机械设计基础课件-5-1润滑与密封.ppt

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1、第五章第五章 润滑与密封润滑与密封一、摩擦与润滑状态一、摩擦与润滑状态 滑动摩擦和滚动摩擦滑动摩擦和滚动摩擦第一节第一节 润滑润滑摩擦的分类摩擦的分类：滑动摩擦是指两个物体的表面相互接触并相对滑滑动摩擦是指两个物体的表面相互接触并相对滑动时产生的摩擦。滑动摩擦是面接触。例如，发动机动时产生的摩擦。滑动摩擦是面接触。例如，发动机活塞与气缸壁的摩擦。活塞与气缸壁的摩擦。滚动摩擦是指球形或圆形物体沿另一物体表面滚滚动摩擦是指球形或圆形物体沿另一物体表面滚动时所产生的摩擦。滚动摩擦是点接触或线接触。例动时所产生的摩擦。滚动摩擦是点接触或线接触。例如，滚珠轴承和滚柱轴承的摩擦。如，滚珠轴承和滚柱轴承的摩

2、擦。润滑润滑向承载的两个摩擦表面引入润滑剂，是减少摩擦力及向承载的两个摩擦表面引入润滑剂，是减少摩擦力及磨损等表面破坏的有效措施之一。磨损等表面破坏的有效措施之一。1、降低摩擦功耗、节约能源；降低摩擦功耗、节约能源；2、减少或防止机器摩擦副零件的磨损；、减少或防止机器摩擦副零件的磨损；3、防锈、防锈 4、缓冲、吸振、缓冲、吸振 5、清洗摩擦表面，密封和防尘、清洗摩擦表面，密封和防尘 6、降低工作温度、降低工作温度 等等润滑的主要作用为：润滑的主要作用为：润滑状态的类型润滑状态的类型无润滑状态无润滑状态 边界润滑状态边界润滑状态 液体润滑状态液体润滑状态 混合润滑状态混合润滑状态 二二.润滑剂：

3、航空润滑油和航空润滑脂润滑剂：航空润滑油和航空润滑脂(1)黏度黏度评价润滑油流动性的指标，有动力黏度、运动黏度和条件黏度评价润滑油流动性的指标，有动力黏度、运动黏度和条件黏度 表示表示平行板间油的层流流动平行板间油的层流流动贴近静止板的油层速度贴近静止板的油层速度各油层以不同速度各油层以不同速度移动移动贴近移动板的油层速度贴近移动板的油层速度油层间剪应力油层间剪应力与速度梯度油层与速度梯度油层成正比成正比比例常数，即动力黏度比例常数，即动力黏度O OY YX X移动件移动件静止件静止件F Fv vu uh hy y 设长宽高各为设长宽高各为 1m 的流体，若的流体，若上下两面发生上下两面发生

4、1m/s 的相对滑动，的相对滑动，所需施加的力为所需施加的力为 1N 时，时，则该流则该流体的粘度为体的粘度为 1 个国际单位制的动力个国际单位制的动力粘度记为粘度记为 Pa.s动力黏度动力黏度与同温下该流体密度与同温下该流体密度的比值的比值(用于流体动力学计算用于流体动力学计算)(润滑油的粘度润滑油的粘度)单位换算单位换算国际单位制国际单位制物理单位物理单位称为称为 St(斯斯)常用单位常用单位cSt(厘斯厘斯)动力黏度动力黏度运动黏度运动黏度温度温度压力压力黏度黏度黏度黏度(2)常用润滑油常用润滑油查得运动粘度查得运动粘度再用公式再用公式转换为动力粘度转换为动力粘度用于流体动力学计算用于流

