第04章摩擦磨損及潤(rùn)滑概述-wxd

1、武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 1第第4章章 摩擦磨損及潤(rùn)滑概述摩擦磨損及潤(rùn)滑概述主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 1. 1. 摩擦及其分類摩擦及其分類 2 2磨損及其分類磨損及其分類 3. 3. 潤(rùn)滑劑類型及常用的潤(rùn)滑方法潤(rùn)滑劑類型及常用的潤(rùn)滑方法 4. 4. 流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本原理流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本原理重點(diǎn)內(nèi)容：重點(diǎn)內(nèi)容： 1. 1. 摩擦的類型及特點(diǎn)摩擦的類型及特點(diǎn) 2. 2. 磨損的類型及特點(diǎn)磨損的類型及特點(diǎn) 3. 3. 流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本原理流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本原理武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 24-0 概 述 摩擦學(xué)摩擦學(xué)-研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面間的摩擦、磨損研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面

2、間的摩擦、磨損和潤(rùn)滑，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門邊和潤(rùn)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-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(rùn)滑潤(rùn)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(rùn)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 1/31/31/2 1/2 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過(guò)度而報(bào)廢和更換的。機(jī)械

3、產(chǎn)品的易損零件大部分是由于磨損過(guò)度而報(bào)廢和更換的。減少摩擦減少摩擦 節(jié)省能源；節(jié)省能源；減少磨損減少磨損 降低設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用，節(jié)省制造零降低設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用，節(jié)省制造零 件及其所需材料的費(fèi)用。件及其所需材料的費(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。 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 3一一、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

4、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?；瑒?dòng)摩擦：滑動(dòng)摩擦：物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滑動(dòng)。物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)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)滾動(dòng)。物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滾動(dòng)。4-1 摩擦摩擦武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 4潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制1. 干摩擦干摩擦 兩零件表面直接接觸后，因?yàn)槲⒂^局部壓兩零件表面直接接觸后，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。力高而形成許多冷焊點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)被剪切。

5、 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)摩擦狀態(tài)滑動(dòng)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)副表面有一層厚度運(yùn)動(dòng)副表面有一層厚度1 m的薄油膜，的薄油膜，不足以將兩金屬表面完全分開(kāi)，其表面不足以將兩金屬表面完全分開(kāi)，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 0.3v有一層有一層壓力油膜壓力油膜將兩金屬表面完全隔開(kāi)，將兩金屬表面完全隔開(kāi)，彼此不直接接觸。彼此不直接接觸。是理想的摩擦狀態(tài)。是理想的摩擦狀態(tài)。3. 液體摩擦液體摩擦摩擦和磨損極輕摩擦和磨損極輕，f 0.001

6、0.01 vv v武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 5潘存云教授研制4. 4. 混合摩擦混合摩擦 v 混合摩擦是指摩擦表面間處于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)。邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)?；旌夏Σ聊苡行Ы档湍Σ磷枇?，其混合摩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。摩擦系數(shù)比邊界摩擦?xí)r要小得多。 邊界摩擦和混合摩擦在工程實(shí)邊界摩擦和混合摩擦在工程實(shí)際中很難區(qū)分，常統(tǒng)稱為際中很難區(qū)分，常統(tǒng)稱為不完全液不完全液體摩擦。體摩擦。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 6機(jī)器的壽命機(jī)器的壽命磨損磨損由于摩擦而導(dǎo)致由于摩擦而導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移零件表面

7、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 4-2 磨損磨損磨損過(guò)程大致如圖所示：磨損過(guò)程大致如圖所示： 磨合階段磨合階段-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(guò)程。材料被加工硬化兩個(gè)過(guò)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-零件表面遭到破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增零件表面遭到破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增大引起動(dòng)載荷和振動(dòng)。零件即將進(jìn)入報(bào)廢階段。大引起動(dòng)載荷和振動(dòng)。零件即將進(jìn)入報(bào)

8、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)，要求縮短磨合期、延長(zhǎng)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(zhǎng)穩(wěn)定期、推遲劇烈磨損期的到來(lái)。磨損期的到來(lái)。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。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 7磨粒磨損磨粒磨損 磨損的分類：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

9、不同的稱謂 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 8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： 磨粒磨損磨粒磨損也簡(jiǎn)稱磨損，外部進(jìn)入摩擦面間的游離硬顆也簡(jiǎn)稱磨損，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(lái)成為新的游離顆粒，這樣的微

