润滑剂和润滑装置.ppt

§10-4 润滑剂和润滑装置 二 轴瓦及轴承衬材料 轴瓦材料应具备下述性能：l)摩擦系数小；2)导热性好，热膨胀系数小；3)耐磨、耐蚀、抗胶合能力强；4)要有足够的机械强度和可塑性。 常见的轴瓦是用两层不同金属做成的，两种金属在性能上取长补短。在工艺上可以用浇铸或压合的方法，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。粘附上去的薄层材料称为轴承衬。 常用的轴瓦和轴承衬材料有下列几种： 1、轴承合金 轴承合金(又称白合金、巴氏合金)有锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。 锡锑轴承合金的摩擦系数小，抗胶合性能良好，对油的吸附性强，耐蚀性好，易跑合，是优良的轴承材料，常用于高速、重载的轴承。但它的价格较贵且机械强度较差，因此只能作为轴承衬材料而浇铸在钢、铸铁(图a及b)或青铜轴瓦上(图c)。用青铜作为轴瓦基体是取其导热性良好。这种轴承合金的熔点比较低，为了安全，在设计、运行中常将温度控制在低于150℃。 2、青铜 青铜的强度高，承载能力大，耐磨性与导热性都优于轴承合金。它可以在较高的温度(250℃)下工作。但它的可塑性差，不易跑合，与之相配的轴颈必须淬硬。 青铜可以单独做成轴瓦。为了节省有色金属，也可将青铜浇铸在钢或铸铁轴瓦内壁上。用作轴瓦材料的青铜，主要有锡青铜、铅青铜和铝青铜。在一般情况下，它们分别用于中速重载、中速中载和低速重载的轴承上。 3、具有特殊性能的轴承材料 用粉末冶金法做成的轴承，具有多孔性组织，孔隙内可以贮存润滑油，常称为含油轴承。 运转时，轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大，因而自动进入摩擦表面起到润滑作用。含油轴承加一次油可以使用较长时间，常用于加油不方便的场合。 在不重要的或低速轻载的轴承中，也常采用灰铸铁或耐磨铸铁作为轴瓦材料。 此外，还有橡胶轴承、塑料轴承等。 表12-2中给出常用轴瓦及轴承村材料的[p]、[pv]等数据。 §10-4 润滑剂和润滑装置 一、润滑剂 轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗，减少磨损，同时还起到冷却、吸振、防锈等作用。轴承能否正常工作，和选用润滑剂正确与否有很大关系。 润滑剂分为：1)液体润滑剂——润滑油；2)半固体润滑剂——润滑脂；3)固体润滑剂等。 在润滑性能上润滑油一般比润滑脂好，应用最广。但润滑脂具有不易流失等优点，也常用。固体润滑剂除在特殊场合下使用外，目前正在逐步扩大使用范围。 1．润滑油 润滑油最重要的物理性能是粘度，它也是选择润滑油的主要依据。润滑油的粘度是指润滑油抵抗变形的能力，它标志着液体内部产生相对运动时内摩擦阻力的大小。 如图所示，有两块平板A及B，两板之间充满着液体。若板A以速度v沿x轴运动，由于液体与金属表面的吸附作用，板A表层的液体随板A以同样的速度v一起运动，静止板B表层的液体静止不动。若润滑油作层流流动，则沿y 坐标的油层将以不同速度u 移动，于是形成各油层间的相对滑移，在各层的界面上就存在相应的切应力τ。 牛顿在1687年提出粘性液体的摩擦定律(简称粘性定律)，即在液体作层流运动时，油层间的切应力τ与其速度梯度成正比，其数学表达式为： 式中：u是油层中任一点的速度，du/dy是该点的速度梯度；η是比例系数，即液体的动力粘度，常简称为粘度。 摩擦学中把凡是服从这个粘性定律的液体称为牛顿液体。 动力粘度η为：长、宽、高各为1m的液体，如果使上下平面间以u=1m/s的相对速度运动，所需施加的力F 为1N 时，该液体的粘度为1个国际单位制的动力粘度，以Pa·s(帕·秒)表示，1Pa·s=1N·s/m2 。动力粘度又称绝对粘度。 动力粘度的厘米克秒制单位是P(Poise，单位名称为泊)，1P=1dyn·s/cm2。P的百分之一称cP(厘泊)。Pa·s、P及cP间的换算关系为 1 Pa·s=10P=1000cP 此外，还有运动粘度ν，它等于动力粘度与液体密度ρ的比值，即在国际单位制中，ν的单位是m2/s。实用上这个单位嫌大，故常采用它的厘米克秒制单位St(Stokes，单位名称为斯)，或cSt(厘斯)， 1St= 1cm2/s=100cSt。一般润滑油的牌号就是该油在40℃时的运动粘度(单位为cSt或mm2/s) 的平均值，见表。 用润滑油同水作比较所测得的粘度，称为相对粘度。我国常用恩氏粘度表示相对粘度，规定：在一定温度t下，200cm3的油样流过直径2.8mm小孔所需要的时间，与同体积20℃的蒸馏水流过该孔所需时间的比值，即为该油样的恩氏粘度，用符号Et表示。 润滑油的粘度随着温度的升高而降低，这