摩擦与润滑基本知识.doc

摩擦与润滑基本知识1.摩擦产生的原因：当接触表面粗糙度较大时，接触表面凹凸不平处相互啮合，摩擦力的主要因素表现为机械啮合；当接触表面粗糙度较小时，两接触面的分子相互吸引，摩擦力的主要因素表现为表面分子的吸引力。2.根据物体的表面润滑程度，滑动摩擦可分为干摩擦、液体摩擦、界限摩擦、半液体和半干摩擦等。2.1干摩擦：在摩擦表面之间，完全没有润滑油和其他杂质，摩擦表面之间作相对运动时所产生的摩擦叫做干摩擦。例如制动闸瓦与制动轮作相对运动时即产生干摩擦。2.2液体摩擦：在两个滑动摩擦表面之间，由于充满润滑剂，因而表面不发生直接接触，摩擦发生在润滑剂的内部，叫液体摩擦。例如空气压缩机的主轴瓦。2.3界限摩擦：两个滑动摩擦表面之间由于润滑剂供应不足，无法建立液体摩擦，只能依靠润滑剂中的极性油分子在摩擦表面形成一层极薄的油膜，属于液体摩擦过渡到干摩擦的最后界限。3.零件磨损的主要形式：3.1磨粒磨损：有硬质微粒进入摩擦表面间时，摩擦表面被硬粒切下或擦下切屑而形成的刮伤。3.2刮研磨损：由摩擦表面的微观不平度而发生的磨损，主要是较硬的一面对较软的一面形成切削。3.3点蚀磨损：表面上有重复的接触应力，在表面上引起微观裂痕，这些裂痕逐渐扩大，形成麻斑式的剥落。3.4胶合磨损：摩擦表面润滑油不足，当滑动速度较高、压强过大时，局部的摩擦变形热量和塑性变形热量，使较软的材料局部熔化，粘在另一表面上而被撕下来的磨损。3.5塑性变型：表面发生了塑性变形的一种摩擦。3.6金属表面的腐蚀：金属表面层氧化，变成松软多孔，易于脱落，丢失耐磨强度的状态。实例一，摩擦的规律：同类纯金属间的摩擦因数比异类纯金属间和同类合金间的摩擦因数大得多。4.影响磨损的因素和减小磨损的途径4.1润滑：轴径与轴瓦建立液体摩擦的必要条件是a、合适的间隙配合，确保油膜形成；b、润滑油充足，具备必要的压力和速度；c、轴径要有足够的转速；d、轴径与轴承配合表面的加工精度要适当；e、注油孔和油槽要设计在轴承承载区以外。4.2零件材料选择。4.3零件表面处理方法：热处理法，机械强度冷作法等。4.4工作条件：环境清洁卫生，灰尘和金属粉末较少、温差变化小等。4.5贯彻以预防为主的维修方针：制定大中小修计划，抓好装配精度。实例二：增加摩擦性好的方法之一，零件表面处理-镀铬：镀铬层硬度较高；表面几乎不受温度的影响；镀铬层与钢比钢与钢摩擦因数低约50%倍；耐磨性高2-50倍；热导率高约40%。润滑材料：润滑剂有液体、半固体和固体三种，分别称为润滑油、润滑脂和固体润滑剂。5.润滑油：5.1主要功用：减摩、冷却和防腐。5.2主要物理化学性能包括：粘度、闪点、凝固点和水分、机械杂质、水溶性酸、水溶性碱等的含量和润滑性。5.3润滑油的组成：基础油+添加剂，矿物基础油占基础油的97%以上。（国内外油脂区别）6.润滑油的选择原则：6.1为减少能量消耗，优先选择粘度小的。6.2高速轻负荷时，选粘度小的；低速重负荷时，选粘度大的。6.3冬季工作选粘度小、凝固点低的；夏季选粘度大的。6.4受冲击负荷、交变负荷、往复负荷时选粘度大的。6.5工作温度高，磨损严重，表面粗糙的选粘度大的。6.6高温气缸，选闪点高的。6.7冷冻机选凝固点低的。6.8变压器油等选绝缘性能好的。（更换油脂报请批准）7.添加剂的分类：7.1清静剂（五大添加剂之一）：油溶性表面活性剂。通过将无机酸、氧化中间产物和含氧酸中和及增溶，以阻止进一步缩合而生成漆膜和积炭；同时还可以将已经生成的漆膜分散在油中，阻止其粘附在活塞上，或将黏附在活塞上的漆膜和积炭洗下来，作用酸中和作用；增溶作用；分散作用（清洗）；洗涤作用。又称为清静分散剂。7.2抗氧剂（抗氧防腐剂）（五大添加剂之一）：润滑油由于氧化（光、热、过镀金属等）作用而生成酮、醛、有机酸，最后进行缩合反应，形成油泥和漆膜，同时增加黏度。抗氧防腐剂就是中断上述过程的添加剂。7.3极压抗磨剂（五大添加剂之一）：在边界润滑中，金属表面只承受中等负荷时，能吸附在金属表面或与金属表面反应，形成吸附膜或反应膜，以防止金属表面剧烈磨损；在金属表面承受很高负荷时，金属表面产生大量的热，抗磨剂形成的膜也被破坏，能与金属表面起化学反应，生成化学反应膜，防止金属表面擦伤或熔焊，通常把这个最苛刻的边界润滑叫极压润滑，这种添加剂称为极压抗磨剂。主要用于齿轮。7.4防锈剂（五大添加剂之一）：金属表面有两种吸附，一是静电吸附形成物理吸附，二是化学作用形成化学吸附，产生锈蚀。防锈剂就是抗拒物理吸附和化学吸附的添加剂。