润滑原理基础.

- 低速
- 供油量少
• 大多数设备的启动阶段都处于边界润滑状态
混合润滑
• 摩擦表面被润滑油部分分离
• 负荷由润滑油和互相接触的金属表面来承担
1 <λ < 4
典型的混合润滑
• 活塞环/气缸
• 凸轮及其从动部件
• 低速重载齿轮
• 启动阶段的轴颈轴承
添加剂对磨损的控制
抗磨剂
极压添加剂
润滑模式
边界润滑
润滑原理基础
-
润滑油的组成和作用
润滑油的组成
原油 石油 基础油 润滑油组成 基础油 添加剂 典型的润滑油成分 添加剂 合成 基础油
润滑油 产品
75-99%基础油 1-25% 添加剂
润滑的原理
润滑的原理是给滑动的负荷提供一个减摩的油膜
哪些机械元件需要润滑
• 轴承
• 气缸 • 齿轮
全油膜润滑
λ
• 4 < λ < 10 • 10 < λ < 100
>4
油膜厚度
全油膜润滑：
弹性流体动力润滑 流体动力润滑
全油膜润滑的类型
弹性流体动力润滑 EHL
LOW CONFORMITY
表面接触面积小 接触压力高 (1-3 GPa)
局部弹性变形
负荷
弹性形变
负荷
JUST TOUCHING
开始摩擦
混合 & EHL
动力润滑
摩擦系数 (μ)
速率 X 黏度
压力
(ZN / P)
弹性流体动力润滑(EHL)
EHL 的特点: A. 表面的弹性变形
B. 黏度的大幅度增加
流体压力曲线
BALL
OUTER RACE
典型的弹性流体动力润滑
• 齿轮 • 滚动轴承(滚珠和滚柱) • 凸轮及其从动部件 • 活塞环 / 缸套
•导轨
•液压泵
为什么需要润滑
减少：摩擦 抑制：磨损 移除：热量
防止：锈蚀
润滑状态
•流体动力润滑 •弹性流体动力润滑(EHL) •混合润滑 •边界润滑
影响润滑状态的因素
- 操作条件 (负荷, 速度, 温度)
- 设备 (材料的几何外形) - 润滑剂 (粘度, 基础油, 添加剂)
表面粗糙度
平均值
•
LOADED CONTACT
外加负荷使得两表面产生显著的弹性形 变
边界润滑 摩 擦
混合润滑 EHL 润滑或流体动力润滑
流体动力润滑
1
4
10
粘度
压力粘度
λ
AW
EP
轴承润滑
起动 无油压 供油 低油压 转动 全油压
负荷
油压
边界润滑
混合润滑
流体动力学润滑
如何选择润滑油
正确的粘度是第一要素
– 速度、负荷和温度是选择粘度的三个主要因素 – 速度 – 负荷 – 温度
粘度 粘度
粘度
通常用均方根值表示平均表面粗糙度
表面的接触
λ = 油膜厚度 / 表面粗糙度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
油膜厚度
λ=小 油膜薄 粗糙度高 润滑条件苛刻
λ=大 油膜厚 粗糙度低 润滑条件温和
表面的接触
的数值取决于：
- 设备 (材料的几何外形) - 操作条件 (负荷, 速度, 温度)
- 润滑剂 (粘度, 基础油, 添加剂)
的数值决定润滑状态：
λ
- 全油膜润滑 (流体动力润滑和弹性流体动力润滑) - 混合润滑 - 边界润滑
边界润滑
油膜厚度
λ
<1
边界润滑
边界润滑或局部边界润滑可由下列因素产生: • 粘度过低 • 操作温度过高 • 速度过低 • 接触面积小
熔焊
典型的边界润滑
• 苛刻条件下运行的齿轮：
- 高负荷
- 操作温度高