第10章摩擦磨損及潤滑概述

1、東莞理工學(xué)院專用 1 10-1 摩擦摩擦 10-2 磨損磨損 10-3 潤滑劑、添加劑和潤滑方法潤滑劑、添加劑和潤滑方法 10-4 流體潤滑原理簡介流體潤滑原理簡介 10-0 概述概述 第十章第十章 摩擦、磨損及潤滑概論摩擦、磨損及潤滑概論 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 東莞理工學(xué)院專用 2 10-0 概 述 摩擦學(xué)摩擦學(xué)-研究研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面間的摩擦、磨損的作用表面間的摩擦、磨損 和潤滑，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門邊和潤滑，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門邊 緣學(xué)科。緣學(xué)科。 摩擦摩擦-相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間的相互阻礙作用現(xiàn)象；相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間的相互阻礙作用現(xiàn)象； 磨損磨損

2、-由于摩擦而造成的物體表面材料的損失或轉(zhuǎn)移；由于摩擦而造成的物體表面材料的損失或轉(zhuǎn)移； 潤滑潤滑-減輕摩擦和磨損所應(yīng)采取的措施。減輕摩擦和磨損所應(yīng)采取的措施。 關(guān)于摩擦、磨損與潤滑 的學(xué)科構(gòu)成了摩擦學(xué) (Tribology)。 世界上使用的能源大約有世界上使用的能源大約有 1/31/2 消耗于摩擦。消耗于摩擦。 機(jī)械產(chǎn)品的易損零件大部分是由于磨損超過限度而機(jī)械產(chǎn)品的易損零件大部分是由于磨損超過限度而 報(bào)廢和更換的。報(bào)廢和更換的。 減少摩減少摩擦擦 節(jié)省能源；節(jié)省能源； 減少磨減少磨損損 降低設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用，節(jié)省制造降低設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用，節(jié)省制造 零零 件及其所需材料的費(fèi)用。件及其所需材料

3、的費(fèi)用。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，摩擦學(xué)的理論和應(yīng)用必 將由宏觀進(jìn)入微觀，由靜態(tài)進(jìn)入動(dòng)態(tài)，由定性 進(jìn)入定量，成為系統(tǒng)綜合研究的領(lǐng)域。 東莞理工學(xué)院專用 3 二二、摩擦的分類摩擦的分類 內(nèi)內(nèi) 摩摩 擦：擦：在物質(zhì)的內(nèi)部發(fā)生的阻礙分子之間相對(duì)運(yùn)在物質(zhì)的內(nèi)部發(fā)生的阻礙分子之間相對(duì)運(yùn) 動(dòng)的現(xiàn)象。動(dòng)的現(xiàn)象。 外外 摩摩 擦：擦：在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間發(fā)生的相互阻礙在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間發(fā)生的相互阻礙 作用現(xiàn)象。作用現(xiàn)象。 靜靜 摩摩 擦：擦：僅有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)的摩擦。僅有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)的摩擦。 動(dòng)動(dòng) 摩摩 擦：擦：在相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行中的摩擦。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行中的摩擦。 滑動(dòng)摩擦：滑動(dòng)摩擦：物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相

4、對(duì)物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滑動(dòng)滑動(dòng)。 滾動(dòng)摩擦：滾動(dòng)摩擦：物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滾動(dòng)滾動(dòng)。 “ “機(jī)械說機(jī)械說” ” -摩擦原因是表面微凸體的相互阻礙作用；摩擦原因是表面微凸體的相互阻礙作用； “ “分子說分子說” ” -摩擦原因是表面材料分子間的吸力作用；摩擦原因是表面材料分子間的吸力作用； 一、摩擦的機(jī)理一、摩擦的機(jī)理 “ “機(jī)械分子說機(jī)械分子說”兩種作用均有。兩種作用均有。 10-1 摩擦摩擦 東莞理工學(xué)院專用 4 1. 干摩擦干摩擦 兩零件表面兩零件表面直接接觸直接接觸后，因?yàn)槲⒂^局部壓后，因?yàn)槲⒂^局部壓 力高而形成許多冷焊點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)被剪切。力高而形成許

