2.润滑与密封概述(《机械设计基础》陈立德第3版)解析

格式：ppt
大小：2.99 MB
文档页数：36

下载文档原格式

2.润滑与密封概述(《机械设计基础》陈立德第3版)

4、密封装置的类型静密封（固定密封）静密封可采用各种垫片，包括金属、非金属垫片以及密封胶等。动密封动密封又分为接触式、非接触式、半接触式密封，其中应用较广的是接触式密封，它主要是利用各种密封圈或毡圈密封。各种密封件
都已标准化，可查阅手册选取适当的形式。综上所述，在设计机械时，选择适当的润滑装置和密封装置是必
不可少的，在使用机械时，更应注意机械的润滑和维护。还应注意密封情况，如有漏油现象，应查找原因，及时更换密封件。
在一般常用的机械中，用得较多的密封装置是密封圈和填料。
第2章润滑与密封概述
§2.1 摩擦与磨损 §2.2 润滑 §2.3 密封装置
2.1 摩擦与磨损
摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。世界上1/3~1/2的能源消耗在摩擦上，各种机械零件因磨损失效的也占全部失效零件的一半以上。磨损是摩擦的结果，润滑则是减少摩擦和磨损的有力措施。
一、摩擦及其分类
（3）条件粘度以 0 E t 表示恩氏粘度（即为条件粘度）。运动粘度和恩氏粘度之间可通过下式进行换算：当1.35≤E≤3.2时当E>3.2时
8 .0 E -
8.64 E
7.6E -
4.0 E
粘度随温度的升高而降低。粘度随压强的升高而加大，但当压强小于 20MPa时，其影响甚小，可不予考虑。润滑剂的最主要性能指标：凝点、闪点、燃点、油性常用润滑油的性能和用途见表2.2。
(a)
化学吸附膜中等载荷、速度和温度
化学反应膜重载、高速和高温三、混合摩擦（润滑）膜厚比
hlim /( Ra1 Ra 2 )
(b)
λ越大，油膜承载比例大，，f越小
四、流体摩擦（润滑）膜厚比λ >5 全液体摩擦

4机械基础陈立德版教案

广州南洋理工职业学院教案首页年月日第周第四课润滑与密封一、相关知识（一）润滑润滑的作用主要是：（1）减少摩擦，减轻磨损（2）降温冷却（3）清洗作用（4）防止腐蚀（5）缓冲减振作用（6）密封作用2.2.1润滑剂的性能与选择生产中常用的润滑剂包括润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂及添加剂等几大类。

其中矿物油和皂基润滑脂性能稳定、成本低，应用最广。

固体润滑剂如石墨、二硫化钼等耐高温、高压能力强，常用在高压、低速、高温处或不允许有油、脂污染的场合，也可以作为润滑油或润滑脂的添加剂使用。

气体润滑剂包括空气、氢气及一些惰性气体，其摩擦因数很小，在轻载高速时有良好的润滑性能。

当一般润滑剂不能满足某些特殊要求时，往往有针对性地加入适量的添加剂来改善润滑剂的粘度、油性、抗氧化、抗锈、抗泡沫等性能。

1．润滑油润滑油的特点是：流动性好，内摩擦因数小，冷却作用较好，可用于高速机械，更换润滑油时可不拆开机器。

但它容易从箱体内流出，故常需采用结构比较复杂的密封装置，且需经常加油。

润滑油的性能指标有：粘度、油性、闪点、凝点和倾点。

粘度是润滑油最重要的物理性能指标。

它反映了液体内部产生相对运动时分子间内摩擦阻力的大小。

润滑油粘度越大，承载能力也越大。

润滑油的粘度并不是固定不变的，而是随着温度和压强而变化的。

当温度升高时，粘度降低；压力增大时，粘度增高。

润滑油的粘度分为动力粘度、运动粘度和相对粘度，各粘度的具体含义及换算关系可参看有关标准。

油性又称润滑性，是指润滑油润湿或吸附于摩擦表面构成边界油膜的能力。

这层油膜如果对摩擦表面的吸附力大，不易破裂，则润滑油的油性就好。

油性受温度的影响较大，温度越高，油的吸附能力越低，油性越差。

润滑油在火焰下闪烁时的最低温度称为闪点。

它是衡量润滑油易燃性的一项指标，另一方面闪点也是表示润滑油蒸发性的指标。

油蒸发性越大，其闪点越低。

润滑油的使用温度应低于闪点20～30℃。

凝点是指在规定的冷却条件下，润滑油冷却到不能流动时的最高温度，润滑油的使用温度应比凝点高5～7℃。

机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(1-18章全)

