常用潤(rùn)滑劑及選擇常用潤(rùn)滑方式及裝置常用課件

1、15-1 常用潤(rùn)滑劑及選擇15-2 常用潤(rùn)滑方式及裝置15-3 常用傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑15-4 機(jī)械裝置的密封第十五章 機(jī)械裝置的潤(rùn)滑與密封第1頁(yè)，共38頁(yè)。引 言 摩擦現(xiàn)象是自然界中普遍存在的物理現(xiàn)象。摩擦?xí)箼C(jī)器效率降低，溫度升高，表面磨損。過(guò)大磨損會(huì)使機(jī)器喪失精度，產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，縮短壽命。 世界上使用的能源大約有1/3-1/2 消耗于摩擦。如果能夠盡力減少無(wú)用的摩擦消耗，便可大量節(jié)省能源。 潤(rùn)滑的主要作用：減少摩擦，降低磨損；2.降溫冷卻3.防止腐蝕；4.減振作用；5.密封作用密封的主要作用：阻止液體、氣體工作介質(zhì)以及潤(rùn)滑劑泄漏2.防止灰塵、水分進(jìn)入潤(rùn)滑部位。第2頁(yè)，共38頁(yè)。分類液體潤(rùn)滑

2、劑-潤(rùn)滑油半固體潤(rùn)滑劑-潤(rùn)滑脂固體潤(rùn)滑劑一、潤(rùn)滑油 氣體潤(rùn)滑劑-空氣15-1 常用潤(rùn)滑劑及選擇1.粘度-重要指標(biāo)，選擇潤(rùn)滑油的主要依據(jù)。粘度表征液體流動(dòng)的內(nèi)摩擦特性。粘度值越高，油越稠。 （一）潤(rùn)滑油的性能指標(biāo) 第3頁(yè)，共38頁(yè)。A A、B兩板之間充滿了液體，B板靜止，A板水平移動(dòng)速度為v。由于液體與金屬表面的吸附作用，A板表面的液體速度為v，而B(niǎo)板表面的液體速度為0。兩板之間的速度呈線性分布。液體層與層之間摩擦切應(yīng)力：=dudy-流體中任意點(diǎn)處的切應(yīng)力與該處的速度梯度成正比。-液體的動(dòng)力粘度，簡(jiǎn)稱粘度。單位： N s /m2 (Pa s) 稱為泊 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果： oxyydyduB1) 動(dòng)力粘

3、度-牛頓液體流動(dòng)定律 第4頁(yè)，共38頁(yè)。工程中常用運(yùn)動(dòng)粘度： = 單位m2/s 稱為斯St2) 運(yùn)動(dòng)粘度 表4-1 常用常用潤(rùn)滑油的主要性質(zhì)名 稱全損耗系統(tǒng)用油GB443-89汽輪機(jī)油GB11120-89代 號(hào)40 的粘度mm2/sL-AN7 6.127.48 -10 110凝點(diǎn) C閃點(diǎn)(開(kāi)式) C用于高速底負(fù)荷機(jī)械、精密機(jī)床、紡織紗錠的潤(rùn)滑和冷卻。普通機(jī)床的液壓油。用于一般滑動(dòng)軸承、齒輪、蝸輪的潤(rùn)滑用于重型機(jī)床導(dǎo)軌、礦山機(jī)械的潤(rùn)滑。用于汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等高速高負(fù)荷軸承和各種小型液體潤(rùn)滑軸承L-AN100 90110 0 210L-AN10 9.011.0 -10 125L-AN15 13.51

4、6.5 -10 165L-AN32 28.832.2 -10 170L-AN46 41.450.6 -10 180L-AN68 61.274.8 -10 190L-TSA32 28.835.2-7 180L-TSA46 41.450.6主要用途第5頁(yè)，共38頁(yè)。3) 相對(duì)粘度 指在一定條件下，利用某種規(guī)格的粘度計(jì)，通過(guò)測(cè)定潤(rùn)滑油穿過(guò)規(guī)定孔道的時(shí)間來(lái)進(jìn)行度量的粘度。常用的有： 恩氏粘度（ Et） -中國(guó)慣用 賽氏通用秒（SUS）-美國(guó)慣用 雷氏秒 -英國(guó)慣用 運(yùn)動(dòng)粘度與相對(duì)粘度之間的換算關(guān)系： 潤(rùn)滑油的牌號(hào)與運(yùn)動(dòng)粘度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如：牌號(hào)為L(zhǎng)-AN10的油在40時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度大約為10cSt。

