资源简介

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项目 汽车的润滑与密封
任务1 机械润滑
任务2 汽车常用机械密封
任务3 环境保护与安全防护
模块五 汽车常用润滑与密封
项目 汽车的润滑与密封
本项目概述
机械零件的相对运动会产生摩擦、挤压等损坏，造成噪声与振动，要定期润滑；为防止机械装置内部的水、油等渗漏，要设置密封装置；为防止运动的机械部件造成人身伤害，必须采用安全防护装置。
本项目主要介绍汽车的机械摩擦、磨损与润滑，以及泄漏与密封等内容，进而讨论绿色设计的理念、安全设计理念与基本原则、机械振动与噪声的抑制、机械安全防护的措施等，以增强社会责任意识。本项目主要包括三个任务：机械润滑、汽车常用机械密封、环境保护与安全防护。通过任务学习，掌握汽车各零部件间的润滑与密封方法，维修操作时应该注意的安全防护知识。学生通过学习，完成课后习题，以强化对知识的理解掌握；通过任务实施，完成对知识的应用掌握。
任务1 机械润滑
润滑是在相对运动物体表面加入润滑剂来降低摩擦、减少磨损的技术措施。充分利用现代的润滑技术能显著提高机器的使用性能和寿命并减少能源消耗，如图5-1-1所示就是润滑的基本原理。通过润滑可使两个工件之间形成油膜起到隔离作用，减少两个工件之间的摩擦和磨损，从而实现降低噪声、提升效率和延长寿命的目的；还可以达到降低温升、防止锈蚀、缓和冲击、减小振动、消除磨屑或形成密封等目的。
图5-1-1 润滑的基本原理
任务1 机械润滑
汽车在正常行驶过程中，发动机内部的许多零部件之间将产生相对运动，加之承受各种载荷和温度的作用，会加剧发动机零部件的磨损。为减缓磨损、降低噪声、提升效率及延长发动机的使用寿命，要正确选择和使用发动机润滑油。如图5-1-2所示为车用润滑油。
图5-1-2 车用润滑油
任务1 机械润滑
一、润滑剂
润滑剂的定义
用于润滑、冷却和密封机械摩擦部分的物质称为润滑剂。
润滑剂的分类
按摩擦副之间润滑材料可分为流体（液体、气体）润滑剂和固体润滑剂；按照润滑
剂状态可分为润滑油、润滑脂和固体润滑剂。汽车上常用的润滑剂如图5-1-3所
示。
图5-1-3 汽车常用的润滑剂
任务1 机械润滑
一、润滑剂
润滑剂的作用
润滑剂起润滑、冷却、密封、清洗、防锈、缓冲和减振作用。
润滑剂的要求
润滑剂需要具有一定的黏性、较好的化学稳定性、较高的耐热、耐寒和导热能力，
另外还需可靠的防锈性、密封性及清洗作用。
任务1 机械润滑
二、常用润滑剂
汽车常用的润滑剂有润滑油和润滑脂两种，其中润滑油为液态流动物质，其根据用途不同，又区分为机油、齿轮油、差速器油等；润滑脂为稠状固态结构，常见为黄色、蓝色、褐色和红色。常用润滑剂的性能指标及适用范围见表5-1-1。
任务1 机械润滑
表5-1-1 常用润滑剂的性能指标及适用范围
· 性 能 特 点 性 能 指 标 备 注 选 用 原 则
润滑油 流动性大、摩擦阻力小 黏度：润滑油抵抗剪切变形能力 国标把 40℃时润滑油运动黏度整数值作为其牌号 ① 高温重载、低速、冲击、振动、运转不平稳且经常起动、停车、反转、变载变速、轴与轴承间隙较大、加工表面粗糙： 黏度高的润滑油② 高速、轻载、低温、压力润滑和滴油润滑：黏度低的润滑油
黏度指数：黏度随温度变化程度的指标 黏度指数越高，表示油品黏度受温度的影响越小 闪点：在规定条件下加热， 润滑油蒸气和空气的混合气与火焰接触发生瞬时闪火的最低温度 润滑油的使用安全指标，反映出油品可使用的最高温度 凝点：润滑油在规定条件下冷却，失去流动性的最高温度 润滑油保证润滑的最低温度 润 滑 脂 黏度大，不易流失，承压能力大且易于密封，无须经常加油，但内摩擦力大 针入度：将重量为 150g 的圆锥体放入 25℃的润滑脂试样中，经 5s 后圆锥体沉入的深度数值 表示润滑脂稀稠的指标，针入度越小，润滑脂越稠，牌号越大；反之说明润滑脂越稀，牌号越小 ① 钠基：用在振动较大、温度较高的滚动或滑动轴承上。② 钙基：鼓风机、汽车底盘、轮毂等部位滚动轴承，由于其容易老化变硬，车辆主要部分已禁用。③ 锂基：飞机、汽车、机床和各种机械设备的轴承润滑