5、多冷焊點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)被剪切。 不允許出現(xiàn)干摩擦！不允許出現(xiàn)干摩擦！ 2. 邊界摩擦邊界摩擦 三、三、 滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦狀態(tài)摩擦狀態(tài) 功耗功耗 磨損磨損 溫度溫度 燒毀軸瓦燒毀軸瓦 運(yùn)動(dòng)副表面運(yùn)動(dòng)副表面有一層厚度有一層厚度1 m的薄油膜，的薄油膜， 不足以將兩金屬表面完全分開，其表面不足以將兩金屬表面完全分開，其表面 部分微觀高峰部分仍將相互搓削。部分微觀高峰部分仍將相互搓削。 比干摩擦的磨損輕比干摩擦的磨損輕，f 0.1 0.3 v 有一層有一層壓力油膜壓力油膜將兩金屬表面隔開，彼將兩金屬表面隔開，彼 此不直接接觸。此不直接接觸。是理想的摩擦狀態(tài)。是理想的摩擦狀態(tài)。 3. 流體摩擦流體摩擦 摩擦和磨損

6、極輕摩擦和磨損極輕，f 0.001 0.01 v v v 東莞理工學(xué)院專用 5 4. 混合摩擦混合摩擦 v 混合摩擦是指摩擦表面間處于邊界混合摩擦是指摩擦表面間處于邊界 摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)。混合摩摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)?；旌夏?擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系數(shù)擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系數(shù) 比邊界摩擦?xí)r要小得多。比邊界摩擦?xí)r要小得多。 在一般機(jī)器中，處于后三種情況的混合狀態(tài)。 f n/p o 邊界摩擦邊界摩擦 混合摩擦混合摩擦 流體摩擦流體摩擦 摩擦特性曲線摩擦特性曲線 稱無量綱參數(shù)稱無量綱參數(shù)n/p為軸承為軸承特性特性 數(shù)數(shù)。 -動(dòng)力粘度，p-壓強(qiáng) ，n-每秒轉(zhuǎn)數(shù) 邊界摩擦和混合摩

7、擦在邊界摩擦和混合摩擦在 工程實(shí)際中很難區(qū)分，常統(tǒng)工程實(shí)際中很難區(qū)分，常統(tǒng) 稱為稱為不完全液體摩擦。不完全液體摩擦。 摩擦學(xué)研究的最新進(jìn)展：摩擦學(xué)研究的最新進(jìn)展： 微納米摩擦學(xué)理論微納米摩擦學(xué)理論 可實(shí)現(xiàn)：可實(shí)現(xiàn)： f 0.001 -超潤滑摩擦狀態(tài)。超潤滑摩擦狀態(tài)。 東莞理工學(xué)院專用 6 機(jī)器的壽命機(jī)器的壽命 磨損磨損由于摩擦而導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移。由于摩擦而導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移。 磨損曲線磨損曲線 磨合階段磨合階段 磨損量磨損量q q 時(shí)間時(shí)間 劇烈磨劇烈磨 損階段損階段 穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段 10-2 磨損磨損 磨損過程大致如圖所示：磨損過程大致如圖所示： 磨合

8、階段磨合階段-包括摩擦表包括摩擦表 面輪廓峰的形狀變化和表面面輪廓峰的形狀變化和表面 材料被加工硬化兩個(gè)過程。材料被加工硬化兩個(gè)過程。 穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段-零件在零件在 平穩(wěn)而緩慢的速度下磨損。平穩(wěn)而緩慢的速度下磨損。 它標(biāo)志著磨擦條件相對(duì)穩(wěn)定。 劇烈磨損階段劇烈磨損階段-在經(jīng)過穩(wěn)定磨損階段后，零件表面遭在經(jīng)過穩(wěn)定磨損階段后，零件表面遭 到破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增大引起額外的動(dòng)載荷和振動(dòng)。零到破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增大引起額外的動(dòng)載荷和振動(dòng)。零 件即將進(jìn)入報(bào)廢階段。件即將進(jìn)入報(bào)廢階段。 后果后果降低機(jī)器的效率和可靠性，甚至促使機(jī)器提前報(bào)廢。降低機(jī)器的效率和可靠性，甚至促使機(jī)器提前報(bào)廢。 設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，