10、粒切削過(guò)程就叫磨落下來(lái)成為新的游離顆粒，這樣的微粒切削過(guò)程就叫磨粒磨損。粒磨損。潘存云教授研制 磨損的機(jī)理：磨損的機(jī)理： 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 9 磨損的機(jī)理：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也稱膠合膠合，當(dāng)摩擦表面的輪廓峰在相互作用，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)生的各點(diǎn)處由于瞬時(shí)的溫升和壓力發(fā)生“冷焊冷焊”后，在相后，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

11、粘附磨損。嚴(yán)重的粘附磨損會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副咬死。粘附磨損。嚴(yán)重的粘附磨損會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副咬死。潘存云教授研制武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 10 磨損的機(jī)理：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也稱點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕，是由于摩擦表面材料微體積在交，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)生的材料疲勞所引起變的摩擦力作用下，反復(fù)變形所產(chǎn)生的材料疲勞所引起的機(jī)械磨損。的機(jī)械磨損。點(diǎn)蝕過(guò)程：點(diǎn)蝕過(guò)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，形成微粒脫落，形成

12、點(diǎn)蝕坑。點(diǎn)蝕坑。 潘存云教授研制武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 11 磨損的機(jī)理：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： 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。利用高壓空氣質(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。磨損是實(shí)例之一。近年來(lái)，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

13、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武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 12 磨損的機(jī)理：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： 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)生的磨損即用下引起腐蝕，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。為腐蝕磨損。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 13 磨損的機(jī)理：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

14、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)，由上述各磨損機(jī)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)。粒脫離摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。實(shí)例實(shí)例：軸與孔的過(guò)盈配合面、滾動(dòng)軸承套圈的配合面、：軸與孔的過(guò)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?。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 14一、一、 潤(rùn)滑劑潤(rùn)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

15、、冷卻、吸振、防銹等。分類分類液體潤(rùn)滑劑液體潤(rùn)滑劑-潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油半固體潤(rùn)滑劑半固體潤(rùn)滑劑-潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂固體潤(rùn)滑劑固體潤(rùn)滑劑1. 1. 潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油 礦物油來(lái)源充足、成本低廉、穩(wěn)定性好，應(yīng)用最廣。礦物油來(lái)源充足、成本低廉、穩(wěn)定性好，應(yīng)用最廣。種類：種類：氣體潤(rùn)滑劑氣體潤(rùn)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 4-3 4-3 潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 15潘存云教授研制A在軸承中，潤(rùn)滑油最重要的物理參數(shù)是粘度，它是選擇潤(rùn)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

16、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(niǎo)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應(yīng)力：液體層與層之間摩擦切應(yīng)力：=dudy-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(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱粘度粘度單位：泊（單位：泊（P P，1P1P0.1Pas0.1Pas） 或厘泊（或厘泊（cPcP，1P1P100cP100cP）。）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果： oxyydydu分析位置y處薄層的受力 B粘度粘度-重要指標(biāo)，粘度值越高，油越稠，反之越稀；重

17、要指標(biāo)，粘度值越高，油越稠，反之越?。?粘度的種類粘度的種類動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度條件粘度條件粘度1) 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 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 16工程中常用運(yùn)動(dòng)粘度：工程中常用運(yùn)動(dòng)粘度： = 單位：?jiǎn)挝唬篶m m2 / / s（斯斯St） 2) 運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度 注注：潤(rùn)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：潤(rùn)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)為牌號(hào)為L(zhǎng)-AN10L-AN10的油在的油在4040時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度大約為時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)粘度大約為10cSt10cSt?；蚧?mmmm2 / / s（厘斯厘斯cSt）武漢

18、科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 17潘存云教授研制表表4-1 常用常用潤(rùn)滑油的主要性質(zhì)常用常用潤(rùn)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 的粘度的粘度mm2/sL- -AN7 6.127.48 - -10 110凝點(diǎn)凝點(diǎn) 閃點(diǎn)閃點(diǎn)(開(kāi)式開(kāi)式) 高速低負(fù)荷機(jī)械、精密高速低負(fù)荷機(jī)械、精密機(jī)床、紡織紗錠的潤(rùn)滑機(jī)床、紡織紗錠的潤(rùn)滑和冷卻。和冷卻。普通機(jī)床的液壓油。普通機(jī)床的液壓油。一般滑動(dòng)軸承、齒輪、一般滑動(dòng)軸承、齒輪、蝸輪的潤(rùn)滑蝸輪的潤(rùn)滑重型機(jī)床導(dǎo)軌、礦山重型機(jī)床導(dǎo)軌、礦山機(jī)械的潤(rùn)滑。機(jī)械的潤(rùn)滑。汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等高速汽輪

