設(shè)備潤滑知識42

1、機(jī)器摩擦磨損與光滑的根本知識.一、摩擦磨損有關(guān)知識 各種運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，都有各種摩擦副組成的運(yùn)動副，必然產(chǎn)生摩擦和磨損，是零件產(chǎn)生缺點(diǎn)和失效的主要方式。據(jù)統(tǒng)計1，全世界總能耗的1/21/3耗費(fèi)于摩擦，普通機(jī)器中7580%的零部件是因摩擦而出現(xiàn)缺點(diǎn)以致報廢。英、美、德、日等國，每年由于磨損呵斥的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億美圓；我國主要工業(yè)部門每年因磨損而損耗的備用件鋼材達(dá)數(shù)百萬噸。因此，如何減少磨損，對磨損的零部件進(jìn)展監(jiān)測分析、缺點(diǎn)診斷和預(yù)告，是全世界都非常注重的研討內(nèi)容。 .一摩擦本質(zhì) 兩固體外表有接觸而產(chǎn)生相對運(yùn)動時，外表不平產(chǎn)生摩擦，凸峰處的接觸面積小而正壓力大，發(fā)生相對切向滑動時出現(xiàn)以下幾種景象： .

2、1、接觸應(yīng)力大。使外表產(chǎn)生塑性變形并破壞外表膜；塑變后的再結(jié)晶中，兩外表的金屬共同構(gòu)成新生晶格，接觸點(diǎn)處發(fā)生粘著景象，在運(yùn)動中將這些粘著點(diǎn)剪斷扯開，這種剪斷所需的作用力即摩擦力。 .2、外表資料相互嵌入。硬質(zhì)資料的凸峰會嵌入較軟資料中，相互滑動時，硬凸峰將在較軟資料上切削出一條溝槽，這種切削阻力也構(gòu)成摩擦力。 .3、產(chǎn)生分子引力。兩接觸外表嚴(yán)密貼合，會產(chǎn)生分子引力，妨礙正常運(yùn)動而構(gòu)成摩擦力。 這三者構(gòu)成摩擦力產(chǎn)生的根底，是摩擦景象的本質(zhì)。 .二摩擦分類 1、按摩擦副運(yùn)動方式分?；瑒幽Σ?，如機(jī)床導(dǎo)軌、滑動軸承等；滾動摩擦，如滾動軸承、車輛運(yùn)動等。有的摩擦副如齒輪傳動既有滾動又有滑動。2、按外表光

3、滑情況分。干摩擦、半于摩擦、邊境摩擦、半液體摩擦和液體摩擦。為使機(jī)器可靠地正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少缺點(diǎn)，要盡量保證在液體光滑形狀下任務(wù)。 .三磨損分類物體相對運(yùn)動時，外表資料逐漸損耗遷移或零落，稱磨損。 .1、影響磨損的主要要素1零件所處的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)形狀，外表幾何形貌和裝配質(zhì)量。2零件所處的環(huán)境，如溫度、濕度、鹽度、酸度、光滑介質(zhì)。 3零件材質(zhì)。如資料成分、組織硬度、摩擦副資料匹配、磨損過程中的變化等。這三者在磨損過程中還會相互影響，產(chǎn)生種種復(fù)雜的磨損情況。 .2、磨損分類普通以為磨損可按其外表物質(zhì)損耗的不同機(jī)理去分類。 1粘著磨損摩擦副接觸面發(fā)生粘著作用而產(chǎn)生磨損，有熱粘和冷粘磨損之分。例如發(fā)動機(jī)

4、汽缸的拉缸、滑動軸承的抱瓦、抱軸及齒輪的膠合等。改善資料性能、合理設(shè)計運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)性能參數(shù)、改善光滑介質(zhì)和光滑條件等，是減少或防止粘著磨損的主要措施。 .2磨粒磨損磨損后產(chǎn)生的金屬顆粒是磨粒的主要來源，還包括裝配清洗不好，外界污染的磨粒。磨粒磨損包括刨削式磨粒磨損，高應(yīng)力碾碎式磨粒磨損、低應(yīng)力擦傷式磨粒磨損。 .3腐蝕磨損在腐蝕性氣體或液體環(huán)境中進(jìn)展摩擦?xí)r，摩擦副外表會發(fā)生化學(xué)反響或電化學(xué)反響，生成反響產(chǎn)物，使外表生成物零落，即稱腐蝕磨損。腐蝕磨損分氧化磨損例如FeO,Fe2O3,Fe3O4等，即金屬外表遭到空氣中或光滑油中氧的作用所構(gòu)成的氧化膜，處于不斷生、滅或減薄與增厚的交替循環(huán)之中，影

