设备润滑基础知识.

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1、设备润滑基础 摩 擦 n 一、概述： n 两个相互接触的物体在外力作 用下发生相对运动(或具有相对运 动趋势)时，在接触而间产生切向 的运动阻力，叫摩擦力，这种现象 叫摩擦。 n 在机械运动中，发生相对运动 的零件或部件统称为运动副。如： 轴与轴承、齿轮啮合、平面导轨、 链杆与铰链、蜗杆与蜗轮、链条与 链轮、凸轮与顶杆、皮带与皮带轮 等。这些运动副在相对运动的同时 都会发生摩擦，因此，我们也称这 些运动副为摩擦副。 摩擦的有害方面主要是： n 1)消耗大量的能量： n 如机床的导轨、轴承副、齿轮副等，由于摩擦的存在，需 要消耗大量的能量去克服摩擦阻力，因此，降低了机械效率 。 n 2)摩擦副严

2、重磨损： n 由于摩擦表面直接接触，零件表面产生磨损。降低机械的 运转精度，间隙变大，出现振动和噪声，不仅影响机械的正 常运转，同时还缩短了机械的寿命。 n 3)产生热量： n 根据能量守恒和能量转换的原理，机械运动因克服摩擦而 消耗的那部分能量转变成热量散发出来。其中一部分热量散 发到大气中去，另一部分使机械温度升高，降低机械的强度 ，甚至产生热变形、热疲劳、热磨损、导致机械精度破坏， 影响机械正常运转，严重时会引起设备事故。 磨 损 n 一、磨损的定义 n 磨损是物体工作表面的物质由于表 面相对运动而不断损失的现象。 n 磨损是固体与其他物体或介质相互 问发生机械作用时其表层的破坏过程。

3、磨损过程 n 1.正常的(自然的)磨损： n虽然机械摩擦表面大多数用 润滑剂来润滑，但是，不可 能在机械表面上永远保持 层润滑油膜而将金属完全隔 开。例如，当机械刚启动时 ，在零件的摩擦表面上还没 有形成油膜，这时就会发生 金属之间的直接接触。因此 ，不可避免的要发生磨损， 这种磨损称为机械的正常磨 损。 n 2意外的(过早的或事 故的)磨损： n 机件在工作期内，因发 生过早的磨损会提前损 坏，或因机件产生缺陷 造成强烈的破坏事故。 一般情况是润滑不良会 引起机件工作不正常。 有时磨损虽在允许范围 内，但磨损速度却迅速 的增快，缩短机械工作 寿命(周期)，最后机件突 然损坏造成事故。 通常运

4、动副的磨损过程的 3个阶段 n(1)初期磨损阶段： n 零件(摩擦副)由于制造和安装误差的 原因，机件在运动初期磨损速度较快 ，并有轻微的振动、噪声和发热，这 个阶段的磨损称为初期磨损。 n (2)稳定磨损阶段： n 在这个阶段，磨损速度是比较缓慢和 恒定的，在磨损量与时间关系的曲线 上，具有基本不变的斜率。通常机械 寿命的长短就是指这一段时间的长短 。 n (3)加速磨损阶段： n 经过较长时间的稳定磨损之后，由于 摩擦表面之间的间隙和表面形状的改 变，以及产生疲劳磨损等现象，使磨 损速度急剧加快，直至靡擦副不能正 常工作。 磨损原因 n (一)磨粒磨损 n磨粒磨损是接触表面作 相对运动时由

5、外界硬颗 粒或对磨表面上硬的微 凸体，在摩擦过程中引 起的表面擦伤和表面材 料脱落的现象。 n(二)黏着磨损： n黏着磨损是接触表面相 对运动时，由于黏着效 应所形成的黏着结点(分 子连接)发生剪切断裂， 被剪切的材料或脱落成 磨屑，或由一个表面转 移到另一个表面而造成 的一种磨损 磨损原因2 n (三)表面疲劳磨损 n 表面疲劳磨损，看时 称为接触疲劳或点蚀等 ，是指两接触表面作滚 动或滚动兼滑动复合摩 擦时，在交变接触压应 力重复作用下，表层产 生弹塑性变形及发热等 现象，导致表层。材料 疲劳，产生裂缝并分离 出颗粒或碎片所造成的 磨损. n(四)腐蚀磨损 n 在气体或液体的 腐蚀环境中进

