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1、,摩擦、磨损与润滑,摩擦学-研究相对运动的作用表面间的摩擦、磨损和润滑，以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。,摩擦-相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象；,磨损-由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移；,润滑-减轻摩擦和磨损所应采取的措施。,关于摩擦、磨损与润滑的学科构成了摩擦学(Tribology)。,世界上使用的能源大约有 1/31/2 消耗于摩擦。,机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废和更换的。,随着科学技术的发展，摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观，由静态进入动态，由定性进入定量，成为系统综合研究的领域。,摩擦,定义：在外力作用下，紧密接触的两个物体作相对运
2、动或具有相对运动趋势时，其接触面间会产生阻碍这种运动的阻力，这种想象称为摩擦。分类：静摩擦 仅有相对运动趋势时的摩擦。（静摩擦力的大小随作用于物体的外力的变化而变化。）动摩擦 当外力克服了最大静摩擦力，物体间产生相对运动时的摩擦。,摩擦,两相对运动物体的运动形式的不同：滑动摩擦 动摩擦 滚动摩擦摩擦副表面间润滑状态的不同：干摩擦滑动摩擦 边界摩擦 流体摩擦 混合摩擦,摩擦,1、干摩擦：无润滑剂的摩擦。（摩擦因数大、磨损严重，尽量避免。）2、边界摩擦：两摩擦面间加入润滑 剂后，金属表面会吸附一层极薄的润滑膜，这种摩 擦状态称边界摩擦。边界膜有润滑作用，又称边界润滑。边界膜的厚度1 m，磨损不可避
3、免但摩擦因数干摩擦的摩擦因数，约为0.080.15（边界膜强度不高，而且温度高时强度显著降低，所以，使用中对压力、温度及运动速度要加以限制）,摩擦,3、流体摩擦：两摩擦表面被流体（液体或气体）完全隔开时的摩擦。这时的摩擦力是流体层间的粘切阻力，摩擦因数很小，约为0.0010.01流体摩擦不会发生金属表面的磨损，是理想的摩擦状态。,摩擦,4、混合摩擦：边界摩擦和局部流体摩擦共存的摩擦状态。此状态下仍有粗糙凸峰的直接接触和磨损，只是摩擦因数比边界摩擦因数小的多。,磨损,定义：由于机械作用或伴有化学作用，运动副表面材料不断损失的现象。,（磨损由于摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移。）,后果：磨损
4、消耗功，从而降低机械的效率；会改变零件的形状和尺寸，降低零件工作的可靠性，导致机械提前报废或发生设备及人身事故。因此，要努力避免或减轻磨损。,磨损曲线,磨损,磨损过程大致如图所示：,磨合阶段-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。随着表面逐渐磨平，磨损速度由快逐渐减缓，为零件的正常运转创造条件。磨合结束后应更换润滑油。,稳定磨损阶段-零件在平稳而缓慢的速度下磨损（磨损缓慢），它的长短代表零件使用寿命的长短。,（用磨损量与运转时间的关系表示）,磨 损,剧烈磨损阶段-磨损急剧增长，机械效率下降，精度丧失，最终导致完全失效。,设计机器时，要求缩短磨合期、延长稳定期、推迟剧烈磨损期
5、的到来。如果设计和使用不当（压强过大、速度过高、润滑不良等），则可能在磨合后立即转入剧烈磨损阶段，机器无法正常运行。,磨粒磨损,磨损的分类：,疲劳磨损,粘着磨损,冲蚀磨损,腐蚀磨损,微动磨损,磨损类型,按磨损机理分,按磨损表面外观可分为,点蚀磨损,胶合磨损,擦伤磨损,磨粒磨损也简称磨损，摩擦表面上的硬质凸起、磨损形成的坚硬磨粒或其他硬颗粒进入摩擦表面之间，对零件表面起“磨削”作用，使金属表面磨损的现象。减轻磨粒磨损的途径：合理选择摩擦副的材料，提高零件表面硬度。,潘存云教授研制,磨损的机理：,粘着磨损也称胶合，在混合摩擦或边界摩擦状态下，当载荷较大、速度较高时，边界膜可能破坏，金属接触固相焊合
