項(xiàng)目二-摩擦、磨損及潤(rùn)滑

1、項(xiàng)目二-摩擦、磨損及潤(rùn)滑模塊一摩擦與磨損模塊三 密封方法及裝置項(xiàng)目二 摩擦、磨損及潤(rùn)滑主 要 內(nèi) 容模塊二 潤(rùn) 滑知識(shí)目標(biāo)1掌握摩擦的類型及其特點(diǎn)、磨損的三個(gè)階段及磨損的類型。2掌握潤(rùn)滑的目的、潤(rùn)滑劑的性能與選擇方法、潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置。3掌握常用密封方法、密封裝置類型及特點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)技能目標(biāo)：1能針對(duì)摩擦的不同情況，確定合適的潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置。2能針對(duì)不同的密封要求，選擇合適的密封方法及密封裝置。3通過完成上述任務(wù)，能夠自覺遵守安全操作規(guī)范。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、摩擦及其分類二、磨損及其過程三、磨損分類 主 要 內(nèi) 容模塊一 摩擦與磨損 摩擦是機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不可避免的物理現(xiàn)象。世界上1/31

2、/2的能源消耗在摩擦上，各種機(jī)械零件因磨損失效的也占全部失效零件的一半以上。 模塊一 摩擦與磨損潤(rùn)滑則是減少摩擦和磨損的有力措施。磨損是摩擦的結(jié)果;模塊一 摩擦與磨損二、 摩擦及其分類 兩物體接觸區(qū)產(chǎn)生阻礙運(yùn)動(dòng)并消耗能量的現(xiàn)象，稱為摩擦。有些情況下卻要利用摩擦工作，如帶傳動(dòng)，摩擦制動(dòng)器等。一、摩擦的機(jī)理“機(jī)械說” -摩擦原因是表面微凸體的相互阻礙作用；“分子說” -摩擦原因是表面材料分子間的吸附力作用；“機(jī)械分子說”兩種作用均有。1.干摩擦兩物體的滑動(dòng)表面為無任何潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜的純金屬。2. 液體摩擦兩摩擦表面不直接接觸，被油膜隔開。根據(jù)摩擦副表面間的潤(rùn)滑狀態(tài)將摩擦狀態(tài)分為四種：模塊一 摩擦與

3、磨損3.邊界摩擦兩摩擦表面被吸附在表面的邊界膜隔開。4.混合摩擦處于摩擦、液體摩擦與邊界摩擦的混合狀態(tài)。上述也稱為液體潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑、混合潤(rùn)滑模塊一 摩擦與磨損二、 磨損及其過程磨損： 運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦將導(dǎo)致零件表面材料的逐漸損失，這種現(xiàn)象稱為磨損。 單位時(shí)間內(nèi)材料的磨損量稱為磨損率。 模塊一 摩擦與磨損后果降低機(jī)器的效率和可靠性，甚至促使機(jī)器提前報(bào)廢。工程上常利用磨損的原理來減小零件表面的粗糙度，如磨削、研磨、拋光、跑合等。磨損過程大致可分為以下三個(gè)階段：1.跑合（磨合）磨損階段2.穩(wěn)定磨損階段3.劇烈磨損階段此階段的特征是磨損速度及磨損率都急劇增大。在跑合階段結(jié)束后應(yīng)清洗零件，更換潤(rùn)滑油。

