第四章摩擦磨损及润滑概述.ppt

第四章第四章 摩擦、磨损及润滑概述摩擦、磨损及润滑概述1、了解摩擦的种类及其基本性质，干摩擦、边界摩擦润滑、、了解摩擦的种类及其基本性质，干摩擦、边界摩擦润滑、弹性流体动压润滑理轮、常用润滑剂及添加剂的种类、弹性流体动压润滑理轮、常用润滑剂及添加剂的种类、工业常用润滑脂的种类及性能；工业常用润滑脂的种类及性能； 2、掌握磨损的概念、分类及设计原则、润滑油粘度及其、掌握磨损的概念、分类及设计原则、润滑油粘度及其单位换算、形成流体动压润滑的基本条件单位换算、形成流体动压润滑的基本条件基本要求基本要求§ §4-0 4-0 4-0 4-0 概概概概 述述述述 引引 言言 摩擦现象是自然界中普遍存在的物理现象对于机器来讲，摩摩擦现象是自然界中普遍存在的物理现象对于机器来讲，摩擦会使效率降低，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失应有的精度，进而产生振动和噪音，缩短使用寿命应有的精度，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世界上使用的能源大约有 1/31/3～～1/21/2 消耗于摩擦。

如果能够尽力消耗于摩擦如果能够尽力减少无用的摩擦消耗，便可大量节省能源减少无用的摩擦消耗，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 润滑是减小摩擦、减少磨损、提高机械效率的最常用最有效方法润滑是减小摩擦、减少磨损、提高机械效率的最常用最有效方法 研究摩擦、磨损与润滑的科学与技术构成了摩擦学研究摩擦、磨损与润滑的科学与技术构成了摩擦学 当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向力的影响而发生当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向力的影响而发生相对运动或相对运动的趋势时，在接触表面上会产生抵抗运动的阻相对运动或相对运动的趋势时，在接触表面上会产生抵抗运动的阻力，这种自然现象叫做摩擦力，这种自然现象叫做摩擦 摩擦学的发展摩擦学的发展 摩擦、磨损、润滑是一种古老的技术，但一直未成为一摩擦、磨损、润滑是一种古老的技术，但一直未成为一门独立的学科门独立的学科1964年英国以乔斯特为首的一个小组，受英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。

于及工业在这方面的需求于1966年提出了一项调查报告这年提出了一项调查报告这项报告提到，通过充分运用摩擦学的原理与知识，就可以使项报告提到，通过充分运用摩擦学的原理与知识，就可以使英国工业每年节约英国工业每年节约510,000,000英镑，相当于英国国民生产总英镑，相当于英国国民生产总值的值的1%这项报告引起了英国政府和工业部门的重视，同年这项报告引起了英国政府和工业部门的重视，同年英国开始将摩擦、磨损、润滑及有关的科学技术归并为一门英国开始将摩擦、磨损、润滑及有关的科学技术归并为一门新学科新学科--摩擦学（摩擦学（Tribology）§ §4-1 4-1 4-1 4-1 摩　擦摩　擦摩　擦摩　擦“机械说机械说” ----摩擦原因是表面微凸体的相互阻碍作用；摩擦原因是表面微凸体的相互阻碍作用；“分子说分子说” ----摩擦原因是表面材料分子间的吸附力作用；摩擦原因是表面材料分子间的吸附力作用；一、摩擦的机理一、摩擦的机理“机械－分子说机械－分子说”　两种作用均有　两种作用均有二二、、摩擦的分类摩擦的分类内内 摩摩 擦擦外外 摩摩 擦擦1 1、按摩擦机理不同分为：、按摩擦机理不同分为：内摩擦内摩擦：在物质的内部发生的阻碍分子之间相对运动的现象。