5、響摩擦副的性態(tài)，添加磨損量；此外還有腐蝕介質(zhì)磨損，即除氧以外的酸、堿、鹽作用下，在摩擦過程中的生成物不斷產(chǎn)生和磨耗的過程。 .4微動磨損兩接觸外表之間在外載荷作用下產(chǎn)生切向往復(fù)振動振幅普通不超越0.1mm由此發(fā)生的磨損稱微動磨損。它通常發(fā)生在宏觀上相對靜止靜配合的零件上，如花鍵聯(lián)接、過盈配合的軸與孔、機(jī)座的固定處等。微動磨損使金屬外表出現(xiàn)麻點(diǎn)或溝紋，導(dǎo)致配合或聯(lián)接松動，添加磨損，振動加劇等不良后果。 .5沖蝕和氣蝕沖蝕是指外表資料由于固體、氣體、液體或其他混合相的不斷高速沖擊而發(fā)生的磨損景象。最常見的是固體顆粒對固體外表撞擊呵斥的沖蝕，如水輪機(jī)、水泵葉輪被水中砂粒撞擊，氣流式資料保送管道的彎管

6、內(nèi)壁沖蝕等。 氣蝕是指在流體機(jī)械零件例如高壓泵、馬達(dá)的液體內(nèi)產(chǎn)生氣蝕氣泡，或外表與冷卻劑液體接觸處例如內(nèi)燃機(jī)氣缸套外壁能夠出現(xiàn)部分集中的麻點(diǎn)、針孔甚至蜂窩狀孔穴群等磨損景象，這種景象稱氣蝕或穴蝕。 .6外表疲勞磨損循環(huán)應(yīng)力周期性地作用在摩擦外表上，使外表資料疲勞而引起資料微粒零落的景象，稱疲勞磨損。普通可分兩類：a.滾動接觸疲勞磨損。是指以點(diǎn)、線接觸的摩擦副在滾動或同時兼有滑動時的磨損，例如齒輪嚙合、滾動軸承中鋼球與內(nèi)外滾道的接觸中，都會產(chǎn)生這種疲勞磨損。b.滑動疲勞磨損。固體相互滑動摩擦外表的粗糙度使外表接觸集中在假設(shè)干接觸點(diǎn)上，在 法向力作用下，實踐接觸斑點(diǎn)相互擠壓產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，這種過程

7、反復(fù)進(jìn)展，逐漸構(gòu)成應(yīng)力集中源，繼而產(chǎn)生裂紋或磨屑。例如各類滑動軸承即會產(chǎn)生這種磨損。 .二、機(jī)器磨損的浴盆曲線規(guī)律 前面論述的各類磨損，在不同機(jī)器中都能夠發(fā)生。磨損是客觀存在，對于批消費(fèi)運(yùn)用的機(jī)器，磨損隨運(yùn)用時間而逐漸增長，經(jīng)大量研討統(tǒng)計，具有如圖1的浴盆曲線規(guī)律；由于磨損與缺點(diǎn)率相關(guān)，故也稱缺點(diǎn)率規(guī)律曲線。a w=f (T) (b) Q=f (T)圖3-1 機(jī)器磨損過程的浴盆曲線缺點(diǎn)率規(guī)律曲線 圖3-1a是磨損速率W與運(yùn)轉(zhuǎn)時間T的規(guī)律，像浴盆外形；圖3-1b是磨損量Q與運(yùn)轉(zhuǎn)時間T的規(guī)律。兩者外形雖不同，本質(zhì)是一樣的。由圖3-1a或圖3-1b可見，曲線分三個區(qū)段： .1、早期缺點(diǎn)期，也稱機(jī)器磨