19、機(jī)、發(fā)電機(jī)等高速高負(fù)荷軸承和各種小型高負(fù)荷軸承和各種小型液體潤(rùn)滑軸承液體潤(rùn)滑軸承L-AN100 90110 0 210L- -AN10 9.011.0 - -10 125L- -AN15 13.516.5 - -10 165L- -AN32 28.832.2 - -10 170L- -AN46 41.450.6 - -10 180L- -AN68 61.274.8 - -10 190L-TSA32 28.835.2- -7 180L-TSA46 41.450.6主要用途主要用途武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 183) 3) 條件粘度條件粘度 指在一定條件下，利用某種規(guī)格的粘度計(jì)，通過(guò)指在

20、一定條件下，利用某種規(guī)格的粘度計(jì)，通過(guò)測(cè)定潤(rùn)滑油穿過(guò)規(guī)定孔道的時(shí)間來(lái)進(jìn)行度量的粘度。測(cè)定潤(rùn)滑油穿過(guò)規(guī)定孔道的時(shí)間來(lái)進(jìn)行度量的粘度。常用的有：常用的有： 恩氏度（恩氏度（ E Et t） -中國(guó)慣用中國(guó)慣用 賽氏通用秒（賽氏通用秒（SUSSUS）-美國(guó)慣用美國(guó)慣用 雷氏秒雷氏秒 -英國(guó)慣用英國(guó)慣用 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 19潘存云教授研制潤(rùn)滑油的特性：潤(rùn)滑油的特性： 1 1）粘）粘-溫相關(guān)性溫相關(guān)性 溫度溫度 t t 壓力壓力p p 但但p p10MPa10MPa時(shí)可忽略。時(shí)可忽略。變化很小 粘粘-溫圖溫圖 0.080.080.070.070.060.060.050.050.04

21、0.040.030.030.020.020.010.013030 4040 50506060 7070 8080 9090L-TSA32L-TSA46L-AN10L-EQC10W/30選用原則：選用原則：(1)(1) 載荷大、溫度高的軸承，宜選用粘度大的油；載荷大、溫度高的軸承，宜選用粘度大的油；(2)(2) 載荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，宜選用粘度小的油；載荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，宜選用粘度小的油； 粘度值的大小不僅影響粘度值的大小不僅影響摩擦副的運(yùn)動(dòng)阻力，而且對(duì)摩擦副的運(yùn)動(dòng)阻力，而且對(duì)潤(rùn)滑油膜的形成及承載能力潤(rùn)滑油膜的形成及承載能力具有決定性的作用。具有決定性的作用。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教

22、授 202 2）潤(rùn)滑性（油性）潤(rùn)滑性（油性-吸附性吸附性） 潤(rùn)滑性是指潤(rùn)滑油中的分子與金屬表面吸附形成潤(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，一邊界油膜，以減小摩擦和磨損。潤(rùn)滑性愈好，吸附吸附能力能力愈強(qiáng)。對(duì)于那些低速重載或潤(rùn)滑不充分的場(chǎng)合，愈強(qiáng)。對(duì)于那些低速重載或潤(rùn)滑不充分的場(chǎng)合，潤(rùn)滑性具有特別重要的意義。潤(rùn)滑性具有特別重要的意義。3 3）極壓性）極壓性 ( (抗磨、耐壓性抗磨、耐壓性) ) 極壓性能是潤(rùn)滑油中加入含硫、氯、磷的有機(jī)極極壓性能是潤(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性化合物之后，油中的極性分子在金

23、屬表面生成抗磨、抗磨、耐高壓耐高壓的化學(xué)反應(yīng)邊界膜的性能，它在重載、高速、的化學(xué)反應(yīng)邊界膜的性能，它在重載、高速、高溫條件下，可改善邊界潤(rùn)滑性能。高溫條件下，可改善邊界潤(rùn)滑性能。4 4）閃點(diǎn)）閃點(diǎn)( (易燃性易燃性) ) 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。是能發(fā)出閃光時(shí)的最低溫度。是衡量油易燃性的指標(biāo)。衡量油易燃性的指標(biāo)。對(duì)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)低工作溫度比油的閃點(diǎn)低303040 40 。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授

24、 215 5）凝點(diǎn)）凝點(diǎn) ( (凝固性凝固性) ) 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)滑油在溫度。它是潤(rùn)滑油在低溫下工作的一個(gè)重要指標(biāo)低溫下工作的一個(gè)重要指標(biāo)，直接影響，直接影響到機(jī)器在低溫下的啟動(dòng)性能和磨損情況。到機(jī)器在低溫下的啟動(dòng)性能和磨損情況。6 6）氧化穩(wěn)定性）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