7.5降凝剂（五大添加剂之一）：得到低倾点润滑油途径有两条，一是对基础油进行深度脱蜡，这样油品收率低，同时脱掉大量正构烃，也有损油的品质，二是进行适当脱蜡，再加降凝剂。7.6乳化剂：两种互不相溶的液体，其中一种液体以细微滴液的形式分散在另一种液体中，能使两种互不相溶的液体形成稳定的分散体系（乳化液）的物质称为乳化剂。其特点是降低油-水之间的界面张力，防止乳化粒子的结合，促使乳化液稳定。切削油、磨削油、拔丝油、压延油等金属加工油都是水和矿物油形成的乳化液。实例三：齿轮传动润滑方法齿轮传动润滑方式的选择与齿轮线速度有关：线速度润滑方式V2m/s润滑脂2m/sV12m/s油池润滑V12m/s循环喷油润滑8.润滑脂：8.1定义：由一种或多种稠化剂和一种（或几种）润滑液体所组成的具有塑性的润滑剂。8.2主要功用：减摩、防腐和密封。8.3主要物理化学性能包括：针入度、滴点和皂分。9.润滑脂的选择原则：9.1重负荷的摩擦表面选用针入度小的，高转速的摩擦表面选用针入度大的。9.2冬季选用由低凝固点和低粘稠度润滑油稠化而成的润滑脂，夏季选用滴点高的润滑脂。9.3润滑脂的代用品应根据滴点和针入度来选择。9.4工作温度在60以下或干燥的环境中，所有润滑脂可以相互代用，60以上和其他条件相同时，润滑脂的代用应根据滴点来选择。9.5在潮湿或与水接触的条件下工作的摩擦表面，应选择钙基润滑脂，高温条件下工作，应选用钠基润滑脂。9.6润滑脂的储存：温度不高于35，容器密闭，不漏水；取样后不要在包装桶内留下空洞状，脂面抹平，防止基础油被自然压力压挤而渗入取样留下的坑，影响产品质量。润滑脂变硬后不宜直接掺入基础油调稀，因为缺少必要的均化处理工作，胶体安定性差。实例四：滚动轴承的润滑方法（润滑脂）1轴承里面要填满，多盘轴承之间连接缝要填满。2对于水平轴，外轴承盖空隙应只填1/23/4。3对于立轴，上轴承盖填1/2，下轴承盖填3/4。4在脏工作环境中，低速轴承把轴承和轴承盖都填满。10.固体润滑剂：10.1定义：将固体物质直接涂（镀）在摩擦表面以降低摩擦，降低磨损的措施。10.2主要特点：减少摩擦和磨损，适用于高温、高负荷、高速度和高精密的机器上润滑。10.3润滑机理：固体润滑剂是指具有润滑作用的固体粉末或薄膜，它能够代替液体来隔离相互接触的摩擦表面，达到减磨的目的，其作用机理是依靠它的晶体沿滑移面滑移的结果。11.固体润滑剂的分类：11.1软金属类：铅、锡、锌、金、银等，或制成合金材料或电镀，在辐射、真空、高低温和重载等条件下效果良好。11.2金属化合物：氧化物、卤化物、硫化物、硒化物、硼酸盐、磷酸盐、硫酸盐、有机酸等。11.3无机物类：石墨、氟化石墨等层状结构，剪切强度小。滑石、云母、氮化硅等润滑性较差，但绝缘性能好。11.4有机物类：蜡、固体脂肪酸、阴丹士林等高分子材料；各种树脂和塑料，如聚四氟乙烯，聚乙烯、尼龙等。12. 空压机润滑知识：12.1在回转式压缩机中，油直接喷入汽缸中，进入内部润滑系统的油滴在不同部位经受着高速气流脉冲的冲击被粉碎成油雾，虽然油雾能使油均匀的分布在各运转摩擦副上起到润滑和冷却高温气体的作用，但雾滴表面积大，增加了油与高温气体的接触，也就增加了润滑油的氧化速度。另外，在高速气流作用下延缓了油雾凝成油滴的过程，使排出气体中含油量增大，加重了油分离器的负担，同时耗油量增大，严重污染空气。12.3喷油内冷回转式压缩机特点是循环油量大（循环油量为排气量的10%以下），由于氧化催化作用，油迅速老化，缩短了换油周期。13.润滑方法及润滑装置13.1手工加油润滑：如油枪等。13.2滴油润滑：靠自重滴到摩擦副上，如油杯。13.3溅油或油池润滑：如齿轮箱内的润滑。13.4油环及油轮润滑：用于水平方向的轴上，如传动轴、电动机等。13.5强制送油润滑：一般由柱塞泵来完成，或由传动轴带动，用于蒸汽机、空压机等的活塞环和缸体的润滑上。13.6压力循环润滑：靠压力油来润滑摩擦表面，用于提升机等。13.7内在润滑：预先加好油的方式，如密封的滚动轴承等。13.8油雾润滑：通过喷雾嘴。13.9油气润滑：将微量的润滑油均匀、连续地吹入润滑点的一种方法，特点是将润滑与冷却作用分别由空气和油去完成，用油量少，没有油雾润滑造成的污染，适宜于高速摩擦副。13.10集中供脂润滑：自动化润滑。知识点：1.有些书把石墨、二硫化钼、锂基脂称作润滑脂，可以，但原则上应分类为固体润滑剂，因其润滑机理是：这些润滑剂的结构是晶体，其润滑是靠晶体之间的滑移