9、要求縮短磨合期、延長穩(wěn)定期、推遲劇烈設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，要求縮短磨合期、延長穩(wěn)定期、推遲劇烈 磨損期的到來。磨損期的到來。 它是磨損的不穩(wěn)定階段，在整個(gè)壽命周期內(nèi)時(shí)間很短。 一、零件的磨損過程一、零件的磨損過程 東莞理工學(xué)院專用 7 磨粒磨損磨粒磨損 二、磨損的分類二、磨損的分類 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 沖蝕磨損沖蝕磨損 腐蝕磨損腐蝕磨損 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 磨損磨損 類型類型 按磨損機(jī)理分按磨損機(jī)理分 按磨損表面按磨損表面 外觀可分為外觀可分為 點(diǎn)蝕磨損點(diǎn)蝕磨損 膠合磨損膠合磨損 擦傷磨損擦傷磨損 兩種不同的稱謂 東莞理工學(xué)院專用 8 三、磨損的機(jī)理三、磨損的機(jī)理 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨

10、損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 沖蝕磨損沖蝕磨損 腐蝕磨損腐蝕磨損 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 磨損類型：磨損類型： 磨粒磨損磨粒磨損也簡稱磨損，也簡稱磨損，外部進(jìn)入摩擦面間的游離硬顆外部進(jìn)入摩擦面間的游離硬顆 粒（如空氣中的塵土或磨損造成的金屬微粒）或硬的輪粒（如空氣中的塵土或磨損造成的金屬微粒）或硬的輪 廓峰尖在軟材料表面上犁刨出很多溝紋時(shí)被移去的材料，廓峰尖在軟材料表面上犁刨出很多溝紋時(shí)被移去的材料， 一部分流動(dòng)到溝紋兩旁，一部分則形成一連串的碎片脫一部分流動(dòng)到溝紋兩旁，一部分則形成一連串的碎片脫 落下來成為新的游離顆粒，這樣的微粒切削過程就叫磨落下來成為新的游離顆粒，這樣的微粒切削過程就叫磨 粒磨

11、損。粒磨損。 東莞理工學(xué)院專用 9 三、磨損的機(jī)理三、磨損的機(jī)理 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 沖蝕磨損沖蝕磨損 腐蝕磨損腐蝕磨損 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 磨損類型：磨損類型： 粘附磨損粘附磨損也稱膠合，當(dāng)摩擦表面的輪廓峰在相互作也稱膠合，當(dāng)摩擦表面的輪廓峰在相互作 用的各點(diǎn)處由于瞬時(shí)的溫升和壓力發(fā)生用的各點(diǎn)處由于瞬時(shí)的溫升和壓力發(fā)生“冷冷 焊焊”后，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，材料從一個(gè)表面遷后，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，材料從一個(gè)表面遷 移到另一個(gè)表面，便形成粘附磨損。移到另一個(gè)表面，便形成粘附磨損。嚴(yán)重嚴(yán)重 的粘附磨損會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副咬死。的粘附磨損會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副咬死。 東莞理工學(xué)院專用 10 三、磨