在物质的内部发生的阻碍分子之间相对运动的现象外摩擦外摩擦：在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍作用现象在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍作用现象静静 摩摩 擦擦动动 摩摩 擦擦2 2、按运动的状态不同分为：、按运动的状态不同分为：滑动摩擦滑动摩擦滚动摩擦滚动摩擦3 3、按运动的形式不同分为：、按运动的形式不同分为：干摩擦干摩擦边界摩擦边界摩擦流体摩擦流体摩擦混合摩擦混合摩擦4 4、滑动摩擦按润滑状态不同分为：、滑动摩擦按润滑状态不同分为：1. 干摩擦干摩擦 表面间无任何润滑剂或保护膜，表面金属表面间无任何润滑剂或保护膜，表面金属直接接触时的摩擦直接接触时的摩擦 2. 边界摩擦边界摩擦λλ≤1三、三、 滑动摩擦状态滑动摩擦状态 →功耗功耗↑ 磨损磨损↑ 温度温度↑ 运动副表面有一层厚度运动副表面有一层厚度<1 μm的薄油膜，不的薄油膜，不足以将两金属表面完全分开，其表面部分足以将两金属表面完全分开，其表面部分微观高峰部分仍将相互搓削微观高峰部分仍将相互搓削摩擦性质取决于边界膜和表面吸附性能，摩擦性质取决于边界膜和表面吸附性能，比干摩擦的磨损轻比干摩擦的磨损轻，，f ≈ 0.1 ~ 0.3吸附膜吸附膜反应膜反应膜边界膜分为：边界膜分为：物理吸附膜物理吸附膜化学吸附膜化学吸附膜 边界摩擦靠边界膜起润滑作用，边界膜的类型如下：边界摩擦靠边界膜起润滑作用，边界膜的类型如下： 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，称为子栅，称为物理吸附膜物理吸附膜。

润滑油靠物理吸附形成边界膜的能力，称为润滑油靠物理吸附形成边界膜的能力，称为油性油性 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，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，称为称为化学吸附膜化学吸附膜 在润滑剂中添加入硫、磷、氯等元素，它们与表面金属发生化在润滑剂中添加入硫、磷、氯等元素，它们与表面金属发生化学反应生成的边界膜，称为学反应生成的边界膜，称为反应膜反应膜 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，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，这种能力称为这种能力称为极压性极压性 能生成反应膜的润滑油称为能生成反应膜的润滑油称为极压油极压油 注：注：温度温度对边界膜的影响很大温度越高，边界膜越容易破坏对边界膜的影响很大温度越高，边界膜越容易破坏3. 流体摩擦流体摩擦 λ≤λ≤3 3～～4 4其摩擦系数最小，其摩擦系数最小， f ≈ 0.001 ~ 0.008，，摩擦和磨损极轻摩擦和磨损极轻，，是理想的摩擦状态是理想的摩擦状态是指摩擦表面完全被流体膜隔开，彼是指摩擦表面完全被流体膜隔开，彼此不直接接触摩擦性质取决于流体内此不直接接触摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。

部分子间粘性阻力的摩擦边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，常统称为边界摩擦常统称为边界摩擦4.混合摩擦混合摩擦 λ≤λ≤1 1～～3 3是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态擦的混合状态混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数比边界摩擦时要小得多系数比边界摩擦时要小得多磨损磨损——由于摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移由于摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移§ §4-2 4-2 4-2 4-2 磨　损磨　损磨　损磨　损后果后果——降低机器的效率和可靠性，甚至促使机器提前报废降低机器的效率和可靠性，甚至促使机器提前报废磨损率磨损率：单位时间（或单位行程、转角等）材料的损失量单位时间（或单位行程、转角等）材料的损失量 耐磨性耐磨性：是指材料抵抗脱落的能力，与磨损率成倒数关系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、典型宏观磨损过程 磨损量时间磨合稳定磨损剧烈磨损一个机械零件的磨损过程一个机械零件的磨损过程大体可分为三个阶段：大体可分为三个阶段：1 1）磨合阶段）磨合阶段 磨合（跑合）：是指新零件在磨合（跑合）：是指新零件在运转初期的磨损。

