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1、机械设计基础Machine Design Foundation 在线教务辅导网：http:/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：http:/机械设计基础Machine Design Foundation 第16章 机械的润滑与密封 教学目标 教学内容 重点难点 小结作业机械设计基础Machine Design Foundation 首页机械设计基础Machine Design Foundation 教学目标：教学目标：1.1.明确润滑、密封的作用；明确润滑、密封的作用；2.2.明确常用润滑剂的分类；明确常用润滑剂的分类；3.3.掌握润滑油的
2、几个评价指标；掌握润滑油的几个评价指标；4.4.掌握润滑油粘度的分类及各个表示方法；掌握润滑油粘度的分类及各个表示方法；5.5.掌握润滑方法及润滑装置的种类；掌握润滑方法及润滑装置的种类；6.6.掌握密封方法及密封装置的种类。掌握密封方法及密封装置的种类。教学目标首页机械设计基础Machine Design Foundation 16.16.11 概述概述16.2 16.2 润滑剂及其选择润滑剂及其选择16.3 16.3 润滑方法及润滑装置润滑方法及润滑装置16.4 16.4 润滑系统的管理与维护润滑系统的管理与维护16.5 16.5 密封装置密封装置首页教学内容机械设计基础Machine D
3、esign Foundation 重点难点首页重点：重点：润滑剂及其选择。润滑剂及其选择。难点：难点：润滑装置与密封装置润滑装置与密封装置。机械设计基础Machine Design Foundation 返回16.1 概述机械设计基础Machine Design Foundation 16.1.1 16.1.1 润滑润滑 向承载的两个摩擦表面引入润滑剂，是减少摩擦力及磨损等表面破坏的有效措施之一。润滑时，应首先根据工况等条件，正确选择润滑剂和润滑方式。1、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；3、降低温升；4、防锈；5、缓冲、吸振；6、清洗摩擦表面，密封和防尘。润滑剂的主
4、要作用为：概述 机械设计基础Machine Design Foundation 为了使润滑持续、可靠、不漏油，同时为了防止外界赃物进入机体，必须采用相应的密封装置。密封装置是一种能保证密封性的零件组合。一般包括被密封表面（如轴和轴承座的圆柱表面）、密封件（如毡圈、密封圈等）和辅助件（如加固件、受力件等）。密封件是防止机件泄露的主要部件。此外还常常采用将结合部位焊合、铆合、压合、折边等防止流体泄露的方法。概述 16.1.216.1.2 密封密封返回机械设计基础Machine Design Foundation 16.2 润滑剂及其选择返回机械设计基础Machine Design Foundati
5、on(粘性流体粘性定律)比例常数，即动力粘度16.2.1 16.2.1 润滑油润滑油 润滑油是润滑剂中应用最多的一种，可概括为有机油（动植物油）、矿物油（石油产品）、化学合成油三类。1 粘度 润滑油的粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度等三种粘度来表示。我国的石油产品常用运动粘度来标定。润滑油最重要的物理性能指标是粘度，它是选择润滑油的主要依据。1）动力粘度OYX移动件静止件Fvuhy平行板间液体的层流流动 润滑剂及其选择机械设计基础Machine Design Foundation 2）运动粘度工程上常用动力粘度（Pas）与同温度下该液体密度（kg/m3）的比值来表示液体的运动粘度（m2/s
