第十章润滑系统课件.ppt
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1、第十章 润滑系统,导入、思考有关家用机械器具的润滑、本章主要内容是:基本概念、润滑油路、工作 部件、润滑系统的维护保养、重点:润滑原理、润滑油、难点:润滑系统的故障诊断、润滑油路,喷油泵,10-1 概述,一、润滑系的功用1、润滑作用:将机油不断地供给各零件的摩擦表面减 少零件的摩擦和磨损。2、清洗作用:清除摩擦表面上的磨屑等杂质。3、冷却作用:气缸壁上形成的油膜可冷却摩擦表面。4、密封作用:在运动零件之间、气缸壁上形成的油 膜可以提高密封性,防止漏气和漏油。5、防锈作用:在零件表面形成油膜,防止零件生锈。6、缓冲作用:在运动零件表面形成油膜,吸收冲击。7、减振作用:一些构件利用润滑油传递动力。
2、,润滑原理,图4-14 单分子吸附膜的摩擦原理模型,二、对润滑系的要求 1、布置合理:便于部件的安装、布置;油路设计合理周密 2、工作可靠:不管速度大小、温度高低、负荷轻重、工况变化,各个主要部件的运动副均能得到良好的润滑 3、基本无泄漏三、润滑方式 1、压力润滑:是以一定的压力将润滑油供入摩擦表面的润滑方式。显然,压力润滑方式形成的油膜承载能力高,具有缓冲及分散应力的作用,一般在负荷较大、相对运动速度较高的转动摩擦副的摩擦表面上应用。,2、非压力润滑:(1)、飞溅润滑:利用发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式。显然,这种润滑方式形成的油膜强度较低,润滑油容易氧化变质,
3、用于气缸壁面、活塞销等(2)、滴油润滑:配气机构的凸轮、挺柱、推杆等零件的工作表面的润滑。 (3)、油浴润滑:搅油轮、正时齿轮等(4)、油雾润滑:将润滑油微粒借助气体进行输送,用凝缩嘴进行油量分配,然后将凝缩后的微粒供送至各润滑点的润滑方式。应用于高速、高温的滚动轴承、电机、成套设备等(5)、涂抹润滑(油绳、油毡、油刷、油环):一些外露部件,定期或连续涂刷,3、润滑脂润滑:通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑摩擦表面的润滑方式。如水泵及发电机轴承、曲轴前后端油封处等。 4、综合润滑:四冲程发动机大多采用以压力润滑方式为主、非压力润滑方式及脂润滑为辅的连续不断的压力循环润滑方式。四、润滑系统的基本组
4、成 1、储油装置;2、输油装置;3、滤请装置; 4、散热装置;5、安全装置;6、检视装置; 7、润滑油道(思考:如何使所有运动副都得到润滑?),典型润滑油路(示例),10-2 润滑系统主要机件,一、机油泵 1、功用:是保证润滑油在润滑系中循环流动,不能间断,并在发动机任何转速下都能以足够高的压力供应足够量的润滑油。这里,一是保证供油循环不间断,二是保证油压在任何转速下基本稳定,前者表明机油泵应始终能吸到油,后者表明机油泵有压力调节装置.2、类型:(1)、齿轮式机油泵工作可靠、制造容易、寿命长、价格适中,但结构笨重(应用:捷达、桑塔纳、奥迪100、切诺基等轿车以及多数工机柴油机)(2)、转子式机
5、油泵体积小、重量轻、出油量大,结构紧凑,但加工不便(红旗轿车、马自达等 ) 3、齿轮式机油泵(链接视频)(1)、外啮合式,外啮合式齿轮机油泵,工作原理齿轮的端面由机油泵盖封闭,泵体、泵盖和齿轮的各个齿槽组成工作腔。当主动齿轮(半圆键)带动从动齿轮旋转时,进油腔1的容积由于轮齿逐渐脱离啮合而增大,腔内产生一定的真空,机油从进油口进入,被轮齿带到出油腔,此处的容积由于轮齿逐渐进入啮合而减小,压力增大,机油经出油口压入润滑油道。主动、从动齿轮完全处于啮合时,工作腔容积最小,压力极高,使齿轮轴极易损坏,因此在泵盖一侧开有卸压槽3,使接近完全啮合的齿轮副之间的容积与出油腔相通。(链接C098动画),(2