滴点：在规定条件下加热， 润滑脂从标准量杯的孔口滴下的第一滴油时的温度 表示润滑脂的耐热性， 决定润滑脂的最高使用温度 任务1 机械润滑
三、常用润滑脂的性能及用途
润滑脂为稠厚的油脂状
半固体，主要由矿物油（或
合成润滑油）和稠化剂调制
而成。根据稠化剂不同，可
分为皂基脂和非皂基脂两类，
皂基脂的稠化剂常用锂、钠、
钙，润滑脂也是俗称的“黄
油”，常见润滑脂的性能指
标及适用范围见表5-1-2。
表5-1-2 常见润滑脂的性能指标及适用范围
润滑脂名称 性能 主 要 用 途
锂 基 钠基润滑脂 耐热性好，黏附性强，但不耐水 适用于不与水接触的工农业机械轴承的润滑
通用锂基润滑脂 具有良好的润滑性能，抗水性好、机械安定性、耐热性和耐蚀性好 为多用途、长寿命润滑脂，适用于各种机械的轴承及其他摩擦部位的润滑
极压锂基润滑脂 具有良好的机械安定性、抗水性、极压抗磨性、防磨性和泵送性 为多效、长寿命润滑脂，适用于重载齿轮、轴承、轮毂轴承的润滑
钙钠基 钙钠基润滑脂 耐热性、抗水性均较好 适用于有水分或潮湿环境中工作的机械轴承的润滑
任务1 机械润滑
四、润滑方法与润滑装置
润滑方法按照润滑剂供给方式不同，通常有定
期润滑和连续润滑两种方式。定期润滑一般适用于
转速不高的场合，可由人工注油或其他机械装置进
行定期注油润滑，比如汽车车门铰链、踏板铰链、
万向节、钢板弹簧卷耳、半轴球笼式万向节及部分
轴承等部位。定期润滑通常用于使用润滑脂的场合，
图5-1-4所示。润滑脂加注嘴通常称为“黄油嘴”，
润滑脂加注嘴类似单向阀结构，用黄油枪进行压力
加注润滑脂。
图5-1-4 轴承座的润滑脂加注口及润滑脂加注工具
任务1 机械润滑
四、润滑方法与润滑装置
如果将加注嘴更换成图5-1-5所示的黄油杯，在杯内装满润滑脂，定期向下旋转杯盖，即可将润滑脂压入所需润滑的部位，只需在定期向杯内加注润滑脂即可。
图5-1-5 黄油杯
任务1 机械润滑
四、润滑方法与润滑装置
润 滑 方 式 润 滑 装 置 特 点 应 用 图 示
间歇 供油 手工加油润滑 供油不均匀、不连续，需定期加注 低速、轻载、间歇工作的开式齿轮、链条，需定期加注
连续 供油 油环润滑 油环空套在水平轴上，油环下部浸入油中， 靠摩擦力被轴带动，将油带至轴颈上 低速旋转，润滑轴承
滴油润滑 用油杯供油， 利用油的自重流至摩擦表面， 但油量不大，调节不变 轻载、速度不大的场合，该方式常配合油杯使用，自左至右以此为针阀式油杯、均匀滴油杯、油绳式油杯
表5-1-3 常见的润滑方式
任务1 机械润滑
四、润滑方法与润滑装置
润 滑 方 式 润 滑 装 置 特 点 应 用 图 示
连续 供油 油浴润滑（浸油润滑） 零件部分或全部浸入油液中的润滑方式， 结构简单、使用较为广泛 闭式齿轮传动、蜗杆传动、手动变速器、差速器、主减速器等
飞溅润滑 靠密封在机箱中的回转零件的旋转速度较大时将润滑油溅洒雾化成小滴带到摩擦副上形成自动润滑 气缸壁、手动变速器、差速器、主减速器等，其原理类似油浴润滑方式
喷油润滑 压力油通过喷油嘴喷至摩擦表面，该方式既有润滑作用又有冷却效果 适用于线速度v≤10m/s 的场合，如发动机活塞与气缸间的机油喷嘴
（续表）
任务1 机械润滑
四、润滑方法与润滑装置
润 滑 方 式 润 滑 装 置 特 点 应 用 图 示
连续 供油 压力强制润滑 油液被油泵以一定压力输送至各个摩擦部位，润滑可靠 润滑点多而集中，适用于负荷较大、转速较高的重要机械设备。如：发动机曲轴主轴颈、连杆轴颈、凸轮轴轴颈等
油雾润滑 可以用于难以拆卸部位的应急或日常维护使用 高速轴、高速齿轮传动、导轨
（续表）
任务1 机械润滑
五、汽车冷却液
冷却液的全称为防冻冷却液，一般为红色或绿色。冷却液是一种含有特殊添加剂、具有防冻功能的液体，也是保障汽车发动机正常运转所不可缺少的散热介质，主要用于液冷式发动机冷却系统。冷却液具有冬天防冻、高温防沸、防水垢及防腐蚀等优良性能。常用冷却液如图5-1-6 所示。
图 5-1-6 常用冷却液
任务1 机械润滑
五、汽车冷却液
1.冷却液的性能要求及组成
名称 分 类 备 注
性能要求 低温黏度小 低温时黏度越小，越利于低温时流动，散热效果越好
