课题:第8章磨擦、磨损与润滑 本章2学时 1)目的任务:了解常用的润滑方法、润滑剂及密封装置 2)重点:润滑方法及密封装置 3)难点:润滑方法及密封装置 4)教学方法:多媒体(使用大量的图片展示结构) 5)教学内容 磨损是摩擦的结果,润滑则是减小摩擦和磨损的有力措施。摩擦、磨 损与润滑,三者相互联系、密不可分,对它们的研究日益深入并逐渐形成 了一门学科一一摩擦学 8.1摩擦与磨损 811摩擦及其分类 在外力的作用下,一物体相对于另一物体运动或有运动趋势时,在两 物体接触表面间要产生一种阻碍物体运动的切向力,称为摩擦力。为克服 摩擦力对运动的阻碍,就得多消耗能量,这种因摩擦力的存在而产生阻碍 运动并消耗能量的现象,称为摩擦 有四种摩擦状态:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦 1.干摩擦 如果两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜时,这两个物体直接 接触时的摩擦称为于摩擦。 2.液体摩擦 两摩擦表面不直接接触,被油膜(油膜厚度一般在1.5-2μm以上) 隔开的摩擦称为液体摩擦,。 3.边界摩擦 两摩擦表面被吸附在表面的边界膜(油膜厚度小于1μm)隔开,处于 干摩擦与液体摩擦之间的状态,这种摩擦称为边界摩擦,如图8.1c所示 4.混合摩擦 在实践中有很多摩擦副是处于干摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状 态,称为混合摩擦,如图8.1d所示
课题：第 8 章 磨擦、磨损与润滑 本章 2 学时 1）目的任务：了解常用的润滑方法、润滑剂及密封装置 2）重点:润滑方法及密封装置 3）难点：润滑方法及密封装置 4）教学方法：多媒体（使用大量的图片展示结构） 5）教学内容 磨损是摩擦的结果，润滑则是减小摩擦和磨损的有力措施。摩擦、磨 损与润滑，三者相互联系、密不可分，对它们的研究日益深入并逐渐形成 了一门学科——摩擦学。 8.1 摩擦与磨损 8.1.1 摩擦及其分类 在外力的作用下，一物体相对于另一物体运动或有运动趋势时，在两 物体接触表面间要产生一种阻碍物体运动的切向力，称为摩擦力。为克服 摩擦力对运动的阻碍，就得多消耗能量，这种因摩擦力的存在而产生阻碍 运动并消耗能量的现象，称为摩擦。 有四种摩擦状态：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 1．干摩擦 如果两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜时，这两个物体直接 接触时的摩擦称为于摩擦。 2．液体摩擦 两摩擦表面不直接接触，被油膜(油膜厚度一般在 1．5—2μm 以上) 隔开的摩擦称为液体摩擦，。 3．边界摩擦 两摩擦表面被吸附在表面的边界膜(油膜厚度小于 1 μm)隔开，处于 干摩擦与液体摩擦之间的状态，这种摩擦称为边界摩擦，如图 8.1c 所示。 4．混合摩擦 在实践中有很多摩擦副是处于干摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状 态，称为混合摩擦，如图 8.1d 所示
由于液体摩擦、边界摩擦、混合摩擦都必须在一定的润滑条件下才能 实现,因此这三种摩擦又分别称为液体润滑、边界润滑和混合润滑 8.1.2磨损及其过程 磨损过程三个阶段: 跑合(磨合)磨损阶段 2.稳定磨损阶段 3.剧烈磨损阶段 8.1.3磨损分类 1.磨粒磨损 由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬质颗粒,对 摩擦表面起到切削或刮擦作用,从而引起表层材料脱落的现象,称为磨粒 磨损 2.粘着磨损 当摩擦副受到较大正压力作用时,由于表面不平,其顶峰接触点受到 髙压力作用而产生弹、塑性变形,附着在摩擦表面的吸附膜破裂、温度升 高后使金属的顶峰塑性面牢固地粘着并熔焊在一起,形成冷焊结点。当两 摩擦表面相对滑动时,材料便从一个表面转移到另一个表面,成为表面凸 起,促使摩擦表面进一步磨损。这种由于粘着作用引起的磨损称为粘着磨 3.疲劳磨损(又称点蚀) 当两摩擦表面为点或线接触时,由于局部弹性变形形成小的接触区 这些小的接触区形成的摩擦副如果受变化接触应力的反复作用,表层将产 生裂纹。随着裂纹的扩展与相互连接,表层金属产生脱落,形成许多月牙 形的浅坑,这种现象称为疲劳磨损,也称点蚀 4.腐蚀磨损 在摩擦过程中,摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应而产生物 质损失的现象,称为腐蚀磨损。腐蚀磨损可分为氧化磨损、特殊介质腐蚀 磨损、气蚀磨损等