4、模塊一 摩擦與磨損模塊一 摩擦與磨損1）磨合階段 磨合（跑合）：是指新零件在運(yùn)轉(zhuǎn)初期的磨損。 新的摩擦副表面比較粗糙，真實(shí)微觀接觸面積比較小，壓強(qiáng)大，因此運(yùn)轉(zhuǎn)初期的磨損比較快。但是，磨損以后表面的微觀凸峰降低，接觸面積增大，壓強(qiáng)減小，磨損的速度逐漸減慢。 新摩擦表面的微觀形貌模塊一 摩擦與磨損2）穩(wěn)定磨損階段 這個(gè)階段屬于零件的正常工作階段，磨損率穩(wěn)定且較低。這一階段的長(zhǎng)短直接影響機(jī)器的壽命。 3）劇烈磨損階段 零件經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間工作磨損以后，表面精度下降，效率降低，溫度升高，沖擊振動(dòng)加大，導(dǎo)致磨損加劇，最終導(dǎo)致零件報(bào)廢。注： 應(yīng)該力求縮短磨合期，延長(zhǎng)穩(wěn)定磨損期，推遲劇烈磨損的到來。1.磨粒磨損 由

5、于摩擦表面上的硬質(zhì)突出物或從外部進(jìn)入摩擦表面的硬質(zhì)顆粒，對(duì)摩擦表面起到切削或刮擦作用，從而引起表層材料脫落的現(xiàn)象，稱為磨粒磨損。三、磨損分類 按照磨損的機(jī)理以及零件表面磨損狀態(tài)的不同把磨損分為：模塊一 摩擦與磨損模塊一 摩擦與磨損 減輕磨粒磨損：滿足潤(rùn)滑條件，合理地選擇摩擦副的材料、降低表面粗糙度值以及加裝防護(hù)密封裝置等。2.粘著磨損模塊一 摩擦與磨損 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“冷焊”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。嚴(yán)重的粘附磨損會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副咬死。 涂抹、擦傷、撕脫又稱為膠合，往往發(fā)生于高速、重載的場(chǎng)合。 合理地選

6、擇配對(duì)（異種）材料，采用表面處理，限制摩擦表面的溫度，控制壓強(qiáng)及采用含有油性極壓添加劑的潤(rùn)滑劑等，都可減輕粘著磨損。 粘著磨損按程度不同可分為五級(jí)：輕微磨損、涂抹、擦傷、撕脫、咬死。（曲軸與軸瓦）模塊一 摩擦與磨損3.疲勞磨損（點(diǎn)蝕）模塊一 摩擦與磨損 也稱點(diǎn)蝕，是由于摩擦表面材料微體積在交變的接觸應(yīng)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： 產(chǎn)生初始疲勞裂紋擴(kuò)展 微粒脫落，形成點(diǎn)蝕坑。 合理地選擇材料及材料的硬度，選擇粘度高的潤(rùn)滑油，加入極壓添加劑或及減小摩擦面的粗糙度值等，可以提抗疲勞磨損的能力。是高副（點(diǎn)、線接觸）機(jī)械零件的常件磨損形式。模塊一 摩擦與磨損模塊一 摩擦

7、與磨損4.腐蝕磨損 在摩擦過程中，摩擦面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生物質(zhì)損失的現(xiàn)象，稱為腐蝕磨損。 實(shí)際上大多數(shù)磨損是以上述四種磨損形式的復(fù)合形式出現(xiàn)的。模塊一 摩擦與磨損5.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)，管道內(nèi)壁所產(chǎn)生的機(jī)械磨損是實(shí)例之一。模塊一 摩擦與磨損6.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)。 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、旋合螺紋的工作面、鉚釘?shù)墓ぷ髅娴?。模塊一 摩擦與磨損一、潤(rùn)

8、滑劑的性能與選擇二、潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置主 要 內(nèi) 容模塊二 潤(rùn)滑模塊二 潤(rùn)滑潤(rùn)滑的主要作用是:減小摩擦系數(shù),提高機(jī)械效率;減輕磨損,延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命。還可起到散熱降溫、防銹、防塵以及吸振等作用。潤(rùn)滑：在兩個(gè)摩擦表面之間加入潤(rùn)滑劑，以減小摩擦和磨損。一、潤(rùn)滑劑的性能與選擇1.潤(rùn)滑油 主要有礦物油、合成油、動(dòng)植物油等，其中應(yīng)用最廣泛的為礦物油。 粘度的大小表示了液體流動(dòng)時(shí)其內(nèi)摩擦阻力的大小，粘度愈大，內(nèi)摩擦阻力就愈大，液體的流動(dòng)性就愈差。潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂、固體潤(rùn)滑劑（石墨）、氣體潤(rùn)滑劑模塊二 潤(rùn)滑 粘度可用動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、條件粘度（恩氏粘度）等表示。我國(guó)的石油產(chǎn)品常用運(yùn)動(dòng)粘度來標(biāo)定。（1）動(dòng)力

