机械基础 模块七机械润滑与密封
机械零部件的润滑与密封
2020/11/18
机械零部件的润滑与密封
一、润滑
—向承载的两个摩擦表面引入润滑剂，是减少摩擦
力及磨损等表面破坏的有效措施之一。
润滑时，应首先根据工况等条件，正确选择润滑剂和润 滑方式。
润滑剂的主要作用为：
1、降低摩擦功耗、节约能源； 2、减少或防止机器摩擦副零件的磨损； 3、降低温升 4、防锈 5、缓冲、吸振 6、清洗摩擦表面，密封和防尘
径向间隙 不大于0．1— 0．2mm。
机械零部件的润滑与密封
离心式密封
利用旋转件带动流体 产生离心力 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。
螺旋密封
轴必须按确定方向旋转
机械零部件的润滑与密封
1、静密封
结合面平整、光 洁，在螺栓固紧压力 下贴紧而密封。
一般，结合面的 间隙小于5µm,且需 研磨加工。
静密封
机械零部件的润滑与密封
2、动密封
结构简单， 一般只用于低速 （v ＜ 4～5m/s） 脂润滑处，主要 起防尘作用。
压盖轴向压紧
填料产生径向 力抱紧在轴上
毛毡密封
机械零部件的润滑与密封
迷宫密封
—脂润滑或油润滑，轴 的转速较高，但工作温 度不高于密封用脂的滴 点
将旋转件与静止件 之间的间隙做成迷宫曲 路形式，在间隙中充填 润滑油或润滑脂以加强 密封效果。
密封可靠，密封件 不易损坏，但结构较复 杂。
轴向式
径向式
因考虑到
轴要伸长，轴 向间隙取大些， 宜1．5～2mm。
9.00～11.00 13.5～16.5 19.8～24.2 28.8～35.2 41.4～50.6 61.2～74.8 90.0～110 135～165
机械设计基础机械系统的润滑与密封设计
机械设计基础机械系统的润滑与密封设计机械系统的润滑和密封设计在机械工程领域中起着至关重要的作用。
合理的润滑设计可以减少机械零部件的摩擦和磨损，延长机械的使用寿命；而有效的密封设计则可以防止机械系统内外介质的泄漏，确保机械系统的正常运行。
本文将从润滑和密封两个方面进行讨论。
一、润滑设计润滑设计是指在机械系统中采用合适的润滑方式和润滑剂，以减小机械零部件的摩擦系数，降低机械磨损和能量损失的过程。
1.1 润滑方式的选择在润滑设计中，应根据机械系统的工作条件和要求选择合适的润滑方式，常见的润滑方式有干摩擦润滑、润滑膜润滑和混合润滑。
1.2 润滑剂的选择不同的机械系统需要选择不同的润滑剂，常见的润滑剂有液体润滑剂和固体润滑剂。
在选择液体润滑剂时，应考虑机械系统的工作温度、压力和速度等因素；而在选择固体润滑剂时，则应根据所需的耐磨性和耐高温性来选用。
二、密封设计密封设计是指在机械系统中采用合适的密封结构和材料，以防止介质的泄漏和外界物质的侵入。
2.1 密封结构的选择在密封设计中，应根据机械系统的工作条件和要求选择合适的密封结构。
常用的密封结构有梯形密封、O型密封和机械密封等。
不同的密封结构适用于不同的工作环境和工作压力。
2.2 密封材料的选择密封材料的选择直接影响到机械系统的密封性能和使用寿命。
在选择密封材料时，应根据介质的性质、温度和压力等因素来选择合适的材料。
常见的密封材料有橡胶、金属和高分子材料等。
三、润滑与密封的综合设计润滑和密封是机械系统中密切相关的两个方面，二者的综合设计可以取得更好的效果。
3.1 润滑与密封的协同作用在机械系统中，润滑剂有助于降低摩擦系数，从而减少能量损失和磨损。
而密封结构则可以防止润滑剂的泄漏和外界杂质的侵入，保证润滑效果的持久。
3.2 润滑与密封的优化设计通过合理的润滑与密封设计，可以提高机械系统的工作效率和使用寿命。
例如，在高速摩擦部位采用自润滑材料，并配备合适的密封结构，能够有效降低能量损失和磨损。
机械基础汽车机械润滑与密封知识整理
润滑与密封知识整理
手工定时润滑:靠手工定时加油、加脂、属于间歇润滑。
所用的润滑装置结构简单，供油不可靠，属于轻载、低速不重要的部位。
连续供油：供油比较可靠,有的还可以调节。
常用的连续供油方式有以下几种。
连续润滑：油绳润滑是用毛线或棉纱作成芯捻,其一端浸在油内,利用杯体毛细管