12、損的機(jī)理三、磨損的機(jī)理 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 沖蝕磨損沖蝕磨損 腐蝕磨損腐蝕磨損 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 磨損類型：磨損類型： 疲勞磨損疲勞磨損也稱點(diǎn)蝕，是由于摩擦表面材料微體積在也稱點(diǎn)蝕，是由于摩擦表面材料微體積在 交變的摩擦力作用下，反復(fù)變形所產(chǎn)生的交變的摩擦力作用下，反復(fù)變形所產(chǎn)生的 材料疲勞所引起的機(jī)械磨損。點(diǎn)蝕過程：材料疲勞所引起的機(jī)械磨損。點(diǎn)蝕過程： 產(chǎn)生初始疲勞裂紋產(chǎn)生初始疲勞裂紋擴(kuò)展擴(kuò)展 微粒脫落，形微粒脫落，形 成點(diǎn)蝕坑。成點(diǎn)蝕坑。 東莞理工學(xué)院專用 11 三、磨損的機(jī)理三、磨損的機(jī)理 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 沖蝕磨損沖

13、蝕磨損 腐蝕磨損腐蝕磨損 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 磨損類型：磨損類型： 沖蝕磨損沖蝕磨損流動(dòng)的液體或氣體中所夾帶的硬質(zhì)物體或硬流動(dòng)的液體或氣體中所夾帶的硬質(zhì)物體或硬 質(zhì)顆粒沖擊零件表面所引起的機(jī)械磨損。利質(zhì)顆粒沖擊零件表面所引起的機(jī)械磨損。利 用高壓空氣輸送型砂或高壓水輸送碎石時(shí)，用高壓空氣輸送型砂或高壓水輸送碎石時(shí)， 管道內(nèi)壁所產(chǎn)生的機(jī)械磨損是實(shí)例之一。管道內(nèi)壁所產(chǎn)生的機(jī)械磨損是實(shí)例之一。 近年來，由于燃?xì)鉁u輪機(jī)的葉片、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的尾噴管這樣一些部 位的破壞，才引起人們對(duì)這種磨損形式的特別注意 東莞理工學(xué)院專用 12 三、磨損的機(jī)理三、磨損的機(jī)理 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨

14、損 沖蝕磨損沖蝕磨損 腐蝕磨損腐蝕磨損 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 磨損類型：磨損類型： 腐蝕磨損腐蝕磨損當(dāng)摩擦表面材料在環(huán)境的化學(xué)或電化學(xué)作當(dāng)摩擦表面材料在環(huán)境的化學(xué)或電化學(xué)作 用下引起腐蝕，在摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)用下引起腐蝕，在摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn) 生的磨損即為腐蝕磨損。生的磨損即為腐蝕磨損。 東莞理工學(xué)院專用 13 三、磨損的機(jī)理三、磨損的機(jī)理 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 沖蝕磨損沖蝕磨損 腐蝕磨損腐蝕磨損 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 磨損類型：磨損類型： 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損是指摩擦副在微幅運(yùn)動(dòng)時(shí)，由上述各磨損是指摩擦副在微幅運(yùn)動(dòng)時(shí)，由上述各磨損 機(jī)理共同形成的復(fù)合磨損。微幅運(yùn)動(dòng)可理

15、機(jī)理共同形成的復(fù)合磨損。微幅運(yùn)動(dòng)可理 解為不足以使磨粒脫離摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。解為不足以使磨粒脫離摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例：軸與孔的過盈配合面、滾動(dòng)軸承套圈的配合面、：軸與孔的過盈配合面、滾動(dòng)軸承套圈的配合面、 旋合螺紋的工作面、鉚釘?shù)墓ぷ髅娴?。旋合螺紋的工作面、鉚釘?shù)墓ぷ髅娴取?東莞理工學(xué)院專用 14 一、一、 潤滑劑潤滑劑 作用：作用：降低摩擦功耗、減少磨損、冷卻、吸振、防銹等。降低摩擦功耗、減少磨損、冷卻、吸振、防銹等。 分類分類 液體液體潤滑劑潤滑劑-潤滑油潤滑油 半固體潤滑劑半固體潤滑劑-潤滑脂潤滑脂 固體固體潤滑劑潤滑劑 （一）（一） 潤滑油潤滑油 礦物油來源充足、成本低