解：当从动件按正弦加速度规律运动时，它的位移方程为
当、、时的位移、、分别为
（1）用极标法求理论轮廊上对应点的坐标值。
选取凸轮转轴中心为坐标原点，OX通过从动件的运动起始点，则理论轮廊上某点的极坐标方程为
因该凸轮机构为对心直动从动件，故、、、
可求得
当时：
当时：
当时：
（2）用极坐标方法出实际轮廓上对应点的坐标值。
紧螺栓连接中，螺纹部分受轴向力作用产生拉伸正应力σ，因螺纹摩擦力矩的作用产生扭转剪应力τ，螺栓螺纹部分产生拉伸与扭转的组合变形，根据强度理论建立强度条件进行强度计算。
7.10铰制孔用螺栓连接有何特点？用于承受何种载荷？
答：铰制孔用螺栓连接在装配时螺栓杆与孔壁间采用过渡配合，没有间隙，螺母不必拧得很紧。工作时螺栓连接承受横向载荷，螺栓在连接结合面处受剪切作用，螺栓杆与被连接件孔壁相互挤压。
5.7用作图法求出下列各凸轮从如题5.7所示位置转到B点而与从动件接触时凸轮的转角。（可在题5.7图上标出来）。
题5.7图
答：
如题5.7答案图
5.8用作图法求出下列各凸轮从如题5.8图所示位置转过后机构的压力角。（可在题5.8图上标出来）
题5.8图
答：
如题5.8答案图
题5.9答案图
5.10一对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮顺时针匀速转动，基圆半径，行程，滚子半径，推程运动角，从动件按正弦加速度规律运动，试用极坐标法求出凸轮转角、、时凸轮理论轮廊与实际轮廓上对应点的坐标。
11.12 试分析如题11.12图所示的蜗杆传动中，蜗杆、蜗轮的转动方向及所受各分力的方向。
题11.12
答：蜗杆、蜗轮的转动方向及所受各分力的方向如题11.12答案图所示。

机械设计基础课件51润滑与密封.ppt

径向式
因考虑到
轴要伸长，轴向间隙取大些，宜1．5～2mm。
径向间隙不大于0．1— 0．2mm。
离心式密封
利用旋转件带动流体产生离心力以克服泄漏。
甩油密封 — 油润滑
在轴上开出沟槽或安装甩油环，把欲流出的油沿径向甩开，经集油腔及与轴承腔相通的油孔流回。
挡圈密封——用在脂润滑中，防止润滑油流入轴承将润滑脂带走。
单位换算
国际单位制 m2 / s
物理单位 cm2 / s 称为 St (斯)
常用单位 mm2 / s cSt(厘斯)
1 cSt 10 2 St 10 6 m2 / s
(2) 常用润滑油
名称
全损耗系统用油（GB443—89）
轴承油（SH0017—90）
牌号
L-AN10 L-AN15 L-AN22 L-AN32 L-AN46 L-AN68 L-AN100 L-AN150
油泵、油箱、过滤器、冷却器、压力调节阀和油量调节阀等。
齿轮减速器的压力供油系统简图
A－油泵 B－复式过滤器 C－冷却器 D－单向阀 E－压力表 F－流量控制阀 G－调压阀 T－油槽
第二节密封
—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。
密封的选择
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。
减速箱的润滑
3、油雾润滑 —高速、轻载的齿轮和轴承
齿轮：圆周速度为 v ＞ 5～15m/s 轴承： dn ＞ 600000mm·r/min(d为轴承内径，n为工作转速) 油雾润滑装置的组成：
喷管、吸管和油量调节器
油雾润滑装置
4、压力供油润滑 —高速、重载、供油量要求大的重要部件

