设备润滑技术教材

图1-3 油膜示意图
1—边界油膜；2—流动油膜
这种油膜在外力作用下与摩擦表面结合很牢，可能将两个摩擦面完全 隔开，使两个零件表面的机械摩擦转化为油膜内部分子之间的摩擦， 从而减少了两个零件的摩擦和磨损，达到了润滑的目的。
3.摩擦和润滑的分类
根据摩擦物质的运动状态，摩擦可分为静摩擦和动摩擦两大类。 静摩擦是物体刚开始运动，但尚未运动的那一瞬间的摩擦现象。动摩 擦是两个物体在相对运动过程中的摩擦。因此静摩擦系数比动摩擦系 数大。
当两个摩擦表面相互接触时，因为其表面不是绝对平滑的，接 触时一般仅在个别点上发生接触。如图1-1所示，此时，在接触点的 分子引力作用下，能互相结合起来。当物体有相对运动时，这种结 合势必遭到破坏，同时在新的接触点上发生结合。破坏这种结合就 使运动产生了一个阻力。另外，在两接触面上凹凸不平的谷峰之间， 互相的机械啮合运动也会产生一种阻力。因此，总的摩擦力是分子 结合与机械啮合所产生的阻力之和。
图1-1 粗糙表面的接触情况
图1-2 摩擦力和表面粗糙度的关系曲线
人们从实践中观察到这样一个现象，即当两个摩擦物体表面粗 糙度为某一个最适宜值Ra′时，其摩擦力有一个最小值Fmin；但当 其粗糙度大于或小于Ra′时，其摩擦力都要增大，如图1-2所示。这 种现象可以用分子机械摩擦理论来合理地加以解释。
擦伤所引起的磨损。
4）腐蚀磨损 摩擦表面在摩擦过程中，伴随有表面材料被腐蚀的现象，这种
情况下产生的磨损即为腐蚀磨损。
5) 侵蚀磨损 含有硬颗粒的流体相对于固体表面运动，使固体表面受到冲蚀作用
磨 损2
磨损
二、磨损的类型
按磨损的机理不同，机械零件的磨损大体分为四种基本类型：
1）粘着磨损 也称胶合
摩擦表面的微观凸峰粘在一起后，在相对运动中，材料从一个
表面迁移到另一个表面，便形成粘着磨损。
2）疲劳磨损 即疲劳点蚀
是高副（点、线接触）机械零件的常件磨损形式。
3）磨粒磨损 也称磨料磨损，
是外界的硬颗粒或粗糙的硬表面在相对运动中，对摩擦表面的
2）稳定磨损阶段 这个阶段属于零件的正常工作
阶段，磨损率稳定且较低。这一阶 段的长短直接影响机器的寿命。
新摩擦表面的微观形貌
3）剧烈磨损阶段
零件经长时间工作磨损以后，表面精度下降，效率降低，温度
升高，冲击振动加大，导致磨损加剧，最终导致零件报废。
注： 应该力求缩短磨合期，延长稳定磨损期，推迟剧烈磨损的到来。
图1-4 摩擦的种类
①干摩擦 在两个滑动摩擦表面之间不加润滑剂，使两表面直接接触，这时的摩擦称为干 摩擦。如图1-4(a）所示。 干摩擦时，摩擦表面的磨损是很严重的。因此，在机械设备中，除了利用摩擦力（如各种 摩擦传动装置和制动器）的情况以外，在其他机械传动中，干摩擦是绝对不允许的，应尽 量防止干摩擦。 ②边界摩擦（又叫边界润滑）在两个滑动摩擦表面之间，由于润滑剂供应不充足，无法建 立液体摩擦，只能依靠润滑剂中的极性分子在摩擦表面上形成一层极薄的（0.1～0.2μm） “绒毛”状油膜润滑。这层油膜能很牢固地吸附在金属的摩擦表面上。这时，相互接触的 不是摩擦表面本身（或有个别点直接接触），而是表面的油膜，如图1-4(b)所示。 ③液体摩擦（又叫液体润滑）在滑动摩擦表面之间，充满润滑剂。表面不直接接触，这时 摩擦表面不发生摩擦，而是在润滑剂的内部产生摩擦，所以称为液体摩擦，如图1-4(c)所 示。液体摩擦时摩擦表面不发生磨损。所以在一切机器零件的摩擦表面上应尽量建立液体 摩擦，这样才能延长零件的使用寿命。 ④半干摩擦和半液体摩擦 半干摩擦是介于干摩擦和边界摩擦之间的一种摩擦形式，如图 1-4 (d)所示。半干和半液体摩擦常在以下几种情况下发生：机器起动和制动时；机器在 做往复运动和摆动时；机器负荷剧烈变动时；机器在高温、高压下工作时；机器的润滑油
设备润滑
1、基本概念 2、设备润滑管理的目的和基本任务 3、润滑剂及其作用 4、润滑油的选择原则 5、润滑方式与润滑装置 6、润滑脂知识以及润滑脂的使用
1.摩擦的本质
摩擦是两个互相接触的物体，彼此作相对运动或有相对运动趋势 时，相互作用产生的一种物理现象。它发生在两个摩擦物体的接触 表面上，摩擦产生的阻力称为摩擦力。
一个机械零件的磨损
磨合
过程大体可分为三个阶段：
1）磨合阶段
磨合（跑合）：是指 O 新零件在运转初期的磨损。
稳定磨损
剧烈磨损 时间
磨 损1
磨损
新的摩擦副表面比较粗糙，真实微观接触面积比较小，压强大，
因此运转初期的磨损比较快。但是，磨损以后表面的微观凸峰降低，
接触面积增大，压强减小，磨损的速度逐渐减慢。
根据物体的运动方式，摩擦可分为滑动摩擦和滚动摩擦。当一个 物体在另一个物体表面上滚动时，并使两个物体在一个点或者一条线 上接触时，这样的摩擦叫滚动摩擦。在干燥状态下，同样材质的两物 料，其滑动摩擦的摩擦系数要比滚动摩擦的系数大10～100倍。
根据摩擦物体的表面润滑程度，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、 液体摩擦、半干摩擦和半液体摩擦等。
黏度过小和供应不足时等。
§3-2磨 损
§3-2 磨 损
磨损主要是运动副中的摩擦导致零件表面材料的逐渐丧失或迁
移。磨损会影响机器的效率，降低工作的可靠性，促使机器提前报
废。 单位时间（或单位行程、转等）材料的损失量，称为磨损率。
耐磨性：是指材料抵抗脱落的能力。与磨损率成倒数关系。
磨损量
一典型宏观磨损过程
2.润滑机理
把一种具有润滑性能的物质，加到两相互接触物体的摩擦面上， 达到降低摩擦和减少磨损的手段称为润滑。常用的润滑介质有润滑油 和润滑脂。
润滑油和润滑脂有一个重要物理特性，就是它们的分子能够牢固 地吸附在金属表面上而形成一层薄薄的油膜的性能，这种性能称为油 性。这层薄薄的油膜—边界油膜的形成是因为润滑剂是一种表面活性 物质，它能与金属表面发生静电吸附，并产生垂直方向的定向排列， 从而形成了牢固的边界油膜。边界油膜很薄，一般只有0.1～0.4μm。 但在一定条件下，能承受一定的负荷而不致破裂。在两个边界之间的 油膜，称为流动油膜。这样完整的油膜由边界油膜和流动油膜两部分 组成的，如图1-3所示。