第五講機(jī)械零部件的潤(rùn)滑與密封

機(jī)械零部件的潤(rùn)滑與密封一、潤(rùn)滑—向承載的兩個(gè)摩擦表面引入潤(rùn)滑劑，是減少摩擦力及磨損等表面破壞的有效措施之一。潤(rùn)滑時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)工況等條件，正確選擇潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式。1、降低摩擦功耗、節(jié)約能源；2、減少或防止機(jī)器摩擦副零件的磨損；3、降低溫升4、防銹5、緩沖、吸振6、清洗摩擦表面，密封和防塵潤(rùn)滑劑的主要作用為：1.潤(rùn)滑油—性能指標(biāo)(1)粘度流體抵抗變形的能力稱為粘度，以流體內(nèi)摩擦阻力表示平行板間油的層流流動(dòng)貼近靜止板的油層速度各油層以不同速度移動(dòng)貼近移動(dòng)板的油層速度油層間剪應(yīng)力與速度梯度油層成正比(粘性流體粘性定律)比例常數(shù)，即動(dòng)力粘度OYX移動(dòng)件靜止件Fvuhy設(shè)長(zhǎng)寬高各為1m的流體，若上下兩面發(fā)生1m/s的相對(duì)滑動(dòng)，所需施加的力為1N時(shí)，則該流體的粘度為1個(gè)國(guó)際單位制的動(dòng)力粘度記為Pa.s動(dòng)力粘度與同溫下該流體密度的比值(用于流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算)(潤(rùn)滑油的粘度)單位換算國(guó)際單位制物理單位稱為St(斯)常用單位cSt(厘斯)動(dòng)力粘度運(yùn)動(dòng)粘度溫度壓力粘度粘度(2)常用潤(rùn)滑油查得運(yùn)動(dòng)粘度再用公式轉(zhuǎn)換為動(dòng)力粘度用于流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算(3)潤(rùn)滑油的選擇外載大—難形成油膜—選粘度高的油速度高—摩擦大—選粘度低的油溫度高—油變稀—選粘度高的油比壓大—油易擠出—選粘度高的油粘度－溫度曲線40°C時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度的平均值。表14-2常用潤(rùn)滑油的主要性質(zhì)及用途名稱牌號(hào)運(yùn)動(dòng)粘度/cSt(40°c)全損耗系統(tǒng)用油（GB443—89）L-AN10L-AN15L-AN22L-AN32L-AN46L-AN68L-AN100L-AN1509.00～11.0013.5～16.519.8～24.228.8～35.241.4～50.661.2～74.890.0～110135～165軸承油（SH0017—90）L-FC10L-FC15L-FC22L-FC32L-FC469.00～11.0013.5～16.519.8～24.228.8～35.241.4～50.6

潤(rùn)滑油牌號(hào)一般為2.

