润滑与密封设计PDF电子书下载

上篇 润滑 3

第1章 润滑基础 3

1.1 润滑剂的作用 3

1.2 润滑状态及分类 3

第2章 润滑剂 6

2.1 润滑剂及其物理化学性能 6

2.1.1 润滑剂的分类 6

2.1.2 润滑剂的物理化学性能及其分析评定方法 7

2.1.2.1 黏度 7

2.1.2.2 黏温特性 10

2.1.2.3 润滑剂的其他性能分析评定 13

2.2 润滑油添加剂的种类及功能 14

2.2.1 添加剂的分类与代号 14

2.2.2 各种添加剂的功能与作用机理 16

2.2.2.1 清净分散剂 16

2.2.2.2 抗氧抗腐剂 19

2.2.2.3 极压抗磨剂与油性剂 21

2.2.2.4 金属钝化剂 25

2.2.2.5 黏度指数改进剂 25

2.2.2.6 防锈剂 26

2.2.2.7 降凝剂 27

2.2.2.8 抗泡剂 28

2.2.2.9 乳化剂和抗乳化剂 29

2.2.2.10 其他润滑油添加剂 30

2.2.2.11 润滑油复合添加剂 30

2.3 润滑剂的类型及应用 31

2.3.1 润滑油 31

2.3.1.1 车用润滑油 31

2.3.1.2 工业齿轮油 67

2.3.1.3 液压油及液力传动油 73

2.3.1.4 汽轮机油 91

2.3.1.5 压缩机油 97

2.3.1.6 冷冻机油 103

2.3.1.7 真空泵油 108

2.3.1.8 轴承润滑油 111

2.3.1.9 蒸汽气缸油 115

2.3.1.10 导轨油 116

2.3.1.11 电器绝缘油 117

2.3.1.12 船舶用油 120

2.3.1.13 铁路内燃机车用油 123

2.3.2 润滑脂 127

2.3.2.1 润滑脂的分类、代号及组成 127

2.3.2.2 润滑脂的选用 127

2.3.2.3 润滑脂稠度分类 140

2.3.3 合成润滑剂 141

2.3.4 固体润滑剂 142

2.3.5 其他润滑材料 144

第3章 轴承的润滑 145

3.1 滚动轴承的润滑 145

3.1.1 润滑的作用和润滑剂的选择 145

3.1.2 润滑脂润滑 145

3.1.2.1 润滑脂的选用 145

3.1.2.2 填脂量和换脂周期 147

3.1.3 润滑油润滑 149

3.1.3.1 润滑油的选择 149

3.1.3.2 润滑方式的选择 149

3.1.3.3 换油周期 152

3.2 滑动轴承的润滑 152

3.2.1 非完全流体润滑轴承的润滑 152

3.2.2 液体静压滑动轴承 154

第4章 齿轮传动的润滑 156

4.1 齿轮润滑基础 156

4.1.1 齿轮润滑的特点和作用 156

4.1.2 齿轮传动的润滑状态 156

4.2 齿轮润滑油及添加剂 158

4.2.1 齿轮润滑油的基础油及添加剂 159

4.2.1.1 齿轮润滑油的基础油 159

4.2.1.2 齿轮润滑油的添加剂 160

4.2.2 齿轮润滑油的调制 160

4.2.3 齿轮润滑油的分类 160

4.2.3.1 工业齿轮油的分类 160

4.2.3.2 车辆齿轮油的分类 165

4.2.4 齿轮润滑油的规格标准（质量指标） 166

4.3 齿轮润滑油的合理选用方法 166

4.3.1 工业闭式齿轮油的选用方法（包括高速齿轮的润滑） 168

4.3.1.1 润滑油种类的选择 168

4.3.1.2 润滑油黏度的选择 169

4.3.1.3 润滑方式的选择 170

4.3.2 开式工业齿轮油（脂）的选用方法 170

4.3.3 蜗轮蜗杆油的选用方法 170

4.3.3.1 蜗轮蜗杆油种类的选择 170

