《机械基础》浙江省（单独招生考试）第十三讲 轴承的润滑与密封（课件）

《机械基础》 轴承的润滑与密封 单独招生考试·机械基础 复习要求 轴承的润滑与密封概念及分类 1 轴承的润滑与密封的工艺要点 2 轴承的维护 3 单独招生考试·机械基础 知识复习 一 01 轴承相关基础 02 轴承的润滑 03 轴承的密封 04 05 拓展学习 单独招生考试·机械基础 对口招生真题解析 考点一：轴承的润滑 单独招生考试·机械基础 润滑的定义与作用 1 2 3 4 摩擦控制 润滑的核心作用是减少机械部件间的直接接触摩擦，通过形成油膜或脂膜隔离金属表面，降低摩擦系数，从而减少能量损耗和部件磨损。 润滑剂在流动过程中能带走轴承运转时产生的热量，避免局部温度过高导致材料退火或变形，尤其对高速重载轴承至关重要。 散热降温 防锈防腐 润滑剂在金属表面形成保护层，隔绝水分和腐蚀性介质，防止氧化锈蚀，延长轴承使用寿命。 减振降噪 润滑膜具有阻尼特性，可吸收机械振动能量，降低运转噪音，提升设备运行平稳性。 考点一：轴承的润滑 单独招生考试·机械基础 润滑剂的分类 矿物油基润滑剂 由石油提炼而成，含多种添加剂（如抗磨剂、抗氧化剂），具有粘度范围广、成本低的特点，适用于大多数常规工况。 01 合成润滑剂 通过化学合成制备（如聚α烯烃、酯类油），具备高温稳定性（可达300℃）、低温流动性（-40℃仍可用）等特殊性能，用于极端环境。 润滑脂 由基础油（占比80-90%）和稠化剂（如锂基、钙基）组成，呈半固态，具有密封防尘、不易流失的优点，适合低速重载或立式安装轴承。 固体润滑剂 如石墨、二硫化钼，适用于高温（>400℃）、真空等无法使用液体润滑的极端工况，通常以涂层或添加剂形式存在。 02 03 04 考点一：轴承的润滑 单独招生考试·机械基础 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 润滑的基本原理 流体动压润滑 依靠轴颈旋转将润滑油带入楔形间隙形成压力油膜（如油环润滑），膜厚可达微米级，完全隔离金属接触，需满足转速、粘度、载荷的特定关系。 混合润滑 实际工况中常见的状态，同时存在流体润滑、边界润滑和直接接触的过渡区域，需通过添加剂配方优化来降低综合摩擦系数。 边界润滑 当油膜破裂时，润滑剂中的极性分子与金属表面发生化学吸附，形成单分子保护层，虽不能避免摩擦但可防止胶合（常见于启停阶段）。 弹性流体动压润滑 针对齿轮、滚动轴承等点/线接触工况，考虑接触区弹性变形和润滑剂粘度压力效应的复合作用，油膜压力可达GPa级。 考点一：轴承的润滑 单独招生考试·机械基础 油润滑方式（浸油、喷油等） 浸油润滑 将轴承部分浸入润滑油中，通过轴承运转时的搅动将油带到其他部位。适用于低速或中速场合，但需注意油位控制（水平轴不超过中心位置，垂直轴覆盖50%-80%滚动体），否则可能导致油温过高或杂质进入。 喷油润滑 通过油泵将润滑油以高压喷射到轴承关键部位，适用于高速、重载或高温工况。能精准控制油量和润滑位置，但需配备复杂的油路系统和过滤装置，维护成本较高。 循环油润滑 采用外置油泵建立循环油路，通过油管持续输送润滑油并回收过滤。散热效果极佳，适合大型设备或连续运转场景，但系统复杂度高且需定期更换滤芯。 考点一：轴承的润滑 单独招生考试·机械基础 手动填充润滑 通过注脂枪或手工直接向轴承腔注入润滑脂，操作简单且密封要求低。适用于低速、中温（≤115℃）及非连续运转设备，但需定期补充（周期通常为3-6个月）。 脂润滑方式（填充、集中润滑等） 集中润滑系统 通过分配阀和管道将润滑脂从中央储罐输送至多个轴承点，实现自动化润滑。特别适用于多轴承设备或难以接近的工况，能显著降低维护频率，但初期投资较大。 密封式脂润滑 轴承出厂时预装润滑脂并配备接触式密封圈（如橡胶骨架密封）。具有防尘防水特性，在汽车水泵等封闭环境中广泛应用，但不可补充润滑脂，寿命取决于脂的耐久性。 