《机械设计基础》第五篇通用机械零部件第17章

• 润滑油按用途划分油的品种，按黏度值列牌号，并制定标准，如全损耗系统用油（原名机械油）在４０℃测定的运动黏度值为２８.８～３５.２ｍｍ２／ｓ，中心值为３２ｍｍ２／ｓ，其黏度牌号为３２，标记为：全损耗系统用油Ｌ—ＡＮ３２ＧＢ４４３—１９８９。常用润滑油的牌号、主要性能和用途见表１７－１.
• （２）油性。 • 油性是指润滑油在金属表面上的吸附能力。油性好的润滑油其油膜吸
• １.润滑油 • 润滑油主要有矿物油（石油制品）、动物油、植物油和合成油。
上一页下一页返回
１７.１润滑
• 矿物油主要是石油产，因其来源充足，成本低廉，适用范围广，且稳定性好，故应用最多。无论是哪类润滑，若从润滑观点考虑，主要是从以下几个理化性能指标评判它们的优劣。
• （１）黏度。 • 黏度是表示润滑油黏性的指标，即流体抵抗变形的能力，它表征油层
• １７.１.４常用机械零部件的润滑
• 润滑方法有分散润滑和集中润滑两大类。
上一页下一页返回
１７.１润滑
• 分散润滑是各个润滑点用独立的分散的润滑装置来润滑，这种润滑可以是连续的或间断的，有压的或无压的；集中润滑则是一台机器或一个车间的许多润滑点由一个润滑系统来同时润滑。
第１７章机械的润滑与密封
• １７.１润滑 • １７.２密封 • １７.３密封材料
返回
１７.１润滑
• １７.１.１润滑的概念及作用
• １.润滑概念 • 机械中的可动零部件，在压力下接触而做相对运动时，其接触表面间
就会产生摩擦，造成能量损耗和机械磨损，影响机械运动精度和使用寿命。因此，在机械设计中，考虑降低摩擦，减轻磨损，是非常重要的问题，其措施之一就是采用润滑。 • 润滑是在相互接触、相对运动的两固体摩擦表面间，引入润滑剂（流体或固体等物质），将摩擦表面分开。

XXXX-最新陈立德版机械设计基础第1、2、3章课后题答案

目录第1章机械设计概述 (1)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3)第3章平面机构的结构分析 (12)第4章平面连杆机构 (16)第5章凸轮机构 (36)第6章间歇运动机构 (46)第7章螺纹连接与螺旋传动 (48)第8章带传动 (60)第9章链传动 (73)第10章齿轮传动 (80)第11章蜗杆传动 (112)第12章齿轮系 (124)第13章机械传动设计 (131)第14章轴和轴毂连接 (133)第15章轴承 (138)第16章其他常用零、部件 (152)第17章机械的平衡与调速 (156)第18章机械设计CAD简介 (163)第1章机械设计概述1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。

3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。

4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。

1.2常见的失效形式有哪几种？答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。

1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。

对于载荷而言称为承载能力。

根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。

1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。

第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。

《机械设计基础》项目14 机械的润滑和密封简介项目14 机械的润滑和密封简介

任务14.1 润滑剂及其选择
3. 固体润滑剂
用固体粉末代替润滑油的润滑，称为固体润滑。固体润滑剂呈粉末或薄膜状态，隔离摩擦表面以达到降低摩擦、减少磨损的目的。常用的固体润滑剂有无机化合物（如石墨、二硫化钼、氮化硼等）、有机化合物（如蜡、聚四氟乙烯、酚醛树脂等）还有金属（如Pb、Zn、Sn等）及复合材料。
其中石墨和二硫化钼在实际中应用最广，使用时将石墨和二硫化钼用气流输送到摩擦表面上，利用其良好的粘附性充填不平表面的波谷，增大了接触面积，减少了压强，易于滑动。
复合材料是将固体铁合金粉末和其他固体粉末，如塑料粉、金属粉混合、压制、烧结制成润滑复合材料，具有摩擦小、磨损少的特性。
固体润滑剂还可用作添加剂以改善润滑油、润滑脂的性能。
任务14.1 润滑剂及其选择
（2）润滑脂的种类钙基润滑脂这种润滑脂具有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不宜超过55～65℃，常用于露天条件下工作的轴承，价格比较便宜。钠基润滑脂这种润滑脂能抗水，耐高温性好，其最高温度可达120℃，比钙基润滑脂有较好的防腐性，但抗水性差。锂基润滑脂这种润滑脂既能抗水，又能耐高温，可在-20℃～150℃的条件下长期工作。有较好的机械安定性，是一种多用途的润滑脂，有取代钙基润滑脂的趋势。铝基润滑脂有良好的抗水性，对金属表面有较高的吸附能力，有一定的防锈作用。在70℃时开始软化，适用于50℃以下的工作。常用润滑脂的主要性能和用途可查询相关设计手册。
4. 气体润滑剂
空气、氢气、水蒸气及液态金属蒸气等都可作为气体润滑剂。常用的为空气，其价格低廉，适用于高速、高温、低温的场合。
任务14.1 润滑剂及其选择
14.1.2 润滑剂的选择
在生产设备事故中，由于润滑不当引起的事故占很大的比重，因润滑不良造成的设备精度降低也比较严重。应根据摩擦副的工作情况来选择适宜的润滑剂。润滑剂的选用原则为：