4.3.3.2 蜗轮蜗杆油黏度的选择 171

4.3.3.3 蜗杆传动装置润滑方式的选择 172

4.3.4 车辆齿轮油的选用方法 172

4.3.4.1 车辆齿轮润滑油种类的选择 172

4.3.4.2 车辆齿轮油黏度的选择 172

4.3.5 仪表齿轮传动的润滑 173

4.4 润滑对齿轮传动性能的影响 174

4.4.1 润滑对齿面胶合的影响 174

4.4.2 润滑对齿面磨损的影响 177

4.4.3 润滑对齿面疲劳点蚀的影响 179

4.4.4 润滑对齿轮振动、噪声的影响 181

4.4.5 润滑对齿轮传动效率的影响 181

4.4.6 润滑对齿面烧伤和轮齿热屈服的影响 182

4.5 齿轮传动装置的润滑方式及润滑系统的设计 182

4.5.1 齿轮传动装置的润滑方式和润滑装置 183

4.5.1.1 油浴润滑 183

4.5.1.2 循环喷油润滑 183

4.5.1.3 油雾润滑 185

4.5.1.4 离心润滑 186

4.5.1.5 润滑脂润滑 186

4.5.1.6 固体润滑和自润滑 187

4.5.2 齿轮传动的冷却 187

4.5.2.1 功率损耗与效率 187

4.5.2.2 自然冷却 189

4.5.2.3 强制冷却 189

4.5.3 齿轮润滑油的过滤净化 191

4.6 齿轮传动装置油液监测 193

4.6.1 油液监测的方法和分析手段 193

4.6.2 油液监测流程图及取样要求 193

4.7 齿轮润滑油的更换 194

4.7.1 齿轮油使用中质量变化原因 194

4.7.2 齿轮油使用中质量变化的表现 195

4.7.3 齿轮润滑油的换油指标 198

4.7.4 齿轮润滑油的混用与代用 200

4.7.4.1 齿轮润滑油的混用 200

4.7.4.2 齿轮润滑油的代用 201

第5章 其他元器件的润滑 202

5.1 导轨的润滑 202

5.1.1 导轨油的分类及规格 202

5.1.2 导轨润滑油的选用 203

5.1.3 机床导轨润滑方法的选择 204

5.1.4 机床导轨的维护保养 204

5.2 自动变速器的润滑 204

5.2.1 自动变速器油的特性 204

5.2.2 自动变速器油的分类和规格 205

5.3 离合器的润滑 207

5.4 联轴器的润滑 208

5.5 机械无级变速器的润滑 209

5.5.1 机械无级变速器油的分类和规格 209

5.5.2 机械无级变速器油的选用 210

5.5.3 机械无级变速器油的合理使用 211

5.6 螺旋副的润滑 211

5.6.1 螺纹连接的润滑 211

5.6.2 回转变位及微调用螺旋副的润滑 211

5.6.3 机床螺旋传动的润滑 212

5.7 钢丝绳的润滑 212

5.7.1 钢丝绳润滑剂的种类及性能 212

5.7.2 钢丝绳的合理润滑 213

5.8 链传动的润滑 215

5.8.1 链传动对润滑剂的要求和选用 215

5.8.2 链条润滑方法的选择 217

5.9 活塞环和气缸的润滑 217

5.9.1 活塞环的润滑 217

5.9.2 活塞和气缸的润滑 218

5.10 轮的润滑 219

5.11 弹簧的润滑 219

5.12 键销的润滑 220

第6章 典型设备的润滑 221

6.1 润滑系统的换油和冲洗净化 221

6.1.1 润滑油的更换周期 221

6.1.2 润滑系统的冲洗净化 226

6.2 金属切削机床的润滑 227

6.2.1 机床润滑的特点 227

6.2.2 机床润滑剂的选用 227

6.2.3 机床常用润滑方法 229

6.3 内燃机的润滑 229