运转初期的磨损包括摩擦表面轮廓峰的形状变化和表面材料被加工硬化两个过程包括摩擦表面轮廓峰的形状变化和表面材料被加工硬化两个过程 新摩擦副表面比较粗糙，真实微观接触面积比较小，压强大，新摩擦副表面比较粗糙，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降低，接触面积增大，压强减小，磨损的速度逐渐减慢 新摩擦表面的微观形貌新摩擦表面的微观形貌2 2）稳定磨损阶段）稳定磨损阶段　　这个阶段属于零件的正常工作阶这个阶段属于零件的正常工作阶段，磨损率稳定且较低这一阶段，磨损率稳定且较低这一阶段的长短直接影响机器的寿命段的长短直接影响机器的寿命 3 3）剧烈磨损阶段）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，冲击零件经长时间工作磨损以后，表面精度下降，效率降低，冲击振动加大，温度升高，导致磨损加剧，最终导致零件报废振动加大，温度升高，导致磨损加剧，最终导致零件报废注：注：设计机器时，设计机器时，应该力求缩短磨合期，延长稳定磨损期，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。

推迟剧烈磨损的到来磨粒磨损磨粒磨损 二、磨损的分类：二、磨损的分类： 疲劳磨损疲劳磨损 粘附磨损粘附磨损 冲蚀磨损冲蚀磨损 腐蚀磨损腐蚀磨损 微动磨损微动磨损 磨损类型磨损类型 按磨损机理分按磨损机理分 按磨损表面外按磨损表面外观可分为观可分为 点蚀点蚀磨损磨损 胶合胶合磨损磨损 擦伤擦伤磨损磨损  三、磨损的机理：三、磨损的机理： 磨粒磨损磨粒磨损 疲劳磨损疲劳磨损 粘附磨损粘附磨损 冲蚀磨损冲蚀磨损 腐蚀磨损腐蚀磨损 微动磨损微动磨损 磨损类型：磨损类型： 磨粒磨损磨粒磨损——也简称磨损也简称磨损，，外部进入摩擦面间的游离硬颗粒（如外部进入摩擦面间的游离硬颗粒（如空气中的尘土或磨损造成的金属微粒）或硬的轮廓峰尖在软材空气中的尘土或磨损造成的金属微粒）或硬的轮廓峰尖在软材料表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料，一部分流动到沟纹料表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料，一部分流动到沟纹两旁，一部分则形成一连串的碎片脱落下来成为新的游离颗粒，两旁，一部分则形成一连串的碎片脱落下来成为新的游离颗粒，这样的微粒切削过程就叫磨粒磨损。

这样的微粒切削过程就叫磨粒磨损磨粒磨损磨粒磨损 疲劳磨损疲劳磨损 粘附磨损粘附磨损 冲蚀磨损冲蚀磨损 腐蚀磨损腐蚀磨损 微动磨损微动磨损 磨损类型：磨损类型： 粘附磨损粘附磨损——也称胶合也称胶合，，当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处由于瞬时的温升和压力发生处由于瞬时的温升和压力发生“冷焊冷焊”后，在相对运动时，材后，在相对运动时，材料从一个表面迁移到另一个表面，便形成粘附磨损料从一个表面迁移到另一个表面，便形成粘附磨损严重的粘严重的粘附磨损会造成运动副咬死附磨损会造成运动副咬死 三、磨损的机理：三、磨损的机理： 磨粒磨损磨粒磨损 疲劳磨损疲劳磨损 粘附磨损粘附磨损 冲蚀磨损冲蚀磨损 腐蚀磨损腐蚀磨损 微动磨损微动磨损 磨损类型：磨损类型： 疲劳磨损疲劳磨损——也称点蚀，也称点蚀，是由于摩擦表面材料微体积在交变的接是由于摩擦表面材料微体积在交变的接触应力作用下，反复变形所产生的材料疲劳所引起的机械磨损触应力作用下，反复变形所产生的材料疲劳所引起的机械磨损 点蚀过程：点蚀过程： 产生初始疲劳裂纹产生初始疲劳裂纹→扩展扩展→ → 微粒脱落，形成点蚀坑。