8、合期T1在此階段，機(jī)器裝配后進(jìn)展實驗或磨合運(yùn)用，由于各摩擦外表峰谷不平，故磨損速率W在一開場較大然后逐漸下降圖3-1a，或磨損量Q由小向大增長圖3-1b，當(dāng)達(dá)一定運(yùn)轉(zhuǎn)時間后，無論是W或Q轉(zhuǎn)機(jī)到逐漸平緩變化。因在此階段，有能夠出現(xiàn)缺點(diǎn)，故稱早期缺點(diǎn)期，但只需制造、裝配、光滑良好，普通是缺點(diǎn)率很低或不出現(xiàn)。 .2、偶爾缺點(diǎn)期或正常運(yùn)用期T2 經(jīng)過良好磨合后，各摩擦副外表已磨配良好，磨損穩(wěn)定進(jìn)入正常運(yùn)用，這個期限很長，它標(biāo)志機(jī)器的正常壽命，但由于各種緣由，也能夠出現(xiàn)缺點(diǎn)，故亦稱偶爾缺點(diǎn)期。但應(yīng)留意，實踐磨損是平緩增長，沒有突變，并非真像浴盆平底. .3、磨損劇增期或損耗劣化缺點(diǎn)期T2，即應(yīng)進(jìn)展大修

9、機(jī)器運(yùn)用到接近壽命期，W或Q會明顯增長，標(biāo)志應(yīng)進(jìn)入大修，如繼續(xù)運(yùn)用，磨損會急劇添加，出現(xiàn)嚴(yán)重缺點(diǎn)，甚至機(jī)毀人亡。即使尚可修復(fù)，要化費(fèi)昂貴的修繕費(fèi)用，故稱損耗缺點(diǎn)期。 .特殊情況的磨損曲線 a根本無正常運(yùn)用期 b出現(xiàn)疲勞磨損.三、機(jī)器中光滑油的作用 1、構(gòu)成油膜。在摩擦副之間具有足夠厚度的光滑油膜，構(gòu)成液體光滑，防止摩擦副外表的干摩擦而導(dǎo)致磨損加劇，過早損壞。2、減少摩阻。液體光滑條件下可減少摩擦阻力，提高系統(tǒng)效率，減少發(fā)熱量。3、協(xié)助冷卻。由于循環(huán)油的不斷循環(huán)，可以帶走摩擦部位的熱量。4、沖涮清洗。不斷沖涮磨損產(chǎn)物，使其進(jìn)入油箱，大的顆粒沉淀下來，并經(jīng)濾清器后再進(jìn)入光滑系統(tǒng)，提高油的清潔度。.

10、5、作為傳送動力的介質(zhì)。在液壓傳動、液壓控制中，具有一定壓力和流量的光滑油液壓油是傳送動力的介質(zhì)，使系統(tǒng)具有柔性和布置方便。6、是磨損類缺點(diǎn)診斷中取樣分析的重要介質(zhì)。磨損金屬流入光滑油中循環(huán)流動，在一定部位取樣分析，可測出機(jī)器磨損元素的濃度含量。磨損濃度大小標(biāo)志磨損的程度，包含豐富的磨損形狀的信息。定期取樣分析，可及時了解磨損程度和變化趨勢，用科學(xué)的數(shù)據(jù)處置方法，可作缺點(diǎn)診斷和預(yù)告。磨損類缺點(diǎn)診斷的信息源主要是從取油樣分析得來的。7、機(jī)器正常任務(wù)的保證。光滑油性能的好壞，很大程度上與機(jī)器的性能、可靠性、壽命和缺點(diǎn)有關(guān)，故機(jī)器的光滑油油品不能隨意選用或改換。.油液質(zhì)量惡化緣由分析一、氧化-緣由：

11、普通有溫度、空氣、壓力等三方面要素影響。 二、污染-據(jù)資料統(tǒng)計，液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)約有70%是由于液壓油的污染引起的。 .1、種類： 1固體顆粒污染： 危害：閥件卡緊；添加走漏；濾器堵塞；油液氧化等。 據(jù)實際闡明：515m的固體最易使閥卡緊，1030m顆粒會呵斥動力元件的磨損，軸向柱塞泵配油盤處對于1015m的固體顆粒最為敏感，徑向泵與馬達(dá)對1525m的固體顆粒最為敏感，葉片泵與馬達(dá)對2030m的固體顆粒最為敏感。 2水污染： 危害：金屬腐蝕；降低光滑；構(gòu)成冰晶；產(chǎn)生氣穴；油液氧化等。液壓油的吸水飽和度普通在200300ppm，溫度越高，吸水性越好。 3空氣污染： 危害：動作遲滯；產(chǎn)生氣穴；油液氧