机械设计基础陈立德版教案课程

绪论本章学习后，要使学生能解决三大问题，学什么，为啥学，怎样学三大问题。

01 机器的组成人们广泛使用过，接触过机器，放一课件（单缸内燃机、颚式破碎机），图01，02所示，但定义如何，为什么称它为机器，学生们是不大清楚的。

它要有三个特征，才能称上机器。

1）是一种人为的实物组合。

2）各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动关系。

3）能实现能量转换或完成有用的机械功。

什么叫能量转换，指的是机械能转换成电能，或反之。

这样具备三个条件者就称为机器，这样学生就可说出车床是机器吗？电动机是否也是机器，电动机根据三个条件可得出一定为机器。

随着科学技术的发展，创造出各种新型机器，故对机器的定义也有了更广泛的定义，什么叫机器，是一种用来转换或传递能量、物料和信息的，能执行机械运动的装置，那么一台机器由什么组成，从装配角度来看：由零件→构件→机构→机器，因此设计制造一台机器必有零件开始，组装成构件，再由构件组装成机构，加上原动件装置就成为一台机器了。

接下来说说什么叫机构、构件、零件。

什么叫机构：具备前二个条件的称为机构，即为多个实物的组合，又能实现预期的机械运动，例齿轮机构、连杆机构等，放课件（连杆机构、齿轮机构）。

什么叫构件，构件为组成机械的各个相对运动的实物。

例连杆，放课件（构件）从中可看连杆为多个零件装配而成的。

什么叫零件，零件是机械中不可拆的制造单元，因此构件可以是一个零件组成也可以由多个零件组成的。

因此可以看出从运动观点来看，机构和机器是无什么差别的，例如缝纫机本身为机构，由多种机构所组合起来的，再加上能量转换就成为机器了，如加上电动机或加上人力都可以成为机器了，在习惯上把机器与机构总称为机械。

因此机器，机械这二个名称都可统起作用的。

零件又可分为二大类：1）通用零件：各种机器中都经常使用，并完成同一功用的零件，例螺钉等。

2）专用零件：只适用于一定类型机器使用的零件，例曲轴等。

02 本课程的内容、性质和任务本课程研究对象是什么？有二条：1）机械中常用机构。

机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(1-18章全)

3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。

4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。

1.2常见的失效形式有哪几种？答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。

1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。

对于载荷而言称为承载能力。

根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。

1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。

干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。

机械设计基础陈立德PPT课件

➢ 结构简单，传递功率小；
在机械制造业中应用较少；
第2页/共42页
(5) 同步齿形带传动 ➢ 传动原理：靠带齿与轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，从而使圆周速度同步； ➢ 特点：传动比恒定；结构紧凑；带薄而轻，抗拉强度高；传动比、传递功率较V带大；效率高；能适应高速传动；成本高；对制造和安装要求高；
超前于轮速；带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑
动，使带速落后于轮速； ➢ 传动带的拉力由 F1
➢ 传动带的拉力由 F2
➢ 弹性滑动是带传动中正常的逐也、渐就不减将小逐可到渐避收F2缩，免，带的物理现象，逐也渐就也增将大逐到渐被F1拉，长带，
是导致带传动的传动比不准使确v(’v<2 v<；v1)的主要原因；使 v’ > v ；
fv f sin f sin20 3 f
➢ f 增大， F 增大，但传动带的磨损加剧，寿命缩短；
不能通过增大带轮的表面粗糙度来提高传动能力；
通常带轮的表面粗糙度为：Ra = 1.6 ~ 3.2 ；
3) 小轮包角
➢ 减小，F 减小；
为保证正常传动，设计中应满足： ≥ 120 ；
➢ 增大，F 增大，但 i 不变的条件下，结构也要增大；
a
➢ 过小时，可适当增大 a ，或增加张紧轮；
第23页/共42页
(7) 确定V带根数 z
z
Pc [P0 ]
( P0
Pc
P0
)K
KL
➢ 传动带最多使用根数：(表9.22) ➢过多时应重新选择V带的型号；
(8) 确定初拉力F0 考虑离心力的影响后有：
F0
500Pc zv
2.5 K