微粒脱落，形成点蚀坑 三、磨损的机理：三、磨损的机理： 是高副（点、线接触）机械零件的常件磨损形式是高副（点、线接触）机械零件的常件磨损形式磨粒磨损磨粒磨损 疲劳磨损疲劳磨损 粘附磨损粘附磨损 冲蚀磨损冲蚀磨损 腐蚀磨损腐蚀磨损 微动磨损微动磨损 磨损类型：磨损类型： 冲蚀磨损冲蚀磨损——流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬质颗粒流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬质颗粒冲击零件表面所引起的机械磨损利用高压空气输送型砂或高冲击零件表面所引起的机械磨损利用高压空气输送型砂或高压水输送碎石时，管道内壁所产生的机械磨损是实例之一压水输送碎石时，管道内壁所产生的机械磨损是实例之一 三、磨损的机理：三、磨损的机理： 磨粒磨损磨粒磨损 疲劳磨损疲劳磨损 粘附磨损粘附磨损 冲蚀磨损冲蚀磨损 腐蚀磨损腐蚀磨损 微动磨损微动磨损 磨损类型：磨损类型： 腐蚀磨损腐蚀磨损——当摩擦表面材料在环境的化学或电化学作用下引当摩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、磨损的机理：三、磨损的机理： 磨粒磨损磨粒磨损 疲劳磨损疲劳磨损 粘附磨损粘附磨损 冲蚀磨损冲蚀磨损 腐蚀磨损腐蚀磨损 微动磨损微动磨损 磨损类型：磨损类型： 微动磨损微动磨损——是指摩擦副在微幅运动时，由上述各磨损机理共同是指摩擦副在微幅运动时，由上述各磨损机理共同形成的复合磨损微幅运动可理解为不足以使磨粒脱离摩擦副形成的复合磨损微幅运动可理解为不足以使磨粒脱离摩擦副的相对运动的相对运动 应用实例应用实例：轴与孔的过盈配合面、滚动轴承套圈的配合面、：轴与孔的过盈配合面、滚动轴承套圈的配合面、旋合螺纹的工作面、铆钉的工作面等旋合螺纹的工作面、铆钉的工作面等 三、磨损的机理：三、磨损的机理： 四、减小磨损的主要方法四、减小磨损的主要方法 （（1 1）润滑是减小摩擦、减小磨损的最有效的方法；）润滑是减小摩擦、减小磨损的最有效的方法； （（2 2）合理选择摩擦副材料；）合理选择摩擦副材料； （（3 3）进行表面处理；）进行表面处理； （（4 4）注意控制摩擦副的工作条件等注意控制摩擦副的工作条件等§ §4-4-4-4-3 3 3 3 润滑剂、添加剂和润滑方法润滑剂、添加剂和润滑方法润滑剂、添加剂和润滑方法润滑剂、添加剂和润滑方法 润滑润滑：在两个摩擦表面之间加入润滑剂，以减小摩擦和磨损。

