机械设计第二十章 润滑装置ppt课件.ppt
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1、机械设计,第二十章,润 滑 装 置,第一节 概述 第二节 常用的润滑方式及装置 第三节 典型零、部件的润滑方式及润滑剂的选择,返回章目录,第一节 概述,润滑是减小摩擦,减少磨损,降低能耗,提高效率,保证机器正常运转的重要手段,同时还有减少振动、降低噪音、散热、防锈的作用。,在机械设计的零、部件结构设计中,要根据机器不同部位的工作要求,合理地选择润滑方式,使机器所有的运动副都能得到充分的润滑,使机器处于良好的使用状态下,最大限度地发挥机器的工作能力。,第二节 常用的润滑方式及装置,最简单的方法是直接在需要润滑的地方加工出油孔,在机器启动前,用油壶滴入一些润滑油,获得润滑。也可以在油孔处安装油杯,
2、如旋套式注油杯,压注油杯。,一、油润滑,1、手工加油润滑,按照使用的润滑剂的不同,润滑可分为油润滑、脂润滑、固体润滑和气体润滑等四类。,也可以在油孔处安装油杯,如旋套式注油杯,压注油杯。,在启动机器前,用手按几下手柄1,活塞杆2向下运动时,即可将油压出,预先供给需要润滑的表面,以避免干摩擦。松开手柄,弹簧3使活塞回升,钢球将阀门关闭。这种装置主要用在间歇工作机械中的重要轴承上,多用做辅助润滑。,2、手动式滴油油杯润滑,利用油芯的毛细管作用和虹吸作用,将油从容器中吸到摩擦副上,可连续不断地供油。油芯油杯应采用黏度较低的润滑油,油芯不能与摩擦面接触,以免被卷入摩擦的间隙中。它结构简单,有过滤作用,
3、能连续供油,可避免启动时的干摩擦。但供油量不便调节,供油也不均匀,适用于低速、轻载的一般机械中。,3、油芯油杯润滑,将手柄竖起,针阀打开,润滑油流出,手柄放平(图示位置)针阀关闭。针阀开启的大小,可用调节螺母来调节,以控制滴油量,不过油面的高低仍会影响到供油的均匀性。这种装置主要用在要求供油可靠、数量不多而又容易靠近的润滑点上。如机床导轨、齿轮、链条等。,4、针阀油杯润滑,利用套在轴上的环、链或安装在轴上的油轮,把油从油池中带到摩擦副的表面上。常用于温度变化不大,振动不大,固定机械的水平轴上。如齿轮减速器、蜗轮减速器、高速传动轴承、传动装置的轴承、电动机轴承和其他一些机械的轴承等。,5、带油润
4、滑,转速较低时可用链来带油;油的黏度较大时,可用油轮来带油,但需要加刮油板。,在封闭的传动中,把需要润滑的回转件直接浸入油池中,利用本身带油至摩擦表面以进行润滑。这种润滑方式的优点是成本低,耗油小,供油丰富可靠。但转动零件在油池中会产生搅油损失,而且因为搅动也会加速润滑油的氧化变质,要注意油的及时更换。对于大功率的装置,可能会因为散热不及时而使油温升高,要进行热平衡的计算。主要用在齿轮、蜗轮减速器中。,6、油浴润滑,当浸入油池中的回转件圆周速度较大时(5m/s v 12m/s)可将润滑油溅洒雾化成小滴飞起,直接溅到需要润滑的零件上,或者是先集中到集油器中,然后再经过设计好的油沟流入到润滑部位,
5、这样的润滑方式叫做飞溅润滑。主要用在齿轮、蜗轮减速器中。,7、飞溅润滑,当机器中回转件的速度大于12m/s时,若仍采用油浴或飞溅润滑,搅油损失将会显著增大,并会加剧润滑油氧化变质。这时可以改用喷油润滑,即利用喷嘴将压力油喷到摩擦副上。当直齿圆柱齿轮的圆周速度小于25m/s时、斜齿圆柱齿轮圆周速度小于40m/s时,可直接将油喷到啮合点上。,8、喷油润滑,当圆周速度更高时,润滑油应分别喷到两个齿轮上,以避免在工作齿廓间形成过大的流体动压力,影响齿轮的强度和寿命。喷油润滑多用在闭式齿轮的传动中。,当压缩空气进入时,一部分施压于油雾器中的油面上,其余的在通过喉管时,由于流速加快,压力降低,形成压差,润
6、滑油由直立小管被压送到调整阀并滴入喉部,被压缩空气吹成雾状,随着压缩空气送到摩擦表面进行润滑。常用于高速滚动轴承、滑动轴承、高速齿轮、蜗轮、链轮、导轨以及气动机械中的气缸、滑阀等。,9、油雾润滑,利用油泵供给充足的润滑油来润滑需要的部位,用过的油又流回油池,经过冷却和过滤后可循环使用。压力循环润滑方式的供油压力和流量都可调节,同时油可带走热量,冷却效果好,工作过程中润滑油的损耗极少,对环境的污染也较少,因而广泛应用于大型、重型、高速、精密和自动化的各种机械设备中。,10、压力循环润滑,人工将润滑脂涂抹到摩擦表面上来润滑。由于这种润滑方法极不完善,故只在粗制、低速机械的外露摩擦面上使用,如农业机
