摩擦磨損及潤滑概述

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)教案緒論機(jī)械設(shè)計(jì)總論機(jī)械零件的強(qiáng)度摩擦、磨損及潤滑概述螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接鉚接、焊接、膠接和過盈聯(lián)接帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)彈簧聯(lián)軸器離合器制動(dòng)器滾動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承軸蝸桿傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)架和箱體簡介減速器和變速器北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制§4-1摩　擦§4-2磨　損§4-3潤滑劑、添加劑和潤滑方法§4-4流體潤滑原理簡介§4-0概　述第4章摩擦、磨損及潤滑概述北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制§4-0概述摩擦學(xué)----研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面間的摩擦、磨損和潤滑，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門邊緣學(xué)科?！Σ?-相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間的相

2、互阻礙作用現(xiàn)象；▲磨損--由于摩擦而造成的物體表面材料的損失或轉(zhuǎn)移；▲潤滑--減輕摩擦和磨損所應(yīng)采取的措施。關(guān)于摩擦、磨損與潤滑的學(xué)科構(gòu)成了摩擦學(xué)(Tribology)。世界上使用的能源大約有1/3~1/2消耗于摩擦。機(jī)械產(chǎn)品的易損零件大部分是由于磨損超過限度而報(bào)廢和更換的。減少摩擦節(jié)省能源；減少磨損降低設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用，節(jié)省制造零件及其所需材料的費(fèi)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，摩擦學(xué)的理論和應(yīng)用必將由宏觀進(jìn)入微觀，由靜態(tài)進(jìn)入動(dòng)態(tài)，由定性進(jìn)入定量，成為系統(tǒng)綜合研究的領(lǐng)域。北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制二、摩擦的分類內(nèi)摩擦：在物質(zhì)的內(nèi)部發(fā)生的阻礙分子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)

3、的現(xiàn)象。外摩擦：在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間發(fā)生的相互阻礙作用現(xiàn)象。靜摩擦：僅有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)的摩擦。動(dòng)摩擦：在相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行中的摩擦?；瑒?dòng)摩擦：物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滑動(dòng)。滾動(dòng)摩擦：物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滾動(dòng)?！皺C(jī)械說”--摩擦原因是表面微凸體的相互阻礙作用；▲“分子說”--摩擦原因是表面材料分子間的吸力作用；一、摩擦的機(jī)理▲“機(jī)械－分子說”兩種作用均有?！?-1摩　擦北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制1.干摩擦兩零件表面直接接觸后，因?yàn)槲⒂^局部壓力高而形成許多冷焊點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)被剪切。不允許出現(xiàn)干摩擦！2.邊界摩擦三、滑動(dòng)摩擦狀態(tài)→功耗↑磨損↑溫度↑→燒毀軸

4、瓦運(yùn)動(dòng)副表面有一層厚度<1μm的薄油膜，不足以將兩金屬表面完全分開，其表面部分微觀高峰部分仍將相互搓削。比干摩擦的磨損輕，f≈0.1~0.3v有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開，彼此不直接接觸。是理想的摩擦狀態(tài)。3.液體摩擦摩擦和磨損極輕，f≈0.001~0.01vvv北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制4.混合摩擦v混合摩擦是指摩擦表面間處于邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)?；旌夏Σ聊苡行Ы档湍Σ磷枇?，其摩擦系數(shù)比邊界摩擦?xí)r要小得多。在一般機(jī)器中，處于后三種情況的混合狀態(tài)。fηn/po邊界摩擦混合摩擦液體摩擦摩擦特性曲線稱無量綱參數(shù)ηn/p為軸承特性數(shù)。η-動(dòng)力粘度，

5、p-壓強(qiáng)，n-每秒轉(zhuǎn)數(shù)邊界摩擦和混合摩擦在工程實(shí)際中很難區(qū)分，常統(tǒng)稱為不完全液體摩擦。摩擦學(xué)研究的最新進(jìn)展：微－納米摩擦學(xué)理論可實(shí)現(xiàn)：f≤0.001----超潤滑摩擦狀態(tài)。北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制機(jī)器的壽命磨損—由于摩擦而導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移。磨損曲線磨合階段磨損量時(shí)間劇烈磨損階段穩(wěn)定磨損階段§4-2磨　損磨損過程大致如圖所示：▲磨合階段----包括摩擦表面輪廓峰的形狀變化和表面材料被加工硬化兩個(gè)過程?！€(wěn)定磨損階段----零件在平穩(wěn)而緩慢的速度下磨損。它標(biāo)志著磨擦條件相對(duì)穩(wěn)定?！鴦×夷p階段----在經(jīng)過穩(wěn)定磨損階段后，零件表面遭到破壞

6、，運(yùn)動(dòng)副間隙增大引起而外的動(dòng)載荷和振動(dòng)。零件即將進(jìn)入報(bào)廢階段。后果—降低機(jī)器的效率和可靠性，甚至促使機(jī)器提前報(bào)廢。設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，要求縮短磨合期、延長穩(wěn)定期、推遲劇烈磨損期的到來。它是磨損的不穩(wěn)定階段，在整個(gè)壽命周期內(nèi)時(shí)間很短。北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制磨粒磨損磨損的分類：疲勞磨損粘附磨損沖蝕磨損腐蝕磨損微動(dòng)磨損磨損類型按磨損機(jī)理分按磨損表面外觀可分為點(diǎn)蝕磨損膠合磨損擦傷磨損兩種不同的稱謂北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制磨損的機(jī)理：磨粒磨損疲勞磨損粘附磨損沖蝕磨損腐蝕磨損微動(dòng)磨損磨損類型：磨粒磨損—也簡稱磨損，外部進(jìn)入摩擦面間的游離硬顆粒（如空氣中的塵土或磨

7、損造成的金屬微粒）或硬的輪廓峰尖在軟材料表面上犁刨出很多溝紋時(shí)被移去的材料，一部分流動(dòng)到溝紋兩旁，一部分則形成一連串的碎片脫落下來成為新的游離顆粒，這樣的微粒切削過程就叫磨粒磨損。北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制磨損的機(jī)理：磨粒磨損疲勞磨損粘附磨損沖蝕磨損腐蝕磨損微動(dòng)磨損磨損類型：粘附磨損—也稱膠合，當(dāng)摩擦表面的輪廓峰在相互作用的各點(diǎn)處由于瞬時(shí)的溫升和壓力發(fā)生“冷焊”后，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，材料從一個(gè)表面遷移到另一個(gè)表面，便形成粘附磨損。嚴(yán)重的粘附磨損會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副咬死。北京郵電大學(xué)專用賈慶軒教授研制磨損的機(jī)理：磨粒磨損疲勞磨損粘附磨損沖蝕磨損腐蝕磨損微動(dòng)磨損磨損類

8、型：疲勞磨損—也稱點(diǎn)蝕，是由于摩擦表面材料微體積在交變的摩擦力作用