机械系设计工程研究所,机械系设计工程研究所,*,第,8,章 机械系统的功能结构设计,8.1,润滑与密封概述,8.2,润滑系统设计,8.3,密封结构设计,第8章 机械系统的功能结构设计8.1 润滑与密封概述,8.1,润滑与密封概述,1.,润滑的作用,减少摩擦和磨损，降低功耗；,降温或冷却；,防锈、去污、密封与防尘；,缓冲与吸振作用,2.,密封的作用,阻止液体、气体工作介质或润滑剂的泄漏，防止灰尘、水分进入润滑部位。,8.1 润滑与密封概述,3.,对润滑与密封的基本要求,(1),对润滑的要求,可靠性：时间、供油量、供油点等,经济性：合理用油，减少污染,结构简单，系列化，标准化,(2),对密封的要求,良好的密封性能,摩擦磨损性能,可靠性、经济性、系列化，标准化，通用化,3.对润滑与密封的基本要求,4.,润滑与密封方式的主要类型,(1),润滑方式分类,(2),常用密封装置的分类,4.润滑与密封方式的主要类型,8.2,典型零部件润滑方式的选择,常用润滑方式及其应用,润滑方式,特点,应用场合,适用的典型,零部件,手工定期润滑,油量少、手工进行、装置有国家标准,低速、轻载或不连续运转的机械,滑动轴承、滚动轴承、半开式齿轮传动等,油浴、油环、浸油及溅油润滑,需要传动件部分浸到润滑油中或借助辅助装置，保证连续供油。自动停送、维护简单、耗油量少。,中速、中等载荷较重要的机械，需要连续供油并起到冷却作用的场合,机床、减速器、内燃机的齿轮传动、蜗杆传动等。,圆周速度一般为,110(15)m/s,8.2 典型零部件润滑方式的选择常用润滑方式及其应用润滑方,图,8-3,人工定期加油油杯,1.,人工定期加油（脂）润滑,图8-3人工定期加油油杯1.人工定期加油（脂）润滑,1.,人工定期加油（脂）润滑,1.人工定期加油（脂）润滑,图,8-4,连续润滑油杯,2.,连续滴油润滑,图8-4连续润滑油杯2.连续滴油润滑,图,8-5,浸油润滑,3.,浸油与飞溅润滑,图8-5浸油润滑3.浸油与飞溅润滑,图,8-6,油环与油链润滑,4.,油环、油链润滑,图8-6油环与油链润滑4.油环、油链润滑,5.,压力供油,连续供油的部位较多时，采用压力供油润滑成本高，效果好，且散热好。,5.压力供油,6.,油雾润滑,6.油雾润滑,7.,定时定量集中自动润滑系统,7.定时定量集中自动润滑系统,例,1,：滑动轴承润滑,低速、边界润滑的滑动轴承：定期加脂、密封好时润滑油,混合润滑时：飞溅润滑、油环、油链,液体动压：压力供油,表,8-3,滑动轴承的脂润滑选择,例1：滑动轴承润滑,例,2,：齿轮传动,开式和半开式齿轮传动：定期加油或加脂,闭式齿轮传动浸油润滑：,直齿轮传动浸油深度建议,0.7,倍齿高,(10mm),锥齿轮传动浸油深度建议达到整个齿宽,多级传动应保证各级传动的润滑,保证有困难时可借助油轮,例2：齿轮传动,例,2,：齿轮传动,剖分面倾斜式箱体,例2：齿轮传动剖分面倾斜式箱体,例,2,：齿轮传动,圆周速度,v,12m/s,的齿轮传动,应采用喷油润滑,喷油润滑,例2：齿轮传动喷油润滑,例,3,：蜗杆传动,当蜗杆的线速度较低时（,v,s,45m/s,），为避免蜗杆搅油的功率损失过大，采用蜗杆上置方式。,例3：蜗杆传动 当蜗杆的线速度较低时（vs610mm,r/min,的高速滚动轴承，,v515m/s,的齿轮传动中。,压力供油润滑,供油充分，油可循环使用，还可带走热量，起冷却作用。,高速、重载，供油量要求大的场合。,机床主轴箱、内燃机、锻压设备中的部件。,润滑方式特点应用场合适用的典型油雾润滑润滑油膜较薄，较均匀，,多级齿轮传动低速级大齿轮浸油过深,加溅油轮,分箱面倾斜,多级齿轮传动低速级大齿轮浸油过深加溅油轮分箱面倾斜,2.,滚动轴承的润滑,(1),常用润滑剂,润滑脂、润滑油、固体润滑剂,(2),润滑方法的选择,根据速度因数,dn,值,(,参见表,8-2),2.滚动轴承的润滑,脂润滑：适用于低的,dn,值，润滑油膜强度高，能承受较大的载荷，不易流失，容易密封，可维持的时间长。,油润滑：适用于高速高温条件。,方法：油浴、滴油、飞溅、喷油、油雾、自动润滑系统等。,固体润滑：以上方法均不适用时，如：高温、真空环境。,方法：粘结、覆膜。,脂润滑：适用于低的dn值，润滑油膜强度高，能承受较大的载荷，,3.,啮合传动的润滑,(1),齿轮传动的润滑,齿轮传动润滑的方式,开式传动或闭式低速传动：,人工周期性加油润滑；,通常的闭式齿轮传动：,v,12m/s,时，喷油润滑；,v,25m/s,时，啮入或啮出端均可；,v,25m/s,时，置于啮出端，以便于散热和润滑。,3.啮合传动的润滑,润滑剂的选择,选择润滑剂的类型（润滑油或润滑脂）,查手册,确定润滑油的粘度,查手册,润滑剂的选择,(2),蜗杆传动的润滑,常用的润滑方法及润滑油粘度,查手册,影响供油方式选择的主要因素：,承载情况,相对滑动速度的大小，一般情况：,当,v,s,5m/s,时，蜗杆下置，采用浸油润滑。,当,5m/s,v,s,10m/s,时，蜗杆上或下置，浸油润滑。,(2)蜗杆传动的润滑,8.3,常用密封装置,1.,密封的分类,静密封,：相对静止的结合面间的密封。,动密封,：相对运动表面间的密封。,密封形式：,接触式,：借助密封力使密封表面互相接触或嵌入，以减少或消除间隙的各类密封,(,静、动密封均有,),非接触式,：密封面间预留固定的装配间隙，无需密封力压紧密封面的各类密封,(,动密封,),。,8.3 常用密封装置,静密封,1.,直接接触密封,静密封,静密封,2.,垫片密封,静密封,静密封,3.,密封胶密封,静密封,静密封,4.,密封圈密封,静密封,液压油缸密封,接触式密封,的特点：,摩擦生热，有功率损耗，所以要注意冷却和润滑,主要类型：,1.,密封圈密封,液压油缸密封 接触式密封的特点：,接触式动密封,2.,毡圈密封,接触式动密封,接触式动密封,3.,油封密封,接触式动密封,4.,唇形密封,4.唇形密封,1.,迷宫密封,直通式迷宫密封,轴向迷宫密封,径向迷宫密封,非接触式动密封,特点：,不受旋转速度的影响、但不能保证完全不泄漏。,主要类型：,1.迷宫密封直通式迷宫密封 轴向迷宫密封 径向迷宫密封非接触,2.,离心密封,2.离心密封,3.,螺旋密封（单向）,3.螺旋密封（单向）,2.,(,旋转,),密封选择的一般原则,主要考虑工作的,速度,、,压力,、,温度,等综合效果,3.,密封设计,密封件大多有标准，因此,一般机械设计中密封设计是合理选用密封件。,2.(旋转)密封选择的一般原则,