机械设计基础课件第章摩擦磨损及润滑概述

St=1cm2/s=100 cSt =10-4 m2/s。常用St的百分之一cSt作为单位，称为厘斯，因而1
cSt= 1 mm2/s。
润滑油的牌号就是该润滑油在40C（或100C）时运动粘度
（以厘斯为单位）的平均值。例图2-7 L-AN15。
机械设计基础
第二十七页，编辑于星期五：十一点三十八分。
或泊的百分之一，即厘泊（cP）。
1 P=0.1 Pa·s
1 cP=0.001 Pa·s
机械设计基础
第二十六页，编辑于星期五：十一点三十八分。
2）、运动粘度
在工程中，常常将流体的动力粘度与其密度的比值作
为流体的粘度，这一粘度称为运动粘度，常用表示。运
动粘度的表达式为：
运动粘度单位：SI制——m2/s。 C.G.S. 制： Stoke ，简称 St （斯）， 1
到另一个表面，便形成粘附磨损。
机械设计基础
第十七页，编辑于星期五：十一点三十八分。
❖2、磨粒磨损也简称磨损。外部进入的硬质颗粒或摩擦表面上的硬质突出物在较软材料的表面上进行微切削（犁刨出很多沟纹时被移去的材料）的过程叫磨粒磨损。
机械设计基础
第十八页，编辑于星期五：十一点三十八分。
3、疲劳磨损也称点蚀，是由于摩擦表面材料微体积在交变的摩擦力作用下，反复变形所产生的材料疲劳所引起的磨损。
摩擦分类：
微观宏观
§2-1 摩擦
内摩擦外摩擦
是否相对运动
静摩擦
滑动摩擦
动摩擦位移形式滚动摩擦
机械设计基础
第五页，编辑于星期五：十一点三十八分。
滑动摩擦
干摩擦边界摩擦流体摩擦混合摩擦
边界润滑流体润滑混合润滑

机械设计基础第14章机械润滑与密封第十四章机械润滑与密封-文档资料

如果油的压力是在满足若干条件下由流动着的油自身内部产生，称为流体动力润滑，适用于构成低副的两不平行表面间的润滑。形成流体动力润滑的条件是：①摩擦表面间必须有一定的相对运动速度；②顺着相对运动速度方向，润滑油从大口进，从小口出，即油层必须呈楔形；③润滑油要有一定的粘度，且供油充足；④工作表面的粗糙度值要小。
润滑系统的管理与维护
机械润滑实行“五定”和“三级过滤” 制度。 1．“五定”
所谓“五定”是指对机械润滑实行“定点、定质、定量、定时、定人”。
（1）定点指按规定的润滑部位注油。（2）定质指按规定的润滑剂品种、牌号注油。（3）定量指按规定的剂量注油。
（4）定时指按规定的时间加油、添油、换油。
（2）在潮湿或与水、水汽直接接触的工作部位，宜选用耐水性好的润滑脂。钠基耐水性差，易于乳化，不能选用。
（3）在低温或高温下工作的部位，所选用的润滑脂应满足其允许使用温度范围的要求。（4）无合适牌号的润滑脂时可用滴点、锥入度相近的润滑脂代用，同时皂分含量也应符合要求，当工作温度在60℃以下并在干燥的环境中，所有润滑脂可相互代用，当工作温度在 60℃以上和其他条件相同时，应根据滴点选择代用润滑脂。
首页上一页下一页
5
3）表面疲劳磨损
即疲劳点蚀。摩擦表面材料的微观体积受循环应力作用，产生重复变形而导致表面疲劳裂纹形成，并分离出微片或颗粒的磨损。其表现为在摩擦表面出现“麻坑”，故称之为“点蚀”。即使润滑良好的齿轮传动和滚动轴承，也可能产生点蚀。
4）腐蚀磨损在摩擦过程中金属与周围介质发生化学或电化学反应而引起的磨损。其表现为表面腐蚀破坏，如化工设备中与腐蚀介质接触的零部件的腐蚀磨损。
磨损是摩擦体接触表面的材料在相对运动中由于机械作用，间或伴有化学作用而产生的不断损耗的现象。磨损会降低机械运动的精度和可靠性，是机械零件报废的主要原因。润滑是向承载的两摩擦表面之间注入润滑剂，以降低摩擦阻力和减缓磨损的技术措施。良好的润滑还可降温冷却、防止锈蚀、清洁冲洗、减少振动和噪声，显著提高机械的使用性能和寿命并减少能量消耗。密封的目的是阻止机器内部的润滑剂和工作介质从两零件的结合面间泄漏，防止灰尘、杂物、水分等侵入机械，防止环境污 2 染，保持机械零件正常工作的必要环境。首页上一页下一页

机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(1-18章全)

第11章蜗杆传动11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么？答：蜗杆传动的特点是：结构紧凑，传动比大。