6、形成的粘结点因相对滑动被剪切断裂，发生材料由一个表面向另一个表面转移的现象。过程：摩擦时两表面接触峰顶粘着、断裂、再粘着、再断裂的反复过程。,潘存云教授研制,轻微磨损 分类：胶合：高速重载时常见的失效形式 咬死,磨损的机理：,齿轮传动、蜗杆传动及滑动轴承等零件可能发生粘着磨损。,减轻粘着磨损的途径：合理选择摩擦副的材料，采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，限制摩擦面的温度和压强。,磨损的机理：,疲劳磨损也称点蚀，两个相互滚动或滚动兼滑动的摩擦表面，在接触区受循环变化的高接触应力作用下，零件表面出现裂纹，随着应力循环次数的增加，裂纹逐步扩展以致表面金属剥落，出现凹坑的现象。,潘存云教授研制,点蚀过
7、程：产生初始疲劳裂纹扩展 微粒脱落，形成点蚀坑。,磨损的机理：,它是齿轮、滚动轴承、凸轮等零件的主要失效形式之一。,提高接触疲劳寿命的重要措施：合理选择材料、表面硬度、表面粗糙度及润滑油粘度。,磨损的机理：,腐蚀磨损摩擦过程中，固体表面与周围介质发生化学反应或电化学反应产生的表面磨损。,它是腐蚀作用与机械作用的结果，因此，也可以称为机械化学磨损。,润 滑,润滑是减小摩擦、降低或避免磨损的最有效的普遍方法。,作用：在摩擦表面间形成润滑膜，以减少摩擦、减轻磨损。润滑膜具有缓冲、吸振的能力。循环润滑起到散热作用，使用润滑脂起密封作用。,流体润滑润滑三种状态：边界润滑 混合润滑,润 滑,流体润滑：两摩
8、擦表面被一层具有足够厚度、压力的连续油膜完全隔开。分类：流体静力润滑、流体动力润滑、弹性流体动力润滑 利用外部供油（气）依靠面接触的两摩擦面作相对 装置将一定压力的流 运动时，将有一定粘度的润滑体送入摩擦面之间建 油（气）带入两表面间自行产立压力油膜的润滑。生具有一定压力的油膜，将两 表面完全隔开并承受外载荷,弹性流体动力润滑：由于流体动力效应、润滑油的压力粘度特性和接触体弹性变形三者综合作用，高副接触受润滑零件之间形成的压力润滑油膜，将摩擦表面分隔开来的润滑状态。形成流体动力润滑的必要条件：两摩擦面间必须有一定的相对运动速度;顺着相对运动速度方向，油层必须呈楔形；润滑油要有一定粘度，且供油量
9、充足。,润 滑,边界润滑：在边界润滑中，两个接触体表面并未处处被润滑膜隔开，存在着明显的微凸体接触。两摩擦表面的摩擦因数不取决于润滑剂的粘度，而与边界膜性质有关混合润滑：边界润滑和流体润滑的混合状态。,润 滑,润滑,润滑剂,润滑剂可分为气体、液体、半固体和固体四种基本类型。,1.润滑油,2.润滑脂,衡量润滑油的主要指标有：粘度(动力粘度和运动粘度)、粘度指数、闪点和倾点等。表2-5给出了工业常用润滑油的性质和用途。,衡量润滑脂的指标是锥入度和滴度。表2-6给出了常见润滑脂的的性能和用途。,润滑方法,油润滑的方法：,1.手工加油润滑,2.滴油润滑,3.油环润滑,4.飞溅润滑,5.压力循环润滑,脂
10、润滑的方法：润滑脂的加脂方式有人工加脂、脂杯加脂、脂枪加脂。,润滑装置,1.油杯,针阀式油杯,旋盖式油杯 脂用,压注式油杯,弹簧盖油杯,2.油环,限度润滑涂上一层薄薄的油膜A的部分若涉及整个接触面，就会发生齿合及烧接現象,流体润滑 2個物体的接触面中间存在具有足够厚度的流体膜润滑理想的状态,润滑的结构,摩擦状态的缺点,金属表面细微凹凸中的凸出部相互接触时，凸起的部分會因磨擦而剝落。这种状态称为“凝著”。剥落的金属片碰到下一个凸出部又会形成再凝著。如此反复进行，在磨擦中因为温度上升而发生烧接现象。,再凝著,油膜压力在轴心的垂直下方最大 油进入轴与轴承之间成楔形狀的空隙 润滑頂在轴上，防止两面相互