潤(rùn)滑脂鈣基抗水性好、耐熱性差、價(jià)廉鈉基抗水性差、耐熱性好、防腐性較好鋰基抗水性和耐熱性好鋁基抗水性好、有防銹作用、耐熱性差主要指標(biāo)針入性：表征潤(rùn)滑脂稀稠潤(rùn)滑脂越稠滴點(diǎn)：潤(rùn)滑脂受熱后開始滴落的溫度，表征耐高溫的能力潤(rùn)滑脂工作溫度一般應(yīng)低于滴點(diǎn)20–30°C針入性承載摩擦阻力潤(rùn)滑方法稀油潤(rùn)滑干油潤(rùn)滑固體潤(rùn)滑氣體潤(rùn)滑：強(qiáng)制供氣潤(rùn)滑分散潤(rùn)滑集中潤(rùn)滑間歇無(wú)壓潤(rùn)滑：油壺、壓配式壓注油杯等間歇壓力潤(rùn)滑：直通式、接頭式、旋蓋式壓注油杯連續(xù)無(wú)壓潤(rùn)滑連續(xù)壓力潤(rùn)滑：稀油潤(rùn)滑裝置分散潤(rùn)滑集中潤(rùn)滑油繩、油墊潤(rùn)滑：A型彈簧蓋油杯滴油潤(rùn)滑：針閥式注油杯油杯、油鏈、油輪潤(rùn)滑強(qiáng)制潤(rùn)滑：柱塞泵、葉片泵、齒輪泵噴射潤(rùn)滑：油泵、噴射閥油霧潤(rùn)滑：油霧發(fā)生器凝縮嘴油氣潤(rùn)滑：油泵、分配器、噴嘴間歇無(wú)壓潤(rùn)滑：人工涂潤(rùn)滑脂連續(xù)無(wú)壓潤(rùn)滑：潤(rùn)滑脂填充在機(jī)殼中間歇壓力潤(rùn)滑：旋蓋式與壓注式油杯間歇壓力潤(rùn)滑：壓注式油杯壓力潤(rùn)滑：手動(dòng)干油站連續(xù)壓力潤(rùn)滑：電動(dòng)干油站、風(fēng)動(dòng)干油站、多點(diǎn)干油站整體潤(rùn)滑：材料本身實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑，如石墨、尼龍、聚四氟乙烯、氮化硼等覆蓋膜潤(rùn)滑：石墨、尼龍、聚四氟乙烯、氮化硼、二硫化鉬等材料表面薄膜組合、復(fù)合材料潤(rùn)滑：石墨、尼龍、聚四氟乙烯、氮化硼等與其他形成復(fù)合材料粉末潤(rùn)滑：將石墨、尼龍、聚四氟乙烯、氮化硼等粉末涂覆或飛揚(yáng)撒在摩擦表面常用潤(rùn)滑件直通式壓注油杯接頭式壓注油杯旋蓋式壓注油杯常用潤(rùn)滑件壓配式壓注油杯彈簧蓋油杯常用潤(rùn)滑件針閥式油杯油環(huán)潤(rùn)滑方式1、手工定期潤(rùn)滑—低速、輕載或不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)油嘴、油杯和油槍2、油浴、油環(huán)和濺油潤(rùn)滑—中速、中載的重要機(jī)械用油量少連續(xù)供油，并冷卻轉(zhuǎn)動(dòng)件的圓周速度為1m/s≤v≤10～15m/s減速箱的潤(rùn)滑油霧潤(rùn)滑裝置3、油霧潤(rùn)滑—高速、輕載的齒輪和軸承齒輪：圓周速度為v＞5～15m/s軸承：dn

＞600000mm·r/min(d為軸承內(nèi)徑，n為工作轉(zhuǎn)速)油霧潤(rùn)滑裝置的組成：噴管、吸管和油量調(diào)節(jié)器齒輪減速器的壓力供油系統(tǒng)簡(jiǎn)圖4、壓力供油潤(rùn)滑—高速、重載、供油量要求大的重要部件壓力供油裝置的組成：油泵、油箱、過(guò)濾器、冷卻器、壓力調(diào)節(jié)閥和油量調(diào)節(jié)閥等。機(jī)床主軸箱、內(nèi)燃機(jī)鍛壓設(shè)備等A－油泵B－復(fù)式過(guò)濾器C－冷卻器E－壓力表F－流量控制閥G－調(diào)壓閥D－單向閥T－油槽二、密封—阻止液體、氣體工作介質(zhì)或潤(rùn)滑劑泄漏，防止灰塵、水分進(jìn)入潤(rùn)滑部位。