5、 潤(rùn)滑油的粘度越大，形成的油膜越厚，承載能力越大，內(nèi)部阻力越大，流動(dòng)性越差。第6頁(yè)，共38頁(yè)。2.粘-溫特性 溫度 t 粘度指數(shù)越大，表面粘度隨溫度的變化越小，粘-溫特性越好。 3.凝點(diǎn) 潤(rùn)滑油在規(guī)定的條件下，不再自由流動(dòng)時(shí)所達(dá)到的最高溫度。它是潤(rùn)滑油在低溫下工作的一個(gè)重要指標(biāo)，直接影響到機(jī)器在低溫下的啟動(dòng)性能和磨損情況。第7頁(yè)，共38頁(yè)。4.閃點(diǎn) 潤(rùn)滑油在標(biāo)準(zhǔn)容器中加熱所蒸發(fā)的油氣，遇火焰即能發(fā)出閃光時(shí)的最低溫度。是衡量油易燃性的指標(biāo)。對(duì)于在高溫下工作的機(jī)器，這是一個(gè)重要參數(shù)。一般要求工作溫度比油的閃點(diǎn)低30-40 。礦物油來(lái)源充足、成本低廉、穩(wěn)定性好、因而應(yīng)用最廣。種類：有機(jī)油-動(dòng)、植物油

6、礦物油-石油產(chǎn)品， 化學(xué)合成油 （二）常用潤(rùn)滑油第8頁(yè)，共38頁(yè)。二、潤(rùn)滑脂 （一）組成： 潤(rùn)滑油與各種稠化劑（鈣、鈉、鋁、鋰等金屬皂）混合稠化而成，習(xí)慣上稱黃油。優(yōu)點(diǎn)：密封簡(jiǎn)單、不需要經(jīng)常添加、不易流失；對(duì)速度和溫度不敏感，適用范圍廣。選用原則：1) 載荷大、溫度高的軸承，宜選用粘度大的油；2) 載荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，宜選用粘度小的油；第9頁(yè)，共38頁(yè)。缺點(diǎn)：摩擦損耗較大、機(jī)械效率低，不適宜高速場(chǎng)合。（二）潤(rùn)滑脂的主要質(zhì)量指標(biāo) 1、滴點(diǎn) 指潤(rùn)滑脂受熱后從標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量杯孔中開(kāi)始滴下第一滴油時(shí)的溫度。它是潤(rùn)滑脂在高溫時(shí)的工作極限。選擇潤(rùn)滑脂時(shí)應(yīng)使其最高工作溫度低于滴點(diǎn)1520。第10頁(yè)，共38頁(yè)。

7、 錐入度用來(lái)表示潤(rùn)滑脂粘稠軟硬的程度。錐入度越小，潤(rùn)滑脂越稠，承載能力越強(qiáng)，越不易進(jìn)入并充滿潤(rùn)滑空間；錐入度越大，流動(dòng)性越好，過(guò)大則易泄漏。 與潤(rùn)滑油相比，潤(rùn)滑脂稠度大，不易流失，密封簡(jiǎn)單，不需經(jīng)常添加，承載能力較強(qiáng)， 但物理、化學(xué)性能沒(méi)有潤(rùn)滑油穩(wěn)定，且摩擦損耗大，流動(dòng)性和散熱性差，更換潤(rùn)滑脂時(shí)需停機(jī)后拆開(kāi)機(jī)器。根據(jù)上述特性，潤(rùn)滑脂常用在加、換油不方便的地方；使用要求不高或灰塵較多的場(chǎng)合；速度低、載荷大或做間歇、搖擺運(yùn)動(dòng)的機(jī)械等。 2、錐入度第11頁(yè)，共38頁(yè)。鈉基潤(rùn)滑脂鋰基潤(rùn)滑脂鋁基潤(rùn)滑脂鈣基潤(rùn)滑脂 分類 -工程上應(yīng)用最廣 （三）常用潤(rùn)滑脂第12頁(yè)，共38頁(yè)。三、固體潤(rùn)滑劑 用固體粉末代替潤(rùn)

