【正文】 擦面上，油膜的這種作用叫卸荷作用。 壓縮機的缸壁與活塞之間的密封，就是借助于潤滑油的密封作用。 磨損下來的碎屑可被潤滑油帶走，稱為沖洗作用。 是改善摩擦狀況、減少摩擦、防止磨損，同時還能減少動力消耗。 ? 潤滑劑有液體、半固體、固體和氣體 4種，通常分別稱為潤滑油、潤滑脂、固體潤滑劑和氣體潤滑劑。 0hp上式即為 一維雷諾潤滑方程 。 0??p三、添加劑 為了改善潤滑劑某些方面的性能，在潤滑劑中加入的化學合成 物，稱為添加劑。 當壓力＞ 5MPa時，粘度隨壓力升高明顯增加，不能忽略其影響。 ??即 運動粘度 ??? ?運動粘度 的國際單位是： ， ? sm2此單位太大，常用 smm2注：我國潤滑油的牌號就是用 40℃ 下運動粘度的平均值表示的。 ?其國際單位為： （帕 υ粘度 潤 滑 研究表明：油液內(nèi)摩擦切應(yīng)力 與速度梯度 成正比。 下面分析粘度的物理意義： duyudyOxyυAB 兩個平行的平板之間充滿 潤滑油， B板靜止， A板以速度 運動，各油層的速度呈直線 分布。 2） 粘度 ：是表示油液內(nèi)部相對運動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦阻力大小的性能 指標。 潤滑油的主要性質(zhì) 潤 滑 2 潤滑油的主要性質(zhì) 1） 油性 ：是潤滑油吸附于摩擦表面形成邊界膜的能力。 滴點，決定工作溫度。由潤滑油 +稠化劑混合而成。 2）潤滑脂： 注：潤滑油和潤滑脂在實際中應(yīng)用最廣。 凡是能減小摩擦阻力，減小磨損的物質(zhì)都可作為潤滑劑。 4） 邊界潤滑和混合潤滑 （即邊界摩擦和混合摩擦）。 2） 流體靜力潤滑 ： 兩摩擦表面被外部供油裝備輸入的壓力油完 全分開，強迫形成壓力油膜，實現(xiàn)流體潤滑。 此外，潤滑還可起到散熱降溫，防銹、防塵，緩沖吸振等作用。 33潤滑 167。 磨 損 3 三、減小磨損的主要方法 （ 1）潤滑是減小摩擦、減小磨損的最有效的方法。 5) 侵蝕磨損 含有硬顆粒的流體相對于固體表面運動，使固體表面受到?jīng)_蝕作用而產(chǎn)生的磨損。 是高副（點、線接觸）機械零件的常件磨損形式。 磨 損 2 二、磨損的類型 磨 損 按磨損的機理不同，機械零件的磨損大體分為四種基本類型： 1）粘著磨損 也稱膠合 2）疲勞磨損 即疲勞點蝕 3）磨粒磨損 也稱磨料磨損， 摩擦表面的微觀凸峰粘在一起后，在相對運動中，材料從一個 表面遷移到另一個表面，便形成粘著磨損。 3）劇烈磨損階段 零件經(jīng)長時間工作磨損以后，表面精度下降，效率降低，溫度 升高，沖擊振動加大，導(dǎo)致磨損加劇，最終導(dǎo)致零件報廢。 新 摩擦 表面的微觀形貌 2）穩(wěn)定磨損階段 這個階段屬于零件的正常工作 階段，磨損率穩(wěn)定且較低。 磨 損 1 新的摩擦副表面比較粗糙，真實微觀接觸面積比較小，壓強大， 因此運轉(zhuǎn)初期的磨損比較快。與磨損率成倒數(shù)關(guān)系。 32 磨 損 單位時間（或單位行程、轉(zhuǎn)等）材料的損失量，稱為 磨損率 。 167。 磨損主要是運動副中的摩擦導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移。 ④半干摩擦和半液體摩擦 半干摩擦是介于干摩擦和邊界摩擦之間的一種摩擦形式，如圖14 (d)所示。液體摩擦時摩擦表面不發(fā)生磨損。 ③液體摩擦（又叫液體潤滑）在滑動摩擦表面之間，充滿潤滑劑。這層油膜能很牢固地吸附在金屬的摩擦表面上。因此，在機械設(shè)備中，除了利用摩擦力（如各種摩擦傳動裝置和制動器）的情況以外，在其他機械傳動中，干摩擦是絕對不允許的，應(yīng)盡量防止干摩擦。如圖 14(a）所示。 根據(jù)摩擦物體的表面潤滑程度，摩擦可分為干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦、半干摩擦和半液體摩擦等。當一個物體在另一個物體表面上滾動時，并使兩個物體在一個點或者一條線上接觸時，這樣的摩擦叫滾動摩擦。因此靜摩擦系數(shù)比動摩擦系數(shù)大 。靜摩擦是物體剛開始運動，但尚未運動的那一瞬間的摩擦現(xiàn)象。 圖 13 油膜示意圖 1—邊界油膜； 2—流動油膜 這種油膜在外力作用下與摩擦表面結(jié)合很牢，可能將兩個摩擦面完全隔開，使兩個零件表面的機械摩擦轉(zhuǎn)化為油膜內(nèi)部分子之間的摩擦，從而減少了兩個零件的摩擦和磨損，達到了潤滑的目的。在兩個邊界之間的油膜，稱為流動油膜。邊界油膜很薄，一般只有 ～ 。 潤滑油和潤滑脂有一個重要物理特性，就是它們的分子能夠牢固地吸附在金屬表面上而形成一層薄薄的油膜的性能，這種性能稱為油性。 圖 11 粗糙表面的接觸情況 圖 12 摩擦力和表面粗糙度的關(guān)系曲線 把一種具有潤滑性能的物質(zhì)，加到兩相互接觸物體的摩擦面上，達到降低摩擦和減少磨損的手段稱為潤滑。 人們從實踐中觀察到這樣一個現(xiàn)象，即當兩個摩擦物體表面粗糙度為某一個最適宜值 Ra′ 時，其摩擦力有一個最小值 Fmin；但當其粗糙度大于或小于 Ra′ 時，其摩擦力都要增大，如圖 12所示。另外，在兩接觸面上凹凸不平的谷峰之間，互相的機械嚙合運動也會產(chǎn)生一種阻力。當物體有相對運動時，這種結(jié)合勢必遭到破壞，同時在新的接觸點上發(fā)生結(jié)合。 當兩個摩擦表面相互接觸時，因為其表面不是絕對平滑的，接觸時一般僅在個別點上發(fā)生接觸。設(shè)備潤滑 基本概念 設(shè)備潤滑管理的目的和基本任務(wù) 潤滑劑及其作用 潤滑油的選擇原則 潤滑方式與潤滑裝置 潤滑脂知識以及潤滑脂的使用 摩擦 是兩個互相接觸的物體，彼此作相對運動或有相對運動趨勢時，相互作用產(chǎn)生的一種物理現(xiàn)象。它發(fā)生在兩個摩擦物體的接觸表面上，摩擦產(chǎn)生的阻力稱為摩擦力。如圖 11所示，此時，在接觸點的分子引力作用下，能互相結(jié)合起來。破壞這種結(jié)合就使運動產(chǎn)生了一個阻力。因此，總的摩擦力是分子結(jié)合與機械嚙合所產(chǎn)生的阻力之和。這種現(xiàn)象可以用分子機械摩擦理論來合理地加以解釋。常用的潤滑介質(zhì)有潤滑油和潤滑脂。這層薄薄的油膜 — 邊界油膜的形成是因為潤滑劑是一種表面活性物質(zhì)，它能與金屬表面發(fā)生靜電吸附，并產(chǎn)生垂直方向的定向排列，從而形成了牢固的邊界油膜。