6.3.1 内燃机的工作特点 229

6.3.2 内燃机油的基本性能 230

6.3.3 内燃机油的分类 231

6.3.4 内燃机油的选用 232

6.4 压缩机的润滑 234

6.4.1 压缩机油的选用 236

6.4.2 压缩机润滑管理 236

6.5 冷冻机的润滑 239

6.5.1 冷冻机的类型及润滑方式 239

6.5.2 冷冻机油的性能要求 239

6.5.3 冷冻机油的选择 241

6.5.4 冷冻机润滑管理 242

6.5.5 冷冻机润滑系统的故障及维护 242

6.6 汽轮机的润滑 243

6.6.1 汽轮机油的作用 243

6.6.2 汽轮机油的性能 243

6.6.3 汽轮机油的选择及使用管理 244

6.7 起重运输机械的润滑 245

6.7.1 起重运输机械的润滑特点 245

6.7.2 起重运输机械典型零部件的润滑 245

6.7.3 典型起重运输机械的润滑 246

6.8 轧钢机的润滑 248

6.8.1 轧钢机对润滑的要求 248

6.8.2 轧钢机润滑采用的润滑油、脂 248

6.8.3 轧钢机常用润滑系统 248

6.8.4 轧钢机常用润滑装置 249

6.8.5 轧钢机常用润滑设备的安装维修 250

6.9 塑料加工机械的润滑 252

6.9.1 混炼机的润滑 252

6.9.2 注塑机的润滑 252

6.10 纸浆造纸机械的润滑 252

6.10.1 纸浆机械的润滑 252

6.10.2 造纸机的润滑 252

6.11 纺织机械的润滑 254

6.12 食品加工机械的润滑 255

6.12.1 食品加工机械对润滑的要求 255

6.12.2 食品机械润滑剂的选用 255

6.13 家用电器与机械的润滑 257

6.14 船用机械的润滑 259

6.15 锻压设备的润滑 260

6.15.1 机械压力机的润滑 260

6.15.2 螺旋压力机的润滑 261

6.15.3 锻锤的润滑 261

6.16 矿山设备的润滑 263

6.16.1 矿山机械对润滑油的要求 263

6.16.2 矿山机械用油举例 263

参考文献 265

下篇 密封 269

第1章 密封的分类及应用 269

1.1 泄漏方式、密封方法及密封设计要求 269

1.2 静密封的分类、特点及应用 270

1.3 动密封的分类、特点及应用 272

第2章 垫片密封 276

2.1 垫片类型、应用及选择 276

2.2 法兰密封 277

2.2.1 法兰密封面形式 277

2.2.2 管道法兰垫片选择 278

2.2.3 法兰密封设计 279

2.2.4 高温法兰防漏措施 281

2.3 高压与自紧密封 281

2.3.1 高压密封的特点及设计原则 281

2.3.2 高压与自紧密封类型 282

2.3.3 高压与自紧密封的设计和计算 285

2. 4垫片标准 287

2.4.1 管法兰用非金属平垫片尺寸（GB/T 9126—2008） 287

2.4.2 管法兰用非金属平垫片 技术条件（GB/T 9129—2003） 294

2.4.3 管法兰连接用金属环垫 技术条件（GB/T 9130—2007） 296

2.4.4 缠绕式垫片 分类（GB/T 4622.1—2009） 298

2.4.5 缠绕式垫片 管法兰用垫片（GB/T 4622.2—2008） 299

2.4.6 缠绕式垫片 技术条件（GB/T 4622.3—2007） 304

2.4.7 管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（GB/T 13404—2008） 306