11、摩擦，这种作用称为楔形效果 形成楔形效果的油膜称为润滑膜,滑动轴承的润滑,1.使用目的 降低两面相对运动的阻力 防止磨擦、磨损2.用途上的效果 减磨效果 减少摩擦，防止磨損 冷却作用 抑制摩擦熱的产生及散发所产生的热度 洗净作用 清除杂质、污垢 防锈作用 防止金属表面生锈及腐蚀 应力分散作用 在接触面上形成油膜，分散力量 密封、防尘作用 防止漏气、漏水，防止尘埃入侵,润滑（加油）的目的,科学的润滑管理不但能够有效降低60%的机械故障，更为实现设备的不解体维修提供了管理方向和技术支持。搞好设备润滑业已成为改善设备运行状态、减少设备故障、提高设备寿命的得力措施。,润滑管理,磨损引起设备故障80%以
12、上，而其中60%以上又是由选油不当所造成 正确选用润滑剂的方法及遵循原则使用廉价油的弊端以及给设备带来的严重后常用润滑剂及特殊工况(低速、重载、高速、高压、潮湿、高温、粉尘等)用润滑剂油气润滑一种极有发展前途润滑新技术免维修轴承及其应用选择,正确的选用润滑剂是不解体维修的关键,适油适时适法适量正确使用润滑油注意事項 选择适切的油种(油种統一)选择适合运转条件、运转环境的润滑油 正确加油(合适的加油方法、合适的加油量、合适的加油周期)适当检查、换油(适当的加油周期)采用正确的加油方法确实加油 检查、管理润滑油的老化 正确的库存管理(掌握及管理加油量)正确的保管，保持适当的庫存量,润滑油的正确使用
13、方法,操作人員可以执行的润滑管理基本行动使用合适的润滑油采用合适的加油方法合适的加油量合适的加油、换油周期早期发现润滑故障,适当检查、换油,加油位置的检查,润滑部位的检查改善按照以下的要領实施润滑部位的檢查，发現不良即予以改善润滑部位少时选择构造简单、价廉的加油裝置润滑面温度高时设置循环加油裝置或冷却裝置，耐热润滑脂润滑部位多时集中润滑方式、循环加油方式,加油位置的检查改善,1、对于位置高的机器部位及机器运转中，为避免发生危险而实施加油时，应采用自动加油裝置。2、用手实施润滑油或润滑脂加油时，若是不方便从润滑部位直接补充润滑油时，必須变换這些部位的补充口，以方便使用配管补充润滑油。,、分散润滑
14、 常用于润滑分散的或个别部件的润滑点，如使用便携式加油工具（油壶、油枪、手刷、氯溶胶喷枪等）对油也、油嘴、油杯、导轨表面等润滑点手工加油，以及油绳或油垫润滑、飞溅润滑、油环或油链润滑等。2、集中润滑 使用成套供油装置同时对许多润滑点供油，常用于变速箱、进给箱、整台或成套机械设备以及自动化生产线的润滑。,润滑系统的分类和选择要求,飞沫加油方法适当油面：油位表范围内,消耗式加油方法手加油适当加油：每隔8小時加油1-2次。在軸承及滑动部上部开小孔直接加油，注意尘埃、水及杂质的混入,利用裝在轴上的环、轴环、链条將油溅到旋转轴上面的加油方法，需要注意油量及油种的管理,润滑剂加油方法,油绳加油适当加油：油
15、面保持在油杯的1/3以上,滴油加油适当加油：油面保持在油杯的1/3以上,利用油绳吸上润滑油，再从绳端滴下的方法。注意油面及粘度(高)使用滴油加油器(針阀型)來滴油，以中央針閥的开闭来调整油量，使用较为普遍。注意油面及溫度变化,润滑剂加油方法,机械加油适当加油：油面保持在油容器的1/3以上,以凸轮的旋转实施加油循环，供应定量的润滑油。配管容易堵塞，需要定期检查,集中加油适当加油：油面保持在油容器的1/3以上,以手动或压杆驱动式馬達，從1台泵中將润滑油通过排油配管送至各润滑部位的加油方式。配管容易堵塞，需要定期檢查,润滑剂加油方法,喷雾加油按照油面指示，不得超過上、下限,空气通过气管時，借压差將油
16、吸上，將粒子狀的油送至轴承的加油方法。注意油面及排出量,润滑剂加油方法,手涂加油轴承空间的1/32/3左右,与手动加油方式相同，对没有油杯的滑动面实施加油。会出现加油油量过多，过一段时间后又变成油量不足的现象，因此需要缩短加油间隔,人工加油轴承空间的1/32/3左右,借润滑脂枪的压力，从加油嘴將润滑油送至润滑部的方法注意避免尘埃及杂质混入,润滑脂加油方法,润滑脂杯加油在作业前將油杯加满,手动杯式，是借润滑脂本身的重量及受熱溶解流出的加油方法螺旋杯方式，是借螺釘旋緊的压力来加油的方法注意润滑脂的加入量,润滑脂泵加油,借柱塞使润滑脂槽产生高压至加油点，压送润滑脂的方法。特別注意检查从泵至加油點中间
