摩擦、磨損和潤滑知識(shí)資料

1、摩擦、磨損和潤滑 各種運(yùn)動(dòng)的機(jī)器零件，在工作過程中，都要發(fā)生摩擦和磨損。為了減少機(jī)器零件的摩擦和磨損，通常有效的方法是在發(fā)生摩擦的零件表面之間添加潤滑劑。因此，對(duì)于機(jī)器維護(hù)和修理人員來說，必須具備一定的有關(guān)摩擦、磨損和潤滑等方面的一些基本知識(shí)，以便能更有效地做好機(jī)器的維護(hù)和維修工作。 下面我們主要介紹有關(guān)摩擦的本質(zhì)、摩擦和磨損的種類、磨損的規(guī)律、影響磨損的因素和減少磨損的措施等方面的一些基本知識(shí)，以及介紹潤滑劑的性質(zhì)和品種、選擇等方面的一些基本知識(shí)。第一節(jié) 摩擦的本質(zhì)和摩擦的種類一、摩擦的本質(zhì) 摩擦是兩個(gè)物體彼此有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢時(shí)相互作用的一種特殊形式，它發(fā)生在兩個(gè)摩擦物體的接觸面

2、上，其所呈現(xiàn)的阻力稱為摩擦力。摩擦力的特征就是阻礙兩個(gè)摩擦物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，甚至阻止了運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。 關(guān)于摩擦現(xiàn)象的本質(zhì)至今仍未很好地揭示與解釋。根據(jù)近來對(duì)摩擦過程的研究結(jié)果指出：摩擦既決定于分子的因素，又決定于機(jī)械的因素。 當(dāng)兩個(gè)摩擦物體的粗糙表面相互靠近時(shí)，一般僅在個(gè)別點(diǎn)上發(fā)生接觸，如圖-1所示，此時(shí)，接觸點(diǎn)上的分子在分子引力的作用之下能互相結(jié)合起來。當(dāng)物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些結(jié)合勢必遭到破壞，但同時(shí)又在新的接觸點(diǎn)上發(fā)生結(jié)合。破壞這些結(jié)合就使運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了一種阻力。另外，兩個(gè)接觸面上凹凸不平的谷峰之間互相機(jī)械的嚙合也會(huì)產(chǎn)生一種阻力。因此，總的摩擦力是分子結(jié)合與機(jī)械嚙合所產(chǎn)生的阻力的總和。這就是近

3、代比較完整的分子機(jī)械摩擦理論。 從實(shí)踐中，人們觀察到這樣的現(xiàn)象，即當(dāng)兩個(gè)摩擦物體表面的粗糙度（不平度）為某一個(gè)最適宜值ra最適宜時(shí)，其摩擦力有一個(gè)最小值f最??；但當(dāng)不平度小于或大于ra最適宜時(shí)，其摩擦力都要增大，如圖-2所示。這種現(xiàn)象可以用分子機(jī)械摩擦理論來合理地加以解釋：這是因?yàn)樘岣弑砻娴募庸す鉂嵍?，就?huì)增加接觸點(diǎn)（結(jié)合點(diǎn)）的數(shù)目，所以摩擦表面之間的分子引力和摩擦力也就相應(yīng)地增大，這時(shí)，影響摩擦力大小的主要因素是分子的結(jié)合而不是機(jī)械的嚙合，但當(dāng)摩擦表面的粗糙度（不平度）大于最適宜的粗糙度（不平度）時(shí)，摩擦力將隨著不平度的增加而迅速增大，這時(shí)，影響摩擦力大小的主要因素是機(jī)械的嚙合而不是分子的結(jié)