25、劇零件的物。這是一種膠狀沉積物，不但腐蝕金屬，而且加劇零件的磨損。磨損。2. 2. 潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂-潤(rùn)滑油與各種稠化劑（鈣、鈉、鋁、鋰等金屬皂）混合潤(rùn)滑油與各種稠化劑（鈣、鈉、鋁、鋰等金屬皂）混合稠化而成。稠化而成。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：密封簡(jiǎn)單、不需要經(jīng)常添加、不易流失；對(duì)速度和溫度密封簡(jiǎn)單、不需要經(jīng)常添加、不易流失；對(duì)速度和溫度不敏感，適用范圍廣。不敏感，適用范圍廣。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：摩擦損耗較大、機(jī)械效率低，不適宜高速場(chǎng)合。摩擦損耗較大、機(jī)械效率低，不適宜高速場(chǎng)合。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 22潤(rùn)滑脂的種類：潤(rùn)滑脂的種類：鈉基潤(rùn)滑脂鈉基潤(rùn)滑脂鋰基潤(rùn)滑脂鋰基潤(rùn)滑脂鋁基潤(rùn)滑脂鋁基潤(rùn)滑脂鈣基潤(rùn)滑脂鈣

26、基潤(rùn)滑脂 分類分類 1) 1) 鈣基潤(rùn)滑脂鈣基潤(rùn)滑脂 具有良好的抗水性，但耐熱能力差，工作溫度不具有良好的抗水性，但耐熱能力差，工作溫度不宜超過(guò)宜超過(guò)55556565。2) 2) 鈉基潤(rùn)滑脂鈉基潤(rùn)滑脂 具有較高的耐熱性，但抗水性較差，工作溫度可具有較高的耐熱性，但抗水性較差，工作溫度可達(dá)達(dá)120120。由于它能與少量水乳化，從而保護(hù)金屬免。由于它能與少量水乳化，從而保護(hù)金屬免遭腐蝕，比鈣基脂有更好的防銹能力。遭腐蝕，比鈣基脂有更好的防銹能力。 -工程上應(yīng)用最廣工程上應(yīng)用最廣 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 233) 3) 鋰基潤(rùn)滑脂鋰基潤(rùn)滑脂 既能抗水、又耐高溫，而且有較好的機(jī)械安定性，

27、是一既能抗水、又耐高溫，而且有較好的機(jī)械安定性，是一種多用途的潤(rùn)滑值。工作溫度不宜超過(guò)種多用途的潤(rùn)滑值。工作溫度不宜超過(guò)145145。4) 4) 鋁基潤(rùn)滑脂鋁基潤(rùn)滑脂 具有良好的抗水性，對(duì)金屬表面有高的吸附能力，故可具有良好的抗水性，對(duì)金屬表面有高的吸附能力，故可起到良好的防銹作用。起到良好的防銹作用。潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑脂的主要質(zhì)量指標(biāo)主要質(zhì)量指標(biāo)： 2)2) 滴點(diǎn)滴點(diǎn)，決定工作溫度。，決定工作溫度。 錐入度錐入度，反映其稠度大小。，反映其稠度大小。-在在2525恒溫下，一質(zhì)量為恒溫下，一質(zhì)量為1.5N1.5N的標(biāo)準(zhǔn)錐體由潤(rùn)滑脂的標(biāo)準(zhǔn)錐體由潤(rùn)滑脂表面經(jīng)表面經(jīng)5 5秒后刺入的深度，其等級(jí)做為潤(rùn)滑脂的牌

28、號(hào)。秒后刺入的深度，其等級(jí)做為潤(rùn)滑脂的牌號(hào)。-在規(guī)定加熱條件下在規(guī)定加熱條件下, ,潤(rùn)滑脂從標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量杯的孔口滴潤(rùn)滑脂從標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量杯的孔口滴下第一滴時(shí)的溫度。下第一滴時(shí)的溫度。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 243. 3. 固體潤(rùn)滑劑固體潤(rùn)滑劑聚氟乙烯樹(shù)脂聚氟乙烯樹(shù)脂用于潤(rùn)滑油不能勝任工作的場(chǎng)合：用于潤(rùn)滑油不能勝任工作的場(chǎng)合：高溫、低速重載。高溫、低速重載。石墨石墨二流化鉬（二流化鉬（MoSMoS2 2）-性能穩(wěn)定、性能穩(wěn)定、t t350350才開(kāi)始氧化，可在水中工作。才開(kāi)始氧化，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 ( (-60-60300300) )，但遇

