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1、养重于修, 防重于治!,设备润滑知识讲座,讲解人:杨江峰,各类机器在工作时,其各零件相对运动的接触部分都存在着磨 擦,磨擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。磨擦会使效率降 低,温度升高,表面磨损。过大的磨损会使机器丧失应有的精度, 进而产生振动和噪音,缩短使用寿命。,世界上使用的能源大约有 1/31/2 消耗于磨擦。如果能够尽力 减少无用的磨擦消耗,便可大量节省能源。,机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废。,润滑是减小磨擦、减小磨损、提高机械效率的最常用最有效方法。,关于磨擦、磨损与润滑的学科构成了磨擦学。,本讲主要讲解有关磨擦、磨损和润滑的一些基础知识及设备润 滑管理的方法,以
2、期指导大家正确养护设备,奠定良好的生产 基础。,引 言,磨擦学的起源,磨擦、磨损、润滑是一种古老的技术,但一直未成为一种独立的学科。1964年英国以乔斯特为首的一个小组,受英国科研与教育部的委托,调查了润滑方面的科研与教育状况及工业在这方面的需求。于1966年提出了一项调查报告。这项报告提到,通过充分运用磨擦学的原理与知识,就可以使英国工业每年节约5.1亿英镑,相当于英国国民生产总值的1%。这项报告引起了英国政府和工业部门的重视,同年英国开始将磨擦、磨损、润滑及有关的科学技术归并为一门新学科-磨擦学。,磨擦学的起源,磨擦学:“研究相互作用、相互运动表面的科学技术。”,采用合理润滑后测算的主要发
3、达国家的能耗节约情况,一、磨擦的分类,磨 擦,二、滑动磨擦的四种磨擦状态,1)干磨擦:是指表面间无任何润滑剂或保护膜,表面金属直 接接触时的磨擦。,2)边界磨擦:是指两磨擦面被吸附在 表面的边界膜隔开,磨擦性质取决于边 界膜和表面吸附性能的磨擦。,研究干磨擦的理论主要 有:“机械 理论” 、“分子理论”、“机械分子理 论” 等。,其磨擦阻力最大,磨损最严重。,摩 擦,润滑剂中的极性分子与金属表面相互吸引,形成定向排列的分 子栅,称为物理吸附膜。,润滑油靠物理吸附形成边界膜的能力,称为油性。,润滑剂中的活性分子靠离子键吸附在金属表面上形成的吸附膜, 称为化学吸附膜。,在润滑剂中添加入硫、磷、氯等
4、元素,它们与表面金属发生化 学反应生成的边界膜,称为反应膜。,边界磨擦靠边界膜起润滑作用,边界膜的类型如下:,摩 擦,)流体磨擦:是指磨擦表面完全 被流体膜隔开,磨擦性质取决于流体 内部分子间粘性阻力的磨擦。,能生成反应膜的润滑油称为极压油。,注:温度对边界膜的影响很大。温度越高,边界膜越容易破坏。,反应膜在高温下破裂后,能生成新的化合物,形成新的反应膜, 这种能力称为极压性。,其磨擦系数最小,且不会产生磨 损,是理想的磨擦状态。,摩 擦,边界磨擦和混合磨擦在工程实际中 很难区分,常统称为边界磨擦。,4)混合磨擦:是指磨擦表面间处于边 界磨擦和流体磨擦的混合状态。,混合磨擦能有效降低磨擦阻力,
5、其 磨擦系数比边界磨擦时要小得多。,摩 擦,磨损:主要是运动副中的磨擦导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移。磨损会影响机器的效率,降低工作的可靠性,促使机器提前报废。,磨损率:单位时间(或单位行程、转等)材料的损失量。,耐磨性:是指材料抵抗脱落的能力。与磨损率成倒数关系。,一、典型宏观磨损过程,一个机械零件的磨损 过程大体可分为三个阶段:,1)磨合阶段,磨合(跑合):是指 新零件在运转初期的磨损。,磨 损,新的磨擦副表面比较粗糙,真实微观接触面积比较小,压强大, 因此运转初期的磨损比较快。但是,磨损以后表面的微观凸峰降低, 接触面积增大,压强减小,磨损的速度逐渐减慢。,2)稳定磨损阶段,这个阶段属