但在一定條件下，能承受一定的負荷而不致破裂。這樣完整的油膜由邊界油膜和流動油膜兩部分組成的，如圖 13所示。 根據(jù)摩擦物質(zhì)的運動狀態(tài)，摩擦可分為靜摩擦和動摩擦兩大類。動摩擦是兩個物體在相對運動過程中的摩擦。 根據(jù)物體的運動方式，摩擦可分為 滑動摩擦 和 滾動摩擦 。在干燥狀態(tài)下，同樣材質(zhì)的兩物料，其滑動摩擦的摩擦系數(shù)要比滾動摩擦的系數(shù)大 10～ 100倍。 圖 14 摩擦的種類 ① 干摩擦 在兩個滑動摩擦表面之間不加潤滑劑，使兩表面直接接觸，這時的摩擦稱為干摩擦。 干摩擦時，摩擦表面的磨損是很嚴重的。 ②邊界摩擦（又叫邊界潤滑）在兩個滑動摩擦表面之間，由于潤滑劑供應(yīng)不充足，無法建立液體摩擦，只能依靠潤滑劑中的極性分子在摩擦表面上形成一層極薄的（ ～ ）“ 絨毛 ” 狀油膜潤滑。這時，相互接觸的不是摩擦表面本身（或有個別點直接接觸），而是表面的油膜，如圖 14(b)所示。表面不直接接觸，這時摩擦表面不發(fā)生摩擦，而是在潤滑劑的內(nèi)部產(chǎn)生摩擦，所以稱為液體摩擦，如圖 14(c)所示。所以在一切機器零件的摩擦表面上應(yīng)盡量建立液體摩擦，這樣才能延長零件的使用壽命。半干和半液體摩擦常在以下幾種情況下發(fā)生：機器起動和制動時；機器在做往復(fù)運動和擺動時；機器負荷劇烈變動時；機器在高溫、高壓下工作時；機器的潤滑油黏度過小和供應(yīng)不足時等。磨損會影響機器的效率，降低工作的可靠性，促使機器提前報廢。 32磨 損 167。 耐磨性 ：是指材料抵抗脫落的能力。 一、典型宏觀磨損過程 磨損量 時間 O磨合 穩(wěn)定磨損 劇烈磨損 一個機械零件的磨損 過程大體可分為三個階段： 1）磨合階段 磨合（跑合）：是指 新零件在運轉(zhuǎn)初期的磨損。但是，磨損以后表面的微觀凸峰降低， 接觸面積增大，壓強減小，磨損的速度逐漸減慢。這一階 段的長短直接影響機器的壽命。 磨 損 注： 應(yīng)該力求縮短磨合期，延長穩(wěn)定磨損期，推遲劇烈磨損的到來。 是外界的硬顆?；虼植诘挠脖砻嬖谙鄬\動中，對摩擦表面的擦傷所引起的磨損。 4）腐蝕磨損 摩擦表面在摩擦過程中，伴隨有表面材料被腐蝕的現(xiàn)象，這種 情況下產(chǎn)生的磨損即為腐蝕磨損。 6)微動磨損 在相互壓緊的金屬表面間由于小振幅振動而產(chǎn)生的一種復(fù)合型式的磨損。 （ 2）合理選擇摩擦副材料 （ 3）進行表面處理 （ 4）注意控制摩擦副的工作條件等 磨 損 167。 33 潤 滑 潤滑：是指在兩個摩擦表面之間加入潤滑劑，以減小摩擦和磨損。 一、潤滑的分類 1） 流體動力潤滑 ： 靠兩摩擦表面的相對運動建立壓力油膜（稱 為 動壓油膜 ），兩表面被壓力油膜完全分開，實現(xiàn)流體潤滑。 3） 彈性流體動力潤滑 ： 是指理論上為點、線接觸的摩擦副， 在考慮表面的彈性變形等因素的基礎(chǔ)上建立的流體動力潤滑。 潤滑劑 二、潤滑劑 潤 滑 ：石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯等。 1 潤滑劑的分類 1）液體潤滑劑： 主要有：動植物油、礦物油、水、液態(tài)金屬等。 