在两个摩擦表面之间加入润滑剂，以减小摩擦和磨损此外，润滑还可起到散热降温，防锈、防尘，缓冲吸振等作用此外，润滑还可起到散热降温，防锈、防尘，缓冲吸振等作用 一、一、 润滑剂润滑剂 凡是能减小摩擦阻力，减小磨损的物质都可作为润滑剂凡是能减小摩擦阻力，减小磨损的物质都可作为润滑剂石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等1 1、润滑剂的分类、润滑剂的分类1 1）液体润滑剂：）液体润滑剂： 润滑油润滑油2 2）润滑脂：）润滑脂： 俗称黄油由润滑油俗称黄油由润滑油+ +稠化剂混合而成稠化剂混合而成 3) 3) 固体润滑剂固体润滑剂4 4）气体润滑剂：）气体润滑剂： 如空气、氮气、二氧化碳等如空气、氮气、二氧化碳等注：润滑油和润滑脂在实际中应用最广注：润滑油和润滑脂在实际中应用最广2、、 润滑油润滑油 矿物油来源充足、成本低廉、稳定性好、因而应用最广矿物油来源充足、成本低廉、稳定性好、因而应用最广种类：种类：有机油有机油--------动、植物油动、植物油矿物油矿物油--------石油产品石油产品化学合成油化学合成油 二、二、 润滑油的主要性质润滑油的主要性质⑴⑴粘度粘度：：是表示油液内部相对运动时产生内摩擦阻力大小的是表示油液内部相对运动时产生内摩擦阻力大小的性能指标。

性能指标 （（粘度是选择润滑油的主要依据粘度是选择润滑油的主要依据）粘度的种类粘度的种类动力粘度动力粘度运动粘度运动粘度条件粘度条件粘度1) 1) 动力粘度动力粘度两个平行的平板之间充满润滑两个平行的平板之间充满润滑油，油，B B 板静止，板静止，A A 板以速度板以速度 运动，各油层的速度呈直线分运动，各油层的速度呈直线分布相邻油层之间有相对运动，布相邻油层之间有相对运动，会产生内摩擦阻力会产生内摩擦阻力研究表明：油液内摩擦切应力研究表明：油液内摩擦切应力 与速度梯度与速度梯度 成正比即即式中：式中： 即为润滑油的即为润滑油的动力粘度动力粘度其国际单位其国际单位(SI)(SI)为：为： （帕（帕··秒）秒） 绝对单位制（绝对单位制（C.G.SC.G.S）泊：）泊：1P(1P(泊泊)=1dyn)=1dyn · s /cm s /cm2 2 1P1P（泊）（泊）=100 CP=100 CP（厘泊）（厘泊）2) 2) 运动粘度运动粘度 运动粘度：运动粘度：动力粘度动力粘度 与同温度下该流体的密度与同温度下该流体的密度 之比。

之比单位：单位： m m2 2 / / s s C.G.S单位：斯单位：斯1St=1cmcm2 / /s 厘斯：厘斯：1cSt=1mmmm2 / /s 注：我国润滑油的牌号就是用注：我国润滑油的牌号就是用40℃40℃下运动粘度的中心值表下运动粘度的中心值表示的即即运动粘度运动粘度 如：牌号为如：牌号为L-AN10的油在的油在40℃时的运动粘度大约为时的运动粘度大约为10 cSt表（表4-1））常用的有：常用的有： 恩氏度（恩氏度（˚ Et）） ----中国惯用中国惯用 赛氏通用秒（赛氏通用秒（SUS））----美国惯用美国惯用 雷氏秒雷氏秒 （（R））----英国惯用英国惯用 运动粘度与条件粘度之间的换算关系：运动粘度与条件粘度之间的换算关系： 3) 3) 条件粘度条件粘度 指在一定条件下，利用某种规格的粘度计，通过测定润滑油穿指在一定条件下，利用某种规格的粘度计，通过测定润滑油穿过规定孔道的时间来进行度量的粘度过规定孔道的时间来进行度量的粘度4) 4) 润滑油的特性润滑油的特性（（1 1）温度）温度 润滑油的粘度随着温度的升高而降低润滑油的粘度随着温度的升高而降低（（2 2）压力）压力 润滑油的粘度随着压力的增高而增大。