低冰点，高沸点 保证低温防止结冰冻伤缸体；保证在满载、高负荷、高速等冷却液不沸腾
防腐蚀 pH 为 7.5～10 时，呈现碱性，具有防腐和除锈功能
不易产生水垢 水垢会导致系统堵塞、散热差，容易造成冷却系故障，故冷却液中添加防垢剂
抗泡性好 过多泡沫，会降低传热系数、加剧气蚀，所以要加消泡剂
组成 防冻剂 保持水具有良好传热效果的同时，降低冷却液冰点
添加剂 改善冷却液的某些性能
纯净水 内部不含矿物质，有效防止水垢产生
表5-1-4 冷却液的性能要求及组成
任务1 机械润滑
五、汽车冷却液
2．冷却液的牌号及选用
目前车辆使用的冷却液，95%以上使用的是乙二醇水基型冷却液。与自来水相比，乙二醇最显著的特点是防冻（冰点低），而水不能防冻。另外，乙二醇沸点高，挥发性小，黏度适中并且随温度变化小，热稳定性好。因此，乙二醇型冷却液是一种理想的冷却液。
常见的冷却液按冰点分为-25℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃、-50℃几个牌号，冷却液的选用要考虑使用环境最低温度条件以及车辆的不同要求。一般选用的冰点比车辆使用地区低10°左右，新能源汽车由于其特殊性，大多数要求使用-45℃的冷却液。
任务1 机械润滑
五、汽车冷却液
2．冷却液的牌号及选用
为保证汽车安全行驶，应在发动机冷态下检
查膨胀水箱处冷却液液面的高度。如果气候
炎热，检查的次数应更多些。正常的液面高
度应在膨胀水箱处的“max”和“min”标
记之间，如图5-1-7。
图5-1-7 膨胀水箱的液面高度
任务1 机械润滑
六、汽车制动液
为保证在严寒、酷暑的气温条件下和高速、重负荷、大功率及频繁制动的操作条件下，有效、可靠地保证汽车制动灵活，确保行车安全，要求汽车制动液具有良好的高温抗气阻性、吸湿性、低温流动性和黏温性、与橡胶材料的适应性、抗腐蚀性等。
制动液按其组成和特性不同，分为醇型制动液、矿物油型制动液、合成型制动液三大
类。其中醇型制动液沸点低，易挥发，容易产生“气阻”；矿物油制动液因与水混合后易产生气阻，对天然橡胶有溶胀作用，所以这两类已不再生产和使用。目前，汽车都使用合成型制动液。
任务1 机械润滑
六、汽车制动液
制动液的正确选择和使用是确保车辆制动系统安全、可靠工作和制动灵敏的重要环节。在汽车行业中，制动液有三种标准标号DOT3、DOT4、DOT5.1（或者叫Super DOT4），以及一种特殊标号DOT5。前三种标号的制动液都是乙二醇基油料，而DOT5 制动液是硅酮基油料。目前，普通轿车使用的是DOT4 制动液。制动液型号要求在制动液储液罐的盖子上有明确标记，在选用时只能高于指定的标准，而不能低于标准。制动液储液罐盖子标记如图5-1-10 所示。
图5-1-10 制动液储液罐盖子标记
任务1 机械润滑
六、汽车制动液
制动液的选用原则：严格按照车辆使用说明书选用。制动液的液面高度在制动液储液罐上标记有“MAX”和“MIN”，正常的制动液液面应处于两者之间，检查标记如图5-1-11所示。
图5-1-11 制动液液位高度检查标记
任务2 汽车常用机械密封
一、密封的目的
阻止润滑剂和工作介质泄漏，防止灰尘、水分等杂物侵入机器。
二、密封的种类
按零件接触表面有无相对运动，分为静密封和动密封。
静密封分密封垫密封、密封胶密封、直接接触密封；动密封又分为旋转动密封、往复动密封、螺旋动密封。
旋转动密封分为接触式和非接触式。
任务2 汽车常用机械密封
三、密封的要求
密封性能好，无泄漏现象
密封可以长时间的可靠工作
摩擦小
易加工
任务2 汽车常用机械密封
四、常见的密封种类及应用
密 封 种 类 密 封 原 理 特 点 应 用
接触式密封 O 型橡胶圈 挤压型密封。安装时利用安装沟槽使密封圈预压缩而密封 是一种双向作用密封。密封能力随系统压力的提高而提高 用于内燃机车、汽车、拖拉机、工程机械、机床及各种液压气动元件等密封
毡圈密封 利用弹性变形后对轴表面的压力密封 毡圈的截面为梯形，结构简单，易于更换，成本较低 适应于轴线速度 v<10m/s，工作温度低于 125℃的脂润滑，如减速器的密封
表5-1-5 常见的密封种类及应用