6、于零件的正常工作 阶段,磨损率稳定且较低。这一阶 段的长短直接影响机器的寿命。,3)剧烈磨损阶段,零件经长时间工作磨损以后,表面精度下降,效率降低,温度 升高,冲击振动加大,导致磨损加剧,最终导致零件报废。,注: 应该力求缩短磨合期,延长稳定磨损期,推迟剧烈磨损的到来。,必须指出的是,在跑合阶段结束后应清洗零件,更换润滑油,这样才能正常地进入稳定磨损阶段。,磨 损,二、磨损的类型,按磨损的机理不同,机械零件的磨损大体分为四种基本类型:,1)粘着磨损 也称胶合,2)疲劳磨损 即疲劳点蚀,3)磨粒磨损 也称磨料磨损,,4)腐蚀磨损,磨擦表面的微观凸峰粘在一起后,在相对运动中,材料从一个 表面迁移到
7、另一个表面,便形成粘着磨损。(高速重载接触副常见失效形式 ),是外界的硬颗粒或粗糙的硬表面在相对运动中,对磨擦表面的擦伤所引起的磨损。,是高副(点、线接触)机械零件的常见磨损形式。,磨 损,当磨擦表面材料在环境的化学或电化学作用下引起腐蚀,在摩 擦副相对运动时所产生的磨损即为腐蚀磨损。,三、减小磨损的主要方法,(1)润滑是减小磨擦、减小磨损的最有效的方法。,(2)合理选择磨擦副材料,(3)进行表面处理,(4)注意控制磨擦副的工作条件等,应该指出的是,实际上大多数磨损是以上述四种磨损形式的复合形式出现的。,磨 损,润滑及分类,润滑:是指在两个磨擦表面之间加入润滑剂,以减小磨擦和磨损。,一、润滑的
8、分类,1)流体动力润滑: 靠两磨擦表面的相对运动建立压力油膜(称 为动压油膜),两表面被压力油膜完全分开,实现流体润滑。,2)流体静力润滑: 两磨擦表面被外部供油装备输入的压力油完 全分开,强迫形成压力油膜,实现流体润滑。,3)弹性流体动力润滑: 是指理论上为点、线接触的磨擦副, 在考虑表面的弹性变形等因素的基础上建立的流体动力润滑。,4)边界润滑和混合润滑 (即边界磨擦和混合磨擦)。,二、润滑剂,:石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。,凡是能减小磨擦阻力,减小磨损的物质都可作为润滑剂。,1 润滑剂的分类,2)润滑脂:,注:润滑油和润滑脂在实际中应用最广。,俗称黄油。由润滑油+稠化剂混合而成。,3)
9、固体润滑剂,4)气体润滑剂:如空气、氮气、二氧化碳等。,液态金属等。,润滑油:矿物油、动植物油加入添加剂或人工合成的流动性润滑剂,润滑脂:在润滑油中加入稠化剂制成的塑性的、膏状的润滑剂。,润滑剂,润滑剂的作用,润滑剂的作用是润滑、冷却、冲洗、密封、减振、卸 荷、保护等。 1.润滑作用 是改善磨擦状况、减少磨擦、防止磨损,同 时还能减少动力消耗。 2.冷却作用 在磨擦时产生的热量、大部分被润滑油带 走,少部分热量经过传导辐射直接散发出去。 3.冲洗作用 磨损下来的碎屑可被润滑油带走,称为冲洗 作用。冲洗作用的好坏对磨损影响很大,在磨擦面间形成的润 滑油很薄,金属碎屑停留在磨擦面上会破坏油膜,形成
10、干摩 擦,造成磨粒磨损。,4.密封作用 压缩机的缸壁与活塞之间的密封,就是借助 于润滑油的密封作用。 5.减振作用 磨擦件在油膜上运动,好像浮在“油枕”上 一样,对设备的振动起一定的缓冲作用。 6.卸荷作用 由于磨擦面间有油膜存在,作用在磨擦面上 的负荷就比较均匀地通过油膜分布在磨擦面上,油膜的这种作 用叫卸荷用。 7.保护作用 可以防腐和防尘,起保护作用。,润滑剂的作用,润滑油的理化指标,润滑油的主要物理化学性质有:黏度、闪点、机械杂质、酸 值、凝固点、水分、水溶性酸和水溶性碱的含量、残炭、灰分、 抗氧化安定性、腐蚀试验和抗乳化度等。,其中影响油品选择的主要指标:黏度、闪点、凝点或倾点。,(
11、1)黏度 黏度是润滑油最重要和最基本的性能指标。大多数 润滑油都按运动黏度来划分牌号。润滑油的黏度越大,所形成的 油膜越厚,有利于承受高负荷,但其流动性差,这也增加了机械 运动的阻力,或者不能及时流到需要润滑的部位,以致失去润滑 作用。,(2)凝点和倾点 凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动 的最高温度,一般润滑油的使用温度应比凝点高57。凝点 可按GB/T510-83规定的方法进行测定。,润滑油的理化指标,(3)闪点 闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品蒸发性 越大,其闪点越低。同时,闪点又是表示石油产品着火危险性的 指标。在选用润滑油时,应根据使用温度和润滑油的工作条件进 行确定。一般认