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。

密封的選擇所謂泄漏，就是流體通過(guò)密封面由一側(cè)傳遞到另一側(cè)。被密封的介質(zhì)往往以穿漏、滲透或擴(kuò)散的形式通過(guò)密封件泄漏。密封機(jī)理：盡量減少設(shè)置密封部位；堵塞或隔離——密封墊、密封膠、填料密封、機(jī)械密封等；引出或注入——將泄漏的流體引回吸入室或注入密封室；增加泄漏通道中的阻力——迷宮密封、間隙密封等；在通道中增設(shè)做功元件——離心密封、螺旋密封等；組合密封密封機(jī)理結(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5μm,且需研磨加工。1、靜密封非金屬O形環(huán)密封金屬空心O形環(huán)密封填料密封密封膠密封墊片密封研合面密封自緊密封舉例中低壓設(shè)備或管道中的墊片密封墊片泄漏形式墊片種類非金屬墊片：橡膠墊、石棉、石棉橡膠板、柔性石棉墊和聚四氟乙烯墊等；半金屬墊片/金屬?gòu)?fù)合墊片：金屬包墊、金屬纏繞墊金屬墊片：銅、鋁、低碳鋼、不銹鋼、鉻鎳合金鋼、鈦等高壓設(shè)備的密封平墊密封結(jié)構(gòu)(Al/Cu)d<800mm、P<32MPa、t<200℃卡扎里密封結(jié)構(gòu)d>1000mm、P>30MPa、t<350℃強(qiáng)制密封高壓設(shè)備的密封雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)d:400~2000mm、P：6.4~35MPa、t:0~400℃伍德密封結(jié)構(gòu)d<1000mm、P>30MPa、t<350℃自緊式密封高壓設(shè)備的密封C形密封局部結(jié)構(gòu)d<1000mm、P<32MPa、t<350℃O形環(huán)密封結(jié)構(gòu)（無(wú)縫金屬管）d<500~1000mm、P<280MPa、t<350℃自緊式密封高壓設(shè)備的密封三角墊密封d<1000mm、P>10MPa、t<350℃其他幾種密封結(jié)構(gòu)自緊式密封2、動(dòng)密封動(dòng)密封接觸式密封非接觸式密封填料密封毛氈密封軟填料密封硬填料密封成型填料密封擠壓型密封唇形密封浮動(dòng)環(huán)密封油封密封脹圈密封油封密封機(jī)械密封迷宮密封離心密封螺旋密封氣壓密封噴射密封水力密封磁流體密封無(wú)軸封密封隔膜式密封屏蔽式密封磁力傳動(dòng)式密封分類舉例軟填料密封A：軟填料滲漏B:箱壁側(cè)泄漏C:軸側(cè)泄漏軟填料密封的壓力分布常用軟填料舉例軟填料密封新型軟填料密封結(jié)構(gòu)舉例硬填料密封活塞環(huán)活塞環(huán)切口形式活塞環(huán)密封及泄漏通道毛氈密封舉例壓蓋軸向壓緊填料產(chǎn)生徑向力抱緊在軸上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般只用于低速（v＜4～5m/s）脂潤(rùn)滑處，主要起防塵作用。O形密封圈J形密封圈U形密封圈密封圈密封—密封圈由彈性材料制成、它靠自身彈力或彈簧壓緊力的作用而套在軸上起密封作用?！白跃o作用”機(jī)械密封（端面密封）1—?jiǎng)用芊猸h(huán)2—靜密封環(huán)3—彈簧通過(guò)石墨塊與旋轉(zhuǎn)盤的接觸實(shí)現(xiàn)密封。間隙密封利用節(jié)流槽的節(jié)流效應(yīng)防塵和防漏?！瑵?rùn)滑或油潤(rùn)滑，軸的轉(zhuǎn)速較高，但工作溫度不高于密封用脂的滴點(diǎn)。

因考慮到軸要伸長(zhǎng)，軸向間隙取大些，宜1．5～2mm。徑向式軸向式將旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間的間隙做成迷宮曲路形式，在間隙中充填潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂以加強(qiáng)密封效果。密封可靠，密封件不易損壞，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。徑向間隙不大于0．1—0．2mm。迷宮密封離心式密封螺旋密封