由于液体摩擦、边界摩擦、混合摩擦都必须在一定的润滑条件下才能 实现，因此这三种摩擦又分别称为液体润滑、边界润滑和混合润滑。 8．1．2 磨损及其过程 磨损过程三个阶段： 1．跑合(磨合)磨损阶段 2．稳定磨损阶段 3．剧烈磨损阶段 8．1．3 磨损分类 1．磨粒磨损 由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬质颗粒，对 摩擦表面起到切削或刮擦作用，从而引起表层材料脱落的现象，称为磨粒 磨损。 2．粘着磨损 当摩擦副受到较大正压力作用时，由于表面不平，其顶峰接触点受到 高压力作用而产生弹、塑性变形，附着在摩擦表面的吸附膜破裂、温度升 高后使金属的顶峰塑性面牢固地粘着并熔焊在—起，形成冷焊结点。当两 摩擦表面相对滑动时，材料便从一个表面转移到另一个表面，成为表面凸 起，促使摩擦表面进一步磨损。这种由于粘着作用引起的磨损称为粘着磨 损。 3．疲劳磨损(又称点蚀) 当两摩擦表面为点或线接触时，由于局部弹性变形形成小的接触区。 这些小的接触区形成的摩擦副如果受变化接触应力的反复作用，表层将产 生裂纹。随着裂纹的扩展与相互连接，表层金属产生脱落，形成许多月牙 形的浅坑，这种现象称为疲劳磨损，也称点蚀。 4．腐蚀磨损 在摩擦过程中，摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应而产生物 质损失的现象，称为腐蚀磨损。腐蚀磨损可分为氧化磨损、特殊介质腐蚀 磨损、气蚀磨损等
应该指出的是,实际上大多数磨损都是以上述四种磨损形式的复合形 式出现的。 2润滑 在摩擦副间加入润滑剂以降低摩擦、諴轻磨损的措施称为润滑。润滑 的主要作用有:(1)减小摩擦系数,提高机械效率;(2)减轻磨损,延长 机械的使用寿命。同时还可以起冷却、防尘;吸振等作用 821润滑剂的性能与选择 1.润滑油的性能指标 润滑油是目前使用最多的润滑剂,主要有矿物油、合成油、动植物油 等,其中应用最广泛的为矿物油。 (1)粘度粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度(恩氏粘度)等表示 我国石油产品常用运动粘度来标定。一般地,润滑油的牌号就是指该润滑 油在40°C(或100°C)时运动粘度(以mm2/s为单位)的平均值。如L AN46全损耗系统用油在40°C时的运动粘度为41.450.6mm2/s,其平 均值则为46mm2/ss 润滑油的粘度并不是固定不变的,而是随着温度和压强而变化。 (2)凝点、倾点是描述润滑油的主要物理性能的指标。凝点是指在 规定的冷却条件下,润滑油停止流动的最高温度,润滑油的使用温度应比 凝点高5~7℃。倾点是润滑油在规定的条件下冷却到能继续流动的最低温 度,润滑油的使用温度应比倾点高3℃以上 (3)闪点闪点是表示润滑油蒸发性的指标 2.润滑脂的性能指标 润滑脂是在润滑油中加入稠化剂如钙、钠、锂等金属皂基)而形成的 脂状润滑剂,又称为黄油或干油 润滑脂的主要物理性能指标为滴点、锥入度和耐水性等。润滑脂的流 动性小,不易流失,所以密封简单,不需经常补充。润滑脂对载荷和速度 变化不是很敏感,有较大的适应范围,但因其摩擦损耗较大,机械效率较 低,故不宜用于高速传动的场合。 8.2.2润滑方法和润骨装置 机械设备的润滑,主要集中在传动件和支承轴上。油润滑的方法多种 多样,其分类标准大概有四种:集中润滑和分散润滑,连续润滑和间歇润 滑,压力润滑和无压力润滑,循环式润滑和非循环式润滑。分散润滑比集
应该指出的是，实际上大多数磨损都是以上述四种磨损形式的复合形 式出现的。 8．2 润 滑 在摩擦副间加入润滑剂以降低摩擦、减轻磨损的措施称为润滑。润滑 的主要作用有：（1）减小摩擦系数，提高机械效率；（2）减轻磨损，延长 机械的使用寿命。同时还可以起冷却、防尘；吸振等作用。 8.2.1 润滑剂的性能与选择 1．润滑油的性能指标 润滑油是目前使用最多的润滑剂，主要有矿物油、合成油、动植物油 等，其中应用最广泛的为矿物油。 （1）粘度 粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度(恩氏粘度)等表示。 我国石油产品常用运动粘度来标定。