一般在传递动力时，10~80i =；分度传动时只传递运动，i 可达1 000；传动平稳，无噪声；传动效率低；蜗轮一般用青铜制造，造价高；蜗杆传动可实现自锁。

使用条件：蜗杆传动用于空间交错(90 )轴的传动。

用于传动比大，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kW 。

11.2 蜗杆传动的传动比如何计算？能否用分度圆直径之比表示传动比？为什么？答：蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算，即1221i n n z z ==；不能用分度圆直径之比表示传动比，因为蜗杆的分度圆直径11d mq mz =≠。

11.3 与齿轮传动相比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？答：蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。

但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。

这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大，发热严重，润滑油易变稀。

当散热不良时，闭式传动易发生胶合。

在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中，轮齿磨损较快。

11.4 何谓蜗杆传动的中间平面？中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义？答：蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。

中间平面上的参数是标准值，蜗杆传动的几何尺寸计算是在中间平面计算的。

在设计、制造中，皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。

11.5 试述蜗杆直径系数的意义，为何要引入蜗杆直径系数q ? 答：蜗杆直径系数的意义是：蜗杆的分度圆直径与模数的比值，即1q d m =。

引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并有利于标准化。

对每个模数的蜗杆分度圆直径作了限制，规定了1~4个标准值，则蜗杆直径系数也就对应地有1~4个标准值。

11.6 何谓蜗杆传动的相对滑动速度？它对蜗杆传动有何影响？答：蜗杆传动的相对滑动速度是由于轴交角90∑=，蜗杆与蜗轮啮合传动时，在轮齿节点处，蜗杆的圆周速度1v 和蜗轮的圆周速度2v 也成90 夹角，所以蜗杆与蜗轮啮合传动时，齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速度s v ，其大小为s 1cos v v λ==。

机械设计基础_第11章机械装置的润滑与密封

上一页下一页返回
20
11.2润滑剂及其选择
在选择润滑脂时还应注意，所选润滑脂的滴点必须高于工作温度l 5～20℃(一般为20～30℃)；载荷愈大和冲击振动严重时，所选润滑脂的针入度应越小，以提高油膜承载能力；速度越高，所选润滑脂的锥入度应越大，以减少内摩擦，提高效率；当润滑脂用于集中润滑时，锥入度一般应在300以上。
上一页下一页返回
13
11.2润滑剂及其选择
3. 润滑油的选择合理选择润滑油要遵循以下原则。 1）工作载荷在一定的工作载荷下，首先要保证润滑剂有
足够的承载能力。如重载时应选粘度高的润滑油，便于形成油膜；而对非液体润滑，应选油性好或极压性好的润滑油。 2）工作速度即两摩擦表面间相对滑动速度愈高，所选润滑油的粘度应愈低，以减少内摩擦阻力和防止严重发热，低速运动副则应采用粘度较高的润滑油。
运动粘度是润滑油的动力粘度与同温度下该液体的密度的比值。其表达式为
式中为液体的运动粘度，单位是m2/s；为液体的动力粘度，单位是Pa·s；为同温度下液体的密度，单位是kg/m3。
运动粘度的法定计量单位m2/s太大,工程上常用mm2/s。
上一页下一页返回
10
11.2润滑剂及其选择
17
11.2润滑剂及其选择
11.2.2 润滑脂
1. 润滑脂的性能指标 1）锥入度也叫针入度，表示润滑脂软硬、稠密和流动性。
锥入度越小表示润滑脂越硬，流动性越差，内部阻力越大。 2）滴点是指润滑脂受热后开始滴落时的温度，表征了润
滑脂的耐热能力。润滑脂的工作温度一般应低于滴点15~25℃。 3）耐水性指润滑脂遇水时保持原有性能的能力。耐水性
下一页返回
7
11.2润滑剂及其选择