7、械、矿山机械和起重运输设备等的开式齿轮传动和钢丝绳的润滑等。,1、手工涂抹润滑脂润滑,2、预填润滑脂润滑,由于润滑脂不易流失,故对滚动轴承等零、部件,可在装配或检修时,在其空间填入一些润滑脂以获得润滑。,二、脂润滑,常用的有直通式压注润滑脂杯,接头式压注润滑脂杯。和旋盖式润滑脂杯。适用于速度不大和载荷较小的摩擦部件。一般用在圆周速度在4.5m/s以下的各种摩擦副中。,3、润滑脂杯润滑,左图是连续压注润滑脂杯,它是利用压在皮碗6上的强力弹簧4将润滑脂连续地压入摩擦副中;停止供油时,可利用手柄1将轴2拉出并加以旋转,以便依靠销3支持在顶部位置。把套筒5脱下来后,才能往杯里填加润滑脂,很不方便。,4
8、、连续压注润滑脂杯润滑,左图是另一种连续压注润滑脂杯,它使用比较方便。其中1是停止供润滑脂的螺钉,2是直通式压注油嘴,3是调节供脂量的螺钉。,4、连续压注润滑脂杯润滑,对于高速大功率机械、自动化程度高的机械或结构复杂润滑点数目较多的机械,如果仍用上面所叙述的方法进行润滑,将很不方便,也不可靠,很难达到要求,这时就要采用集中供油润滑。,集中供油润滑在工作过程中润滑油的损耗量很少,对环境的污染也很小,因而得到广泛的应用。,三、集中供油润滑,不需要任何润滑装置,依靠材料本身实现润滑。主要是选择那些有自润滑特性的材料,如石墨、尼龙、二硫化钼、聚四氟乙烯、氮化硼、氮化硅等。主要用在不宜使用润滑油、脂或温
9、度很高(可达1000)或低温、深冷以及耐腐蚀等部位。,1、整体润滑,四、固体润滑,用物理或化学的方法将上述有自润滑特性的材料以薄膜形式覆盖于其他金属材料上,或与其他金属材料作成组合或复合材料,实现润滑。,2、覆盖膜和复合材料润滑,3、粉末润滑,把有自润滑特性材料的细微粉末,直接涂敷于摩擦表面或放入密闭的容器内,靠齿轮的搅动使粉末飞扬,撒在摩擦表面实现润滑。也可用气流将粉末送入摩擦副,即能润滑又能冷却。这些粉末也可以均匀地分散于润滑油、脂中,提高润滑效果或作成糊膏状或块状使用。,利用洁净的压缩空气或其他气体作为润滑剂润滑摩擦副,用于转速极高,轻载、精密仪器中的气体轴承等。,五、气体润滑,第三节
10、典型零、部件的润滑方式及润滑剂的选择,一、齿轮传动,齿轮润滑与一般机械零件的润滑相比较,有许多特殊性:,1、齿轮传动润滑的特点,(1)与滑动轴承相比,多数齿轮的当量曲率半径小,一般只有几十毫米,因此形成油楔的条件差。,(2)齿轮的接触压力非常高,例如轧钢机的主轴承比压一般为20MPa,而轧钢机减速器齿轮的比压可达5001000MPa。,(3)齿面间同时存在滚动和滑动,而且滑动的方向和速度急剧变化,通常滑动速度是节圆线速度的1/3左右。,(4)润滑是间歇性的,每次啮合都需要重新建立新的油膜,形成油膜的条件较轴承差很多,例如轧钢机主轴承的v/p(含义见第二章第六节和图215)值一般为140,而轧钢
11、机减速器齿轮的v/p值仅为20左右。,(5)齿轮的材料、热处理、机械加工、装配等对润滑状态都有影响,尤其是齿面形态和表面粗糙度对润滑状态的影响最为显著。,2、齿轮传动的润滑方式,齿轮传动的润滑方式,主要由齿轮圆周速度的大小和特殊的工况要求来决定。,对于速度较低的开式或半开式齿轮传动或闭式齿轮传动,通常用人工定期加注润滑油或润滑脂的方式。,对于通用的闭式齿轮传动,润滑方式将根据齿轮的圆周速度而定。当圆周速度v12m/s时,常将大齿轮的轮齿浸入油池中进行油浴润滑。在单级齿轮传动中,大齿轮浸油深度通常为12齿高,但不应小于10mm。对于多级传动中的低速级大齿轮,其浸油深度不得超过其分度圆半径的1/3
12、,以免增大搅油损失。,在锥齿轮传动中,大齿轮的整个齿长都应浸入油池中。,油池中的油量取决于齿轮传动传递的功率大小。对于单级传动,每传递1kW的功率,需油量约为(0.350.7)L,功率大时取小值。对于多级传动,需油量按传动级数成倍地增加。,当齿轮的圆周速度v12m/s时,应采用喷油润滑。当v25m/s时,采用双油嘴喷油润滑,或者将油喷在齿轮的啮出边以便借润滑油对刚啮合过的轮齿进行冷却。,3、齿轮传动润滑剂的选择,齿轮润滑油的选择:有按转速、功率、润滑方式及传动比选择润滑油的黏度;有按中心距、环境温度及载荷大小选择润滑油的黏度;有按圆周速度、齿面硬度及材料选择润滑油的黏度;在使用上各有方便之处。
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