机械基础(陈长生)PPT13润滑与密封.pptx

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。
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。
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。油蒸发性越大，其闪点越低。 润滑油的使用温度低于闪点20～30°C。
（2）降温冷却 摩擦表面经润滑后其摩擦因数大为降 低，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。
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。
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。
（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。
第二节 常用润滑剂的选择
生产中常用的润滑剂包括润滑油、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。
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。
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。
性好、防腐蚀性强、来源充足且价格较低等特点，因而应 用广泛。主要有机械油、齿轮油、汽轮机油、机床专用油 等。
合成润滑油具有独特的使用性能，主要用于特殊条 件下，如高温、低温、防燃以及需要与橡胶、塑料接触的 场合。
动植物油产量有限，且易变质，故只用于有特殊要求 的设备或用作润滑添加剂。
润滑油的选用原则：载荷大或变载、冲击场合、加 工粗糙或未经跑合的表面，选粘度较高的润滑油；转速高 时，为减少润滑油内部的摩擦功耗，或采用循环润滑、芯 捻润滑等场合，宜选用粘度低的润滑油；工作温度高时， 宜选用粘度高的润滑油。
第十三章 机械的润滑和密封
第一节 摩擦、磨损和润滑
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。
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。
4、凝点、倾点 凝点是指在规定的冷却条件下，润 滑油冷却到不能流动时的最高温度，润滑油的使用温度应 比凝点高5～7°。倾点是润滑油在规定的条件下，冷却到 能继续流动的最低温度，润滑、常用润滑油 常用润滑油主要分为矿物润滑油、合成润滑油和动植
物滑油三类。 矿物润滑油主要是石油制品，具有规格品种多、稳定