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1、張朝輝摩擦磨損潤滑概述1/27第四章摩擦磨損及潤滑概述摩擦（friction）——在正壓力作用下，相互接觸的兩物體受切向力作用而發(fā)生相對滑動（或有相對滑動趨勢）時，接觸面上產(chǎn)生阻礙滑動的阻力的現(xiàn)象。摩擦力（frictionforce）——摩擦?xí)r產(chǎn)生的阻力磨損（wear）——摩擦?xí)r，摩擦表面材質(zhì)損失或轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。一、基本概念張朝輝摩擦磨損潤滑概述2/27潤滑（lubrication）——摩擦界面添加介質(zhì)（油、脂等），以減小摩擦、磨損，降低材料消耗，保證機(jī)器可靠工作的現(xiàn)象。摩擦學(xué)（tribology）——研究有關(guān)摩擦、磨損、潤滑的一門科學(xué)和技術(shù)。二、摩擦1
2、、分類①按物體是否有運動分靜摩擦（staticfriction）——僅有相對滑動趨勢時的摩擦；張朝輝摩擦磨損潤滑概述3/27動摩擦（kineticfriction）——有相對滑動的摩擦。②按運動形式分滑動摩擦（slidingfriction）——兩表面以相對滑動為主的摩擦；滾動摩擦（rollingfriction）——兩表面以滾動為主的摩擦。③按摩擦界面間的潤滑劑情況分干摩擦(dryfriction)——不加任何添加劑的摩擦，這種摩擦事實上不存在，因為兩表面間總有油污、氧化膜等，所以，一般以不是有意加添加劑的摩擦。張朝輝摩擦磨損潤滑概述4/27流體摩擦
3、（fluidfriction）——摩擦表面被一層流體隔開，摩擦性質(zhì)取決于流體內(nèi)部分子間粘性阻力的摩擦；邊界摩擦（boundaryfriction）——兩摩擦表面被吸附在表面的邊界膜隔開，其性質(zhì)取決于吸附膜性質(zhì)的摩擦；混合摩擦（mixedfriction）——上述任何兩種及以上摩擦共存的摩擦。張朝輝摩擦磨損潤滑概述5/27潤滑狀態(tài)Stribeck曲線新潤滑狀態(tài)圖張朝輝摩擦磨損潤滑概述6/27幾種摩擦的界限常以膜厚比來大致估計：式中：hmin——最小公稱油膜厚度，?mRq1——接觸表面輪廓的均方根偏差，?mRq2——接觸表面輪廓的均方根偏差，?m?≤1，邊
4、界摩擦；?＝1～3，混合摩擦；?＞3，流體摩擦張朝輝摩擦磨損潤滑概述7/272、干摩擦庫侖定律：Ff＝fFn①簡單粘著理論1945年由鮑登（F?P.Bowden）等人提出摩擦副接觸只是部分峰頂接觸真實接觸面積Ar很小接觸點達(dá)到塑性流動接觸點被冷焊在一起分開結(jié)點的力就是摩擦力：Ff＝ArτB張朝輝摩擦磨損潤滑概述8/27②修正粘著理論接觸區(qū)域同時存在壓應(yīng)力和切應(yīng)力，材料的屈服極限必須由復(fù)合應(yīng)力來確定Fn的作用Ari切向力FfAri+ΔAri節(jié)點增長張朝輝摩擦磨損潤滑概述9/27③分子吸引理論兩個界面接觸分子作用分子鍵力兩個界面發(fā)生相對運動剪斷分子鍵摩擦力
5、張朝輝摩擦磨損潤滑概述10/27④分子——機(jī)械理論摩擦力是摩擦面實際接觸區(qū)內(nèi)的粘著作用和表面不平度凸峰的犁刨作用Fs——摩擦中的粘著分量（粘著阻力）Fp——摩擦中的機(jī)械分量（犁削阻力）pe——單位面積的犁溝力s——犁溝面積張朝輝摩擦磨損潤滑概述11/273、邊界摩擦①物理吸附膜f較低，熔點低，只能在低速輕載下起潤滑作用。②化學(xué)吸附膜有較低的剪切強(qiáng)度，較高的熔點，能在較高的速度和載荷下起潤滑作用。張朝輝摩擦磨損潤滑概述12/27③化學(xué)反應(yīng)膜具有低的剪切強(qiáng)度和高的熔點，可在十分惡劣的條件下起潤滑作用。油性——物理吸附膜、化學(xué)吸附膜的潤滑性能極壓性——化學(xué)反
6、應(yīng)膜的潤滑性能。4、流體摩擦當(dāng)潤滑油量多到一定程度，形成的油膜厚度大到超過能將兩個表面接觸的微凸體完全分開，此時，沒有金屬的直接接觸，潤滑性能取決于潤滑油本身的性質(zhì)。張朝輝摩擦磨損潤滑概述13/275、混合摩擦隨著摩擦面間油膜厚度的增大，表面微凸體直接接觸的數(shù)量在減少，而油膜承載能力的比重在加大，有些部位呈現(xiàn)干摩擦，有些部位呈現(xiàn)邊界摩擦，有些部位呈現(xiàn)液體摩擦，這種狀態(tài)稱為混合摩擦。三、磨損磨損：摩擦過程帶來了表面材料的喪失和轉(zhuǎn)移磨損可造成零件的失效，占總失效的70%——80%。張朝輝摩擦磨損潤滑概述14/27磨損帶來的危害：①影響零件的運動質(zhì)量；②改變
7、了零件的尺寸；③降低了零件的可靠性。1、按磨損階段分①跑合(running-in)磨損階段跑合的目的：磨掉不平高峰，增大接觸面積，提高承載能力。磨合是逐漸加載、逐漸提速的過程。穩(wěn)定磨損跑合磨損急劇磨損時間磨損量穩(wěn)定磨損跑合磨損急劇磨損時間磨損率張朝輝摩擦磨損潤滑概述15/27②穩(wěn)定磨損階段磨損以平穩(wěn)而緩慢的速度進(jìn)行，標(biāo)志磨損條件保持相對穩(wěn)定。③急劇磨損階段經(jīng)過穩(wěn)定磨損階段，零件工作到壽命期，磨損速度加快。設(shè)計或使用機(jī)器，要力求縮短磨合期、延長穩(wěn)定磨損期、推遲急劇磨損期的到來。張朝輝摩擦磨損潤滑概述16/272、按磨損類型分①粘著磨損（adhesivew
8、ear）摩擦表面的微凸體在相互作用的各處發(fā)生“冷焊”后，在相對滑動過程中，材料從一個表面遷移到
