第4节机械零件摩擦.ppt

4、 磁流体密封简介 磁流体密封原理如图4.28所示，在旋转轴上放一个环形磁体，磁体的每端与一环形磁极接触，形成一个磁场，且通过在轴表面上或者在环形磁极的内径处的齿纹来加强这个磁场的效应。当环形磁极和轴之间的空隙被磁流体膜充满时，就形成一个完整的磁力线区，使轴颈与环形磁极的空隙处形成一个磁流体环，堵塞了流体泄漏的任何通道。 4.6 密封装置 四、非接触式旋转轴密封 * * * 滚动轴承由于其标准化程度高，使用方便等特点，被应用的日益广泛。但是滑动轴承由于自身的不可替代的特点，在一些特殊应用场合占有重要的地位， 目前滑动轴承应用的主要场合： 1.转速极高的轴承 滚动轴承在极高的转速下会由于高温使元件回火，流体润滑滑动轴承由于摩擦系数极小，发热少，容易散热等原因，不会对轴承的工作性能产生影响。这（内圆磨床） 2.载荷特重的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，特别是在重载情况下，极高的接触应力会使元件失效。滑动轴承是低副接触，接触应力小， 3.冲击很大的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，在冲击作用下，极易造成永久变形，滑动轴承的油膜可以起到缓冲作用，不会对元件造成永久性伤害。（轧钢机） 4.要求特别精密的轴承 有些应用场合载荷很大，转速极低，同时要求设备具有极高的定位精度，（大型天文望远镜，大型雷达） 5.剖分式轴承 滑动轴承很容易做成剖分式结构，但是滚动轴承入做成剖分结构则对性能有很大影响，（内燃机曲轴轴承，连杆轴承，曲柄压力机轴承） 6.有特殊要求的轴承（特大尺寸，特殊介质，） 第4章 机械零件的摩擦、磨损、润滑及密封 4.1 摩擦 4.2 磨损 4.3 润滑剂、添加剂 4.4 润滑方式 4.5 流体润滑原理及方法 4.6 密封装置 润滑：在摩擦面内加入物质使两表面分开，以减速小摩擦、磨损的方法称为润滑。 摩擦是现象，磨损是结果，润滑是改善摩擦、磨损的手段。 摩擦是自然界最普遍的现象之一。世界能源的1/3～1/2消耗在各种形式的摩擦中，机械中８０％的零件因磨损报废，给社会生产造成极大的浪费；摩擦也有有利的一面，如：汽车行驶、飞机着陆、刹车、机械夹具、带传动、摩擦轮传动、无级变速器等等。 磨损：摩擦导能量损耗或摩擦表面物质的流失或转移即磨损。 摩擦学：研究摩擦、磨损与润滑的科学和技术的统称。 第4章 机械零件的摩擦、磨损、润滑及密封 4.1 摩 擦 摩擦 内摩擦——发生在物质内部的阻碍分子运动的摩擦。 （分子之间） 外摩擦——接触的两个物体发生相对滑动或滑动趋势时，在接触表面产生的阻碍相对滑动的摩擦。 （运动物体之间) 摩擦 静摩擦：只有滑动趋势的摩擦。 动摩擦 滚动摩擦 滑动摩擦 干摩擦 边界摩擦 混合磨擦 流体摩擦 一、四种摩擦状态 1、干摩擦 两个接触表面无润滑剂，直接触，此时摩擦称为干摩擦。其理论主要有分子-机械理论、粘着理论。 粘着力Fa：两金属表面间互相粘着的凸峰剪断力。 犁刨力Fm：较硬的凸峰在较软的凸峰的犁刨作用。 因此，摩擦力为： 干摩擦特点：摩擦系数一般在f=0.1数量级，阻力大、磨损重、发热高、易胶合、寿命短。 4.1 摩 擦 2、边界摩擦： 两金属表面间由于润滑油与金属表面的吸附作用，在金属表面形成极薄的油膜（边界膜）将金属表面隔开，但高峰部分仍将相互搓削，此时的摩擦称为边界摩擦。 摩擦系数一般在 f边=10-2 数量级，边界膜厚度1微米。 4.1 摩 擦 3、流体摩擦 当两金属表面完全被液体隔开，只有液体间的摩擦。此时摩擦只发生在流体内部，摩擦系数很小，摩擦系数一般在f流=10-3数量级 4.1 摩 擦 边界膜 物理吸附膜：润滑剂中的脂肪酸极性分子在金属表面分子的吸引力作用下吸附在金属表面上而形成的膜。 化学吸附膜：润滑剂中分子受化学键力的作用而贴附在金属表面所形成的吸附膜。 化学反应膜：润滑剂中含有以原子形式存在的硫、磷、氯时，高温下这些元素与金属起化学反应，在金属表面开成S、P、Cl化合物所形成的膜。 4、混合摩擦 二、摩擦特性曲线 边界摩擦 混合摩擦 流体摩擦 η—动力粘度 p—平均压强 n—轴速 临界点 轴承特性系数 摩擦面间同时存在着边界摩擦和流体摩擦的混合状态。一般摩擦系数为f混=0.01-0.001数量级。 滑动摩擦的摩擦状态大致可以用膜厚比 估