一般地，润滑油的牌号就是指该润滑 油在 40°C(或 100°C)时运动粘度(以 mm2／s 为单位)的平均值。如 L— AN46 全损耗系统用油在 40°C 时的运动粘度为 41．4~50.6mm2／s，其平 均值则为 46mm2／s。 润滑油的粘度并不是固定不变的，而是随着温度和压强而变化。 （2） 凝点、倾点 是描述润滑油的主要物理性能的指标。凝点是指在 规定的冷却条件下，润滑油停止流动的最高温度，润滑油的使用温度应比 凝点高 5～7℃。倾点是润滑油在规定的条件下冷却到能继续流动的最低温 度，润滑油的使用温度应比倾点高 3℃以上。 （3） 闪点 闪点是表示润滑油蒸发性的指标。 2．润滑脂的性能指标 润滑脂是在润滑油中加入稠化剂(如钙、钠、锂等金属皂基)而形成的 脂状润滑剂，又称为黄油或干油。 润滑脂的主要物理性能指标为滴点、锥入度和耐水性等。润滑脂的流 动性小，不易流失，所以密封简单，不需经常补充。润滑脂对载荷和速度 变化不是很敏感，有较大的适应范围，但因其摩擦损耗较大，机械效率较 低，故不宜用于高速传动的场合。 8．2．2 润滑方法和润滑装置 机械设备的润滑，主要集中在传动件和支承轴上。油润滑的方法多种 多样，其分类标准大概有四种：集中润滑和分散润滑，连续润滑和间歇润 滑，压力润滑和无压力润滑，循环式润滑和非循环式润滑。分散润滑比集
中润滑简便。集中润滑需要一个多出口的润滑装置供油,而分散润滑中各 摩擦副的润滑装置则是各自独立的。 脂润滑的装置较为简单,加脂方式有人工加脂、脂杯加脂和集中润滑 系统供脂等。 8.3密封装置 为了使润滑持续、可靠、不漏油,同时为了防止外界脏物进入机体 必须采用相应的密封装置。密封装置从总体上可分为两大类:一类是固定 密封,即密封后密封件之间固定不动:另一类是动密封,即密封后两密封 件之间有相对运动。 固定密封可采用各种垫片,包括金属、非金属垫片以及密封胶等。动 密封又分为接触式、非接触式、半接触式密封,其中应用较广的是接触式 密封,它主要是利用各种密封圈或毡圈密封。各种密封件都已标准化,可 査阅机械设计手册选取适当的形式。非接触式密封有迷宫式密封、螺旋式 密封(将在滚动轴承的密封中论述)等,半接触式密封有活塞式密封、机械 密封等,其结构较复杂,主要用于重要部件的密封, 在一般常用的机械中,用得较多的密封装置是密封圈和填料。密封圈 有各种样式,有带骨架的和不带骨架的,有普通型的和双口型的等,应根 据使用条件进行选择。密封圈也可用作防尘密封件使用,但粉尘严重时, 应使用专门的防尘密封圈。采用脂润滑时,可使用毡圈密封 综上所述,在设计机械时,选择适当的润滑装置和密封装置是必不可 少的,而在使用机械时,更应注意机械的润滑和维护。应按使用说明的规 定加润滑油,经常保持润滑油的清洁,注意油温不能过高,定期更换润滑 油等。还应注意密封情况,如有漏油现象,应査找原因,及时更换密封件, 以确保机器在良好的润滑状态下工作 作业P2868.2,8.6
中润滑简便。集中润滑需要一个多出口的润滑装置供油，而分散润滑中各 摩擦副的润滑装置则是各自独立的。 脂润滑的装置较为简单，加脂方式有人工加脂、脂杯加脂和集中润滑 系统供脂等。 8．3 密封装置 为了使润滑持续、可靠、不漏油，同时为了防止外界脏物进入机体， 必须采用相应的密封装置。密封装置从总体上可分为两大类：一类是固定 密封，即密封后密封件之间固定不动；另一类是动密封，即密封后两密封 件之间有相对运动。 固定密封可采用各种垫片，包括金属、非金属垫片以及密封胶等。动 密封又分为接触式、非接触式、半接触式密封，其中应用较广的是接触式 密封，它主要是利用各种密封圈或毡圈密封。各种密封件都已标准化，可 查阅机械设计手册选取适当的形式。非接触式密封有迷宫式密封、螺旋式 密封 (将在滚动轴承的密封中论述)等，半接触式密封有活塞式密封、机械 密封等，其结构较复杂，主要用于重要部件的密封。 在一般常用的机械中，用得较多的密封装置是密封圈和填料。密封圈 有各种样式，有带骨架的和不带骨架的，有普通型的和双口型的等，应根 据使用条件进行选择。密封圈也可用作防尘密封件使用，但粉尘严重时， 应使用专门的防尘密封圈。采用脂润滑时，可使用毡圈密封。 综上所述，在设计机械时，选择适当的润滑装置和密封装置是必不可 少的，而在使用机械时，更应注意机械的润滑和维护。应按使用说明的规 定加润滑油，经常保持润滑油的清洁，注意油温不能过高，定期更换润滑 油等。还应注意密封情况，如有漏油现象，应查找原因，及时更换密封件， 以确保机器在良好的润滑状态下工作。 作业 P286 8.2 , 8.6