6、），即 GB/T314-1994 规定采用润滑油在40时的运动粘度中心值作为润滑油的牌号。例如牌号为L-AN46 全损耗系统用油在40时的运动粘度中心值为46mm2/s,实际运动粘度范围为41.450.6 mm2/s。润滑剂及其选择机械设计基础Machine Design Foundation 3）条件粘度 条件粘度是在一定条件下，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进行计量的粘度。我国常用恩氏度（）作为条件粘度单位，即在规定的温度下从恩氏粘度计流出200ml样品所需的时间与同体积蒸馏水在20时流出所需的时间之比值。润滑油的粘度并不是固定不变的，它随着温度和压强而变化。粘度随
7、温度的升高而降低，且变化很大。因此在注明某种润滑油的粘度时，必须同时标注它的测验温度。润滑剂及其选择机械设计基础Machine Design Foundation 2凝点 凝点是指润滑油在规定条件下，不能在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。直接影响到机器在低温下的起动性能和磨损情况。3.闪点 闪点是当油在标准仪器中加热所蒸发出的油汽，一遇火焰即能发出闪光时的最低温度，称为油的闪点。这是衡量油的易燃性的一种尺度。对于高温下工作的机器，这是润滑油的一个十分重要的指标。通常应使工作温度比油的闪点低3040。润滑剂及其选择机械设计基础Machine Design Fou
8、ndation 4.润滑性（油性）润滑性是指润滑油中极性分子与金属表面吸附形成一层边界油膜，以减小摩擦和磨损的性能。润滑性越好，油膜与金属表面的吸附能力越强，对于低速、重载或润滑不充分的场合，润滑性起到非常重要的意义。润滑剂及其选择机械设计基础Machine Design Foundation 16.2.2 16.2.2 润滑脂润滑脂润滑脂的主要物理性能指标是滴点、锥入度和耐水性等。1.滴点 滴点是指润滑脂在规定的条件下加热，开始滴下第一滴油时的温度称为滴点，滴点表示润滑脂的耐高温能力。2.锥入度 锥入度即润滑脂的稠度，是指质量为150g的标准锥形针，在5s内沉入25的润滑脂试样中的深度（以0
9、.1mm为单位）称为锥入度，锥入度表明润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱。润滑剂及其选择机械设计基础Machine Design Foundation 添加剂能提高润滑剂的油性、极压性和极端工作条件下更有效工作的能力；能推迟润滑剂的老化变质，延长其正常使用寿命；能改善润滑剂的物理性能，如降低凝点、消除泡沫、提高粘度等。添加剂的种类很多，有油性添加剂、极压添加剂、分散净化剂、消泡添加剂、抗氧化添加剂、降凝剂、增粘剂等。16.2.3 16.2.3 添加剂添加剂返回润滑剂及其选择机械设计基础Machine Design Foundation 16.3 润滑方法及润滑装置返回机械设计基础Machine
10、Design Foundation 1.手工给油装置 由操作工使用油壶或油枪向润滑点的油孔，油嘴及油杯加油称为手工给油润滑，主要用于低速、轻载和间歇工作的滑动面、开式齿轮、链条以及其他单个摩擦副。加油量依靠工人感觉与经验加以控制。减速箱的润滑润滑方法及润滑装置机械设计基础Machine Design Foundation 2.压配式压注油杯压配式压注油杯润滑 3.针阀式注油油杯 平时弹簧顶住钢球将油孔封闭，避免污物进入轴承，加油时用油壶嘴将钢球压下，同时注入适量的润滑油，适用于轻载、低速和不重要的轴承。当手柄竖立时，针阀被提起，油孔打开，油杯的油通过导油管侧孔连续不断供油。当手柄放倒时，针阀被
11、弹簧压下，油孔封闭，停止供油。供油量可通过螺母来控制。润滑方法及润滑装置针阀式注油油杯润滑机械设计基础Machine Design Foundation 4.油杯润滑 在轴颈上套一油环，油杯的下部浸在油池里，当轴颈回转时，靠摩擦力带动油环转动而将润滑油带到摩擦面上，油环润滑只适用于稳定运转并水平放置的轴承上，如大型电机的轴承。油杯润滑 润滑方法及润滑装置机械设计基础Machine Design Foundation 5.油绳式弹簧盖油杯 在杯内有一个导油管，管内放一根用毛线或棉线做成的油绳，将有吸到摩擦面上，它可以连续自动供油。这类装置结构简单，但油量不能调节，当机器停车时，若不将油绳提起，仍