6、)、内啮合式,4壳体, (原理链接C0910动画)5主动外齿轮,6从动内齿轮,齿轮式机油泵齿轮与泵体的径向间隙一般不超过0.20mm,齿轮端面间隙不超过0.050.20mm。间隙过大,润滑油压力降低,泵油量减少。 在泵体与泵盖之间有衬垫,既可以防止漏油,又可以用来调整齿轮的端面间隙。 在机油泵盖上装有限压阀,它可将主油道的油压控制在正常范围内(0.150.6兆帕)。若油压超出上述范围,可增加或减小垫片7的厚度,以调整弹簧8的预紧力,从而保证主油道内的油压在正常范围内。 齿轮式机油泵由曲轴或凸轮轴经中间传动机构驱动,汽油机的齿轮式机油泵典型的传动方式是机油泵与分电器由凸轮轴或中间轴上的曲线齿齿轮
7、经同一个传动轴驱动。,2、转子式机油泵,(1)、构造,(2)、工作原理(动画链接C09-11),转子式机油泵工作原理:转子齿形齿廓设计得使转子转到任何角度时,内、外转子每个齿的齿形廓线上总能匀_相成点接触。这样内、外转子间形成4个工作腔,随着转子的转动,这4个工作腔的容积是不断变化的。在进油道的一侧空腔,由于转子脱开啮合,容积逐渐增大,产生真空,机油被吸入,转子继续旋转,机油被带到出油道的一侧,这时,转子正好进入啮合,使这一空腔容积减小,油压升高,机油从齿间挤出并经出油道压送出去。这样,随着转子的不断旋转,机油就不断地被吸入和压出,转子式机油泵工作原理, 机油泵传动轴通过半圆键带动内转子转动,
8、内转子通过与外转子共扼曲线齿形轮廓的啮合,同方向带动外转子转动(外转子与机油泵体内孔间隙配合)。注意到内转子将外转子内腔分割成四个工作腔,由于内外转子中心偏置,这四个工作腔容积随着转子的转动发生了变化,容积增大的区域形成了一定真空,进油口设在这里;容积减小的区域压力提高,出油口设在这里。 转子式机油泵的优点是结构紧凑,供油量大而且油压均匀,噪声小,吸油真空度较高。而且,当机油泵安装在曲轴箱外或安装位置较高时,采用转子式机油泵比较合适。其缺点是内、外转子的啮合表面滑动阻力较大,发动机功率消耗增多,而且由于转速较高,容易产生气泡,影响正常供油。,二、机油滤清装置1、功用:使循环流动的机油在送往运动
9、零件表面之前,滤去机油中的金属屑、大气中的尘埃、燃料燃烧生成物中的碳青质、沥青质以及机油本身的老化、胶变物质。2、机油滤清装置的类型(1)、按原理分过滤式、转子离心式(2)、按顺序分集滤器、粗滤器、细滤器(3)、按与油路的相对关系分串联式(全流 式)、并联式(分流式) (4)、按滤芯材料分金属带缝隙式、纸质滤芯式,机油滤清器滤芯的过滤能力与通过能力成反比。 在润滑系油路中一般装用几个不同滤清能力的滤清器集滤器、粗滤器和细滤器。 主油道中不允许断油,因此,不同滤清能力的滤清器分别串联和并联在主油道中。 与主油道串联的滤清器称为全流式滤清器;与主油道并联的滤清器称为分流式滤清器。显然,粗滤清器是全
10、流式滤清器,细滤清器是分流式滤清器。 细滤器的作用只是在一定时间内将全部机油过滤一遍,起洁净机油的作用,过滤后的机油重新流回油底壳,并不参加摩擦表面的润滑。当机油主油道内压力过低时机油不通过细滤器(单向阀)。,3、集滤器(链接视频)(1)、功用:防止较大的机械杂质进入机油泵(2)、分类: 、浮式集滤器:浮于机油表面,能吸入油面上较 为清洁的机油,但当油面上的泡沫被吸入时,油道中机油压力降低,润滑欠可靠。 、固定式集滤器:集滤器淹没于机油下面,吸入的机油清洁度较差,但可防止泡沫吸入,润滑可靠,结构简单。(3)、构造:,固定式集滤器,浮式集滤器,4、粗滤器(链接视频)(1)、功用:滤去较大的杂质颗