2.4.8 管法兰用金属包覆垫片（GB/T 15601—1995） 307

2.4.9 柔性石墨金属波齿复合垫片管法兰用垫片尺寸（GB/T 19066.1—2008） 309

2.4.10 柔性石墨金属波齿复合垫片 技术条件（GB/T 19066.3—2003） 317

2.4.11 钢制管法兰用金属环垫 尺寸（GB/T 9128—2003） 319

第3章 密封胶及胶黏剂 322

3.1 密封胶及胶黏剂的特点及应用 322

3.2 密封胶的分类及特性 322

3.3 密封胶品种牌号及应用范围 323

3.4 密封胶选用及应用 324

3.5 胶黏剂使用原则 325

第4章 填料密封 326

4.1 毛毡密封 326

4.2 软填料密封 327

4.2.1 基本结构、密封原理及应用 327

4.2.2 软填料密封的设计和计算 327

4.2.3 软填料密封材料及选择 329

4.2.4 软填料密封的结构设计 330

4.2.5 碳钢填料箱（HG 21537.7—1992）及不锈钢填料箱（HG 21537.8—1992） 333

4.3 硬填料类型 334

4.3.1 活塞环及涨圈密封 334

4.3.1.1 密封结构及应用 334

4.3.1.2 密封设计 335

4.3.2 活塞杆填料密封 336

4.3.3 往复活塞压缩机金属平面填料 338

4.3.3.1 三斜口密封圈（JB/T 9102.1—1999） 338

4.3.3.2 三、六瓣密封圈（JB/T 9102.3—1999） 340

4.3.3.3 径向切口刮油圈（JB/T 9102.4—1999） 342

4.3.3.4 密封圈和刮油圈用拉伸弹簧（JB/T 9102.5—1999） 344

4.3.3.5 密封圈和刮油圈技术条件（JB/T 9102.6—1999） 345

第5章 成形填料密封 347

5.1 O形密封圈 347

5.2 V形密封圈 347

5.3 Y形密封圈 348

5.4 鼓形和山形密封圈 348

5.5 J形和L形密封圈 349

5.6 管道法兰连接结构中的U形密封圈 349

5.7 密封件及相关标准 350

5.7.1 O形橡胶密封圈 350

5.7.1.1 液压气动用O形橡胶密封圈尺寸及公差（GB/T 3452.1—2005） 350

5.7.1.2 液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸和设计计算准则（GB/T 3452.3—2005） 354