9、粘度（2）運(yùn)動(dòng)粘度為動(dòng)力粘度，單位為Pas；為密度，單位為。 為運(yùn)動(dòng)粘度，單位為 。模塊二 潤(rùn)滑 一般潤(rùn)滑油的牌號(hào)就是該潤(rùn)滑油在40C（或100C）時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度（以 為單位）的平均值。（3）條件粘度以 表示恩氏粘度（即為條件粘度）。運(yùn)動(dòng)粘度和恩氏粘度之間可通過下式進(jìn)行換算：當(dāng)1.35E3.2時(shí) 當(dāng)E3.2時(shí)模塊二 潤(rùn)滑 粘度隨溫度的升高而降低。粘度隨壓強(qiáng)的升高而加大，但當(dāng)壓強(qiáng)小于20MPa時(shí)，其影響甚小，可不予考慮。常用潤(rùn)滑油的性能和用途見表2.1。模塊二 潤(rùn)滑模塊二 潤(rùn)滑續(xù)表模塊二 潤(rùn)滑模塊二 潤(rùn)滑2. 潤(rùn)滑油的特性（1）溫度、壓力潤(rùn)滑油的粘度隨著溫度的升高而降低潤(rùn)滑油的粘度隨著壓力的增高而增

10、大。一般潤(rùn)滑情況下，影響不大。 潤(rùn)滑性（油性） 潤(rùn)滑性是指潤(rùn)滑油中的分子與金屬表面吸附形成一邊界油膜，以減小摩擦和磨損。潤(rùn)滑性愈好，吸附能力愈強(qiáng)。模塊二 潤(rùn)滑極壓性 潤(rùn)滑性能是潤(rùn)滑油中加入含硫、氯、磷的有機(jī)極性化合物之后，油中的極性分子在金屬表面生成抗磨、耐高壓的化學(xué)反應(yīng)邊界膜的性能。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 3040 。模塊二 潤(rùn)滑凝點(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

11、啟動(dòng)性能和磨損情況。氧化穩(wěn)定性 從化學(xué)意義上講，潤(rùn)滑油是不活潑的。但當(dāng)它們暴露在高溫氣體中時(shí)，也會(huì)發(fā)生氧化并生成硫、氯、磷的酸性化合物。這是一種膠狀沉積物，不但腐蝕金屬，而且加劇零件的磨損。2.潤(rùn)滑脂 潤(rùn)滑脂是在潤(rùn)滑油中加入稠化劑(如鈣、鈉、鋰等金屬皂基）而形成的脂狀潤(rùn)滑劑，又稱為黃油或干油。 潤(rùn)滑脂的流動(dòng)性小，不易流失，所以密封簡(jiǎn)單，不需經(jīng)常補(bǔ)充。潤(rùn)滑脂對(duì)載荷和速度變化不是很敏感，有較大的適應(yīng)范圍，但因其摩擦損耗較大，機(jī)械效率較低，故不宜用于高速傳動(dòng)的場(chǎng)合。模塊二 潤(rùn)滑模塊二 潤(rùn)滑3.潤(rùn)滑脂 (1)滴點(diǎn) 是指潤(rùn)滑脂受熱后從標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量杯的孔口滴下第一滴油時(shí)的溫度。(2)錐入度 即潤(rùn)滑脂的稠度。