考点一：轴承的润滑 单独招生考试·机械基础 采用固体润滑剂涂层或复合材料，通过层状结构降低摩擦系数。适用于高温（＞300℃）、真空或强腐蚀环境，如航天器轴承，但承载能力较低且需配合表面处理工艺。 固体润滑与特殊润滑 石墨/二硫化钼润滑 将润滑油雾化成微米级颗粒后用压缩空气输送，形成气液两相流润滑。适用于超高速主轴（如数控机床），摩擦阻力极小且冷却效果好，但需配备油雾回收装置以避免污染。 油雾润滑 使用含油烧结金属或聚合物复合材料（如PTFE），在工作时自动析出润滑物质。免维护且耐脏污，常用于食品机械或极端环境，但极限PV值（压力×速度）较低。 自润滑轴承 考点一：轴承的密封 单独招生考试·机械基础 密封的作用与分类 轴承密封的核心功能是保持内部润滑剂（如油脂或润滑油）的稳定性，避免因泄漏导致润滑不足，从而引发轴承磨损或过热失效。 防止润滑剂泄漏 阻挡外部污染物 分类依据接触方式 密封结构能有效隔离灰尘、水分、金属碎屑等外部杂质侵入轴承内部，防止污染物加速滚道和滚动体的磨损，延长轴承使用寿命。 密封技术可分为接触式（如橡胶油封、毡圈）和非接触式（如迷宫密封、间隙密封），前者依赖物理接触实现密封，后者通过结构设计形成阻隔屏障。 考点一：轴承的密封 单独招生考试·机械基础 接触式密封（油封、毡圈等） 毡圈密封 采用浸油毛毡压入梯形槽的结构，成本低且易于安装，常用于低速、脂润滑的轴承（如农机设备），但防尘防水性能较弱，需定期更换。 橡胶油封（唇形密封圈） 由金属骨架和弹性橡胶组成，通过唇口与轴颈紧密接触实现密封，适用于高速旋转场景（如汽车轮毂轴承），但长期使用可能导致摩擦发热和唇口磨损。 机械密封 通过精密加工的端面接触实现高压密封，常见于化工泵轴承，具有高密封性但结构复杂，维护成本较高。 考点一：轴承的密封 单独招生考试·机械基础 非接触式密封（迷宫密封、间隙密封等） 迷宫密封 由多层环形间隙和迂回通道构成，利用流体阻力阻挡污染物，适用于高温、高速环境（如涡轮机械），几乎无摩擦损耗，但需配合润滑系统使用。 间隙密封 通过轴承端盖与轴之间微米级间隙形成密封，结构简单且免维护（如家用电机轴承），但对装配精度要求高，防尘效果有限。 甩油环密封 在轴上安装环形挡板，利用离心力将泄漏油脂甩回轴承腔，多用于立式轴系（如水泵），需配合其他密封方式增强效果。 考点一：轴承的密封 单独招生考试·机械基础 密封件的检查与更换 接触式密封检查要点 每周检查橡胶唇形密封的磨损情况，当唇口出现硬化裂纹或径向磨损量超过0.5mm时必须更换。迷宫密封需每月清理积尘，确保气流通道畅通。 非接触式密封维护 磁流体密封每半年检测磁场强度衰减（不应低于初始值80%），机械密封的动环端面磨损深度超过0.1mm或出现热裂纹时需成套更换。 密封系统压力测试 对于油气润滑系统的密封腔，每季度需进行0.2MPa保压测试，10分钟内压力下降不超过5%为合格。发现泄漏应立即更换密封圈或调整预紧力。 单独招生真题解析 （2023·浙江）轴承润滑的核心作用 不包括： A. 减少摩擦磨损 B. 提高轴承导电性 C. 散热冷却 D. 防止锈蚀 【解析】润滑主要功能是减摩、散热、防锈，与导电性无关。 【答案】:B 单独招生考试·机械基础 （2024·浙江）高速精密主轴轴承（转速>10,000rpm）宜选用： A. 润滑脂 B. 黏度较低的润滑油 C. 固体润滑剂 D. 水基润滑剂 【解析】高速场合需低黏度润滑油以减少黏滞阻力。 【答案】B 单独招生真题解析 单独招生考试·机械常识 （2024·浙江）下列润滑方式中，强制润滑的特点是： A. 依靠轴承旋转飞溅润滑 B. 通过油泵持续供油 C. 仅需一次性加注 D. 无需过滤装置 【解析】强制润滑通过外接油泵强制循环，可靠性高。 【答案】:B 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2023·浙江）油浴润滑的油位应控制在轴承最低滚动体的： A. 1/4处 B. 1/2处 C. 