稀油集中润滑系统

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稀油集中润滑系统设计的任务和步骤

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稀油集中润滑系统设计的任务和步骤

设计任务

设计任务
稀油集中润滑系统的设计任务是根据机械设备总体设计中各机构及摩擦副的润滑要求、工况和环境条件，进行集中润滑系统的技术设计并确定合理的润滑系统，包括润滑系统的类型确定、计算及选定组成系统的各种润滑元件及装置的性能、规格、数量，系统中各管路的尺寸及布局等。

设计步骤

设计步骤
1)围绕润滑系统设计要求、工况和环境条件，收集必要的参数，确定润滑系统的方案。例如：几何参数，如最高、最低及最远的润滑点的位置尺寸、润滑点范围、摩擦副有关尺寸等；工况参数，如速度、载荷及温度等；环境条件，如温度、湿度、有无沙尘等；力能参数，如传递功率、系统的流量、压力等；运动形式，如变速运动、连续运动、间歇运动、摆动等。在此基础上考虑和确定润滑系统方案。对于主轴轴承、重要齿轮、导轨等精密、重要部件的润滑方案，要进行特别的分析、对比。 2)计算各润滑点所需润滑油的总消耗量和压力。在被润滑摩擦副未给出润滑油黏度和所需流量、压力时，应先计算被润滑的各摩擦副在工作时克服摩擦所消耗的功率和总效率，以便计算出带走摩擦副在运转中产生的热量所需的油量，再加上形成润滑油膜、达到流体润滑作用所需的油量和压力，即为润滑油的总消耗量和供油压力，并确定润滑油黏度。 3)计算及选择润滑泵。根据系统所消耗的润滑油总量、供油压力和油的黏度以及系统的组成，可确定润滑泵的最大流量、工作压力、泵的类型和相应的电动机。这些计算与液压系统的计算类似，但要考虑黏度的影响。 4)确定定量分配系统。根据各个摩擦副上安置的润滑点数量、位置、集结程度，按尽量就近接管原则将润滑系统划分为若干个润滑点群，每个润滑点群设置1~2个(片)组，按(片)组数确定相应的分配器，每组分配器的流量必须平衡，这样才能连续按需供油，对供油量大的润滑点，可选用大规格分配器或采用数个油口并联的方法。然后可确定标准分配器的种类、型号和规格。 5)油箱的设计或选择。油箱除了要容纳设备运转时所必需储存的油量以外，还必须考虑分离及沉积油液中的固体和液体沉淀污物并消除泡沫、散热和冷却，需让循环油在油箱内停留一定时间(见表各类设备的典型油循环系统)所需的容积。此外，还必须留有一定的裕度(一般为油箱容积的1/5~1/4)，以使系统中的油全部回到油箱时不致溢出。一般在油箱中设置相应的组件，如泄油及排污用油塞或阀、过滤器、挡板、指示仪表、通风装置、冷却器和加热器等，并作相应的设计。表稀油集中润滑系统的简要计算、表各类设备的典型油循系统、表过滤器过滤材料类型和特点、表润滑系统零部件技术要求、表润滑系统与元件设计注意事项分别列出：稀油集中润滑系统的简要计算，各类设备的典型油循环系统，过滤器过滤材料类型和特点，润滑系统零部件技术要求，润滑系统与元件设计注意事项。

1)围绕润滑系统设计要求、工况和环境条件，收集必要的参数，确定润滑系统的方案。例如：几何参数，如最高、最低及最远的润滑点的位置尺寸、润滑点范围、摩擦副有关尺寸等；工况参数，如速度、载荷及温度等；环境条件，如温度、湿度、有无沙尘等；力能参数，如传递功率、系统的流量、压力等；运动形式，如变速运动、连续运动、间歇运动、摆动等。在此基础上考虑和确定润滑系统方案。对于主轴轴承、重要齿轮、导轨等精密、重要部件的润滑方案，要进行特别的分析、对比。

2)计算各润滑点所需润滑油的总消耗量和压力。在被润滑摩擦副未给出润滑油黏度和所需流量、压力时，应先计算被润滑的各摩擦副在工作时克服摩擦所消耗的功率和总效率，以便计算出带走摩擦副在运转中产生的热量所需的油量，再加上形成润滑油膜、达到流体润滑作用所需的油量和压力，即为润滑油的总消耗量和供油压力，并确定润滑油黏度。