《机械设计基础(任务驱动)》电子教案任务6 传动装置 (减速器) 的润滑与密封

，就可以采用飞溅润滑。当圆周速度ｖ＞３ｍ／ｓ时，飞溅的油可形成油雾并能直接溅入轴承室。有时由于圆周速度尚不够大或油的黏度较大，不易形成油雾，此时为使润滑可靠，常在箱座接合面上制出输油沟，让溅到箱盖内壁上的油汇集在油沟内，然后流入轴承室进行润滑，如图６－２－３所示。在图６－２－３中，在箱盖内壁与其接合面相接触处须制出倒棱，以便于油液流入油沟。
将齿轮浸入油中，当齿轮回转时粘在其上的油液被带到啮合区进行润滑，同时油池的油被甩上箱壁，有助于散热。为避免浸油润滑的搅油功耗太大及保证轮齿啮合区的充分润滑，传动件浸入油中的深度不宜太深或太浅，一般浸油深度以浸油齿轮的一个齿高为宜，速度高的齿轮的浸油深度还可浅些（约为０.７倍齿高），但不应少于１０ｍｍ；对于锥齿轮则应将整个齿宽（至少是半个齿宽）浸入油中。
上一页下一页返回
子任务２传动装置（减速器）的润滑
• ２.刮板润滑 • 当浸入油中齿轮的圆周速度ｖ＜１.５～２.０ｍ／ｓ时，油飞溅
不起来；下置式蜗杆的圆周速度即使大于２ｍ／ｓ，但因蜗杆的位置太低，且与蜗轮轴线成空间垂直方向安置，故飞溅的油难以进入蜗轮轴承，此时可采用刮板润滑，如图６－２－４所示。图６－２－４中则把刮下的油直接送入轴承。 • ３.浸油润滑 • 下置式蜗杆的轴承常浸在油中润滑。此时，油面一般不应高于轴承最下面滚动体的中心，以免油搅动的功率损耗太大。 • ４.润滑脂润滑 • 当减速器中浸油齿轮圆周速度太低（ｖ＜１.５～２.０ｍ／ｓ）时，油难以飞溅形成油雾，或难以导入轴承，或难以使轴承浸油润滑时，可采用润滑脂润滑。
摩擦，其摩擦因数为０.１０～０.１５。加入润滑剂后，它在摩擦表面形成一层薄膜，可防止金属直接接触，从而大大减少零部件的摩擦和磨损。若液体润滑剂形成的油膜能完全把两接触表面隔开，则形成液体摩擦，其摩擦因数小于０.００１～０.０１０；在半液体摩擦和边界摩擦时，其摩擦因数也仅为０.０５。 • （２）降温冷却。运动副运动时必须克服摩擦力而做功，消耗的功转化为热量，其结果是引起运动副温度升高。润滑后摩擦因数大为降低，其摩擦热减少；而且对于液体润滑剂，由于其具有流动性，故可及时带走摩擦热量，保证运动副的温度不会升得过高。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

两物体接触区产生阻碍运动并消耗能量的现象，称为摩擦。有些情况下却要利用摩擦工作，如带传动，摩擦制动器等。
摩擦与磨损
根据摩擦副表面间的润滑状态将摩擦状态分为四种： 1.干摩擦两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜的纯金属。 2. 液体摩擦两摩擦表面不直接接触，被油膜隔开。
一、干摩擦摩擦理论：库仑公式
磨损量q
t
O
2、稳定磨损阶段经磨合的摩擦表面加工硬化，形成了稳定的表面粗糙度，摩擦条件保持相对稳定，磨损较缓,该段时间长短反映零件的寿命
时间t
3、急剧磨损阶段经稳定磨损后，零件表面破坏，运动副间隙增大→动载振动 →润滑状态改变→温升↑→磨损速度急剧上升→直至零件失效
q
二、磨损的类型 1、粘着磨损当摩擦副受到较大正压力作用时，由于表面不平，其顶峰接触点受到高压力作用而产生弹、塑性变形，附在摩擦表面的吸附膜破裂、温升后使金属的顶峰塑性面牢固地粘着并熔焊在—起，形成冷焊结点。在两摩擦表面相对滑动时，材料便从一个表面转移到另一个表面，成为表面凸起，促使摩擦表面进一步磨损。这种由于粘着作用引起的磨损，称为粘着磨损。粘着磨损按程度不同可分为五级：轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱、咬死。合理地选择配对材料(如选择异种金属)，采用表面处理(如表面热处理、喷镀、化学处理等)，限制摩擦表面的温度，控制压强及采用含有油性极压添加剂的润滑剂等，都可减轻粘着磨损。
F f f Fn
新理论：分子—机械理论、能量理论、粘着理论简单粘着理论：
b a Fn A ri
F f Ar B
Fn
sy
B
B f Fn sy
Ff
干摩擦
机械摩擦啮合理论分子机械理论粘着理论能量理论
二、边界摩擦（边界润滑）物理吸附膜如图常温、轻载、低速
3、表面疲劳磨损
两摩擦表面为点或线接触时、由于局部的弹性变形形成了小的接触区。这些小的接触区形成的摩擦副如果受变化接触应力的作用，则在其反复作用下，表层将产生裂纹。随着裂纹的扩展与相互连接，表层金属脱落，形成许多月牙形的浅坑，这种现象称为疲劳磨损，也称点蚀。
合理地选择材料及材料的硬度(硬度高则抗疲劳磨损能力强)，选择粘度高的润滑油，加入极压添加剂或 MoS2及减小摩擦面的粗糙度值等，可以提高抗疲劳磨损的能力。
处于摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状态。
干摩擦—最不利
弹性变形
液体摩擦
塑性变形
边界膜
边界膜
液体
液
边界摩擦—最低要求
混合摩擦
边界膜
液体
磨损
物体表面物质在摩擦过程中不断损失的现象。
§2—1.2 磨损
一、典型的磨损过程 1、跑合磨损过程
磨合磨损阶段稳定磨损阶段剧烈磨损阶段
I
II
III
在一定载荷作用下形成一个稳定的表面粗糙度，且在以后过程中，此粗糙度不会继续改变，所占时间比率较小
2、磨粒磨损
由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬质颗粒，对摩擦表面起到切削或刮擦作用，从而引起表层材料脱落的现象，称为磨粒磨损。这种磨损是最常见的一种磨损形式，应设法减轻这种磨损。为减轻磨粒磨损，除注意满足润滑条件外，还应合理地选择摩擦副的材料、降低表面粗糙度值以及加装防护密封装置等。
润滑剂
液体润滑剂：石油润滑剂、合成润滑剂润滑脂：气体润滑剂：空气、氢气、氦气、氮气、一氧化碳和水蒸气固体润滑剂：石墨、二硫化钼、氮化硼、尼龙、聚四氟乙烯、氟化石墨
润滑油
2.2 润滑
润滑的主要作用是:
减小摩擦系数,提高机械效率;
减轻磨损,延长机械的使用寿命。还可起到冷却、防锈、密封、吸振等作用。
一、润滑剂的性能与选择
润滑剂种类：润滑油、润滑脂（常用）固体润滑剂气体润滑剂 1.润滑油主要有矿物油、合成油、动植物油等，其中应用最广泛的为矿物油。润滑剂的最主要性能指标：粘度粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小，代表液体稀稠程度粘度愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性就愈差。
3