16、廉、穩(wěn)定性好、因而應(yīng)用最廣。礦物油來源充足、成本低廉、穩(wěn)定性好、因而應(yīng)用最廣。 種類：種類： 氣體氣體潤滑劑潤滑劑-空氣空氣 有機(jī)油有機(jī)油-動(dòng)、植物油動(dòng)、植物油 礦物油礦物油-石油產(chǎn)品石油產(chǎn)品 化學(xué)合成油化學(xué)合成油 10-3 潤滑劑、添加劑和潤滑方法潤滑劑、添加劑和潤滑方法 東莞理工學(xué)院專用 15 A 在軸承中，潤滑油最重要的物理 參數(shù)是粘度，它是選擇潤滑油的 主要依據(jù)。粘度表征液體流動(dòng)的 內(nèi)摩擦特性。 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

17、應(yīng)力：液體層與層之間摩擦切應(yīng)力： =- du dy -流體中任意點(diǎn)處的切應(yīng)力與該處的速度梯度成正比。流體中任意點(diǎn)處的切應(yīng)力與該處的速度梯度成正比。 -液體的液體的動(dòng)力粘度，動(dòng)力粘度，簡稱簡稱粘度粘度量綱：量綱：力力時(shí)間時(shí)間/ /長度長度2 單位：單位： N s /m/m2 用用 Pa s s表示表示, , 稱為帕稱為帕.秒秒 。 或或1泊：泊：1P=1 dyn s /cm/cm2 或或 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果： ox y y dy du 分析位置y處薄層的受力 B 1、粘度、粘度-重要指標(biāo)，重要指標(biāo)，粘度值越高，油越稠，反之越稀。粘度值越高，油越稠，反之越稀。 粘度的種類粘度的種類 動(dòng)力粘度動(dòng)力粘

18、度 運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度 條件粘度條件粘度 1) 動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度 - 牛頓液體流動(dòng)定律牛頓液體流動(dòng)定律 1厘泊厘泊cP:1泊泊=100厘泊厘泊 東莞理工學(xué)院專用 16 工程中常用工程中常用運(yùn)動(dòng)粘度：運(yùn)動(dòng)粘度： = 單位：單位： m m2 / / s 稱為斯稱為斯St：1St=1cmcm2 / /s 或厘斯或厘斯cSt：1St=100 cSt(1mm1St=100 cSt(1mm2 2/s)/s) 2) 運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度 表表10-1 常用潤滑油的主要性質(zhì)常用潤滑油的主要性質(zhì) 名名 稱稱 全損耗全損耗 系統(tǒng)用油系統(tǒng)用油 GB443-89 汽輪機(jī)油汽輪機(jī)油 GB11120-89 代代 號(hào)號(hào) 40 的

19、粘度的粘度 mm2/s(cSt) L- -AN7 6.127.48 - -10 110 凝點(diǎn)凝點(diǎn) C 閃點(diǎn)閃點(diǎn)(開式開式) C 用于高速底負(fù)荷機(jī)械、用于高速底負(fù)荷機(jī)械、 精密機(jī)床、紡織紗錠的精密機(jī)床、紡織紗錠的 潤滑和冷卻。潤滑和冷卻。 普通機(jī)床的液壓油。普通機(jī)床的液壓油。 用于一般滑動(dòng)軸承、用于一般滑動(dòng)軸承、 齒輪、蝸輪的潤滑齒輪、蝸輪的潤滑 用于重型機(jī)床導(dǎo)軌、用于重型機(jī)床導(dǎo)軌、 礦山機(jī)械的潤滑。礦山機(jī)械的潤滑。 用于汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等用于汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等 高速高負(fù)荷軸承和各種高速高負(fù)荷軸承和各種 小型液體潤滑軸承小型液體潤滑軸承 L-AN100 90110 0 210 L- -AN10 9.