一般润滑油的粘度随着压力的增高而增大一般润滑情润滑情况下，影响不大况下，影响不大粘度指数：粘度指数：粘度指数高，表明粘度随温度变化小粘度指数高，表明粘度随温度变化小式中：式中： 为一个大气压下的粘度；为一个大气压下的粘度； 为粘压指数；为粘压指数； 为为压强选用原则：选用原则：a 载荷大、温度高，宜选用粘度大的油；载荷大、温度高，宜选用粘度大的油；b 载荷小、转速高，宜选用粘度小的油；载荷小、转速高，宜选用粘度小的油；⑵⑵润滑性（油性）润滑性（油性） 润滑性是指润滑油中的分子与金属表面吸附形成一边界油润滑性是指润滑油中的分子与金属表面吸附形成一边界油膜，以减小摩擦和磨损润滑性愈好，吸附能力愈强对于那膜，以减小摩擦和磨损润滑性愈好，吸附能力愈强对于那些低速重载或润滑不充分的场合，润滑性具有特别重要的意义些低速重载或润滑不充分的场合，润滑性具有特别重要的意义⑶⑶极压性极压性 润滑性能是润滑油中加入含硫、氯、磷的有机极性化合物润滑性能是润滑油中加入含硫、氯、磷的有机极性化合物之后，油中的极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压的化学反之后，油中的极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压的化学反应边界膜的性能，它在重载、高速、高温条件下，可改善边界应边界膜的性能，它在重载、高速、高温条件下，可改善边界润滑性能。

润滑性能⑷⑷闪点闪点 润滑油在标准容器中加热所蒸发的油气，遇火焰即能发出润滑油在标准容器中加热所蒸发的油气，遇火焰即能发出闪光时的最低温度是衡量油易燃性的指标对于在高温下工闪光时的最低温度是衡量油易燃性的指标对于在高温下工作的机器，这是一个重要参数一般要求工作温度比油的闪点作的机器，这是一个重要参数一般要求工作温度比油的闪点低低 30~40℃℃ ⑸⑸凝点凝点 润滑油在规定的条件下，不再自由流动时所达到的最高温润滑油在规定的条件下，不再自由流动时所达到的最高温度它是润滑油在低温下工作的一个重要指标，直接影响到机度它是润滑油在低温下工作的一个重要指标，直接影响到机器在低温下的启动性能和磨损情况器在低温下的启动性能和磨损情况⑹⑹氧化稳定性氧化稳定性 从化学意义上讲，润滑油是不活泼的但当它们暴露在高从化学意义上讲，润滑油是不活泼的但当它们暴露在高温气体中时，也会发生氧化并生成硫、氯、磷的酸性化合物温气体中时，也会发生氧化并生成硫、氯、磷的酸性化合物这是一种胶状沉积物，不但腐蚀金属，而且加剧零件的磨损这是一种胶状沉积物，不但腐蚀金属，而且加剧零件的磨损。

三、三、 润滑脂润滑脂----润滑油与各种稠化剂（钙、钠、铝、锂等金属皂）混合稠润滑油与各种稠化剂（钙、钠、铝、锂等金属皂）混合稠化而成优点优点：密封简单、不需要经常添加、不易流失；对速度和温度：密封简单、不需要经常添加、不易流失；对速度和温度不敏感，适用范围广不敏感，适用范围广缺点缺点：摩擦损耗较大、机械效率低，不适宜高速场合摩擦损耗较大、机械效率低，不适宜高速场合润滑脂的种类：润滑脂的种类：钠基润滑脂钠基润滑脂锂基润滑脂锂基润滑脂铝基润滑脂铝基润滑脂钙基润滑脂钙基润滑脂 分类分类 ----工程上应用最广工程上应用最广 1) 钙基润滑脂钙基润滑脂 这种润滑脂具有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不这种润滑脂具有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不宜超过宜超过 55~65 ℃℃ 2) 钠基润滑脂钠基润滑脂 这种润滑脂具有较高的耐热性，但抗水性较差，工作温度可这种润滑脂具有较高的耐热性，但抗水性较差，工作温度可达达 120 ℃℃ 由于它能与少量水乳化，从而保护金属免遭腐蚀，由于它能与少量水乳化，从而保护金属免遭腐蚀，比钙基脂有更好的防锈能力比钙基脂有更好的防锈能力。