完全浸没 D. 无需控制 【解析】油位过高会导致搅拌损耗，过低则润滑不足。 【答案】:B 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2024·浙江）油气润滑相比油雾润滑的优势是： A. 无油雾污染，更环保 B. 设备成本更低 C. 无需压缩空气 D. 适合所有转速范围 【解析】无油雾污染，更环保 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2023·浙江）接触式密封（如毡圈密封）的缺点是： A. 摩擦阻力大，易磨损 B. 完全不能防尘 C. 仅适用于静态密封 D. 成本过高 【解析】摩擦阻力大，易磨损 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2024·浙江）食品机械轴承润滑需符合： A. FDA食品级标准 B. 高重金属含量 C. 强酸碱性 D. 无特殊要求 【解析】 FDA食品级标准 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2024·浙江）水下作业设备密封需重点考虑： A. 耐水压与防腐蚀 B. 导电性能 C. 透明度 D. 磁性 【解析】耐水压与防腐蚀 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2023·浙江）浙江沿海泵站轴承密封需额外防范： A. 盐雾腐蚀 B. 紫外线照射 C. 低温脆化 D. 电磁干扰 【解析】盐雾腐蚀 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2023·浙江）智能润滑系统的核心功能是： A. 实时监测并自动补脂 B. 改变轴承材质 C. 提高转速极限 D. 替代密封件 【解析】实时监测并自动补脂 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2024·浙江）石墨烯润滑剂的突出特性是： A. 极压抗磨性能优异 B. 成本低于矿物油 C. 仅适用于低温 D. 不可生物降解 【解析】极压抗磨性能优异 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2023·浙江）某风机轴承温度骤升，应优先检查： A. 润滑是否中断 B. 密封颜色 C. 环境湿度 D. 基础螺栓 【解析】润滑是否中断 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2024·浙江）双唇密封比单唇密封的优势是： A. 防尘与防液渗漏双重保护 B. 摩擦更小 C. 成本更低 D. 安装更方便 【解析】防尘与防液渗漏双重保护 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2023·浙江）加注润滑脂时，操作错误的是： A. 使用专用注脂枪 B. 将旧脂完全挤入轴承内部 C. 清洁注脂口 D. 控制注脂量 【解析】将旧脂完全挤入轴承内部 【答案】:B 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2024·浙江）处理废润滑剂应符合： A. 《国家危险废物名录》 B. 直接填埋 C. 随意倾倒 D. 混合生活垃圾 【解析】《国家危险废物名录》 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 （2023·浙江）某变频电机轴承出现电蚀，改进措施包括： A. 使用绝缘轴承或导电润滑脂 B. 提高密封硬度 C. 减少润滑量 D. 改用接触式密封 【解析】使用绝缘轴承或导电润滑脂 【答案】:A 单独招生真题解析 单独招生考试·机械基础 感谢观看 单独招生考试·机械基础 $