12、目前使用最多的是鈣基潤(rùn)滑脂，其耐水性強(qiáng)，但耐熱性差。模塊二 潤(rùn)滑4.固體潤(rùn)滑劑石墨聚氟乙烯樹脂二流化鉬（MoS2）用于潤(rùn)滑油不能勝任工作的場(chǎng)合：高溫、低速重載。使用方式： a.調(diào)和在潤(rùn)滑油中；b.涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；c.混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型。5.潤(rùn)滑劑的選用 潤(rùn)滑劑選用的基本原則是： 在低速、重載、高溫、間隙大的情況下，應(yīng)選用粘度較大的潤(rùn)滑油。 在高速、輕載、低溫、間隙小的情況下，應(yīng)選用粘度較小的潤(rùn)滑油。 潤(rùn)滑脂主要用于速度低、載荷大、不需經(jīng)常加油、使用要求不高或灰塵較多的場(chǎng)合。 氣體、固體潤(rùn)滑劑主要用于高溫、高壓、防止污染等一般潤(rùn)滑劑不能適用的場(chǎng)合。 模塊二 潤(rùn)滑二、潤(rùn)滑

13、方法和潤(rùn)滑裝置機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑，主要集中在傳動(dòng)件和支承件上。油潤(rùn)滑的方法大概有四種：集中潤(rùn)滑或分散潤(rùn)滑連續(xù)潤(rùn)滑或間歇潤(rùn)滑壓力潤(rùn)滑或無壓力潤(rùn)滑循環(huán)式潤(rùn)滑或非循環(huán)式潤(rùn)滑。模塊二 潤(rùn)滑二、 潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置1。油潤(rùn)滑裝置：1）手工給油潤(rùn)滑裝置：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開加油孔、用油壺、油槍加油。2）滴油潤(rùn)滑裝置：主要是滴油式油杯。依靠油的自重供油，但給油量不易控制滴油式油杯 壓配式注油杯模塊二 潤(rùn)滑模塊二 潤(rùn)滑油壺油槍模塊二 潤(rùn)滑潘存云教授研制潘存云教授研制旋蓋式油杯 脂用壓注式油杯二、潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置1。油潤(rùn)滑裝置：3）油浴潤(rùn)滑裝置：將需潤(rùn)滑部件的一部分浸在油中。如齒輪、軸承、鏈輪4）飛濺潤(rùn)滑裝置：512，如

14、齒輪減速器中的軸承5）油繩、油墊潤(rùn)滑裝置：利用毛細(xì)管的虹吸作用模塊二 潤(rùn)滑模塊二 潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑 甩油環(huán)飛濺潤(rùn)滑 壓力潤(rùn)滑 油泵冷卻器二、潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置1。油潤(rùn)滑裝置：6）油環(huán)、油鏈潤(rùn)滑裝置：利用軸上的環(huán)或鏈將油帶帶向潤(rùn)滑部分。帶油環(huán) 油鏈潤(rùn)滑 7）噴油潤(rùn)滑裝置：圓周速度大于12m/s，噴壓力油8）油霧潤(rùn)滑裝置：應(yīng)用于高速模塊二 潤(rùn)滑二、潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置2。脂潤(rùn)滑裝置：1）手工潤(rùn)滑裝置2）滴下潤(rùn)滑裝置黃油杯3）集中潤(rùn)滑裝置模塊二 潤(rùn)滑模塊三 密封裝置張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院模塊三 密封裝置一、密封裝置作用： 1）阻止?jié)櫥瑒┬孤?）防止水分、灰塵進(jìn)入。密封裝置從總體上可分為兩大類：靜密封