任务2 汽车常用机械密封
四、常见的密封种类及应用
密 封 种 类 密 封 原 理 特 点 应 用
接触 式密封 机械密封（也称为端面密封） 利用液体压力和弹簧压力的作用，动环与静环的端面紧密贴合，形成密封 密封效果好、摩擦损耗小、工作寿命长、使用范围广 用于高速、高压、高温、低温或强腐蚀条件下的轴密封
唇形密封圈（已标准化） 利用唇部自身的弹性和弹簧的压力紧贴转轴，形成密封 唇口对着轴承安装的方向（方向朝内）防漏油； 反向安装两个密封圈既防漏油又防尘 密封效果好，易装拆，适应于轴线速度 v<20m/s，工作温度低于 100℃的油润滑
（续表）
任务2 汽车常用机械密封
四、常见的密封种类及应用
密 封 种 类 密 封 原 理 特 点 应 用
非接 触式密封 缝隙沟槽 在轴承孔内制有几个环形槽，适用于干燥、清洁环境中润滑脂润滑 曲路密封 在轴承盖与轴套间形成曲折的缝隙。适用于脂润滑和油润滑，与其他密封方式组合可提升密封效果，其转速越高，密封效果越好 密封方式组合使用 提高密封效果 （续表）
任务3 环境保护与安全防护
一、绿色设计
绿色设计是在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等）并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命及质量等要求，又称环境意识设计。
绿色设计的原则被公认为“3R”的原则，即：
Reduce—少量化设计原则。
Reuse—再利用设计原则。
Recycle—资源再生设计原则。
任务3 环境保护与安全防护
一、绿色设计
绿色设计是在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等）并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命及质量等要求，又称环境意识设计。
绿色设计的原则被公认为“3R”的原则，即：
Reduce—少量化设计原则。
Reuse—再利用设计原则。
Recycle—资源再生设计原则。
任务3 环境保护与安全防护
二、机械环保
1．机械对环境的污染
环境污染物按性质可分为化学污染、物理污染和生物污染。
2．机械振动与噪声的抑制
减振：采用减振措施可以有效地抑制与消除振动，比如汽车采用弹簧钢板减少振动。
减振沟：磨床、空气锤采用减振沟来相互隔离，减振。
消声器：发动机在工作时会产生很大的噪声，加装消声器可以减少噪声。
消除噪声源：采用电动机代替发动机；采用液压传动代替机械或气压传动。
减少噪声干扰：大型空压机等噪声源单独设立在空气站机房中；分体式空调器将噪声源设置于室外。
任务3 环境保护与安全防护
二、机械环保
3．机械“三废”的减少及回收
在机械生产中，难免会产生废气、废水与固体废弃物，合称三废。
生产过程中注意防止泄漏，采用切削液循环利用；铁屑有效回收；机床上设置油盘。
采用高效发动机，提高燃料利用率；不轻易使用汽油等挥发性清洗剂；不在生产区焚烧废弃物等 都是减
少废气的有效手段。
三废不能再使用，应送专业部门集中处理；将其回收利用，变废为宝；不可随意倒入下水道和随意丢弃。
任务3 环境保护与安全防护
三、机械安全防护
建立安全制度
如机械加工厂规定:必须穿工作服上班；不留长辫子；不穿高跟鞋；不戴手套操作旋转
机床；车间配置安全检查员；交接班制度等都是安全制度。
采取安全措施
（1）隔离（2）警告（3）保护（4）降低伤害程度
（5）机械零件的表面处理：抛光、电镀、化学镀、发蓝、等方法能有效地起到防锈作用。
（6）机械在生产、运输和工作中，应该采取防护措施。
（7）为防止铁屑等进入传动系统，机床上广泛采用防护罩。
任务3 环境保护与安全防护
三、机械安全防护
合理包装
（1）对要求不高、不易损坏的机械，可以采用简易包装；体积小、轻质的机械产品或
机械零件，可采用纸盒、瓦楞纸箱包装或塑料袋、塑料盒包装，如小螺钉、螺母等。
（2）要求较高的机械产品采用木箱包装，包装箱要求防水防潮。

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