的虹吸原理向供油部位供油润滑装置结构简单,但油量不大,调节不便。
用于载荷、速度不大的场合。
针阀式注油油杯润滑：当手柄位于水平位置时,针阀受弹簧推压向下堵住油孔。
手柄转90变为直立位置时,针阀上提,油孔敞开供油。
调整调节螺母可以调节滴油量。
这
种润滑装置可以手动,也可以自动，用于要求供油量一定、连续供油场合。
油浴、油润滑：,齿轮减速器的大齿轮下部浸在油中,齿轮转动时将油带入啮合部位,进行润滑,这种润滑方式称为油浴润滑。
齿轮转动时使润滑油飞溅到其他零件上进行润滑,称为溅油润滑。
典型机械零件的润滑
密封装置
按密封的零件表面之间有无相对运动,密封可以分为静密封和动密封两大类静密封有密封垫、密封胶、直接接触三种密封方式
动密封可以分为接触式和非接触式密封两种
对密封的要求有:
1.密封性能好,无泄漏现象
2.密封可以长时间的可靠工作
3.摩擦小
4.易加工。
机械制造润滑与密封
机械制造润滑与密封机械制造润滑与密封是机械行业中非常重要的技术环节，它对机械设备的正常运行和寿命具有至关重要的影响。
本文将从润滑和密封两个方面介绍机械制造中的关键问题和常见解决方案。
润滑是机械设备运行中必不可少的环节，它可以减少机械零部件之间的摩擦和磨损，以及降低热量和噪音的产生。
在机械制造中，常用的润滑方式包括润滑油、润滑脂和固体润滑剂。
首先是润滑油。
润滑油的选择要根据机械设备的要求和工作环境来确定，常用的润滑油有矿物油、合成油和植物油等。
对于高温高压、高速度和重负荷的设备，通常选择耐热、耐压和具有良好抗磨和抗氧化性能的润滑油。
其次是润滑脂。
润滑脂适用于润滑点难以接触或润滑油润滑效果不佳的地方。
润滑脂具有良好的黏附性和抗振动性能，能够有效减少摩擦和磨损。
常见的润滑脂有钙基、锂基和铝基等。
最后是固体润滑剂。
固体润滑剂适用于高温、高压和超低温等恶劣工况下的润滑。
常用的固体润滑剂有石墨、二硫化钼和聚四氟乙烯等，它们具有优异的耐磨性和耐高温性能。
除了合适的润滑方式外，密封也是机械制造中至关重要的一环。
密封的作用是防止机械设备中的液体、气体和固体粉尘泄漏或进入，保证设备的正常运行和工作环境的清洁。
在机械制造中，常见的密封方式包括静态密封和动态密封。
静态密封适用于不需要运动的密封部位，如法兰密封、垫片密封和填料密封等。
动态密封适用于需要运动的密封部位，如轴封和活塞密封等。
对于高要求的密封，常用的密封材料有橡胶、塑料和金属等。
橡胶密封具有良好的弹性和耐腐蚀性能，常见的橡胶密封材料有丁腈橡胶、氯丁橡胶和氟橡胶等。
塑料密封具有优异的耐腐蚀和耐高温性能，常用的塑料密封材料有聚四氟乙烯、聚乙烯和聚氨酯等。
金属密封通常采用金属叠层或金属弹簧结构，具有很高的耐压和耐温性能。
在机械制造润滑与密封中，除了选择合适的润滑方式和密封材料外，还需要注意润滑周期和维护保养。
定期更换润滑剂和密封件，定期检查润滑和密封部位的磨损和老化情况，及时进行维修和更换，能够延长机械设备的使用寿命和减少故障率。
机械设计基础机械设计中的润滑与密封技术
机械设计基础机械设计中的润滑与密封技术机械设计基础：机械设计中的润滑与密封技术在机械设计中，润滑和密封技术是非常重要的环节。
润滑可以减少机械零件之间的摩擦和磨损，延长机械的使用寿命；而密封可以保证机械设备的工作环境不受外界杂质和液体进入，保持机械系统的正常运转。
本文将讨论润滑和密封技术在机械设计中的应用。
润滑技术在机械设计中起着重要的作用。
首先，润滑可以减少机械零件间的摩擦和磨损，降低能量损耗。
在机械设备中，各个零件之间的运动摩擦会导致能量的损耗，而润滑剂能够在零件表面形成一层薄膜，降低摩擦系数，从而减小能量损耗。
其次，润滑可以降低机械设备的噪音和振动。
当机械零件间的摩擦减小，设备的振动和噪音也会相应减小。
此外，润滑还有助于降低机械零件的温度，提高设备的工作效率。
在机械设计中，常用的润滑剂包括液态润滑剂和固态润滑剂。
液态润滑剂主要是油，包括润滑油和润滑脂。
润滑油适合在高速运转的机械设备中使用，具有良好的润滑效果和散热性能。
润滑脂则适用于低速、重载、高温和潮湿环境下的机械设备，能够形成坚固的润滑膜，在恶劣条件下提供可靠的润滑效果。