3) 锂基润滑脂锂基润滑脂 这种润滑脂既能抗水，又耐高温，而且有较好的机械按定型，这种润滑脂既能抗水，又耐高温，而且有较好的机械按定型，是一种多用途的润滑值工作温度不宜超过是一种多用途的润滑值工作温度不宜超过 145 ℃℃ 4) 铝基润滑脂铝基润滑脂 这种润滑脂具有良好的抗水性，对金属表面有高的吸附能力，这种润滑脂具有良好的抗水性，对金属表面有高的吸附能力，故可起到良好的防锈作用故可起到良好的防锈作用润滑脂的主要质量指标是：润滑脂的主要质量指标是： 1 1））锥锥( (针针) )入度（或稠度）入度（或稠度）标志润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱标志润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱锥入度越大，稠度越小锥入度越大，稠度越小2) 2) 滴点滴点决定工作温度应低于滴点决定工作温度应低于滴点 四、四、 固体润滑剂固体润滑剂聚氟乙烯树脂聚氟乙烯树脂用于润滑油不能胜任工作的场合：高温、低速重载用于润滑油不能胜任工作的场合：高温、低速重载石墨石墨二流化钼二流化钼（（MoS2））---性能稳定、性能稳定、t >350 ℃℃才开始氧化，才开始氧化， 可在水中工作可在水中工作。

摩擦系数低，使用温度范围广摩擦系数低，使用温度范围广 (- -60~300 ℃℃)，但遇水性能下降但遇水性能下降摩擦系数低，只有石墨的一半摩擦系数低，只有石墨的一半使用方式：使用方式：a.a.调和在润滑油中；调和在润滑油中；b.b.涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜；涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜；c.c.混入金属或塑料粉末中烧结成型混入金属或塑料粉末中烧结成型添加剂添加剂----为了改善润滑剂品质和性能而添加的物质为了改善润滑剂品质和性能而添加的物质五、添加剂五、添加剂 作用作用----提高油性、极压性、延长使用寿命、改善性能提高油性、极压性、延长使用寿命、改善性能油性添加剂油性添加剂 种类种类极压添加剂极压添加剂分散净化剂分散净化剂消泡添加剂消泡添加剂抗氧化添加剂抗氧化添加剂降凝剂降凝剂增粘剂增粘剂非极压油非极压油软化温度软化温度t/t/℃℃ 摩擦系数摩擦系数 f含脂肪酸和极压添加剂的油含脂肪酸和极压添加剂的油含脂肪含脂肪酸的油酸的油含极压添含极压添加剂的油加剂的油润滑油润滑在工程中的应用最普遍，其供油方式有：润滑油润滑在工程中的应用最普遍，其供油方式有：六、润滑方法六、润滑方法润滑方式润滑方式 人工给油；人工给油； 油杯滴油；油杯滴油；浸油润滑、飞溅给油；浸油润滑、飞溅给油；用油泵强制润滑和冷却。