3)计算及选择润滑泵。根据系统所消耗的润滑油总量、供油压力和油的黏度以及系统的组成，可确定润滑泵的最大流量、工作压力、泵的类型和相应的电动机。这些计算与液压系统的计算类似，但要考虑黏度的影响。

4)确定定量分配系统。根据各个摩擦副上安置的润滑点数量、位置、集结程度，按尽量就近接管原则将润滑系统划分为若干个润滑点群，每个润滑点群设置1~2个(片)组，按(片)组数确定相应的分配器，每组分配器的流量必须平衡，这样才能连续按需供油，对供油量大的润滑点，可选用大规格分配器或采用数个油口并联的方法。然后可确定标准分配器的种类、型号和规格。

5)油箱的设计或选择。油箱除了要容纳设备运转时所必需储存的油量以外，还必须考虑分离及沉积油液中的固体和液体沉淀污物并消除泡沫、散热和冷却，需让循环油在油箱内停留一定时间(见表各类设备的典型油循环系统)所需的容积。此外，还必须留有一定的裕度(一般为油箱容积的1/5~1/4)，以使系统中的油全部回到油箱时不致溢出。一般在油箱中设置相应的组件，如泄油及排污用油塞或阀、过滤器、挡板、指示仪表、通风装置、冷却器和加热器等，并作相应的设计。表稀油集中润滑系统的简要计算、表各类设备的典型油循系统、表过滤器过滤材料类型和特点、表润滑系统零部件技术要求、表润滑系统与元件设计注意事项分别列出：稀油集中润滑系统的简要计算，各类设备的典型油循环系统，过滤器过滤材料类型和特点，润滑系统零部件技术要求，润滑系统与元件设计注意事项。

稀油集中润滑系统的简要计算

稀油集中润滑系统的简要计算
序号	计算内容	公式	单位	说明
1	闭式齿轮传动循环润滑给油量	Q＝5.1×10^-6P 或 Q＝0.45B	L/min	P—— 传递功率，kW B—— 齿宽，cm
2	闭式蜗轮传动循环润滑给油量	Q＝4.5×10^-6C		C—— 中心距，cm
3	滑动轴承循环润滑给油量	Q＝KDL		K—— 系数，高速机械(蜗轮鼓风机、高速电机等)的轴承0.06~0.15，低速机械的轴承0.003~0.006 D—— 轴承孔径，cm L—— 轴承长度，cm
4	滚动轴承循环润滑给油量	Q＝0.075DB	g/h	D—— 轴承内径，cm B—— 轴承宽度，cm
5	滑动轴承散热给油量		L/min	n—— 转速，r/min M₁—— 主轴摩擦转矩，N·m ρ—— 润滑油密度，0.85~0.91kg/L c—— 润滑油比热容，1674~2093J(kg·K) Δt—— 润滑油通过轴承的实际温升，℃ T—— 摩擦副的散热量，J/min K₁—— 润滑油利用系数，0.5~0.6
6	其他摩擦副散热给油量		L/min
7	水平滑动导轨给油量	Q＝0.00005bL	mL/h	b—— 滑动导轨或凸轮、链条宽度，mm L—— 导轨-滑板支承长度，mm I—— 滚子排数。 D—— 凸轮最大直径，mm L—— 链条长度，mm
8	垂直润滑导轨给油量	Q＝0.0001bL
9	滚动导轨给油量	Q＝0.0006LI
10	凸轮给油量	Q＝0.0003Db
11	链轮给油量	Q＝0.00008Lb
12	直段管路的沿程损失		油柱高，m	l₀—— 管段长度，m μ—— 油的动力粘度，10Pa·s d—— 管子内径，mm υ—— 流速，m/s ρ—— 润滑油密度，0.85~0.91kg/L ξ—— 局部阻力系数，可在流体力学及液压技术类手册中查到 g—— 重力加速度，9.81m/s² Q—— 润滑油流量，L/min
13	局部阻力损失		油柱高，m
14	润滑油管道内径		mm
注：1．吸油管路流速一般为1~2m/s，管路应尽量短些，不宜转弯和变径，以免出现涡流或吸空现象。 2．供油管路流速一般为2~4m/s，增大流速不仅增加阻力损失，而且容易带走管内污物。 3．回油管路流速一般小于0.3m/s，回油管中油流不应超过管内容积的1/2以上，以使回路畅通。

