī)定了測定蒸發(fā)損失的方法，通過蒸發(fā)量可以評定潤滑脂在高溫下基礎油的揮發(fā)損失情況。 例：硅鋼片廠的連續(xù)退火爐內氣氛保持要求很高，如果爐底錕軸承用潤滑脂發(fā)出的氣體進入爐內，會破壞爐內氣氛，直接影響到高磁感硅鋼片的生產(chǎn)質量，它對潤滑脂蒸發(fā)

11、量有極為嚴格的要求，即在105度下保持8h，潤滑脂的蒸發(fā)損失不得大于1%。,,抗水性金屬壓力加工的設備必須與冷卻水接觸，水不可避免地要進入軸承，特別是熱軋軋制線上的設備，進水量是相當大的，因此，要求潤滑脂必須具有良好的抗水性能。 膠體穩(wěn)定性潤滑脂中大部分成分是潤滑油，潤滑油從脂中析出的傾向即是膠體穩(wěn)定性。 含皂量潤滑脂的皂分對其性能起著決定性的因素。 其他性能 抗磨性、機械穩(wěn)定性、氧化安定性、防護性、灰分、水分、機械雜質,,（2）添加劑 潔凈分散劑 抗氧化添加劑 增稠劑 油性添加劑 極壓添加劑 防銹添加劑 抗泡劑,（3）常用潤滑脂 鈣基脂：抗水，適于輕中載荷； -輕型設備手動給脂。鈣基脂在國際

12、上屬趨于淘汰產(chǎn)品，但在我國用量還很大。因鈣基脂主要是置于壓縮杯內使用，因而也稱其為“杯脂”。使用溫度范圍為1060，轉速在3000r/min以下的滾動軸承一般都可使用。 鈉基脂：高溫耐震，但不抗水； 鋰基脂：壓送性,耐水性,滴點較高,多用途，最好,鋼鐵設備； 鋁基脂：恢復性好,高度耐水性，航運機械,鈣基脂：亮黃色 鋰基脂：亮棕色 鈉基脂：有纖維狀,極壓復合鋰基潤滑脂,（三）固體潤滑劑 常見的固體潤滑劑有：MoS2（二硫化鉬），PTFE（聚四氟乙烯），石墨，白石墨（氮化硼）等。 用于耐高溫、高壓；低速、重載；溫度很高或很低的特殊條件；不允許有油、脂污染的場合。還可做油、脂的添加劑。 （四）氣體潤

13、滑劑 采用空氣、氮氣、氦氣等某些惰性氣體作為潤滑劑； 摩擦系數(shù)低于0.001，幾乎等于零； 適用于精密設備與高速軸承的潤滑（靜壓氣體軸承）。,（五）潤滑材料的選用,1、潤滑材料種類的選擇 （1）在各種潤滑材料中，由于潤滑油內摩擦較小，形成油膜均勻，兼有冷卻和沖洗作用。清洗、換油和補充加油都比較方便，所以除了部分滾動軸承、由于機器的結構特點和特殊工作條件要求必須采用潤滑脂外，一般多采用潤滑油。 （2）對長期工作而又不易經(jīng)常換油、加油的部位或不易密封的部位，應盡可能優(yōu)先選用潤滑脂。摩擦面處于垂直或非水平方向要選用高黏度潤滑油或潤滑脂;摩擦表面粗糙，特別是冶金和礦山的開式齒輪傳動應先選用潤滑脂。,（

14、3）對不適于采用潤滑脂的地方，如負荷過重或有劇烈的沖擊、振動，工作溫度范圍較寬或極高、極低，相對運動速度低而又需要減少爬行現(xiàn)象，真空或有強烈輻射等這些極端、苛刻的條件下，最適合采用固體潤滑材料。近年來的經(jīng)驗證明，在許多設備上都可以采用固體潤滑材料來代替潤滑油而取得更好的潤滑效果。,2、潤滑材料一般選用原則 負荷大小 運動速度 運動狀態(tài) 工作溫度 摩擦部件的間隙、加工精度和潤滑裝置的特點 環(huán)境條件。,3、潤滑油的代用原則 （1）代用油的黏度應與原用油的黏度相等或稍高 （2）代用油的性能應與原用油的性能相近 （3）高溫代用油要求有足夠高的閃點、良好的氧化安定性與油性; 低溫代用油應有足夠低的凝點;