20、011.0 - -10 125 L- -AN15 13.516.5 - -10 165 L- -AN32 28.832.2 - -10 170 L- -AN46 41.450.6 - -10 180 L- -AN68 61.274.8 - -10 190 L-TSA32 28.835.2 - -7 180 L-TSA46 41.450.6 主要用途主要用途 東莞理工學(xué)院專用 17 3) 條件粘度條件粘度 指在一定條件下，利用某種規(guī)格的指在一定條件下，利用某種規(guī)格的粘度計(jì)，通過測(cè)粘度計(jì)，通過測(cè) 定潤滑油穿過規(guī)定孔道的時(shí)間來進(jìn)行度量的粘度。定潤滑油穿過規(guī)定孔道的時(shí)間來進(jìn)行度量的粘度。 常用的有：常

21、用的有： 恩氏度（恩氏度（ Et） -中國慣用中國慣用 賽氏通用秒（賽氏通用秒（SUS）-美國慣用美國慣用 雷氏秒雷氏秒 -英國慣用英國慣用 運(yùn)動(dòng)粘度與條件粘度之間的換算關(guān)系：運(yùn)動(dòng)粘度與條件粘度之間的換算關(guān)系： cSt E EVE t ttt 64. 8 0 . 82 . 335. 1時(shí)，當(dāng) cSt E EVE t ttt 0 . 4 6 . 72 . 3 時(shí)，當(dāng) cStEVE ttt 14. 72 .16 時(shí)，當(dāng) 潤滑油的牌號(hào)與運(yùn)動(dòng)粘度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如：牌潤滑油的牌號(hào)與運(yùn)動(dòng)粘度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如：牌 號(hào)為號(hào)為L-AN10的油在的油在40時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度大約為時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度大約為10 cSt。

22、 東莞理工學(xué)院專用 18 2、潤滑油的特性、潤滑油的特性 1）粘）粘-溫相關(guān)性溫相關(guān)性 溫度溫度 t 壓力壓力p 但但p 350 才開始氧化，才開始氧化， 可在水中工作。可在水中工作。 -摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣 (- -60300 )，但遇水性能下降。，但遇水性能下降。 -摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。 使用方式：使用方式： 1.1.調(diào)和在潤滑油中；調(diào)和在潤滑油中； 2.2.涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜； 3.3.混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型?；烊虢饘倩蛩芰戏勰┲袩Y(jié)成型。 其應(yīng)用日漸廣泛 東莞理工學(xué)院專

23、用 24 油性添加劑油性添加劑 種類種類 添加劑添加劑-為了改善潤滑劑品質(zhì)和性能而添加的物質(zhì)。為了改善潤滑劑品質(zhì)和性能而添加的物質(zhì)。 二、添加劑二、添加劑 非極壓油非極壓油 軟化溫度軟化溫度t/t/ 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) f 含脂肪酸和極壓添加劑的油含脂肪酸和極壓添加劑的油 含脂肪含脂肪 酸的油酸的油 含極壓添含極壓添 加劑的油加劑的油 作用作用-提高油性、極壓性、延長使用壽命、改善性能。提高油性、極壓性、延長使用壽命、改善性能。 極壓添加劑極壓添加劑 分散凈化劑分散凈化劑 消泡添加劑消泡添加劑 抗氧化添加劑抗氧化添加劑 降凝劑降凝劑 增粘劑增粘劑 東莞理工學(xué)院專用 25 潤滑油潤滑在工程中的應(yīng)用

24、最普遍，其供油方式有：潤滑油潤滑在工程中的應(yīng)用最普遍，其供油方式有： 三、潤滑方法三、潤滑方法 潤滑方式潤滑方式 人工給油；人工給油； 油杯滴油；油杯滴油； 浸油潤滑、飛濺給油；浸油潤滑、飛濺給油； 用油泵強(qiáng)制潤滑和冷卻。用油泵強(qiáng)制潤滑和冷卻。 低速傳動(dòng)低速傳動(dòng) 高速傳動(dòng)高速傳動(dòng) 甩油環(huán)甩油環(huán) 噴油潤滑噴油潤滑 油泵油泵 冷冷 卻卻 器器 滴油潤滑滴油潤滑 浸油潤滑浸油潤滑 飛濺潤滑飛濺潤滑 東莞理工學(xué)院專用 26 針閥針閥 式油式油 杯杯 旋蓋式油杯旋蓋式油杯 脂用 壓注式油杯壓注式油杯 彈簧蓋油杯彈簧蓋油杯 四、潤滑裝置四、潤滑裝置 1. 油杯油杯 東莞理工學(xué)院專用 27 2. 油環(huán)油環(huán)