各类设备的典型油循环系统

各类设备的典型油循环系统
设备类别	润滑零件	油的粘度(40℃) /mm²·s^-1	油泵类型	在油箱中停留时间 /min	滤油器过滤精度 /μm
冶金机械、磨机等	轴承、油膜轴承、齿轮	150~460 68~680	齿轮泵、螺杆泵	20~60	25~150
造纸机械	轴承、齿轮	150~320	齿轮泵、螺杆泵	40~60	5~120
汽轮机及大型旋转机械	轴承	32	齿轮泵及离心泵	5~10	5
电动机	轴承	32~68	螺杆泵、齿轮泵	5~10	50
往复空压机	外部零件、活塞、轴承	68~165	齿轮泵、螺杆泵	1~8
高压鼓风机				4~14
飞机	轴承、齿轮、控制装置	10~32	齿轮泵	0.5~1	5
液压系统	泵、轴承、阀	4~220	各种油泵	3~5	5~100
机床	轴承、齿轮	4~165	齿轮泵	3~8	10~10

过滤器过滤材料类型和特点

过滤器过滤材料类型和特点
滤芯种类名称		结构及规格	过滤精度/μm	允许压力损失 /MPa	特性
金属丝网编织的网式滤布		0.18mm、0.154mm、0.071mm等的黄铜或不锈钢丝网	50~80 100~180	0.01~0.02	结构简单，通油能力大，压力损失小，易于清洗，但过滤效果差，精度低
线隙式滤芯	吸油口	在多角形或圆形金属框架外缠绕直径0.4mm的铜丝或铝丝而成	80 100	≤0.02	结构简单，过滤效果好，通油能力大，压力损失小，但精度低，不易清洗
线隙式滤芯	回油口	在多角形或圆形金属框架外缠绕直径0.4mm的铜丝或铝丝而成	10 20	≤0.35	结构简单，过滤效果好，通油能力大，压力损失小，但精度低，不易清洗
纸质滤芯	压油口	用厚0.35~0.75mm的平纹或厚纹酚醛树脂或木浆微孔滤纸制成。三层结构：外层用粗眼铜丝网，中层用过滤纸质滤材，内层为金属丝网	6 5~20	0.08~0.2	过滤效果好，精度高，耐蚀，容易更换但压力损失大，易阻塞，不能回收，无法清洗，需经常更换
纸质滤芯	回油口		30 50	≤0.35	过滤效果好，精度高，耐蚀，容易更换但压力损失大，易阻塞，不能回收，无法清洗，需经常更换
烧结滤芯		用颗粒状青铜粉烧结成杯、管、板、碟状滤芯。最好与其他滤芯合用	10~100	0.03~0.06	能在很高温度下工作，强度高，耐冲击，耐蚀，性能稳定，容易制造。但易堵塞，清洗困难
磁性滤芯		设置高磁能的永久磁铁，与其他滤芯合用效果更好			可吸除油中的磁性金属微粒，过滤效果好
片式滤芯		金属片(铜片)叠合而成，可旋转片进行清洗	80~200	0.03~0.07	强度大，通油能力大，但精度低，易堵塞，价高，将逐渐淘汰
高分子材料滤芯(如聚丙烯、聚乙烯醇缩甲醛等)		制成不同孔隙度的高分子微孔滤材，亦可用三层结构	3~70	0.1~2	重量轻，精度高，流动阻力小，易清洗，寿命长，价廉，流动阻力小
熔体滤芯		用不锈钢纤维烧结毡制成各种聚酯熔体滤芯	40	0.14~5	耐高温(300℃)、耐高压(30MPa)、耐蚀、渗透性好，寿命长，可清洗，价格高

润滑系统零部件技术要求(GB/T6576-2002)