12、为,闪点比使用温度高2030即可安全使 用。闪点可按GB/T267-88或GB/T261-83规定的方法测定。,倾点是油品在规定的条件下冷却到能继续流动的最低温度, 也是油品流动的极限温度,故能更好地反映油品的低温流动性, 实际使用性比凝点好。润滑油的最低使用温度应高于油品倾点 3以上。倾点可按GB/T3535-83规定的方法进行测定。,润滑油的理化指标,(4)抗乳化度 抗乳化度是指润滑油与水接触并搅拌后,能 迅速分离的速度,它表征了润滑油的抗水能力。对工作在潮湿 环境中可能有水进入的磨擦副用油,应考虑此项。,润滑脂的理化指标,润滑脂的主要物理化学性质包括针入度、滴点和皂分含 量、游离有机酸、
13、游离碱、机械安定性和胶体安定性等。,其中影响油品选择的主要指标有:针入度、滴点。,(1)针入度 针入度表示润滑脂软硬的程度,是主要的质量 指标之一。测定时,将质量为150g的标准圆锥体穿入温度为 25的润滑脂试样中,以5s内穿入的深度作为该润滑脂的针 入度。以1/10mm为单位。针入度愈大润滑脂愈软;针入度 愈小则润滑脂愈硬。针入度随着温度的升高而增大,即润滑脂 变软。润滑脂的标号就是按针入度的数值规定的。,润滑脂的理化指标,(2)滴点 滴点表示润滑脂的抗热特性,也是其重要的质 量指标之一。测定时,将润滑脂试样装入滴定器内加热,以润 滑脂熔化后的第一滴油滴落下来时的温度作为该润滑脂的滴 点。普
14、通润滑脂的滴点大约在75150之间。选择润滑脂 时,应选择滴点比摩擦零件的工作温度高2030的润滑 脂。,常用润滑油的性能和用途,过去国产的润滑油均按50和100 时的运动黏度划分 油的标号,现在采用ISO标准,一律按40 时的运动黏度划 分油的标号,标号的数值就是润滑油在40 时的运动黏度的 中心值。,例如:新标号N32在40 时的运动黏度中心值就是 32mm2/s,其误差范围为10%,即28.835.2mm2/s。为 了与旧标号相区别,新标号前都加“N”(NEW)作为一种过 渡。,常用润滑油的性能和用途,1、普通机械油 普通机械油是没有添加油性剂或极压添加剂的润滑油,它仅适用于载荷、转速及
15、温度都不高的一般无特殊要求的机械装置的润滑(例如引、送风机轴承的润滑及普通水泵的轴承润滑),普通机械油的润滑性能、抗氧化、抗泡沫性能均较差,这类润滑油今后将被逐步淘汰。,常用润滑油的性能和用途,常用普通机械油的牌号和性能,常用润滑油的性能和用途,2、通用型机床工业用润滑油 通用型机床工业用润滑油是加入了一定量的油性剂、抗氧化剂和防锈剂等添加剂的润滑油,其抗磨、抗氧化、防锈以及抗乳化性能均优于普通机械油。可使机械的磨损减小、温升降低,而且润滑油的使用寿命比普通机械油提高一倍。这是取代普通润滑油的新品种。,通用型机床工业用润滑油的标号和基本性能与普通机械油大体相同。,常用润滑油的性能和用途,3、齿
16、轮油 国家标准GB/T 7631.7-1995中将工业齿轮油分为两大类,即闭式齿轮油和开式齿轮油,属于润滑剂和有关产品的L类分类(例:L-CKC460,L-TSA32)。 注:中石油昆仑牌中负荷工业闭式齿轮油和抗氧防锈汽轮机油。 (1)闭式齿轮油:在密闭环境中使用的齿轮油。 CKB齿轮油 是精制矿物油,加有抗氧化、防腐蚀和抗泡添加剂,用于轻负荷运转的齿轮齿轮。,常用润滑油的性能和用途, CKC齿轮油 是在CKB油中加有极压抗磨 添加剂,用于保持在正常或中等恒定温度和重负 荷下运转的齿轮。 CKD齿轮油 是在CKC油中加入提高氧 化安定性的添加剂,能用于较高温度和重负荷下 运转的齿轮。 CKS齿轮油 是具有低摩擦系数的,用于 涡轮蜗杆的润滑油。 CKT齿轮油 是在CKS油中加有极压添加 剂,用于更低或者更高温度下的重负荷运转的齿 轮。,常用润滑油的性能和用途,(2)开式齿轮油:在开放或半开放环境中 使用的齿轮油。 CKH齿轮油 含有沥青的抗腐蚀性产 品,用于中等环境温度