8、滑油膜的潤(rùn)滑，稱為固體潤(rùn)滑。 最常見(jiàn)的固體潤(rùn)滑劑有石墨、二硫化鉬、二硫化鎢、聚四氟乙烯等。 固體潤(rùn)滑劑耐高溫、高壓，因此適用于速度低、載荷特重或溫度很高、很低的特殊條件下及不允許有油、脂污染的場(chǎng)合。第13頁(yè)，共38頁(yè)。15-2 常用潤(rùn)滑方式及裝置一、油潤(rùn)滑方式及裝置（一）間歇供油潘存云教授研制壓注式油杯潘存云教授研制旋蓋式油杯 脂用第14頁(yè)，共38頁(yè)。單體供油裝置 油壺，油杯，油槍第15頁(yè)，共38頁(yè)。第16頁(yè)，共38頁(yè)。潘存云教授研制潘存云教授研制針閥式油杯彈簧蓋油杯（二）連續(xù)供油1.滴油潤(rùn)滑2.芯捻潤(rùn)滑第17頁(yè)，共38頁(yè)。3. 油環(huán)潤(rùn)滑 第18頁(yè)，共38頁(yè)。甩油環(huán)6.壓力潤(rùn)滑 油泵冷卻器滴油

9、潤(rùn)滑 4.浸油潤(rùn)滑 5.飛濺潤(rùn)滑 第19頁(yè)，共38頁(yè)。二、脂潤(rùn)滑方式及裝置1.手工潤(rùn)滑2.油杯潤(rùn)滑3.集中潤(rùn)滑 潤(rùn)滑脂流動(dòng)性、冷卻效果較差，多用于低中速機(jī)械的潤(rùn)滑。第20頁(yè)，共38頁(yè)。集中供油裝置 a) 簡(jiǎn)單的少數(shù)點(diǎn)位集中供油 b) 設(shè)備中心、車間及工廠級(jí)集中供油 泵站+(穩(wěn)壓+冷卻)+過(guò)濾+分配器+工位潤(rùn)滑手動(dòng)潤(rùn)滑泵電動(dòng)潤(rùn)滑泵第21頁(yè)，共38頁(yè)。15-3 常用傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑一、滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 大部分可以用油潤(rùn)滑，見(jiàn)表15-3選取 對(duì)于要求不高，速度v小于5m/s，難以經(jīng)常供油的非液體摩擦滑動(dòng)軸承，可用脂潤(rùn)滑。見(jiàn)表15-4選取。第22頁(yè)，共38頁(yè)。 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑劑可以是潤(rùn)滑脂、潤(rùn)滑油或固體潤(rùn)

10、滑劑。一般情況下，軸承采用脂潤(rùn)滑，但在軸承附近已經(jīng)具有潤(rùn)滑油源時(shí)（如變速箱內(nèi)本來(lái)就有潤(rùn)滑齒輪的油），也可采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。具體選擇可按速度因數(shù) dn值來(lái)定。d代表軸承內(nèi)徑（mm）；n代表軸承轉(zhuǎn)速（r/min），dn值間接地反映了軸頸的圓周速度，當(dāng)dn(1.5-2)105 mmr/min時(shí)，一般滾動(dòng)軸承可采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，超過(guò)這一范圍宜用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。 二滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑第23頁(yè)，共38頁(yè)。 脂潤(rùn)滑因潤(rùn)滑脂不易流失，故便于密封和維護(hù)，且一次充填潤(rùn)滑脂可運(yùn)轉(zhuǎn)較長(zhǎng)時(shí)間。油潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)是比脂潤(rùn)滑摩擦阻力小，并能散熱，主要用于高速或工作溫度較高的軸承（1/3-1/2）。 潤(rùn)滑油的粘度可按軸承的速度因數(shù)dn和工作溫

11、度t來(lái)確定。油量不宜過(guò)多，如果采用浸油潤(rùn)滑則油面高度不超過(guò)最低滾動(dòng)體的中心，以免產(chǎn)生過(guò)大的攪油損耗和熱量。高速軸承通常采用滴油或噴霧方法潤(rùn)滑。 第24頁(yè)，共38頁(yè)。油池潤(rùn)滑采用惰輪的油池潤(rùn)滑噴油潤(rùn)滑三、齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑和效率 開(kāi)式齒輪常用人工定期潤(rùn)滑?？捎脻?rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。閉式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式由圓周速度v確定。當(dāng)v 12 m/s時(shí)，采用油池潤(rùn)滑。當(dāng)v 12 m/s時(shí)，采用油泵噴油潤(rùn)滑。適用于多級(jí)齒輪，且大小不等的場(chǎng)合。第25頁(yè)，共38頁(yè)。表13-6 齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑油粘度薦用值塑料、鑄鐵、青銅齒輪材料強(qiáng)度極限圓周速度 v (m/s)運(yùn)動(dòng)粘度 v/cSt（40 ）滲碳或表面淬火鋼鋼350512.512

