哈工大机械设计课程(授课老师：赵小力)第17讲.ppt

二、润滑脂及其主要性能 在润滑油中加入适量的稠化剂，加热后混合均匀，冷却成为润滑脂。润滑脂的性能指标主要有针入度、滴点、析油量、机械杂质、灰分、水分等。 1）锥入度－表示润滑脂的稠化度或软硬性能。低速重载 场合宜选用锥入度小的润滑脂。 2）滴点－表示润滑脂的耐热性能，是一个温度的概念。 固体?流体的温度转折点 滴点高耐热性好，润滑脂的工作温度应比滴点低20oC。 标准锥体，150g，25度，5s h 常用润滑脂的牌号、性能和应用 　　A)钙基脂：抗水，不耐高温； 　　B)钠基脂：高温，但不抗水； 　　C)锂基脂：耐高温又抗水，多用途； 　　D)铝基脂：高度耐水性，航运机械 E)其它特种润滑脂（特种合成油、添加 剂、稠化剂等） 三、固体润滑剂 在恶劣条件或有特殊要求的场合（真空、辐射、重载等恶劣环境），润滑油和润滑脂不能应用，可以选择固体润滑剂。它们多数是粉末状，有些是薄膜状。 常用的有：石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯、碳纳米管等。 特点是：剪切强度低，摩擦系数较小。 应用中，可以直接涂刷在摩擦部位，或填加到固体摩擦副材料中，制成固体自润滑材料，经常也被加入到油或脂中作为添加剂使用。 在设计中，可以选用新型润滑材料和润滑技术。如许多含纳米微粒的润滑剂，取得了许多出人预料的润滑效果，如纳米金刚石，很硬的材料，制成纳米材料，加到润滑油中，使摩擦系数降低30％，接触疲劳寿命提高5～10倍。 四、添加剂 研究的目的：为了改善润滑油和润滑脂的某些性能，延长其使用寿命，可以加入适量的添加剂。 按用途不同添加剂可分为：摩擦调节，如油性添加剂，抗磨和极压添加剂；抗氧和防腐添加剂；防锈剂；降凝剂；增粘剂和消泡剂等。 添加剂的加入量：一般很少，在百分之几到百万分之几，但对润滑剂的改善效果十分巨大，可以研究出性能优良，解决关键技术的新型润滑剂。 例如：在重载摩擦副中，常使用极压添加剂，它们高温下可以分解出活性元素，与金属表面发生化学反应，生成具有低的剪切强度，高的承载能力的金属化合物薄膜，提高抗粘着能力。 润滑装置 单体供油装置 油壶， 油杯， 油枪 集中供油装置 a) 简单的少数点位集中供油 b) 设备中心、车间及工厂级集中供油 泵站+(稳压+冷却)+过滤+分配器+工位润滑 手动润滑泵 电动润滑泵 常见摩擦学部件 滑动轴承 滚动轴承 齿轮 凸轮 密封圈 活塞环 人体关节 牙齿 …… 研究院所 清华大学 中科院兰化所 哈尔滨工业大学 西南交通大学 中国矿业大学 合肥工业大学 西安交通大学 上海交通大学 …… 变形层：材料的加工强化层，总厚度为数十微米，由轻变形层逐渐过渡为重变形层。 贝氏层：由加工中表层熔化、流动，随后骤冷而形成的非晶或微晶质层。 氧化层：由于表面与大气接触经化学作用而形成的。 吸附膜：环境中气体、液体极性分子和固体颗粒与表面形成的吸附膜或污染膜。 * 影响材料疲劳磨损的主要因素①材质材料的冶金质量如气体含量、非金属夹杂物等都是影响疲劳 磨损的重要因素。当钢中有非金属夹杂物时，特别是脆性的和带有棱角的夹 杂物，在交变应力作用下，尖角部位应力集中，容易超过基材的弹性极限， 并由于塑性变形导致材料加工硬化而引起显微裂纹，加速疲劳磨损。材料的显微组织如钢中残余奥氏体含量、碳化物颗粒大小及分布、基体 组织状态对疲劳磨损均有重要的影响。②硬度一般情况下，材料硬度越高，裂纹越难萌生，疲劳磨损寿命越长。但在油润条件下，疲劳裂纹扩展阶段是影响疲劳寿命的主要因素。硬 度越高，擦伤越易发生，裂纹扩展速度越快。③表面粗糙度? 机加工的零件表面并非理想的光滑表面，零件接触时 载荷支承在很小的面积上，造成很大的接触应力，不但容易引起粘着磨损， 而且会引发很多微观点蚀，形成宏观点蚀裂纹源。因此，表面粗糙度的降低 有利于疲劳磨损寿命的延长。④环境?? 其对金属疲劳磨损有很大的影响。例如，润滑油中带有水分 可以加速疲劳裂纹的扩展，导致滚动轴承过早地接触疲劳失效，高温下润滑 油发生分解，在高应力区造成酸性物质的堆积，降低接触疲劳寿命。? * * 第4章 摩擦、磨损和润滑 一、摩擦 1、摩擦简介、分类及其产生机理 2、各种摩擦状态的特点 二、磨损 1、磨损及磨损率的定义 2、磨损的3个阶段 3、几种典型的磨损类型 三、润滑 1、润滑的主要目的及润滑剂的分类 2、润滑油的主要特性 3、润滑脂的主要特性 4、固体润滑剂和添加剂 第4章 摩擦、