25、東莞理工學(xué)院專用 28 一、流體動(dòng)力潤滑一、流體動(dòng)力潤滑 F F F F 先分析平行板的情況。板B靜止，板A以速度向左運(yùn)動(dòng)，板間充滿潤 滑油，無載荷時(shí)， 液體各層的速度呈三角形分布，進(jìn)油量與出油 量相等，板A不會(huì)下沉。但若板A有載荷時(shí)，油向兩邊擠出，板A逐 漸下沉，直到與B板接觸。 v F 10-4 10-4 流體潤滑原理簡介流體潤滑原理簡介( (補(bǔ)充補(bǔ)充) ) 流體動(dòng)力潤滑是指兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表面，借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生流體動(dòng)力潤滑是指兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表面，借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生 的粘性流體膜將兩摩擦表面的粘性流體膜將兩摩擦表面完全隔開完全隔開，由流體膜產(chǎn)生的壓力來平衡外載荷。，

26、由流體膜產(chǎn)生的壓力來平衡外載荷。 動(dòng)壓油膜動(dòng)壓油膜-因運(yùn)動(dòng) 而產(chǎn)生的壓力油膜。 v vv h1 a a h2 c c vv 兩平形板之間不能形成壓力油膜！兩平形板之間不能形成壓力油膜！ 如兩板不平行板。板間間隙呈沿運(yùn)動(dòng)方向由大到小呈收斂楔形分布，且板A 有載荷， 當(dāng)板A運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端速度若程虛線分布，則必然進(jìn)油多而出油少。 由于液體實(shí)際上是不可壓縮的，必將在板內(nèi)擠壓而形成壓力，迫使進(jìn)油端的 速度往內(nèi)凹，而出油端的速度往外鼓。進(jìn)油端間隙大而速度曲線內(nèi)凹，出油 端間隙小而速度曲線外凸，進(jìn)出油量相等，同時(shí)間隙內(nèi)形成的壓力與外載荷 平衡，板A不會(huì)下沉。這說明了在間隙內(nèi)形成了壓力油膜。這種因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn) 生的

27、壓力油膜稱為動(dòng)壓油膜。各截面的速度圖不一樣，從凹三角形過渡到凸 三角形，中間必有一個(gè)位置呈三角形分布。 F pmax 東莞理工學(xué)院專用 29 F 形成動(dòng)壓油膜的必要條件：形成動(dòng)壓油膜的必要條件： 1.兩工件之間的間隙必須有兩工件之間的間隙必須有楔形間隙楔形間隙； 2.兩工件表面之間必須兩工件表面之間必須連續(xù)充滿連續(xù)充滿潤滑油潤滑油 或其它液體；或其它液體； 3.兩工件表面必須有兩工件表面必須有相對(duì)滑動(dòng)速度相對(duì)滑動(dòng)速度。 其其運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向必須保證潤滑油從大截必須保證潤滑油從大截 面流進(jìn)，從小截面出來。面流進(jìn)，從小截面出來。 Fy =F Fx 0 Fy =F Fx = 0 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-向