固态润滑剂主要是高分子固体润滑剂，例如聚四氟乙烯（PTFE）和石墨。
这些固态润滑剂可以附着在摩擦表面上，起到润滑减摩的作用。
密封技术在机械设计中同样具有重要意义。
机械设备中的密封主要是为了防止粉尘、水分、液体等外界杂质进入机械系统，同时也用于阻止机械内部的液体或气体泄漏。
在液压和气动系统中，密封件的选择和设计是保证系统正常运行的关键。
常见的密封件包括密封圈、O型圈、骨架油封等。
这些密封件通过自身的弹性变形和气密性来保证机械设备的正常运转。
此外，还有涂层密封和焊接密封等技术，用于提高机械设备的密封性能。
在机械设计中，润滑和密封技术的应用要考虑到机械设备的工作环境和工作条件。
对于高速运转的机械设备，要选择适合的润滑剂和密封件，以保证设备的正常运行和延长使用寿命。
同时，还要定期维护和检查润滑和密封系统，确保其正常工作。
机械零部件的润滑与密封
机械零部件的润滑与密封
润滑与密封对机械零部件的正常运行至关重要。本演示将深入探讨润滑原理、 不同润滑方式、常见润滑材料和润滑剂，以及润滑与密封的关系。
润滑原理和作用
润滑通过减少摩擦和磨损，降低能量损失，延长零部件寿命，保护机械系统 免受过热和损坏。润滑还有助于降低噪音和振动。
不同润滑方式的对比
干摩擦
在两个表面之间没有润滑层的 摩擦。
润滑膜
通过润滑剂形成一层润滑膜， 在摩擦表面之间减少直接接触。
流体润滑
利用流体（如润滑油或润滑脂） 形成润滑层，减轻表面接触。
常见润滑材料和润滑剂
固体润滑材料 液体润滑剂
润滑脂
如石墨和润滑纤维，用于高温和高压条件。 如矿物油和合成油，具有不同的粘度和温度特性。
由润滑油和稠化剂混合而成，适用于长期润滑和 密封。
润滑与密封的关系
良好的润滑可以改善密封效果，减少泄漏和污染风险。同时，适当的密封可以防止润滑剂泄漏，提高润滑性能。润滑和密封技术的发展趋势
1
纳米润滑技术
利用纳米材料和表面修饰技术实现超低
密封材料创新
2
摩擦和磨损。
开发高性能密封材料，提高密封效果和
持久性。
3
无润滑技术
研究不需要传统润滑剂的润滑方案，减 少环境污染。
常见机械零部件的润滑与密封问题
轴承
需要适当的润滑和密封来减少磨损，防止渗漏。
齿轮
润滑和密封对齿轮传动的效率和噪音产生重要影响。
密封件
密封件的选择和安装质量直接影响整个系统的密封性。
润滑与密封的优化方案
使用适当的润滑材料和密封技术，定期维护和检查机械零部件的润滑和密封 情况，提高系统性能和可靠性。
《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：
项目七 机械的摩擦与润滑
5.润滑油的使用注意事项
五定
定点 定质 定期 定量 定人
入库过滤
油液经运输入库时过滤
三过滤
发放过滤
注入容器时过滤
进油过滤
小结
摩擦
产生 措 施
磨损
润滑
润 滑 的 作 用 润 滑 剂 的 选 择 润 滑 的 方 式 润 滑 油 的 使 用
任务三 密 封 问题的提出（学习目的）
密封关系到设备的可靠性和人身安全
磨损类型：
冲蚀磨损
腐蚀磨损 微动磨损
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 材料疲劳所引起的机械磨损。点蚀过程： 产生初始疲劳裂纹→扩展→ 微粒脱落，形成点蚀坑。
磨损的机理： 磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损
磨损类型：
冲蚀磨损
腐蚀磨损 微动磨损
冲蚀磨损—流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬
磨损的分类： 磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损 冲蚀磨损 腐蚀磨损 微动磨损 点蚀磨损 胶合磨损 擦伤磨损
两种不同的称谓
按磨损机理分
磨损
类型
按磨损表面 外观可分为
磨损的机理： 磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损
磨损类型：
冲蚀磨损
腐蚀磨损