俗稱黃油。 潤滑脂的主要性能指標是： 錐入度，反映其稠度大小。 3) 固體潤滑劑 4）氣體潤滑劑：如空氣、氮氣、二氧化碳等。油性越好， 吸附能力就越強。 （ 粘度是選擇潤滑油的主要依據(jù) ）。相鄰油層之間有相對運 動，會產(chǎn)生內(nèi)摩擦阻力。 ?dydu即 dydu???式中： 即為潤滑油的 動力粘度 。秒） sPa?動力粘度 與同溫度下該流體的密度 之比，稱為 運動粘度 。 s2（ 數(shù) ） 影響粘度的主要因素： a) 溫度 溫度 潤滑油的粘度 添加劑 潤 滑 b) 壓力 當壓力 ≤ 5MPa時，對粘度的影響不大，可不予考慮。 pe ??? ?? 0式中： 為一個大氣壓下的粘度； 為粘壓指數(shù)； 為壓強。 添加劑的種類很多，例如：油性添加劑、極壓添加劑、降凝劑、 增粘劑等 流體動力潤滑原理 3 流體動力潤滑的基本原理 式中： 為油壓最大處的油膜厚度； 、 分別為油膜中某截面處的（坐標為 x）油壓和油膜厚度。 利用雷諾方程也可解釋形成動壓油膜的條件。 ? 潤滑劑的作用是潤滑、冷卻、沖洗、密封、減振、卸荷、保護等。 在摩擦時產(chǎn)生的熱量、大部分被潤滑油帶走，少部分熱量經(jīng)過傳導(dǎo)輻射直接散發(fā)出去。沖洗作用的好壞對磨損影響很大，在摩擦面間形成的潤滑油很薄，金屬碎屑停留在摩擦面上會破壞油膜，形成干摩擦，造成磨粒磨損。 摩擦件在油膜上運動，好像浮在 “ 油枕 ” 上一樣，對設(shè)備的振動起一定的緩沖作用。 可以防腐和防塵，起保護作用。 在充分保證機器摩擦零件安全運轉(zhuǎn)的條件下，為了減少能量消耗，應(yīng)優(yōu)先選用黏度最小的潤滑油。在冬季工作的摩擦零件，應(yīng)選用黏度小和凝固點低的潤滑油；而在夏季工作的應(yīng)選用黏度大的潤滑油。 冷凍機應(yīng)選用凝固點低的潤滑油，如冷凍機油。 當沒有合適的專用潤滑油時，可選用主要質(zhì)量指標（黏度）相近（等于或稍大于）的代用油；但它的使用應(yīng)是臨時的，當規(guī)定的潤滑油到廠后，應(yīng)停止使用，更換潤滑油。潤滑脂的摩擦系數(shù)較小，其工作情況與普通的潤滑油基本上是一樣的。潤滑脂的主要功能是減磨、防腐和密封。 針入度：針入度表示潤滑脂軟硬的程度，是主要的質(zhì)量指標之一。以 1/10mm為單位。針入度隨著溫度的升高而增大，即潤滑脂變軟。測定時，將潤滑脂試樣裝入滴定器內(nèi)加熱，以潤滑脂熔化后的第一滴油滴落下來時的溫度作為該潤滑脂的滴點。選擇潤滑脂時，應(yīng)選擇滴點比摩擦零件的工作溫度高20～ 30℃ 的潤滑脂。潤滑裝置是為實現(xiàn)潤滑劑按確定潤滑方式供給而采用的各種零、部件及設(shè)備統(tǒng)稱。其設(shè)計要求是：保護潤滑的質(zhì)量及可靠性；合適的耗油量及經(jīng)濟性；注意冷卻作用；注意裝置的標準化、通用化；合適的維護工作量等。一般用于低速、輕負荷的簡易小型機械，如小型電動機等。 3．油池潤滑裝置 油池潤滑是將需潤滑的部件設(shè)置在密封的箱體中，使需要潤滑的零件的一部分浸在油池的油中。油池潤滑的優(yōu)點是自動可靠，給油充足；缺點是油的內(nèi)摩擦損失較大，且引起發(fā)熱，油池中可能積聚冷凝水。