ρ为密度，单位为 kg / m
ν 为运动粘度，单位为 m s 。
一般润滑油的牌号就是该润滑油在40C（或100C）时运动粘度
2
（以
mm2 s 为单位）的平均值。
2、粘度常用单位（1）动力粘度η
F =1N
v=1m/s
单位：N· s/m2
1m
1m
（2）运动粘度v
v ( Pa s) / (kg / m )
第2章润滑与密封概述
§2.1 摩擦与磨损 §2.2 润滑 §2.3 密封装置
2.1 摩擦与磨损
摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。世界上1/3~1/2的能源消耗在摩擦上，各种机械零件因磨损失效的也占全部失效零件的一半以上。磨损是摩擦的结果，润滑则是减少摩擦和磨损的有力措施。
一、摩擦及其分类
粘性定律与润滑油的粘度
1、粘性定律
u y
u=v
牛顿粘性定律 η——流体的动力粘度
A F =1N x u
O
y

u=0
B
润滑
粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏粘度）等表示。
我国的石油产品常用运动粘度来标定。（1）动力粘度

η为动力粘度，单位为Pa•s （2）运动粘度

4、腐蚀磨损
在摩擦过程中，摩擦面与周围介质发生化学或电化学反应而产生物质损失的现象，称为腐蚀磨损。腐蚀磨损可分为氧化磨损、特殊介质腐蚀磨损、气蚀磨损等。腐蚀也可以在没有摩擦的条件下形成，这种情况常发生于钢铁类零件，如化工管道、泵类零件、柴油机缸套等。
2.2 润滑
相对运动物体表面加入第三种物质—润滑剂，降低摩擦、减少磨损。改善摩擦副的摩擦状态以降低摩擦阻力、减缓磨损的技术措施。一般通过润滑剂来达到润滑的目的。另外，润滑剂还有防锈、减振、密封、传递动力等作用。
(a)
化学吸附膜中等载荷、速度和温度
化学反应膜重载、高速和高温三、混合摩擦（润滑）膜厚比
hlim /( Ra1 Ra 2 )
(b)
λ越大，油膜承载比例大，，f越小
四、流体摩擦（润滑）膜厚比λ >5 全液体摩擦
摩擦与磨损
3.边界摩擦
两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开。
4.混合摩擦

2.润滑与密封概述(《机械设计基础》陈立德第3版)解析

合集下载