用油泵强制润滑和冷却低速传动低速传动高速传动高速传动甩油环甩油环喷油润滑喷油润滑 油泵油泵冷冷却却器器滴油润滑滴油润滑 浸油润滑浸油润滑 飞溅润滑飞溅润滑 针阀针阀式油式油杯杯旋盖式油杯旋盖式油杯压注式油杯压注式油杯弹簧盖油杯弹簧盖油杯七、润滑装置七、润滑装置 1. 油杯油杯 2. 油环油环 一、流体动力润滑一、流体动力润滑 FFFF v F§ §4-4 4-4 4-4 4-4 流体润滑原理简介流体润滑原理简介流体润滑原理简介流体润滑原理简介 　流体动力润滑是指两个作相对运动物体的摩擦表面，借助于相　流体动力润滑是指两个作相对运动物体的摩擦表面，借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷生的压力来平衡外载荷动压油膜动压油膜----因运动而产生的压力油膜 v vvh1aah2ccvv两平形板之间不能形成压力油膜！两平形板之间不能形成压力油膜！ FpmaxF形成动压油膜的必要条件：形成动压油膜的必要条件：1.两工件之间的间隙必须有楔形间隙；两工件之间的间隙必须有楔形间隙；2.两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体；两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体；3.两工件表面必须有相对滑动速度。

其运动方方向必两工件表面必须有相对滑动速度其运动方方向必 须保证润滑油从大截面流进，从小截面出来须保证润滑油从大截面流进，从小截面出来∑ Fy =F∑ Fx ≠ 0∑ Fy =F∑ Fx = 0应用实例应用实例--向心滑动轴承动压油膜的形成过程：向心滑动轴承动压油膜的形成过程：静止静止→爬升爬升→将轴起抬将轴起抬→质心质心左移左移→稳定运转稳定运转e ----偏心距偏心距e二、二、弹性流体动力润滑弹性流体动力润滑 弹性流体动力润滑理论弹性流体动力润滑理论----研究在点、线接触条件下，两弹性研究在点、线接触条件下，两弹性物体间的流体动力润滑膜的力学性质物体间的流体动力润滑膜的力学性质求解油膜求解油膜压力分布压力分布、润滑膜、润滑膜厚度分布厚度分布等问题等问题 ▲▲在油膜压力下，摩擦表面的变形的弹性方程；在油膜压力下，摩擦表面的变形的弹性方程；▲▲表述润滑剂粘度与压力间关系的粘压方程；表述润滑剂粘度与压力间关系的粘压方程；▲▲流体动力润滑的主要方程流体动力润滑的主要方程流体动力润滑理论流体动力润滑理论的前提：的前提：----适应于低副中两零件之间的润滑问题，适应于低副中两零件之间的润滑问题， 润滑润滑剂剂粘度不随压力变化；粘度不随压力变化；零件摩擦表面为刚体；零件摩擦表面为刚体； 依靠依靠润滑剂的粘附作用，两圆柱体相互滚动时将润滑剂带润滑剂的粘附作用，两圆柱体相互滚动时将润滑剂带入间隙。

由于接触压力较高使接触面发生局部变形，接触面积入间隙由于接触压力较高使接触面发生局部变形，接触面积增大，并形成了一个平行缝隙，在出油口处的接触面边缘出现增大，并形成了一个平行缝隙，在出油口处的接触面边缘出现了使间隙变小的突出部分，称为缩颈现象，此处形成了最小油了使间隙变小的突出部分，称为缩颈现象，此处形成了最小油膜厚度，出现了第二个峰值压力膜厚度，出现了第二个峰值压力V2FV1V1V2F赫兹接触区赫兹接触区V1V2FV1V2F赫兹接触区赫兹接触区hminh0第二个峰值压力第二个峰值压力 干摩擦接触干摩擦接触弹性流体动力润滑的机理：弹性流体动力润滑的机理：节节流流器器节流器节流器D~工作原理：工作原理：依靠供油依靠供油装置，将高压油压入装置，将高压油压入轴承间隙中，强制形轴承间隙中，强制形成油膜特点：特点：静压轴静压轴承承承承载任何工况下都能载任何工况下都能胜任工作胜任工作d0d0常用节流器常用节流器关键器件：关键器件：节流器节流器节流器作用：节流器作用：根据外载荷的变根据外载荷的变化自动调节各油腔内的压力化自动调节各油腔内的压力油台油台三、三、流体静力润滑流体静力润滑1) 静压轴承静压轴承。