微动磨损 磨粒磨损—也简称磨损，外部进入摩擦面间的游离硬颗 粒（如空气中的尘土或磨损造成的金属微粒）或硬的轮 廓峰尖在软材料表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料， 一部分流动到沟纹两旁，一部分则形成一连串的碎片脱 落下来成为新的游离颗粒，这样的微粒切削过程就叫磨 粒磨损。
薄油膜受 温度影响 较大
理想状态 时的摩擦 无磨损
能有效 降低摩 擦阻力， 应用广 泛源自不完全摩擦4、磨损
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将旋转件与静止件之间做成曲折的间隙，在间隙中填充润滑脂，形 成迷宫式密封。迷宫式密封适用于油润滑或脂润滑，工作环境要求 不高，转速高的场合。
也可将毡圈和迷宫式密封组合使用，以提高密封效果。
知识归纳
1.润滑剂的种类、性能及选用；机械常用润滑剂和润滑方法； 典型零部件的润滑方法。 2.常用密封装置的分类、特点和应用。
模块七 机械润滑与密封 一
机械润滑
目录
二 密封装置
项目一 机械润滑
➢ 项目索引：为了节约能源、提高效 率及延长机械零件的使用寿命，润滑 是必不可少的。本模块将重点介绍润 滑方式和润滑装置，了解和掌握这方 面的知识有利于使用和维护机器。
活动一 润滑剂及其选择
1.润滑油及其选择
（1）润滑油的种类。工业用润滑油主要有合成油和矿物油两类。合 成油为有机合成产品，具有优良的润滑性能，且化学稳定性好、耐 高温或低温，但价格较贵，目前多用于航空航天、原子能工业等高 科技领域。在一般机械中，多用矿物油。
活动一 接触型密封
2.唇形密封圈密封
唇形密封圈由皮革或橡胶制成，唇形密封圈密封效果比毡圈好，易 于装拆。适用于油润滑或脂润滑，轴的圆周速度v<7 m/s，工作温度 在-40～100℃的场合。
活动二 非接触型密封
1.间隙式密封
在轴与轴承盖孔间，留有细小环形间隙，形成间隙式密封，一般取 δ=0.1～0.3 mm，为了提高密封效果，常在轴承盖孔内车出几个环 形槽，中间填充润滑脂。适用于脂润滑，工作环境清洁、干燥的场 合。
活动一 润滑剂及其选择
1.润滑油及其选择
活动一 润滑剂及其选择
1.润滑油及其选择
（2）润滑油的选择。 选择润滑油主要是确定油品的种类和牌号。选择润滑油的基本原则 是：在低速、重载、高温、间隙大的情况下，应选黏度高的润滑油； 而在高速、轻载或平稳载荷、低温、间隙小的情况下，应选黏度低 的润滑油。
活动一 润滑剂及其选择
活动二 润滑方法和润滑装置
1.油润滑方法和装置
（1）手工给油润滑。 （2）滴油润滑。滴油润滑 用油杯供油。
活动二 润滑方法和润滑装置
1.油润滑方法和装置
（3）油环润滑。 （4）飞溅润滑。 （5）压力循环润滑。
活动二 润滑方法和润滑装置
2.脂润滑方法简介
润滑脂的加脂方式有人工加脂或脂杯加脂。 如图7-5所示为旋盖式油脂杯，定期旋动杯盖即可将润滑脂挤入润滑部 位。 对于润滑点多的大型设备，可采用集中润滑系统，但组成设备比较复 杂。
项目二 密封装置
➢ 项目索引：使用密封装置的目的是： 防止灰尘、水、酸气和其他杂物等侵 入机器，并阻止润滑剂流失。密封分 为静密封和动密封。静密封的方法有： 结合面加工平整、加垫或密封胶等。 ➢动密封分为移动密封和转动密封。
活动一 接触型密封
1.毡圈密封
密封元件为毡圈，结构尺寸已标准化，毡圈密封结构简单，易于更 换，价格低廉，但摩擦较大。适用于环境清洁、轴的圆周速度v<4～ 5 m/s及不太重要轴的脂润滑的密封。
2.润滑脂及其选择
（1）润滑脂的种类。 润滑脂是润滑油与稠化剂（如钠、锂、钙、铝的金属皂）的脂状混 合物，又称黄油或干油。根据调制润滑脂所用皂基质不同，润滑脂 主要有：钠基润滑脂、锂基润滑脂、钙基润滑脂和铝基润滑脂。
活动一 润滑剂及其选择
活动一 润滑剂及其选择
2.润滑脂及其选择
（2）润滑脂的特点和选用原则。 与润滑油相比，润滑脂流动性差，不易流失，不需经常补充；但摩 擦因数大，效率低，不宜用于高速。 选择润滑脂的原则为：重载、低速时，选锥入度小的润滑脂，反之 选锥入度大的润滑脂；在水淋或潮湿的环境，应选用耐水性好的润 滑脂。