12、能供油，因而耗油量大。适用于供油量不需要很大的轴承。油绳式弹簧盖油杯润滑 润滑方法及润滑装置机械设计基础Machine Design Foundation 6.润滑脂7.压力循环润滑 润滑脂只能间歇供脂，润滑脂储存在杯里，杯盖用螺纹与杯体连接，旋拧杯盖可将润滑脂压送到轴承孔内。也常用黄油枪向轴承补充润滑脂，脂润滑也可以集中供给。可以供应充足的油量来润滑和冷却轴承。在重载、振动或交变载荷的工作条件下，能取得良好的润滑效果。润滑脂润滑 压力循环润滑 润滑方法及润滑装置返回机械设计基础Machine Design Foundation 16.4 润滑系统的管理与维护返回机械设计基础Machine D
13、esign Foundation 1.油料管理 润滑材料必须按品种、牌号用专用容器盛放。容器应标志清晰、放置妥善、封盖严密，不得露天堆放，在室内也不得敞口存放。润滑材料存放处应清洁、整齐，安全防火。切削冷却液使用前经检查，质量不合格或储存腐坏的冷却液不得使用。更换下的废润滑油、冷却液送至指定地点，不准随意倾倒。不同的废润滑油应分类回收、保管。2.润滑系统的管理 要按照“五定”原则管理：定点定质定量 定期 定人16.4.1 16.4.1 润滑系统的管理润滑系统的管理润滑系统的管理与维护机械设计基础Machine Design Foundation 认真贯彻润滑工作的“五定”（定质、定量、定时、定
14、点、定人）。操作者应熟悉设备润滑系统与润滑装置的应用，会自行检查润滑系统或润滑装置的故障、缺陷，并能自行调整与消除 操作者认真按设备润滑图表做好润滑点的定期加油工作，观察油箱油标位置。切实做到按规定加、换油并做好记录。定期清洗（或更换）油线、油毡，经常检查润滑装置，做到油路畅通、油窗明亮。16.4.2 16.4.2 润滑系统的维护润滑系统的维护润滑系统的管理与维护机械设计基础Machine Design Foundation 发现油杯、油盒、油线、油毡等有缺损的应及时修复，并在日点检表上做好记录。经常检查设备的润滑情况，随时消除润滑系统的缺陷与渗漏现象。操作者应掌握所操作设备的润滑技术，参加因
15、润滑而引起的故障分析，不断提高对润滑工作重要性的认识。返回润滑系统的管理与维护机械设计基础Machine Design Foundation 16.5 密封装置返回机械设计基础Machine Design Foundation 密封是阻止液体、气体工作介质或润滑剂泄漏，防止灰尘、水分进入润滑部位。使用时，应根据压力、速度、工作温度等工作条件，选择经济、合理的密封类型和结构.密封件大部分都有相应的标准和规格，应尽量选用标准件。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。密封的选择密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 静密封 结合面平整、光洁，在螺栓固紧
16、压力下贴紧而密封。一般，结合面的间隙小于5m,且需研磨加工。16.5.1 16.5.1 静密封结构静密封结构1.直接接触密封密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 2.密封胶密封 密封胶密封是指装配前在需要密封的接触表面间涂敷密封胶的密封方式。减速箱的剖分面一般采用该密封方法。3.垫片密封 垫片密封是指在结合面间加入质地较软的垫片，通过向接触面施加压紧力，使垫片变形来填充表面见缝隙，从而起到密封作用的密封方式。4.密封圈密封 垫片密封的接触面积大，当需要的密封压力较大时，需要对接触面施加的压力也较大。密封圈通常采用橡胶制造，除可制成圆形（O形）外，还可根据需要制