11、粒(0.05mm),因阻力较小,所以一般采用串联(2)、结构与原理:,一次性纸质滤芯式机油粗滤器,可维护式机油粗滤器,5、细滤器(1)、功用用来清除机油中细小(直径在0.001mm以上)的杂质微粒。因阻力较大,所以一般采用并联(2)、过滤式细滤器(3)、离心式细滤器,6、机油复合滤清器(原理链接C0919、20、21),双滤芯:外粗内细,7、离心转子式机油细滤器,外壳及转子,结构及原理,工作原理: 油压低于0.1MPa进油限压阀不开启,进油不进入滤清器而全部进入主油道。 油压高于0.1Mpa,进油限压阀打开,进油经壳体中的转子轴内的中心油道,经出油孔进入转子内腔,然后经进油孔D、油道E从两喷咀
12、喷出。于是转子在喷射反作用力的推动下高速旋转。机油中的机械杂质在离心力的作用下被甩向转子壁。清洁的机油由孔D进入,经喷咀喷出,流回油底壳。 油压高于0.4MPA,旁通阀打开,机油流回油底壳,保护机油散热器。,三、机油散热器(冷却器)1、功用:将机油冷却器置于冷却水路(风扇气流)中,利用冷却水(凉空气)的温度来控制润滑油的温度。,2、结构(1)、空气冷却的机油散热器,(2)、水冷机油散热器,水冷机油散热器原理,四、油底壳(链接机体零件视频),注意油底壳设有:放油螺塞、加机油口、油标尺、检视窗,某些大型油底壳带有间隔板,与缸体下端面之间有密封垫,两者用密集螺栓上紧,游标尺,五、 “三阀一开关”1、
13、限压阀把主油道的油压控制在正常范围内(0.15Mpa-0.6Mpa)。2、旁通阀3、安全阀,六、仪表1、机油压力表(0.35-0.5KPa)2、机油温度表(属于电器设备范畴105),机油温度表,七、警示装置机油油压报警燃油油油量报警机油温度报警,103 曲轴箱通风(见排放控制视频),一、曲轴箱通风的原因: 发动机工作时,总有一部分可燃混合气和废气经活塞环漏到曲轴箱。漏到曲轴箱内的汽油蒸汽凝结后造成机油变稀,性能变坏;废气促使机油氧化变质,更使曲轴箱内压力升高,促使机油上窜到燃烧室内烧掉,也从曲轴油封、衬垫等处渗出而流失。因此,必须在发动机高、低负荷工况下都能使曲轴箱内压力稳定(低负荷时漏气量少
14、,高负荷时漏气量大),这就需要曲轴箱通风系统。二、通风的类型1、自然通风:从曲轴箱内抽出的气体直接导入大气中去2、强制通风:将曲轴箱内抽出的气体导入发动机进气管道中。曲轴箱强制通风系统将漏到曲轴箱内的汽油蒸汽和废气引导到发动机的进气系统,吸入气缸内烧掉,大大减少了发动机的废气排放量,自然通风,强制通风,10-4 关于润滑剂,一、润滑剂的消耗1、燃烧(1)、连杆弯曲偏磨,机油上窜燃烧;(2)、活塞环磨损,密封失效,机油上窜燃烧;(3)、气门导管橡胶密封圈损坏,机油下窜燃 烧;(4)、曲轴箱通风系统失效,机油上窜燃烧。2、风吹、日晒、雨淋,风化、老化;3、磨损消耗;4、泄漏;5、老化、化学变化失效
15、;6、氧化、胶质沉淀滤掉;7、微量蒸发;,二、润滑脂(黄油)1、应用:广泛应用于汽车、工程机械底盘、作业机械、各种承受大压力部位的轴承(轮毂、钢板弹簧、水泵、发电机、电动机等),2、类型及特点 润滑脂的种类有 钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠基润滑脂、通用锂基润滑脂、汽车通用锂基润滑脂、极压锂基润滑脂、石墨钙基润滑脂等。各种润滑脂的特性及适用范围,详见下表 。,3、润滑脂的主要性能,4、润滑脂的牌号,(1)、国标牌号: (以皂基脂为例) ZG-1; ZG-2; ZG-3;ZG4 ZN-1; ZN-2;ZN-3;ZN-4 ZL-1; ZL-2; ZL-3; ZL-4 ZGN-1; ZGN-2; ZG
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