15、 寬溫度范圍代用油應有良好的黏溫性能; 含有動植物油的復合油不允許用在循環(huán)系統(tǒng)或有顯著氧化傾向的地方; 對極壓潤滑油的摩擦副，代用油應具有相同或更高的極壓性能,三：潤滑系統(tǒng)（一）潤滑方式概述,（1）潤滑方式和潤滑裝置的基本要求 能夠按規(guī)定要求,油量準確地向潤滑點供油； 節(jié)約、合理用油，使油料受污染程度達到最?。?結構簡單，盡可能系列化、標準化，便于使用和維修，價格低廉； 工作可靠穩(wěn)定，對重要場合應有報警及工況檢測裝置。,（2）潤滑方式和裝置分類 根據(jù)配置的位置分為：分散潤滑和集中潤滑。 根據(jù)作用的實現(xiàn)分為：間歇潤滑和連續(xù)潤滑 根據(jù)供油的方式分為：無壓潤滑和壓力潤滑。 根據(jù)油的循環(huán)性質分為：

16、不循環(huán)潤滑、循環(huán)潤滑和混合式三種 。,根據(jù)潤滑劑分類分為：,（二）常用潤滑方式和裝置,1、選擇依據(jù)： 潤滑方式及裝置地選擇主要應根據(jù)： 機器零部件的用途和特點 工作規(guī)范和條件 摩擦副尺寸 對于潤滑劑及供油需求量的要求,具體來說：,低速、輕載、工作時間短或不連續(xù)運轉等需油量較少的機械； 一般采用手工定期加油、加脂，滴油或油繩、油墊潤滑。盡可能選用各種標準油嘴、油杯、油槍等。 中速、中載、較重要的機械，要求連續(xù)供油并起一定冷卻作用； 常用油浴、油環(huán)、飛濺潤滑或壓力供油潤滑。,高速、輕載機械零部件； 如齒輪、軸承等，發(fā)熱量較大，采用噴霧潤滑效果較好。 高速、重載、供油量大的重要零部件； 應采用壓力

17、供油循環(huán)潤滑。 當有大量潤滑點和自動化程度較高的重要機械設備或車間、工廠建立自動化潤滑系統(tǒng)； 可使用集中潤滑裝置。,2.常用潤滑方式有： （1）人工加油（脂）潤滑 （2）滴油油杯潤滑 （3）油繩、油墊潤滑 （4）油環(huán)、油鏈潤滑 （5）浸油及飛濺潤滑 （6）油霧潤滑 (7) 壓力供油潤滑,（1）人工加油（脂）潤滑 油環(huán)，油杯可以儲存一定的油（脂）量；防止污物進入；供油時間較短，可靠性不高； 一般只適用于低速、輕載的簡易機械。,旋轉式油杯主要供給潤滑脂，擰動旋蓋可擠出潤滑脂 壓注油杯潤滑脂注油，需要專用油槍加脂。,（2）滴油油杯潤滑 手動滴油油杯 機器啟動前用手按下手柄，使活塞桿向下運動將油壓出，

18、預先供給摩擦副幾滴油作潤滑用。彈簧用以使活塞桿回升。 主要用于間歇工作機器的軸承（多為滑動軸承）上。,針閥式注油油杯 利用手柄豎直或放平來操縱針閥的開閉，用調節(jié)螺母控制針閥提升高度，從而調節(jié)油孔開口大小和滴油量。 常用于要求供油可靠的機器中。,,針閥式油杯,旋式油杯,開蓋油杯,（3）油繩、油墊潤滑 將油繩、氈墊、或泡沫塑料等浸在油中，利用毛細管的虹吸作用進行供油。 油繩的優(yōu)點：過濾作用，使油保持清潔，供油連續(xù)均勻。缺點是：油量不易調節(jié)。 常用于低、中速和輕載機械上。,（4）油環(huán)、油鏈潤滑 依靠套在軸上的環(huán)或鏈把油從油池中帶到軸上，再流向潤滑部位。如這種方法簡單可靠。 油環(huán)潤滑適合于轉速為503

19、000r/min的水平軸。轉速過高，環(huán)將在軸上激烈跳動，轉速過低，則會帶油量不足，甚至環(huán)將無法隨軸轉動。 油鏈與軸、油的接觸面積較大，低速時能隨軸轉動和帶起較多的油，因此油鏈潤滑最適合低速機械。,（5）浸油及飛濺潤滑 將需要潤滑的零部件（齒輪、滾動軸承等）一部分浸在油池中，轉動時可將油帶到潤滑部位； 利用高速旋轉的零件或依靠附加的零件將油池中的油飛濺或形成飛沫向需要潤滑的部位供油。,（6）油霧潤滑 利用壓縮空氣把潤滑油從噴嘴噴出，潤滑油霧化后隨空氣彌散到需潤滑的表面。 由于壓縮空氣和油霧一起被送到潤滑部位，因此有較好的冷卻和清洗效果。缺點：排出的油霧會造成污染。 主要用于高速軸承的閉式齒輪傳動