5、体动力学计算(3)润滑油的选择润滑油的选择外载大外载大 难形成油膜难形成油膜 选粘度高的油选粘度高的油速度高速度高 摩擦大摩擦大 选粘度低的油选粘度低的油温度高温度高 油变稀油变稀 选粘度高的油选粘度高的油比压大比压大 油易挤出油易挤出 选粘度高的油选粘度高的油粘度温度曲线粘度温度曲线40 C时运动黏时运动黏度的平均值。度的平均值。名 称牌 号运动粘度/cSt (40c)全损耗系统用油（GB44389）L-AN10 L-AN15 L-AN22 L-AN32 L-AN46 L-AN68 L-AN100 L-AN150 9.0011.00 13.516.5 19.824.2 28.835.2 41

6、.450.6 61.274.8 90.0110 135165轴承油（SH001790）L-FC10 L-FC15 L-FC22 L-FC32 L-FC46 9.0011.00 13.516.5 19.824.2 28.835.2 41.450.6 润滑油牌号一般为润滑油牌号一般为（4）润滑脂：稠化的润滑油润滑脂：稠化的润滑油航空润滑脂按其基本作用与使用范围，可分为航空润滑脂按其基本作用与使用范围，可分为减摩润滑脂、减摩润滑脂、防护润滑脂和密封润滑脂防护润滑脂和密封润滑脂三类。三类。减摩润滑脂减摩润滑脂主要用来减少零件摩擦和磨损。主要用来减少零件摩擦和磨损。防护润滑脂防护润滑脂主要用于保护零件表

7、面，防止腐蚀。主要用于保护零件表面，防止腐蚀。密封润滑脂密封润滑脂主要用于密封燃油、滑油、液压、防冰及冷气主要用于密封燃油、滑油、液压、防冰及冷气等系统的结合处的密封螺帽、螺纹等部位。等系统的结合处的密封螺帽、螺纹等部位。润滑脂与的特点润滑脂与的特点 (1)粘性大，不易流失；粘性大，不易流失；(2)粘性随温度变化的影响较小；粘性随温度变化的影响较小；(3)粘附能力强，密封性好；粘附能力强，密封性好；(4)流动性差，摩擦阻力大，不利于散流动性差，摩擦阻力大，不利于散热热 三、润滑方式三、润滑方式 1、手工定期润滑手工定期润滑 低速、轻载或不连续运转低速、轻载或不连续运转油嘴、油杯和油枪油嘴、油杯

8、和油枪2、溅油润滑、溅油润滑 中速、中载的重要机械中速、中载的重要机械用油量少用油量少连续供油，并冷却连续供油，并冷却 转动件的圆周速度为转动件的圆周速度为1m/s v 1015m/s减速箱的润滑减速箱的润滑油雾润滑装置油雾润滑装置3、油雾润滑油雾润滑 高速、轻载的齿轮和轴承高速、轻载的齿轮和轴承齿轮：齿轮：圆周速度为圆周速度为 v 515m/s轴承：轴承：dn 600000mmr/min(d为为轴承轴承内径，内径，n为工作转速为工作转速)油雾润滑装置的组成：油雾润滑装置的组成：喷管、吸管和油量调节器喷管、吸管和油量调节器齿轮减速器的压力供油系统简图齿轮减速器的压力供油系统简图4、压力供油润滑

9、压力供油润滑 高速、重载、供油量要求大的重要部件高速、重载、供油量要求大的重要部件压力供油装置的组成：压力供油装置的组成：油泵、油箱、油泵、油箱、过滤器、冷却过滤器、冷却 器、器、压力调节阀和油压力调节阀和油量调节阀等。量调节阀等。机床主轴箱、内燃机锻压设备等机床主轴箱、内燃机锻压设备等A油泵油泵 B复式过滤器复式过滤器C冷却器冷却器E压力表压力表F流量控制阀流量控制阀G调压阀调压阀D单向阀单向阀T油槽油槽 阻止液体、气体工作介质或润滑剂泄漏，防止阻止液体、气体工作介质或润滑剂泄漏，防止 灰尘、水分进入润滑部位。灰尘、水分进入润滑部位。使用时，应根据压力、速度、工作温度等工作条使用时，应根据压