润滑系统零部件技术要求(GB/T 6576—2002)
名称	技术要求
润滑油箱	1)损耗性润滑系统的油至少应装有工作50h 后才加油的油量；循环润滑系统的油至少要工作1000h后才放掉旧油并清洗。油箱应有足够的容积，能容纳系统全部油量，除装有冷却装置外，还要考虑为了发散多余热量所需的油量。油箱上应标明正常工作时最高和最低油面的位置，并清楚地示出油箱的有效容积 2)容积大于0.5L的油箱应装有直观的油面指示器，在任何时候都能观察油箱内从最高至最低油面间的实际油量。在自动集中损耗性润滑系统中，要有最低油面的报警信号控制装置。在循环系统中，应提供当油面下降到低于允许油面时的报警信号并使机械停止工作的控制 3)容积大于3L的油箱，在注油口必须装有适当过滤精度的筛网过滤器，同时又能迅速注入润滑剂。还必须有密封良好的放油旋塞，以确保迅速完全地将油放尽。油箱应当有盖，以防止外来物质进入油箱，并应有一个通气孔 4)在循环系统油箱中，管子末端应当浸入油的最低工作面以下。吸油管和回油管的末端距离尽可能远，使泡沫和乳化影响减至最小 5)如果采用电加热，加热器表面热功率一般应不超过1W/cm²
润滑脂箱	1)应装有保证泵能吸入润滑脂的装置和充脂时排除空气的装置 2)自动润滑系统应有最低脂面出现的报警信号装置 3)加脂器盖应当严实并装有防止丢失的装置，过滤器连接管道中应装有筛网过滤器，且应使装脂十分容易 4)大的润滑脂箱应设有便于排空润滑脂和进行内部清理的装置 5)箱内表面的防锈涂层应与润滑脂相容
管道	1)软、硬管材料应与润滑剂相容，不得起化学作用。其机械强度应能承受系统的最大工作压力 2)润滑脂管内径：主管路应不小于4mm，供脂管路应不小于3mm 3)在管子可能受到热源影响的地方，应避免使用电镀管。如果管子要与含活性或游离硫的切削液接触，应避免使用铜管

润滑系统与元件设计注意事项(GB/T6576-2002)

润滑系统与元件设计注意事项(GB/T 6576—2002)
名称	设计注意事项
润滑系统	系统设计应确保润滑系统和工艺润滑介质完全分开。只有当液压系统和润滑系统使用相同的润滑剂时，液压系统和润滑系统才能合在一起使用同一种润滑剂，但务必要过滤除去油中污染物及杂质
油嘴和单个润滑器	1)油嘴和润滑器应装在操作方便的地方。使用同一种润滑剂的润滑点可装在同一操作板上，操作板应距工作地面500~1200mm并易于接近 2)建议尽量不采用油绳、滴落式、油脂杯和其他特殊类型的润滑器
油箱和泵	1)用手动加油和油箱，应距工作地面500~1200mm，注油口应位于易于与加油器连接处。放油孔塞易于操作，箱底应有向放油塞的坡度并能将油箱的油放尽 2)油箱在容易看见的位置应备有油标 3)在油箱中充装润滑脂时，最好使用装有过滤器的辅助泵(或滤油小车) 4)泵可放在油箱的里面或外面，应有适当的防护。调整和维修均应方便
管路和管接头	1)管路的设计应使压力损失最小，避免急弯。软管的安装应避免产生过大的扭曲应力 2)除了内压以外，管路不应承受其他压力，也不应被用来支撑系统中其他大的元件 3)在循环系统中，回油管应有远大于供油管路的横截面积，以使回油顺畅。 4)在油雾/油气润滑系统中，所有主管路均应倾斜安装，以便使油回到油箱，并应提供防止积油的措施，例如在下弯管路底部钻一个约1mm直径的小孔。如果用软管，应避免管子下弯 5)管接头应位于易接近处
过滤器和分配器	1)过滤器和分配器应安装在易于接近、便于安装、维护和调节处 2)过滤器的安装应避免吸入空气，上部应有排气孔。分配器的位置应尽可能接近润滑点。除油雾/油气润滑系统外，每个分配器只给一个润滑点供油
控制和安全装置	1)所有直观的指示器(例如压力表、油标、流量计等)应位于操作者容易看见处 2)在装有节流分配器的循环系统中，应装有直观的流量计

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