4、摩擦、磨損及潤滑概述

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1、第四章摩擦、磨損與潤滑§4-1摩　擦§4-2磨　損§4-3潤滑§4-4流體動力潤滑的基本原理§4-0引言§4-0引言摩擦現(xiàn)象是自然界中普遍存在的物理現(xiàn)象。對于機器來講，摩擦?xí)剐式档?，溫度升高，表面磨損。過大的磨損會使機器喪失應(yīng)有的精度，進而產(chǎn)生振動和噪音，縮短使用壽命。世界上使用的能源大約有1/3~1/2消耗于摩擦。如果能夠盡力減少無用的摩擦消耗，便可大量節(jié)省能源。機械產(chǎn)品的易損零件大部分是由于磨損超過限度而報廢。潤滑是減小摩擦、減小磨損、提高機械效率的最常用最有效方法。關(guān)于摩擦、磨損與潤滑的學(xué)科構(gòu)成了摩擦學(xué)。本章主要介紹有關(guān)摩擦、磨損和潤滑的一些

2、基礎(chǔ)知識?！?-1摩擦一、摩擦的分類靜摩擦動摩擦1按運動的狀態(tài)不同分為：滑動摩擦滾動摩擦2按運動的形式不同分為：干摩擦邊界摩擦流體摩擦混合摩擦3滑動摩擦按潤滑狀態(tài)不同分為：摩擦二、滑動摩擦的四種摩擦狀態(tài)1）干摩擦：是指表面間無任何潤滑劑或保護膜，表面金屬直接接觸時的摩擦。2）邊界摩擦：是指兩摩擦面被吸附在表面的邊界膜隔開，摩擦性質(zhì)取決于邊界膜和表面吸附性能的摩擦。研究干摩擦的理論主要有：“機械理論”　、“分子理論”、“機械－分子理論”　等。（由于時間按關(guān)系不細講）其摩擦阻力最大，磨損最嚴(yán)重。摩擦潤滑劑中的極性分子與金屬表面相互吸引，形成定向排列的分子?xùn)?/p>

3、，稱為物理吸附膜。潤滑油靠物理吸附形成邊界膜的能力，稱為油性。潤滑劑中的活性分子靠離子鍵吸附在金屬表面上形成的吸附膜，稱為化學(xué)吸附膜。吸附膜反應(yīng)膜邊界膜分為：物理吸附膜化學(xué)吸附膜在潤滑劑中添加入硫、磷、氯等元素，它們與表面金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的邊界膜，稱為反應(yīng)膜。邊界摩擦靠邊界膜起潤滑作用，邊界膜的類型如下：摩擦３）流體摩擦：是指摩擦表面完全被流體膜隔開，摩擦性質(zhì)取決于流體內(nèi)部分子間粘性阻力的摩擦。能生成反應(yīng)膜的潤滑油稱為極壓油。注：溫度對邊界膜的影響很大。溫度越高，邊界膜越容易破壞。反應(yīng)膜在高溫下破裂后，能生成新的化合物，形成新的反應(yīng)膜，這種能力稱為

4、極壓性。流體摩擦（或稱流體潤滑）的原理在本章第四節(jié)詳細介紹。其摩擦系數(shù)最小，且不會產(chǎn)生磨損，是理想的摩擦狀態(tài)。邊界摩擦和混合摩擦在工程實際中很難區(qū)分，常統(tǒng)稱為邊界摩擦。4）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Γ淠Σ料禂?shù)比邊界摩擦?xí)r要小得多。摩擦磨損主要是運動副中的摩擦導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移。磨損會影響機器的效率，降低工作的可靠性，促使機器提前報廢?！?-2磨損單位時間（或單位行程、轉(zhuǎn)等）材料的損失量，稱為磨損率。耐磨性：是指材料抵抗脫落的能力。與磨損率成倒數(shù)關(guān)系。一、典型宏觀磨損過程磨損量時間

5、磨合穩(wěn)定磨損劇烈磨損一個機械零件的磨損過程大體可分為三個階段：1）磨合階段磨合（跑合）：是指新零件在運轉(zhuǎn)初期的磨損。新的摩擦副表面比較粗糙，真實微觀接觸面積比較小，壓強大，因此運轉(zhuǎn)初期的磨損比較快。但是，磨損以后表面的微觀凸峰降低，接觸面積增大，壓強減小，磨損的速度逐漸減慢。新摩擦表面的微觀形貌2）穩(wěn)定磨損階段這個階段屬于零件的正常工作階段，磨損率穩(wěn)定且較低。這一階段的長短直接影響機器的壽命。3）劇烈磨損階段零件經(jīng)長時間工作磨損以后，表面精度下降，效率降低，溫度升高，沖擊振動加大，導(dǎo)致磨損加劇，最終導(dǎo)致零件報廢。磨損注：應(yīng)該力求縮短磨合期，延長穩(wěn)定磨損

6、期，推遲劇烈磨損的到來。二、磨損的類型磨損按磨損的機理不同，機械零件的磨損大體分為四種基本類型：1）粘著磨損也稱膠合2）疲勞磨損即疲勞點蝕3）磨粒磨損也稱磨料磨損，4）腐蝕磨損摩擦表面的微觀凸峰粘在一起后，在相對運動中，材料從一個表面遷移到另一個表面，便形成粘著磨損。是外界的硬顆?；虼植诘挠脖砻嬖谙鄬\動中，對摩擦表面的擦傷所引起的磨損。是高副（點、線接觸）機械零件的常件磨損形式。摩擦表面在摩擦過程中，伴隨有表面材料被腐蝕的現(xiàn)象，這種情況下產(chǎn)生的磨損即為腐蝕磨損。三、減小磨損的主要方法（1）潤滑是減小摩擦、減小磨損的最有效的方法。（2）合理選擇摩擦副材

7、料（3）進行表面處理（4）注意控制摩擦副的工作條件等磨損除了上述四種基本磨損類型以外，還有侵蝕磨損、微動磨損等其他形式，由于時間關(guān)系，不多講。§4-3潤滑潤滑：是指在兩個摩擦表面之間加入潤滑劑，以減小摩擦和磨損。此外，潤滑還可起到散熱降溫，防銹、防塵，緩沖吸振等作用。一、潤滑的分類1）流體動力潤滑：靠兩摩擦表面的相對運動建立壓力油膜（稱為動壓油膜），兩表面被壓力油膜完全分開，實現(xiàn)流體潤滑。2）流體靜力潤滑：兩摩擦表面被外部供油裝備輸入的壓力油完全分開，強迫形成壓力油膜，實現(xiàn)流體潤滑。3）彈性流體動力潤滑：是指理論上為點、線接觸的摩擦副，在考慮表面的彈性

8、變形等因素的基礎(chǔ)上建立的流體動力潤滑。4）邊界潤滑和混合潤滑（即邊界摩擦和混合摩擦）。二、潤滑