6、行摩擦 ，摩擦表面与周围介 质发生化学或电化学 反应而生成反应物， 这些反应物继续摩擦 就会剥落，这个过程 反复进行所造成的表 面损伤，称为腐蚀磨 损。 磨损原因3 n (五)微动磨损： n 两个振幅在10一lo 5mm做相对振动的受载表 面间所产生的磨损，称为 微动磨损。发生的过程如 下：在载荷作用下，相互 配合表面的接触峰点形成 黏着结点。当接触表面受 到外界微小振动，虽然相 对滑移量很小，但黏着结 点将被剪切脱落，露出基 体金属表面。 n (六)冲蚀磨损： n当含有固体硬微粒的流 体相对于固体表面运动 时，使固体表面所产生 的损坏形式，称为冲蚀 磨损。这也是一种常见 的磨损，可出现于喷气

7、 发动机的喷嘴中，燃气 轮机的叶片上和排气管 里；还可以发生在水泵 零件、水轮机叶片和船 舶螺旋桨的表面上。 影响磨损的因素 n1润滑对磨损的影响 n 润滑对减少零件的磨损有着重 要的作用。比如液体润滑状态 能防止黏着磨损。 n 2材料对磨损的影响 n 材料的耐磨性主要决定于材料 的硬度和韧性。 n 3.表面加工质量对磨损的影响 ： n经过加工的机件工作表面，不 可能得到绝对理想的儿何形状 。总会留下切削的刀痕或砂轮 磨削的痕迹，使表面形成凹凸 状的不平度。 机件的工作条件对磨损的影响 n (1)机件的受力性质： n它包括载荷的种类、大小和 方向（即短时的、连续的、 突加的、冲击的、局部集中

8、的、分散均布的、反复载荷 、变载荷等)对磨损的不同影 响。 n (2)速度特征： n 机件运行时速度或转速的高 低、方向、变速还是匀速、 正转或反转、时开时停等， 都对磨损带来不同程度的影 响。 n (3)温度变化： n 机件工作时温度情况(高温、低温 、恒温)温差变化速度及大小等均 对磨损有一定影响。 n(4)湿度及周围环境： n 机件工作的周围环境是否有高温 辐射、水湿，水汽、煤气、灰尘、 铁末或其他液体、气体的化学腐蚀 介质等的影响。 n(5)机件运动副的结构特点及运动 性质： n机件运动副的结构不同摩擦的类型 不同则摩损也不一样。如滚动摩擦 的磨损远远小于滑动摩擦的磨损， 通常滚动摩擦

9、为滑动摩擦磨损的1 10l100或更小。 运行前检查异常状态原因分析和对策 运转状态原因分析采取的对策 阻滞 加工误差大检查轴、座孔加工精度，修正或返工 安装不良检查安装定位、预紧，重新调整 旋转零件有接触检查相邻零件的紧固状态并排除 噪音滚动面有压痕、锈斑、 划伤、裂缝 更换轴承 游隙过大调整游隙，或更换轴承 异物侵入 改善密封装置，更换润滑剂；检查轴承 ，如损坏则更换 旋转零件有接触检查相邻零件的紧固状态并排除 轴承运行前检查（续） 运转状态原因分析采取的对策 温升异常 润滑剂过多减少润滑剂，适量使用 润滑剂不足补充润滑剂 异常负荷检查游隙，调整预负荷；检查安装 配合面的蠕变、密封装置 摩

10、檫过大 更换轴承，研究配合，修改轴外壳， 更改密封形式 振动大 滚动面有压痕或断裂更换轴承 安装不良检查游隙，调整预负荷；检查安装 异物侵入 改善密封装置，更换润滑剂；检查轴 承，如损坏则更换 润滑剂泄露 过多 润滑剂过多，异物侵入， 产生摩檫粉末等 适量使用润滑剂，改善密封装置 轴承运行前检查（续） 运行前检查异常状态原因分析和对策（续） 润 滑 n 润滑是人们向摩擦、磨损作斗争 的一种手段。一般来说，在摩擦副 之间加入某种物质，用来控制摩擦 、降低磨损，以达到延长使用寿命 的措施叫润滑。 润滑的作用 n(1)降低摩擦系数 ： n 在两个相对摩擦的表面之间 加入润滑剂，形成一个润滑 油膜的减

11、摩层，就可以降低 摩擦系数，减少摩擦阻力， 减少功率消耗 n (2)减少磨损： n 润滑剂在摩擦表面之间，可 以减少由于硬粒磨损、表面 锈蚀、金属表面间的咬焊与 撕 裂等造成的磨损。 n (3)降低温度： n 润滑剂能够降低摩擦系数， 减少摩擦热的产生。 n(4)防止腐蚀、保护金属表面： n 机械表面，不可避免地要和周围介质 接触(如空气、水湿、水汽、腐蚀性气 体及液体等)使机械的金属表而生锈、 腐蚀而损坏. n (5)清洁冲洗作用： n 摩擦副在运动时产生的磨损微粒或外 来介质等，都会加速摩擦表面的磨损。 润滑剂的流动性，可以把摩擦表面间的 磨粒带走，从而减少磨粒磨损。 n (6)密封作用：