10、力、速度、工作温度等工作条 件，选择经济、合理的密封件，选择经济、合理的密封类型类型和和结构结构。密封件大部分都有相应的标准和规格，应尽量选用密封件大部分都有相应的标准和规格，应尽量选用 标准件标准件。根据被密封表面是否有相对运动，密封分为静密封根据被密封表面是否有相对运动，密封分为静密封 和动密封。和动密封。密封的选择密封的选择第二节第二节 密封密封静密封静密封 结合面平整、光结合面平整、光洁，在螺栓固紧压力洁，在螺栓固紧压力下贴紧而密封。下贴紧而密封。一般，结合面的一般，结合面的间隙小于间隙小于5m,且需且需研磨加工。研磨加工。一、静密封：一、静密封：密封表面与接合零件间没有相对运动的密封

11、密封表面与接合零件间没有相对运动的密封 毛毡密封毛毡密封二、动密封：二、动密封：动密封是指密封表面与接合零件间有相对运动动密封是指密封表面与接合零件间有相对运动的密封的密封 压盖轴压盖轴向向压紧压紧填料产生径向填料产生径向力抱紧在轴上力抱紧在轴上 结构简单，结构简单，一般只用于低速一般只用于低速（v 45m/s）脂润滑处，脂润滑处，主要起防尘作用。主要起防尘作用。O形形 密封圈密封圈J形密封圈形密封圈U形密封圈形密封圈 密封圈密封密封圈密封密封密封圈由弹性材料制成、它靠圈由弹性材料制成、它靠自身弹力或弹簧压紧力的自身弹力或弹簧压紧力的作用而套在轴上起密封作作用而套在轴上起密封作用。用。“自封作

12、用自封作用”机械密封（端面密封）机械密封（端面密封）1动密封环动密封环2静密封环静密封环3弹簧弹簧 通过石墨块与旋转盘通过石墨块与旋转盘的接触实现密封。的接触实现密封。间隙密封间隙密封 利用节流槽的节流效利用节流槽的节流效应防尘和防漏。应防尘和防漏。脂润滑或油润滑，轴脂润滑或油润滑，轴的转速较高，但工作温的转速较高，但工作温度不高于密封用脂的滴度不高于密封用脂的滴点点 因考虑到因考虑到轴要伸长，轴轴要伸长，轴向间隙取大些，向间隙取大些，宜宜152mm。径向式径向式轴向式轴向式 将旋转件与静止件将旋转件与静止件之间的间隙做成迷宫曲之间的间隙做成迷宫曲路形式，在间隙中充填路形式，在间隙中充填润滑油

13、或润滑脂以加强润滑油或润滑脂以加强密封效果。密封效果。密封可靠，密封件密封可靠，密封件不易损坏，但结构较复不易损坏，但结构较复杂。杂。径向间隙径向间隙不大于不大于0102mm。迷宫密封迷宫密封 离心式密封离心式密封 螺旋密封螺旋密封 挡圈密封挡圈密封用用在脂润滑中，防止润在脂润滑中，防止润滑油流入轴承将润滑滑油流入轴承将润滑脂带走。脂带走。利用旋转件带动流体利用旋转件带动流体产生离心力以克服泄漏。产生离心力以克服泄漏。甩油密封甩油密封 油润滑油润滑 在轴上开出沟槽或安在轴上开出沟槽或安装甩油环，把欲流出的油装甩油环，把欲流出的油沿径向甩开，经集油腔及沿径向甩开，经集油腔及与轴承腔相通的油孔流回。与轴承腔相通的油孔流回。轴必须按确定方向旋转轴必须按确定方向旋转 组合密封组合密封间隙加迷宫密封间隙加迷宫密封 组合密封的一种型式，可以充分发组合密封的一种型式，可以充分发挥各自优点，提高密封效果。挥各自优点，提高密封效果。END