12、.5 25252.5512.50.510.5220150100805545010001000125012501580500350220150100805005003502201501009005005003502201505580100理由：1)v過(guò)高，油被甩走，不能進(jìn)入嚙合區(qū)；2)攪油過(guò)于激烈，使油溫升高，降低潤(rùn)滑性能；3)攪起箱底沉淀的雜質(zhì)，加劇輪齒的磨損。第26頁(yè)，共38頁(yè)。15-4 機(jī)械裝置的密封 使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)壓力、速度、工作溫度等工作條 件，選擇經(jīng)濟(jì)、合理的密封類型和結(jié)構(gòu)。 密封件大部分都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。 根據(jù)被密封表面是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，密封分為靜密封和動(dòng)密封。

13、 密封的選擇第27頁(yè)，共38頁(yè)。靜密封 結(jié)合面平整、光潔，在螺栓固緊壓力下貼緊而密封。 一般，結(jié)合面的間隙小于5m,且需研磨加工。一、靜密封第28頁(yè)，共38頁(yè)。 密封方法可分三大類：接觸式密封，非接觸式密封和組合式密封。它們的密封型式、適用范圍和性能可查閱表。 二、動(dòng)密封 動(dòng)密封又分為： 1）接觸式密封：利用各種密封圈或氈圈密封，僅適用于中、低速場(chǎng)合。 2）非接觸式密封：密封部位相互運(yùn)動(dòng)的結(jié)合面間不接觸，可適用于運(yùn)動(dòng)速度較高的場(chǎng)合，主要有溝槽密封、迷宮密封等。 3）組合式密封：是將幾種密封結(jié)構(gòu)組合在一起使用，可發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，使密封更為有效和可靠。 第29頁(yè)，共38頁(yè)。 1、接觸式密封 接觸式

14、密封包括氈圈密封、橡膠密封等。由于密封件與軸或其它配合件直接接觸，工作時(shí)產(chǎn)生摩擦磨損并使溫度升高，所以適用于中、低速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下軸承的密封。（1）氈圈密封 圖15.12為幾種氈圈密封的裝置圖，c）圖為使用雙氈圈密封，效果更好。a） b） c） 圖15.12氈圈密封裝置 第30頁(yè)，共38頁(yè)。（2）橡膠密封圖15.13中，a）圖主要用于防止漏油，而且隨著油壓的增大，唇部與軸貼得更緊；b）圖主要用于防塵；c）圖既可防止漏油，又可防止灰塵等侵入。 a） b） c） 圖15.13橡膠密封第31頁(yè)，共38頁(yè)。 2、非接觸式密封 非接觸式密封中密封件不與軸或配合件直接接觸，可用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)軸承的密封。（1） 間

15、隙式密封（圖15.14） 圖15.14a為縫隙式間隙，即在軸和軸承蓋的之間留一個(gè)極窄的縫隙，徑向間隙通常為0.10.3 mm，適用于環(huán)境比較干凈的脂潤(rùn)滑軸承；若在軸承蓋上車出環(huán)形溝槽(圖15.15b)并填以潤(rùn)滑脂，可提高密封效果，溝槽數(shù)不應(yīng)少于3；圖15.14c則在軸或軸套上開(kāi)有“W”形槽，用來(lái)甩回滲漏的油，并在端蓋上開(kāi)回油孔（槽），適用于油潤(rùn)滑，速度不限。 第32頁(yè)，共38頁(yè)。 a） b） c） 圖15.14間隙式密封 （2）迷宮式密封(圖15.15)。 根據(jù)迷宮曲路的伸展方向，迷宮的布置可以是徑向的(圖15.15a)或軸向的(圖15.15b)。圖15.15c中為組合迷宮式密封。第33頁(yè)，共38頁(yè)。a） b） c） 圖15.15迷宮式密封 迷宮式密封可用于油潤(rùn)滑和脂潤(rùn)滑的軸承中，防塵防漏油效果較好，密封可靠，無(wú)摩擦損失，基本上不受圓周速度的限制。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造安裝不便第34頁(yè)，共38頁(yè)。（3）擋油環(huán)（板）式密封 圖15.16