17、有无漏油的现象,润滑脂加油方法,加油柱塞节流阀本体夹紧圈盖箱导油管滴油管滴油管针柱,裝配方法 确认空气的进、出端 加油口(柱塞)设置在上部加油方法拆下加油口，加进新油至油箱油位的上限。故障及对策虽然空气有流动，但是沒有滴油时。是否与空气流动方向一致？若方向相反则转換方向 滴油管是否被堵塞？拆下清洁,润滑 器,主要加油机器的维护,加油器、油杯,滑动部(导轨),(1)容器的內外側保持清洁，可以观察其中的油量(2)有标示油量的上限及下限(3)油量须在上限及下限之间(4)滴油量是否合适？(5)有无油种、加油周期标记,(1)需要加油的滑动部上須有油(2)防尘封不得损伤,主要加油机器的维护,旋转部,驱动部
18、、链条、链轮、齿轮、轴套等,(1)轴承四周不得沾上从油封所渗出的润滑油(2)不集中加油时，有无油种及加油周期标记？,(1)不得缺油(2)有无油种及加油周期标记？,主要加油机器的维护,1.待切断驱动，设备停机后再进行检查2.保持作业场所的安全，挂牌作业3.穿戴防护具及设置安全罩4.指定检查順序5.保持地面整齐清洁无油6.改善、整修漏油情形7.在旋转中加油时，须设置安全罩8.在旋转的加工物附近加油时，须设置安全罩9.用手加油的部位改采用自動、集中加油10.沾有油污的東西不要乱放11.碎布等应与一般垃圾分開，並作消毀处理,加油、检查時的安全措施,轴承中的润滑脂不宜过多。润滑脂多了不但浪费，而且是有害
19、的。轴承的转速愈高，危害性愈大。随着润滑脂填充量的增加，轴承温升直线提高，同样的填充量，密封式轴承的温升又高于开放式轴承。密封式滚动轴承的润滑脂填充量，最多不得超过内部空间的50左右。试验表明，滚珠轴承以20至30最为适宜。,轴承不宜加过多润滑脂,加油工具,油脂油枪,作用：用于油脂的加油。适用于针入式加油嘴。不同的油脂应使用不同的 油枪。,出油口,油枪压杆,储油罐,推油杆,添加口（拧开后）,油脂油枪使用方法：,使用方法：将油枪的打油嘴卡进油嘴上，扳开油枪的手柄，然后手柄压回 油脂就会被打进润滑点。手柄完全扳开后再完全扳回为打一枪 油，手柄打开再扳回一半为半枪。注意：如果在打油的过程中发现油脂不
20、能打进或从打油嘴挤出，应该 是油 嘴堵塞或变形。,喷罐式润滑油的使用方法：,使用方法：一手抓紧加油罐并稍倾侧，一手拿着加油管，将其对着要加油 的部位，适当按压油罐，让油从油管口流出。注意：油罐的油量不宜太满，3/4的位置最佳。,干性二硫化钼抗磨润滑剂使用方法：,使用方法：对准链条按住下压口均匀的喷洒在链条上注意：一定对准链条然后对周围的环境进行清洁,油纸：以上加油点漏出的油和多余的油都需要用专用的油纸进行擦拭，并且统一收集，放置在制定位置。（见左图）,加油嘴堵塞的现象：加油嘴堵塞主要是因油嘴变形，加油点堵塞造成。其现象为：用油枪打油时费力，油脂从打油嘴挤出。,加油嘴堵塞会导致润滑油不能直接打进
21、润滑点，使部件润滑不良。当出现这种情况时应及时通知机修工处理及告知班长发邮件。,正确用油,加油错误：加油错误也就是没有正确使用润滑油。例如在生产线的输送带滚轴轴承上加非食品级的油脂，就会 有机会造成油污污染；而在风机的轴承上加普通的油脂，就会 造成轴承损坏，甚至导致摩擦发热而产生着火；卸垛机装箱机 齿轮箱加通用的润滑油，箱内的齿轮、轴套和轴承就可能会 因润滑不足或润滑失效而损坏，其造成的生产损失就会很大。如何正确用油？清楚了解每个加油点使用的润滑油，并严格执行；每个责任人要将自己区域内的加油点弄清楚；简化加油系统。,严格的检查制度和责任划分,A类：严重问题；B类:需要改善；C类:需要注意,A类：长期不加油,B类：未加出油来,C类：未擦油嘴,C类：加处出的油未清理干净,B类：加了油但是还是范了错,A类：长期不加油设备磨损严重,正确的加油,给轴承加油时，应尽量采用运转时加油，这样，打进轴承内的油脂才能润滑均匀。加油后轴承在运转一段时间后，会有油脂从轴承两边渗出所以，在加油后半小时内应再次检查轴承的情况，如油脂渗出较多时，应用油纸擦干净加油后轴承的最佳状况是两边有轻微的油脂显露,