28、心滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的向心滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的 形成過程：形成過程： 靜止靜止 爬升爬升 將軸起抬將軸起抬 轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高 質(zhì)心質(zhì)心左移左移 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到工作轉(zhuǎn)速 e -偏心距偏心距 e v vv h1 a a h2 c c vv F pmax 東莞理工學(xué)院專用 30 二、彈性流體動(dòng)力潤滑二、彈性流體動(dòng)力潤滑 彈性流體動(dòng)力潤滑理論彈性流體動(dòng)力潤滑理論-研究在點(diǎn)、線接觸條件下，研究在點(diǎn)、線接觸條件下， 兩彈性物體間的流體動(dòng)力潤滑膜的力學(xué)性質(zhì)。兩彈性物體間的流體動(dòng)力潤滑膜的力學(xué)性質(zhì)。 求解油膜求解油膜壓力分布?jí)毫Ψ植肌櫥?、潤滑膜厚度分布厚度分布等問題等問題 在油膜壓力下，摩擦表面的變形的彈性

29、方程；在油膜壓力下，摩擦表面的變形的彈性方程； 表述潤滑劑粘度與壓力間關(guān)系的粘壓方程；表述潤滑劑粘度與壓力間關(guān)系的粘壓方程； 流體動(dòng)力潤滑的主要方程。流體動(dòng)力潤滑的主要方程。 流體動(dòng)力潤滑理論的前提：流體動(dòng)力潤滑理論的前提： -適應(yīng)于低副中兩零件之間的潤滑問題，適應(yīng)于低副中兩零件之間的潤滑問題， 潤滑劑粘度不隨壓力變化；潤滑劑粘度不隨壓力變化； 零件摩擦表面為剛體；零件摩擦表面為剛體； 東莞理工學(xué)院專用 31 依靠依靠潤滑劑的粘附作用，兩圓柱體相互滾動(dòng)時(shí)將潤滑劑的粘附作用，兩圓柱體相互滾動(dòng)時(shí)將 潤滑劑帶入間隙。由于接觸壓力較高使接觸面發(fā)生局潤滑劑帶入間隙。由于接觸壓力較高使接觸面發(fā)生局 部變形

30、，接觸面積增大，并形成了一個(gè)平行縫隙，在部變形，接觸面積增大，并形成了一個(gè)平行縫隙，在 出油口處的接觸面邊緣出現(xiàn)了使間隙變小的突出部分，出油口處的接觸面邊緣出現(xiàn)了使間隙變小的突出部分， 稱為縮頸現(xiàn)象，此處形成了最小油膜厚度，出現(xiàn)了第稱為縮頸現(xiàn)象，此處形成了最小油膜厚度，出現(xiàn)了第 二個(gè)峰值壓力。二個(gè)峰值壓力。 V2 F V1V1 V2 F 赫茲接觸區(qū)赫茲接觸區(qū) V1 V2 F V1 V2 F 赫茲接觸區(qū)赫茲接觸區(qū) hmin h0 第二個(gè)峰值壓力第二個(gè)峰值壓力 干摩擦接觸干摩擦接觸 彈性流體動(dòng)力潤滑的機(jī)理：彈性流體動(dòng)力潤滑的機(jī)理：與干摩擦進(jìn)行對(duì)比分析 東莞理工學(xué)院專用 32 節(jié)節(jié) 流流 器器 節(jié)流

31、器節(jié)流器 D 工作原理：工作原理：依靠供依靠供 油裝置，將高壓油油裝置，將高壓油 壓入軸承間隙中，壓入軸承間隙中， 強(qiáng)制形成油膜。強(qiáng)制形成油膜。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：靜壓軸承靜壓軸承 任何工況下都能任何工況下都能 勝任工作。勝任工作。 d0 d0 常用節(jié)流器常用節(jié)流器 關(guān)鍵器件：關(guān)鍵器件： 節(jié)流器節(jié)流器 節(jié)流器作用：節(jié)流器作用：根據(jù)外載荷根據(jù)外載荷 的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)各油腔內(nèi)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)各油腔內(nèi) 的壓力。的壓力。 油臺(tái)油臺(tái) 起密封作用 三、流體三、流體靜靜力潤滑力潤滑 1) 靜壓軸承靜壓軸承 東莞理工學(xué)院專用 33 2) 空氣軸承空氣軸承 空氣也是一種流體潤滑劑，其粘度只有空氣也是一種流體潤滑劑，其粘度只有L-AN7潤