5.7.1.3 O形橡胶密封圈用挡圈 380

5.7.1.4 液压缸活塞和活塞杆动密封沟槽尺寸和公差（GB/T 2879—2005） 381

5.7.1.5 液压缸活塞和活塞杆窄断面动密封沟槽尺寸系列和公差（GB/T 2880—1 981） 386

5.7.1.6 液压缸活塞用带支承环密封沟槽形式、尺寸和公差（GB/T 6577—1986） 391

5.7.1.7 液压缸活塞杆用防尘圈沟槽形式、尺寸和公差（GB/T 6578—2008） 392

5.7.1.8 不锈钢卡压式管件用橡胶O形密封圈（GB/T 19228.3—2003） 397

5.7.2 VD形橡胶密封圈（JB/T 6994—2007） 398

5.7.3 单向密封橡胶圈（GB/T 10708.1—2000） 401

5.7.4 Yx形密封圈 410

5.7.4.1 孔用Yx形密封圈（JB/ZQ 4264—1997） 410

5.7.4.2 轴用Yx形密封圈（JB/ZQ 4265—1997） 414

5.7.5 双向密封橡胶密封圈（GB/T 10708.2—2000） 417

5.7.6 往复运动橡胶防尘密封圈（GB/T 10708.3—2000） 420

5.7.7 液压缸活塞和活塞杆动密封装置 423

5.7.7.1 同轴密封件尺寸系列和公差（GB/T 15242.1—1994） 423

5.7.7.2 支承环尺寸系列和公差（GB/T 15242.2—1994） 426

5.7.7.3 同轴密封件安装沟槽尺寸系列和公差（GB/T 15242.3—1994） 429

5.7.7.4 支承环安装沟槽尺寸系列和公差（GB/T 15242.4—1994） 430

5.7.8 车氏组合密封 432

5.7.8.1 使用范围 432

5.7.8.2 密封材料 432

5.7.8.3 直角滑环式组合密封 433

5.7.8.4 脚形滑环式组合密封 434

5.7.8.5 齿形滑环式组合密封 435

5.7.8.6 C形滑环式组合密封 436

5.7.8.7 TZF型组合防尘圈 437

5.7.9 气缸用密封圈（JB/T 6657—1993） 437

5.7.9.1 气缸活塞密封用QY型密封圈 437

5.7.9.2 气缸活塞杆密封用QY型密封圈 439

5.7.9.3 气缸活塞杆用J型防尘圈 441

5.7.9.4 气缸用QH型外露骨架橡胶缓冲密封圈 442

5.7.10 密封圈材料 443

5.7.10.1 普通液压系统用O形橡胶密封圈材料（HG/T 2579—2008） 443

5.7.10.2 耐高温滑油O形橡胶密封圈材料（HG/T 2021—1991） 445

5.7.10.3 往复运动密封圈材料（HG/T 2810—2008） 446

第6章 油封 448

6.1 油封结构型式及特点 448

6.2 油封设计和计算 448

6.3 油封材料及选择 450

6.4 油封相关标准 451

6.4.1 旋转轴唇形密封圈橡胶材料（HG/T 2811—1996） 451

6.4.2 密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈基本尺寸和公差（GB/T 13871.1—2007） 452