12、化等。 當(dāng)空氣中含量超越2%時油液開場變渾濁。最高為8%10% 溶解于液壓油中的空氣量取決于以下要素：液壓油的種類；任務(wù)壓力；任務(wù)溫度。 .2污染度的表述方法： a、宏觀的總體表示法：分量程度mg/L；分量百萬分之幾ppm(分量)；體積百萬分之幾ppm(容積)；b、微觀的分散表示法：間隔的顆粒濃度單位體積油液內(nèi)在某一尺寸間隔范圍內(nèi)的顆粒數(shù)目；累計顆粒濃度單位體積油液內(nèi)尺寸大于某一值的顆粒數(shù)目。 .3、合理改換液壓油 1固定周期換油法： 規(guī)定液壓油運(yùn)用時間為半年，一年，或者任務(wù)10002000h(新系統(tǒng)500h初次換油，以后5000h)后改換液壓油的方法。此方法被廣泛運(yùn)用，但不是很科學(xué)。 2現(xiàn)場

13、鑒定換油法：根據(jù)現(xiàn)場油品的運(yùn)用情況確定。 3綜合分析換油法：取出油樣進(jìn)展實驗分析來確定，此方法符合換油原那么。 .油液分析目的何在？ 1、測定油品的質(zhì)量以決議可否繼續(xù)運(yùn)用(只適用于油槽體積很大的機(jī)器)。油槽體積較小的機(jī)器通常應(yīng)該根據(jù)制造商指定的期限換油。但假設(shè)多部同一型號的機(jī)器運(yùn)用某一牌號的光滑油，定期分析其中一部機(jī)器所運(yùn)用的油品有助于監(jiān)察油品的運(yùn)用效率。 2、鑒定及判別不同油品的質(zhì)量優(yōu)劣。 3、顯示機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。 4、發(fā)現(xiàn)能夠發(fā)生的問題。.油品分析-光滑劑根本知識光滑劑是指加在做相對運(yùn)動的摩擦面之間，使兩接觸外表之間構(gòu)成光滑膜而降低摩擦阻力作用的介質(zhì)。光滑劑所構(gòu)成的光滑膜變做對運(yùn)動摩擦面間

14、的干摩擦為光滑劑內(nèi)部分子間的內(nèi)摩擦，到達(dá)了減少摩擦，降低磨損，延伸機(jī)械零部件運(yùn)用壽命的目的。因此正確的選擇和運(yùn)用光滑劑對于保證機(jī)械設(shè)備的正常，耐久的運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。 .一、光滑劑的根本功能要求 光滑劑是加在做相對運(yùn)動摩擦面之間的介質(zhì)；它的根本功能要求為：1. 能有效的控制和減小摩擦，光滑劑加到摩擦石之間普通可以減小摩擦，從而降低了摩擦系數(shù)。如在兩個相對運(yùn)動平面之間，堅持對磨的資料不變其摩擦系數(shù)對于干摩擦，液體摩擦和邊境摩擦?xí)泻艽蟮淖兓?摩擦種類 摩擦系數(shù)干摩擦 0.10.5流體摩擦 0.0010.01邊境摩擦 0.010.1這樣就能減少摩擦阻力，減少功率耗費(fèi)。 .2. 減少磨損。摩擦面間具有

15、光滑膜，這個光滑膜可以支承負(fù)荷，防止或盡量減少摩擦外表的直接接觸，從而可減輕接觸外表的塑性變形，熔化焊接，剪斷再粘接等各種程度的粘著磨損。3. 冷卻降溫。光滑劑可以降低摩擦系數(shù)，從而減少摩擦生熱。光滑劑也將要從接觸外表流過，經(jīng)過這種熱傳導(dǎo)將摩擦外表的熱量帶走，到達(dá)冷卻降溫的目的。如燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中的軸承所用的光滑劑就選擇盡量小的粘度，盡能夠大的比熱和導(dǎo)熱系數(shù)，以便起到冷卻降溫的作用。 4. 防腐劑。光滑劑覆蓋于機(jī)械設(shè)備零部件的外表，可以起到隔離空氣中的水份的作用，防止?jié)駳?、水氣和其它有害氣體對外表特別是金屬外表的腐蝕、防止生銹，減少失效的能夠。5. 減振。光滑劑還能起到減緩沖擊、吸收機(jī)械振動噪