12、 n 蒸汽机、压缩机、内燃机等的汽缸与 活塞，润滑油不仅能起到润滑减摩作用 而且还有增强密封的效果，使其在运转 中不漏气，提高工作效率的作用。 润滑的分类 1根据润滑剂的物质形态分类: n (1)气体润滑: n采用空气、蒸汽或氮气、氦气 等某些惰性气体作为润滑剂， 可使摩擦表面被高压气体分隔 开。如航海用的惯性陀螺仪； 重型机械中垂直透平机的推力 轴承；大型天文望远镜的转动 支承轴承；高速磨头的轴承等 都可用气体润滑。气体润滑的 最大优点是摩擦系数极小，几 乎接近于零。气体的黏度不受 温度的影响，所以气体润滑的 轴承，阻力小、精度高。 n (2)液体润滑: n 轧钢机的减速机、齿轮 座、精密的

13、油膜轴承等 ，均采用不同黏度和性 能的液体润滑油润滑。 液体润滑剂包括矿物润 滑油；合成润滑油、乳 化油，水也可以作为初 轧机胶木轴瓦的润滑剂 和冷却剂。 润滑的分类2 n(3)半固体润滑: n 润滑脂是一种介乎 流体和固体之间的一 种塑性状态或膏脂状 态的半固体物质。它 包括各种矿物润滑脂 、合成润滑脂、动植 物脂等广泛用于各 种类型的滚动轴承和 垂直安装的平面导轨 上。 n (4)固体润滑: n 利用具有特殊润滑 性能的固体润滑剂， 如石墨、二硫化钼、 二硫化钨等，代替润 滑油、脂隔离摩擦接 触表面，形成良好的 固体润滑膜，以达到 减少摩擦、降低磨损 的良好润滑作用。 根据润滑膜在摩擦表面

14、间的分 布状态分类 n (1)全膜润滑： n摩擦面之间有润滑剂，并能生 成一层完整的润滑膜，把摩擦 表面完全隔开。这是一种理想 的润滑状态。 n(2)非全膜润滑： n摩擦表面由于粗糙不平或因载 荷过大、速度变化等因素的影 响，使润滑膜遭到破坏，一部 分有润滑膜，一部分为干摩擦 ，这种状态称为非全膜润滑。 润滑脂基础知识润滑脂基础知识 润滑脂的组成润滑脂的组成: : n n 基础油基础油: : 矿物油，合成矿物油，合成 油。油。 n n 稠化剂稠化剂: : 皂，有机物，无机物。皂，有机物，无机物。 n n 添加剂添加剂: : 抗氧剂，防锈剂，极压添加剂。抗氧剂，防锈剂，极压添加剂。 n n 油稠

15、化剂添加剂润滑脂油稠化剂添加剂润滑脂 脂的主要技术项目脂的主要技术项目 n n 稠度：针入度。稠度：针入度。表征脂的软硬程度的量。太表征脂的软硬程度的量。太 稠则易产生贫油，增加阻力；太稀则保持力不足漏稠则易产生贫油，增加阻力；太稀则保持力不足漏 脂。脂。 我国和国际上通用的稠度等级是按照美国润我国和国际上通用的稠度等级是按照美国润 滑脂会（滑脂会（NLGINLGI）的稠度等级，共分）的稠度等级，共分9 9个等级，见下个等级，见下 表。表。 稠度等稠度等 级级 0000000000 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 锥入度锥入度 445- 445- 475 475 400

16、- 400- 430 430 355- 355- 385 385 310- 310- 340 340 265- 265- 295 295 220- 220- 250 250 175- 175- 205 205 130- 130- 160 160 85- 85- 115 115 n n 滴点：滴点：受温度影响融化或者软化的温度。衡受温度影响融化或者软化的温度。衡 量高温能力的参考数据量高温能力的参考数据 n n 基础油粘度：基础油粘度：油的稀薄或者稠厚的量。油的稀薄或者稠厚的量。 n n 负载能力、磨损：负载能力、磨损：对工件保护能力的对工件保护能力的 量之一。四球试验。量之一。四球试验。 n n 速度因素速度因素DNDN：考证可能适合用到的速度考证可能适合用到的速度 极限。转速中径。速度是形成膜厚的另一关极限。转速中径。速度是形成膜厚的另一关 键因素。与粘度平衡，同理取最佳值。键因素。与粘度平衡，同理取最佳值。 n n 腐蚀：腐蚀：脂本身对金属的浸害或者保护不被外脂本身对金属的浸害或者保护不被外 界环境浸