6.4.3 液压传动旋转轴唇形密封圈设计规范（GB/T 9877—2008） 453

第7章 机械密封 461

7.1 接触式机械密封的基本构成与工作原理 461

7.2 常用机械密封分类及适用范围 461

7.3 机械密封的选用 467

7.4 常用机械密封材料 469

7.4.1 摩擦副用材料 469

7.4.2 辅助密封件用材料 471

7.4.3 弹性元件用材料 472

7.4.4 传动件、紧固件用材料 473

7.4.5 不同工况下机械密封材料选择 474

7.5 波纹管式机械密封 476

7.5.1 波纹管式机械密封形式及应用 476

7.5.2 波纹管式机械密封端面比压计算 477

7.6 机械密封设计及计算 478

7.7 泵用机械密封 485

7.7.1 高温介质泵用机械密封 485

7.7.2 易汽化介质泵用机械密封 485

7.7.3 含固体颗粒介质泵用机械密封 487

7.7.4 腐蚀性介质泵用机械密封 488

7.7.5 易凝固、易结晶介质泵用机械密封 488

7.8 风机用机械密封 489

7.9 釜用机械密封 490

7.10 机械密封辅助系统 492

7.10.1 泵用机械密封辅助系统的组成和功能 492

7.10.2 泵用机械密封冲洗和冷却辅助系统 492

7.10.3 泵用机械密封封液杂质过滤、分离器 496

7.10.4 风机用机械密封润滑和冷却系统 497

7.10.5 釜用机械密封的润滑和冷却系统 498

7.10.6 非接触式机械密封监控系统 501

7.11 非接触式机械密封 501

7.11.1 流体静压式机械密封 501

7.11.2 流体动压式机械密封 502

7.11.3 非接触式气膜密封 503

7.11.4 非接触式液膜密封 507

7.11.5 泵用非接触式机械密封 508

7.11.6 风机用非接触式机械密封 509

7.11.7 釜用非接触式机械密封 511

7.12 机械密封有关标准 511

7.12.1 机械密封的型式、主要尺寸、材料和识别标志（GB/T 6556—1994） 511

7.12.2 机械密封技术条件（JB/T 4127.1—1999） 515

7.12.3 机械密封用O形橡胶密封圈（JB/T 7757.2—2006） 517

7.12.4 泵用机械密封（JB/T 1472—1994） 522

7.12.5 焊接金属波纹管机械密封（JB/T 8723—2008） 527

7.12.6 耐酸泵用机械密封（JB/T 7372—1994） 530

7.12.7 耐碱泵用机械密封（JB/T 7371—1994） 534

7.12.8 潜水电泵用机械密封（JB/T 5966—1995） 537

7.12.9 液环式氯气泵用机械密封（HG/T 2100—2003） 540

7.12.10 船用泵轴的机械密封（CB 3345—2008） 541

7.12.11 船用泵轴的变压力机械密封（CB 3346—1988） 542

7.12.12 机械密封循环保护系统（JB/T 6629—1993） 543

7.12.13 机械密封系统用压力罐型式、主要尺寸和基本参数（JB/T 6630—1993） 546

7.12.14 机械密封系统用螺旋管式换热器（JB/T 6631—1993） 547

7.12.15 机械密封系统用过滤器（JB/T 6632—1993） 548

7.12.16 机械密封系统用旋液器（JB/T 6633—1993） 549

7.12.17 机械密封系统用孔板（JB/T 6634—1993） 550

7.12.18 釜用机械密封技术条件（HG/T 2269—2003） 551

7.12.19 搅拌传动装置机械密封（HG/T 21571—1995） 553

7.12.20 搪玻璃搅拌容器用机械密封（HG/T 2057—2003） 557

7.12.21 焊接金属波纹管釜用机械密封技术条件（HG/T 3124—2009） 560

7.12.22 釜用机械密封辅助装置（HG/T 2122—2003） 561

7.12.23 搅拌传动装置机械密封循环保护系统（HG/T 21572—1995） 563

7.12.24 离心泵及转子泵轴封系统（API682标准） 567

第8章 真空密封 578

8.1 真空用橡胶密封圈 578

8.1.1 真空用橡胶密封圈结构形式 578

8.1.2 真空用橡胶密封圈标准 578

8.1.2.1 J型真空用橡胶密封圈的型式及系列尺寸（JB/T 1090—1991） 578

8.1.2.2 J型真空用橡胶密封圈压套的型式及系列尺寸（JB/T 1090—1991） 580

8.1.2.3 密封垫圈的型式及系列尺寸（JB/T 1090—1991） 581

8.1.2.4 JO型真空用橡胶密封圈的型式及系列尺寸（JB/T 1091—1991） 581

8.1.2.5 JO型真空用橡胶密封圈锁紧弹簧的型式及系列尺寸（JB/T 1091—1991） 583

8.1.2.6 JO型真空用橡胶密封圈压套的型式及系列尺寸（JB/T 1091—1991） 584

8.1.2.7 骨架型真空用橡胶密封圈的型式及系列尺寸（JB/T 1091—1991） 584

8.1.2.8 真空用O形橡胶密封圈的型式及系列尺寸（JB/T 1092—1991） 585

8.1.2.9 真空用O形橡胶密封圈压套的型式及系列尺寸（JB/T 1092—1991） 586

8.1.2.10 真空用O形橡胶密封圈平垫的型式及系列尺寸（JB/T 1092—1991） 587

8.1.2.11 真空用O形橡胶圈材料（HG/T 2333—1992） 588

8.2 真空用金属密封圈 589

第9章 迷宫密封 590

9.1 迷宫密封方式、特点、结构及应用 590

9.2 迷宫密封设计 590

第10章 浮环密封 592

10.1 浮环密封结构特点及应用 592

10.2 浮环密封设计 593

10.3 碳石墨浮环密封结构及应用 595

第11章 螺旋密封 596

11.1 螺旋密封方式、特点及应用 596

11.2 螺旋密封设计 596

11.3 矩形螺纹的螺旋密封计算 597

第12章 磁流体密封 599

12.1 磁流体密封的结构和工作原理 599

12.2 提高磁流体密封能力的主要途径 599

12.3 磁流体密封与其他密封形式的对比 599

第13章 离心密封 600

13.1 离心密封结构形式 600

13.2 离心密封的计算 600

参考文献 602