16、聲的作用。 .二、光滑劑的根本性能要求1. 摩擦性能。要穩(wěn)定，不希望其摩擦性能隨外界環(huán)境變化很大，如對溫度的依賴性等等。2. 適宜的粘度。粘度是液體光滑劑的最重要的性能，因此對光滑劑的根本性能的要求，首先就要選擇適宜的粘度。特別是對流動摩擦的光滑形狀下，留意這個根本性能非常重要。3. 極壓性。特別是對邊境光滑的時候，此時，光滑劑的粘性作用不大，主要靠邊境膜強(qiáng)度支承載荷。這種光滑劑的根本性能在機(jī)械設(shè)備啟動和低速重載荷的工況中更表達(dá)出重要性。.4. 化學(xué)安性和熱穩(wěn)定性，這是對光滑劑從消費(fèi)、運(yùn)輸、儲存到運(yùn)用過程中的一種根本性能的要求，即不易被氧化、分解蛻變。此外，對某些特殊用途場所的光滑劑在要求耐強(qiáng)

17、化學(xué)介質(zhì)和耐輻射方面的根本性能要求更高。 5. 資料順應(yīng)性。即要求它對被光滑部件的資料無腐蝕，無化學(xué)反響如與橡膠接觸時的溶脹問題。 .三、光滑劑的分類 按照光滑劑的物理形狀，可將其分為液體光滑劑、半固體光滑劑、固體光滑劑和氣體光滑劑四大類：. 液體光滑劑 液體光滑劑是用量最大、種類最多的光滑劑，包括礦物油、合成油、動植物油和水基液等。其中以礦物油用量最大，占全部液體光滑劑的90%以上。液體光滑劑有較寬的粘度范圍，對不同的載荷，速度和溫度條件下任務(wù)的運(yùn)動部件，提供了較寬的選擇余地，而且資源豐富，多數(shù)是廉價產(chǎn)品，容易獲得。液體光滑劑可提供穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，低的可緊縮性，特別是粘度低的液體光滑劑更能有

18、效地從摩擦外表帶走熱量，保證相對運(yùn)動部件的尺寸穩(wěn)定和設(shè)備精度。 水有良好的導(dǎo)熱性，資源豐富，廉價易得，但其資料順應(yīng)性比礦務(wù)油差，對金屬零部件的氧化起不良影響，因此必需添加添加劑如油性劑和增粘劑構(gòu)成油包水或水包油的水基液體，用于金屬加工液水基切削液和難燃性液壓介質(zhì)水-乙二醇液壓液，這是一類很有開展出路的光滑資料，特別是在世界石油資源缺乏時，這樣是替代礦物油的重要光滑資料。 .合成光滑油是上個世紀(jì)中頁開展起來的。合成油又包含多種不同類型、不同化學(xué)構(gòu)造和不同性能的化合物，多運(yùn)用在條件比較嚴(yán)酷的工況，如高溫、低溫、高真空度、重載、高速、具有腐蝕性環(huán)境或輻射環(huán)境等。合成光滑油又分為六大類：1有機(jī)脂；2合

19、成烴；3聚醚；4硅油聚硅氧烷；5含氟油；6磷酸脂。與礦物油比合成光滑油具有一些技術(shù)優(yōu)勢。如具有較好的高溫性能：即熱穩(wěn)定性好，熱分解溫度高、允許在較高的溫度下運(yùn)用。又如氧化穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和抗燃性都大大的優(yōu)于礦物油，但普通說來價錢也比較高，特別是含氟油可說是價錢昂貴。 .光滑和油液分析在工業(yè)設(shè)備管理中的意義現(xiàn)代設(shè)備管理是工業(yè)企業(yè)消費(fèi)順利進(jìn)展的前提。機(jī)械設(shè)備往往占工業(yè)企業(yè)固定資產(chǎn)總值的60%以上，是工業(yè)消費(fèi)的物質(zhì)技術(shù)根底。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的好壞直接影響著消費(fèi)的缺點(diǎn)和效益。機(jī)械零部件的失效是影響機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要妨礙之一。在任何機(jī)械系統(tǒng)中，伴隨相接觸的零件間的相對運(yùn)動，都會發(fā)生磨損。因此，機(jī)械零部件的磨損失效是最常見的、最主要的失效方式，有80%的機(jī)械設(shè)備失效是因磨損引起的。為了減少機(jī)械設(shè)備中作相對運(yùn)動部件外表之間的摩擦和磨損，通常是向運(yùn)動外表之間加光滑劑。光滑劑主要是指光滑油、光滑脂、光滑性粉末、薄膜資料粘結(jié)干膜、電鍍、固體光滑膜、陶瓷膜等和整體資料如金屬基、無機(jī)非金屬基或塑料基自光滑資料等。光滑劑的存在，主要功能是減小摩擦；減少或消除兩個運(yùn)動外表的直接接觸，從而減少摩擦外表的磨損。此外，光滑劑還具有