机械设备的润滑课件

14.1 润滑状态与原理
(1)动压形成原理 在工程上，液体动压可以在曲面及平面摩擦副中 形成。
图14-1 滑动轴承动压润滑油膜的建立过程 a)静止状态 b)开始旋转 c)形成油楔 d)动压润滑(浮起状态)
14.1 润滑状态与原理
图14-2 液体动压润滑轴承径向及轴向的油膜分布
14.1 润滑状态与原理
0.5---50
micron
75m – 头发的直径
第14章 机械设备的润滑
(1)减少摩擦和磨损 在机器或机构的摩擦表面之间加入润滑材料， 使相对运动的机件摩擦表面不发生或尽量少直接接触，从而降低 摩擦系数，减少磨损。 (2)冷却 机器在运转中，因摩擦而消耗的功会全部转化为热量， 引起摩擦部件温度升高。 (3)防止锈蚀 摩擦表面的润滑油层可使金属表面和空气完全隔开， 保护金属不发生锈蚀。 (4)冲洗 润滑油的流动油膜可将金属表面由于摩擦或氧化而形成 的碎屑和其他杂质冲洗掉，以保证摩擦表面的清洁。 14.1 润滑状态与原理 14.2 润滑材料
第14章 机械设备的润滑
• 润滑部件
• 滚动轴承 • 齿轮 • 滑动轴承
• 润滑的作用 – １、控制摩擦；２、控制磨耗； – ３、控制温度；４、控制腐蚀； – ５、绝缘功能；６、传递动力； – ７、吸收弱振动； – ８、排除污染；９、形成密封
间隙及油膜厚度
0.1---0.3 micron
0.1---1.0 micron
第14章 机械设备的润滑
14.3 润滑油润滑(稀油润滑)及其装置 14.4 润滑脂润滑(干油润滑)及其装置 14.5 典型零部件的润滑 15.1 概述 15.2 过盈配合的装配 15.3 联轴器的装配 15.4 轴承的装配
摩擦与润滑
λ= 油膜厚度（h）/ 表面粗糙（σ）
METAL h LUBRICANT
14.1 润滑状态与原理
从外部将高压流体经节流阻尼器送入运动副的间隙中，使两摩擦表 面在没开始运动之前就被流体的静压力强行隔开，由此形成的液体 润滑膜使运动副能承受一定的工作载荷而处于液体润滑状态，称为 液体静压润滑。
图14-4 具有四个对称油腔的液体静压轴承原Biblioteka Baidu图 1—液压泵 2—节流阻尼器 3—粗过滤器 4—油箱 5—溢流阀 6—精过滤器 7—轴承套
14.2 润滑材料
1.润滑材料按其形态分类 (1)液体润滑材料 主要有矿物油、各种植物油、乳化液和水等。 (2)塑性体及半流体润滑材料 主要是由矿物油及合成润滑油通过稠 化而成的各种润滑脂，以及半流体润滑脂。 (3)固体润滑材料 如石墨、二硫化钼、二硫化钨、氮气等，是新型 的很有发展前途的润滑材料，可以单独使用或作润滑油脂的添加剂。 (4)气体润滑材料 如气体轴承中使用的空气、氮气、二氧化碳，主 要用于航空、航天及精密仪表的气体静压轴承。 2.工程上对润滑材料的要求 1)较低的摩擦系数，从而减少动力消耗，降低磨损速度，提高设备 使用寿命。
METAL
流体动力润滑
λ的数值取决于： σ
λ
弹性流体动力润滑 混合润滑
设备 (部件材质、部件几何外形等)
边界润滑
操作条件 (负荷、速度、温度等) 润滑剂 (粘度、基础油、添加剂等)
不同的润滑状态
λ
边界润滑
混合润滑
流体润滑
14.1 润滑状态与原理
14.1.1 润滑状态 (1)无润滑 具有相对运动的两表面完全没有任何润滑介质存在，处 于干摩擦状态下，称为无润滑。 (2)流体润滑 流体状态的润滑剂，在相对运动的两摩擦表面之间形 成一层润滑膜，把摩擦表面完全隔开，称为流体润滑。 (3)边界润滑 边界润滑是处于有润滑和无润滑之间的一种临界状态 的润滑形式，它由润滑剂中牢固地吸附在金属表面的极性分子或润 滑剂中的活性元素与金属表面生成的反应膜而形成一层极薄的润滑 膜。 (4)半液体润滑 在摩擦副中出现的润滑状态并不都处于单一的润滑 状态。 14.1.2 液体动压润滑原理
图14-3 两平面间油液的流动情况 a )两平面平行 b) 两平面倾斜
14.1 润滑状态与原理
(2)液体动压润滑形成条件及影响因素 1)两相对运动的摩擦表面必须沿运动的方向形成收敛的楔形间隙。 2)两摩擦面必须具有一定的相对速度。 3)润滑油必须具有适当的粘度，并且供油充足。 4)外载荷必须小于油膜所能承受的极限值。 5)摩擦表面的加工精度应较高，使表面具有较小的表面粗糙度值， 可以在较小的油膜厚度下实现流体动压润滑。 14.1.3 液体静压润滑原理 1.液体静压润滑原理
8—轴颈 9—油腔 10—回油槽 11—周向封油面 12—轴向封油面
14.1 润滑状态与原理
2.液体静压轴承的特点 (1)优点 1)应用范围广，承载能力强。 2)摩擦系数低并且稳定。 3)无磨损，寿命长。 4)对轴承材料要求不高，比轴颈稍软即可。 (2)缺点 1)供油系统昂贵，液压泵长期工作增加动力消耗。 2)如果一旦断油将导致重大事故。
14.2 润滑材料
2)具有良好的吸附及楔入能力，以便能渗入摩擦副微小的间隙内， 并能牢固地粘附在摩擦表面上，不易被相对运动形成的剪切力刮掉。 3)有一定的内聚力，以便能抵抗较大的压力而不致被从摩擦副中挤 出，从而能保持足够的润滑膜厚度。 4)具有较高的纯度及抗氧化安定性，没有研磨和腐蚀性，不致因迅 速与水或空气接触而变质。 14.2.1 润滑油 1.润滑油
14.1 润滑状态与原理
14.1.4 液体动、静压润滑原理 液体动、静压润滑轴承充分发挥了液体动压润滑和液体静压润滑的 优点，克服了二者的不足。它的主要工作原理是：轴承副在起动和 制动过程中，采用液体静压润滑的方式，将高压油压入轴承承载区， 把轴颈扶起，保证液体润滑条件，从而避免在起动和制动过程中因 速度变化不能形成动压油膜而使金属表面直接接触。当轴承副进入 稳定运转时，可以把静压供油系统停止，而靠动压润滑形成动压润 滑膜，仍能保持轴颈在轴承中的液体润滑状态。
认识润滑油
润滑油：基础油＋添加剂调和而成
基础油（Base stock) 矿物油（Mineral Oil） Ⅰ组: 石蜡基、环烷基 Ⅱ组: 加氢裂化 Ⅲ组: 深度加氢 合成类基础油(Synthetic Oil) IV组: PAOs V 组: 其它（酯类、聚醚、硅油、 氟素油、磷酸酯等）