17、成V形等其他形状。密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 16.5.2 16.5.2 动密封结构动密封结构1.接触式密封 在相对运动的零件之间保持接触，防止泄露的的密封方法称为接触式密封，常用的接触式密封方式有密封圈密封、毡圈密封、唇形油封密封、机械密封等。1）密封圈密封 前面分析的密封圈密封方法除可作静密封外，还可用作接触式动密封，通常用作相对直线运动的零件之间的动密封。如液压系统中液压了、油缸与活塞之间的密封、活塞杆与端盖孔之间的密封等。密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 结构简单，一般只用于低速（v 45m/s）脂润滑,
18、且工作温度不高于90的地方，主要起防尘作用。2）毡圈密封毡圈密封 毡圈密封是将毛毡、石棉、橡胶等密封材料作为填料而制成的一种填料密封，在轴承盖上开梯形槽，将毛毡按标准制成环形或带形，放置在梯形槽中，与轴密合接触使之产生对轴的压紧作用，封住轴与轴承孔间的缝隙，从而实现密封。密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 3）唇形油封密封唇形密封圈密封 唇形密封圈的密封唇的方向要朝向密封的部位。即如果主要是为了封油，密封唇应对着轴承（朝内）；如果主要是为了防止外物浸入，则密封唇应背对轴承（图a）；如果两方面要求都需要，最好使用密封唇反向放置的两个唇形密封圈（图b）。图a图b
19、 唇形密封圈密封可用于接触面滑动速度小于10m/s（当轴颈是精车的）或小于15m/s（当轴颈是磨光的）的场合。轴颈与唇形密封圈接触处最好经过表面硬化处理，以增强耐磨性。密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 4）机械密封（端面密封）端面密封 动密封环1与轴固定在一起，随轴转动，静密封环2固定在轴盖上。动密封环和静密封环的端面在弹簧的压力作用下互相贴紧，起到很好的密封作用。这种密封的优点是摩擦及磨损集中在密封元件上，对轴损伤小，当密封元件磨损后，在弹簧力的作用下扔能保持很好的密封，且密封可靠，使用寿命长，缺点的加工质量要求高，装配较复杂。密封装置机械设计基础Mac
20、hine Design Foundation 2.非接触式密封 1）间隙密封 在轴和轴承盖的通孔的孔壁间留一个极窄的隙缝（图a），半径间隙通常为0.10.3mm。这对使用脂润滑的轴承已有一定的密封效果。如果在轴承盖上车出环槽（图b），在槽内填上润滑脂，可以提高密封效果。隙缝密封适用与干燥清洁的环境中。图a图b间隙密封密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 2）迷宫式密封（a）（b）迷宫式密封 迷宫式密封是将旋转件和固定件之间的间隙做成曲路(迷宫)形式，并在间隙中充填润滑油或润滑脂以加强密封效果。分径向和轴向两种：径向曲路(图a)，径向间隙不大于0.10.2mm；
21、轴向曲路(图b)，因考虑到轴受热后会伸长，间隙应取大些,为1.52mm。迷宫式密封在环境比较脏和比较潮湿时也是相当可靠的。密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 3）甩油密封甩油密封（a）（b）（c）油润滑时，在轴上开出轴槽（图a），或装入一个环（图b），都可以把欲向外流失的油沿径向甩开，在经过轴承盖的集油腔相通的油孔流回。或者在紧贴轴承处装一甩油环，在轴上车有螺旋式送油槽（图c），可有效地防止油外流，但轴必须只按一个方向旋转，以便把欲向外流失的润滑油借螺旋的输送作用而送回到轴承腔内。密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 16.5.3 16.5.3 组合密封组合密封 间隙加迷宫密封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。组合密封 返回密封装置机械设计基础Machine Design Foundation 常用的润滑剂常用的润滑剂；润滑油润滑油的的应用应用及及主要物理性能指标主要物理性能指标；润滑油的粘度润滑油的粘度；润滑脂的主要物理性能指标润滑脂的主要物理性能指标；常用的润滑方法及相应的润滑装置。作业 1166-7-7、1313、1414小结作业 首页机械设计基础Machine Design Foundation END