20、中。,如圖，壓縮空氣以一定的速度通過噴管，在噴管的喉頭處形成負壓區(qū)，依靠空氣壓差從吸管中吸油。,(7)壓力供油潤滑 用油泵將油壓送到潤滑部位，供油量充分可靠且易于控制，可帶走摩擦熱，起冷卻作用，因此潤滑效果好。 廣泛應用與大型、重型、高速、精密、自動化的各種機械設備中。,圖示為簡單的壓力供油裝置，利用傳動軸上的偏心輪，在軸轉動時推動柱塞泵吸油壓油，使?jié)櫥徒?jīng)單向閥通過油管送到各潤滑點。 油的流量可由活塞行程調節(jié)。,（8）（定時定量）集中自動供油潤滑系統(tǒng) 新穎的潤滑技術，能按規(guī)定的周期、規(guī)定的油量，自動地對設備各個潤滑點進行供油。 優(yōu)點： 各點的供油量不變； 潤滑周期的長短及供油量可調節(jié)，減少油

21、損耗; 潤滑油不回收循環(huán)使用，摩擦面始終得到清潔的潤滑油，提高了潤滑質量； 可自動監(jiān)控和報警，潤滑可靠； 缺點： 系統(tǒng)較為復雜。,多用于自動、精密大型機床、冶金、礦山、紡織、印刷等設備。 組成：由潤滑液壓站、定量閥和控制保護等三個基本部分組成。 按定量閥的給油方式分：并列和順序給油系統(tǒng)。,常用潤滑方式總結,1、手工定期潤滑 低速、輕載或不連續(xù)運轉,油嘴、油杯和油槍,2、油浴、油環(huán)和濺油潤滑 中速、中載的重要機械,用油量少,連續(xù)供油，并冷卻,轉動件的圓周速度為1m/s v 1015m/s,減速箱的潤滑,油霧潤滑裝置,3、油霧潤滑 高速、輕載的齒輪和軸承,齒輪：,圓周速度為 v 515m

22、/s,軸承：,dn 600000mmr/min(d為軸承內徑，n為工作轉速),油霧潤滑裝置的組成：,噴管、吸管和油量調節(jié)器,齒輪減速器的壓力供油系統(tǒng)簡圖,4、壓力供油潤滑 高速、重載、供油量要求大的重要部件,壓力供油裝置的組成：,油泵、油箱、過濾器、冷卻 器、壓力調節(jié)閥和油量調節(jié)閥等。,機床主軸箱、內燃機鍛壓設備等,A油泵,B復式過濾器,C冷卻器,E壓力表,G調壓閥,T油槽,（三）典型零部件潤滑方式的選擇,（1）滾動軸承 一般高速時采用油潤滑；低速時采用脂潤滑； 滾動軸承潤滑特點： a.脂潤滑結構簡單，易密封，能夠承受較大的載荷。,b.浸油潤滑油面不應高于最下方滾動體的中心，否則攪油能量

23、損失大，易使軸承過熱。 c.滴油潤滑常用于中速小軸承。油量一般是每分鐘56滴，控制供油量使軸承溫度不超過7090C。 d.噴油潤滑潤滑及冷卻效果好，適用于高速、重載荷軸承。,（2）齒輪傳動 齒輪的潤滑方式一般可由齒輪的轉動速度來確定；,多級齒輪減速器：大多采用浸油潤滑，盡量使各級傳動浸入油中的深度大致相等。 有時候設計者會將減速器箱蓋或箱體的剖分面做成傾斜的，從而使高速級和低速級浸油深度大致相等。,噴油或噴霧潤滑：當齒輪的圓周速度大于12m/s時不宜采用油池潤滑（因攪油損失和發(fā)熱大，且離心力甩油造成齒面潤滑不足），常用噴油或噴霧潤滑。 注意：齒輪箱中的溫度一般控制在80C以下，否則應采取冷卻措

24、施。 開式齒輪的潤滑可以采用涂抹潤滑脂、滴油、油槽浸油等方式供油,。,（3）蝸桿傳動 蝸桿圓周速度小于10m/s，用浸油潤滑； 蝸桿浸入油面高度應低于一個齒高，并且不超過蝸桿上滾動軸承的最低滾動體的中心，以免增加攪油損失 當蝸桿圓周速度大于10m/s時，必須采用壓力噴油潤滑才能保證潤滑效果和散熱，,,式中pm軸頸投影面上的平均單位壓力(Pa)，pm=P/dL; P 軸承載荷(N); d 軸頸直徑(m); L 軸頸長度(m); v 軸頸圓周速度(m/s)。,當k6時，可用潤滑脂，一般油杯脂潤滑; 當6100時，用潤滑油，集中壓力循環(huán)潤滑。,總結,1. 摩擦、磨損及潤滑的概述； 2.常用潤滑劑以及如何選擇； 3.常用的潤滑方式及裝置； 4.典型零部件的潤滑；,