15、動(dòng)密封 靜密封可采用各種墊片，包括金屬、非金屬墊片以及密封膠等。 動(dòng)密封又分為接觸式、非接觸式、半接觸式密封，其中應(yīng)用較廣的是接觸式密封，它主要是利用各種密封圈或氈圈密封。模塊三 密封裝置各種密封件都已標(biāo)準(zhǔn)化，可查閱手冊(cè)選取適當(dāng)?shù)男问健?在一般常用的機(jī)械中，用得較多的密封裝置是密封圈和填料。模塊三 密封裝置二、常用密封裝置 1. 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封裝置 是指回轉(zhuǎn)軸與固定件之間的密封，其類型有兩類： U形密封圈密封 O形密封圈密封 模塊三 密封裝置二、常用密封裝置 (1) 接觸式：J形密封圈密封 氈圈密封 模塊三 密封裝置二、常用密封裝置（2) 非接觸式：間隙密封 迷宮式密封 模塊三 密封裝置（3)

16、組合式：接觸式和非接觸式組合 模塊三 密封裝置模塊三 密封裝置模塊三 密封裝置2. 移動(dòng)運(yùn)動(dòng)密封裝置 機(jī)器中相對(duì)移動(dòng)的零件間的密封稱為移動(dòng)密封。常用形式有： V形密封圈密封 2. 移動(dòng)運(yùn)動(dòng)密封裝置 機(jī)器中相對(duì)移動(dòng)的零件間的密封稱為移動(dòng)密封。常用形式有： V形密封圈密封 2. 移動(dòng)運(yùn)動(dòng)密封裝置 機(jī)器中相對(duì)移動(dòng)的零件間的密封稱為移動(dòng)密封。常用形式有： V形密封圈密封 V形密封圈密封 2. 移動(dòng)運(yùn)動(dòng)密封裝置 機(jī)器中相對(duì)移動(dòng)的零件間的密封稱為移動(dòng)密封。常用形式有： V形密封圈密封 V形密封圈密封 V形密封圈密封 L形密封圈密封 O形密封圈密封 二、常用密封裝置模塊三 密封裝置V形密封圈密封 V形密封圈

17、密封 V形密封圈密封 V形密封圈密封 機(jī)器中相對(duì)移動(dòng)的零件間的密封稱為移動(dòng)密封。常用形式有： V形密封圈密封 V形密封圈密封 V形密封圈密封 L形密封圈密封模塊三 密封裝置2. 移動(dòng)運(yùn)動(dòng)密封裝置 機(jī)器中相對(duì)移動(dòng)的零件間的密封稱為移動(dòng)密封。常用形式有： O形密封圈密封 V形密封圈密封 2. 移動(dòng)運(yùn)動(dòng)密封裝置 機(jī)器中相對(duì)移動(dòng)的零件間的密封稱為移動(dòng)密封。常用形式有： O形密封圈密封 V形密封圈密封 2. 移動(dòng)運(yùn)動(dòng)密封裝置 機(jī)器中相對(duì)移動(dòng)的零件間的密封稱為移動(dòng)密封。常用形式有： O形密封圈密封 V形密封圈密封 2. 移動(dòng)運(yùn)動(dòng)密封裝置 機(jī)器中相對(duì)移動(dòng)的零件間的密封稱為移動(dòng)密封。常用形式有： O形密封圈密封 V形密封圈密封 V形密封圈密封 V形密封圈密封 V形密封圈密封 L形密封圈密封 Y形和U形密封圈密封 模塊三 密封裝置 綜上所述，在設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑裝置和密封裝置是必不可少的，在使用機(jī)械時(shí)，更應(yīng)注意機(jī)械的潤(rùn)滑和維護(hù)。還應(yīng)注意密封情況，如有漏油現(xiàn)象，應(yīng)查找原因，及時(shí)更換密封件。3. 密封裝置的選擇 1） 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封裝置較多，要根據(jù)工作速度、壓力大小、溫度高低選擇適當(dāng)?shù)拿芊庑问胶脱b置，使用較普遍的是O形、J形密封圈，低速時(shí)氈圈應(yīng)用較多。氈圈和密封圈使用前應(yīng)浸油或涂脂，以便工作時(shí)起潤(rùn)滑作用。 2）移動(dòng)運(yùn)動(dòng)密封 移