29、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(rùn)滑油中；調(diào)和在潤(rùn)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。混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型。其應(yīng)用日漸廣泛武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 25添加劑添加劑-為了改善潤(rùn)滑劑品質(zhì)和性能而添加的物質(zhì)。為了改善潤(rùn)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 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油性添加含油性添加劑（劑（

30、如脂肪如脂肪酸酸）的油）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(zhǎng)使用壽命、改善性能。提高油性、極壓性、延長(zhǎng)使用壽命、改善性能。油性添加劑油性添加劑 種類種類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武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 26潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潤(rùn)滑油潤(rùn)滑在工程中的應(yīng)用最普遍，其供油方式有：潤(rùn)滑油潤(rùn)滑在工程中的應(yīng)用最普遍，其供油方式有：三、潤(rùn)滑方法三、潤(rùn)滑方法潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑方式 人工給油；人工給油； 油杯滴油；油杯滴油；浸油潤(rùn)滑、飛濺給油；浸油潤(rùn)滑、飛濺給油；用油泵強(qiáng)

31、制潤(rùn)滑和冷卻。用油泵強(qiáng)制潤(rùn)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(rùn)滑噴油潤(rùn)滑 油泵油泵冷冷卻卻器器滴油潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑 浸油潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑 飛濺潤(rùn)滑飛濺潤(rùn)滑 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 27潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制針閥針閥式油式油杯杯旋蓋式油脂杯旋蓋式油脂杯 脂用潘存云教授研制壓注式油杯壓注式油杯彈簧蓋油杯彈簧蓋油杯四、潤(rùn)滑裝置四、潤(rùn)滑裝置 1. 1. 油杯油杯 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 28潘存云教授研制潘存云教授研制2. 油環(huán)油環(huán) 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 29潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑一、流

32、體動(dòng)力潤(rùn)滑 F FF FF FF 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(rùn)滑油，無(wú)載荷時(shí)， 液體各層的速度呈三角形分布，近油量與處油量相等，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 v F F4-4 流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介 流體動(dòng)力潤(rùn)滑是指兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表流體動(dòng)力潤(rùn)滑是指兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表面，面，借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜將兩摩擦表面將兩摩擦表面完全隔開(kāi)，由流體膜產(chǎn)生的壓力來(lái)平衡外載荷。完全隔開(kāi)，由流體膜產(chǎn)生的壓力來(lái)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 v v

33、vv vh h1 1a aa ah h2 2c cc cv vv v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(shuō)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(guò)渡到凸三角形

34、，中間必有一個(gè)位置呈三角形分布。F Fp pmaxmax武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 30潘存云教授研制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：1.1.兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；2.2.兩工件表面之間必須連續(xù)充滿潤(rùn)滑油或其它液體；兩工件表面之間必須連續(xù)充滿潤(rùn)滑油或其它液體；3.3.兩工件表面必須有相對(duì)滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必兩工件表面必須有相對(duì)滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必 須保證潤(rùn)滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來(lái)。須保證潤(rùn)滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來(lái)。 Fy =F Fx 0 Fy =F Fx = 0應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-向心滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過(guò)程

35、：向心滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過(guò)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)心左移質(zhì)心左移穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到工作轉(zhuǎn)速e e -偏心距偏心距e武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 31二、彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑二、彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑 彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論-研究在點(diǎn)、線接觸條研究在點(diǎn)、線接觸條件下，兩彈性物體間的流體動(dòng)力潤(rùn)滑膜的力學(xué)性質(zhì)。件下，兩彈性物體間的流體動(dòng)力潤(rùn)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?、?rùn)滑膜、潤(rùn)滑膜厚度分布厚度分布等問(wèn)題等問(wèn)題 在油膜壓力下，摩擦表面變形的彈性方程；在油膜壓力下，摩擦表面變形的彈性方程；表述潤(rùn)滑劑粘度與壓力間關(guān)系的粘壓方程；表述潤(rùn)滑劑粘度與壓力間關(guān)系的粘壓方程；流體動(dòng)力潤(rùn)滑的主要方程。流體動(dòng)力潤(rùn)滑的主要方程。流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論的前提：流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論的前提：-適應(yīng)于低副中兩零件之間的潤(rùn)滑問(wèn)題，適應(yīng)于低副中兩零件之間的潤(rùn)滑問(wèn)題， 潤(rùn)滑劑粘度不隨壓力變化潤(rùn)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武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 32潘存云教授研制潘存云教授研制 依靠潤(rùn)滑劑的粘附作用，兩圓柱體相互滾動(dòng)時(shí)將依靠潤(rùn)滑劑的粘附作用，兩