4、合。二、摩擦的種類 根據(jù)摩擦物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，摩擦分為靜摩擦和動(dòng)摩擦兩大類。靜摩擦的摩擦系數(shù)總是要比動(dòng)摩擦的摩擦系數(shù)大一些。 根據(jù)摩擦物體的運(yùn)動(dòng)方式，摩擦分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦兩大類。在干燥狀態(tài)下，滑動(dòng)摩擦的摩擦系數(shù)要比滾動(dòng)摩擦的摩擦系數(shù)大10100倍。 根據(jù)摩擦物體的表面潤滑程度，摩擦可分為干摩擦、液體摩擦、界限摩擦、半干摩擦和半液體摩擦等五種。1、干摩擦 在兩個(gè)滑動(dòng)摩擦的表面之間，由于不加潤滑劑，因而使兩表面直接接觸，這時(shí)的摩擦稱為干摩擦，干摩擦的摩擦系數(shù)很大，大約0.10.5，有時(shí)也會(huì)超過1.0，干摩擦?xí)r摩擦表面上的磨損是很厲害的。但是，隨著使用條件的不同，干摩擦的作用也可以成為有益的，也

5、可以成為有害的。如在各種摩擦傳動(dòng)裝置和制動(dòng)中干摩擦是有益的，所以我們利用它；而在各種滑動(dòng)軸承中的干摩擦是有害的，因此我們要防止它。2、界限摩擦 在兩個(gè)滑動(dòng)摩擦表面之間，由于潤滑劑供應(yīng)非常不足，根本無法建立液體摩擦，而只能依靠潤滑劑中的極性油分子在摩擦表面形成一層極?。ê穸?.10.2um）的“絨毛”狀油膜，這層油膜能牢固地吸附在金屬的摩擦表面上，這時(shí)，相互接觸的不是摩擦表面本身（或有個(gè)別點(diǎn)直接接觸）而是表面的油膜。這種油膜潤滑狀態(tài)下的摩擦是液體摩擦過渡到干摩擦的最后界限，所以稱為界限（臨界或邊界）摩擦。界限摩擦的摩擦系數(shù)0.010.1，其磨損還是相當(dāng)大的。在實(shí)際使用中，當(dāng)機(jī)器在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)，各

6、對(duì)摩擦表面間都可能發(fā)生界限摩擦。3、液體摩擦 在兩個(gè)滑動(dòng)摩擦表面之間，由于充滿潤滑劑，因而表面不發(fā)生直接接觸，這時(shí)的摩擦不是發(fā)生在兩摩擦表面上，而是發(fā)生在潤滑劑的內(nèi)部，所以稱為液體摩擦。液體摩擦的摩擦系數(shù)很小，大約0.0030.01，液體摩擦?xí)r摩擦表面不發(fā)生磨損。 在一切機(jī)器零件的摩擦表面上，必須盡力建立液體摩擦，只有這樣才能延長零件的使用壽命。一般滑動(dòng)軸承在正常工作和潤滑條件下能獲得液體摩擦。4、半干摩擦和半液體摩擦 半干摩擦是指摩擦表面上同時(shí)存在著干摩擦和界限摩擦的情況，半液體摩擦是指在摩擦表面上同時(shí)存在著液體摩擦和界限摩擦的情況。半干摩擦和半液體摩擦都叫混合摩擦。半干摩擦較接近干摩擦，半

7、液體摩擦較接近液體摩擦。半干和半液體摩擦的摩擦系數(shù)在很大的范圍內(nèi)（從干摩擦到液體摩擦之間）變動(dòng)。半干和半液體摩擦常在以下幾種情況下發(fā)生：機(jī)器啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)；機(jī)器在作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和擺動(dòng)時(shí)；機(jī)器的速度和負(fù)荷劇烈變化時(shí)；機(jī)器在高溫和高壓下工作時(shí)；及其所用的潤滑劑粘度過小和供應(yīng)不足時(shí)。磨損的種類和磨損的規(guī)律 機(jī)器零件在工作過程中，由于摩擦而引起零件表面層材料的破壞，這種現(xiàn)象就稱為磨損。 根據(jù)磨損延續(xù)時(shí)間的長短，它可分為自然磨損和事故磨損兩類。1、自然磨損 自然磨損是指機(jī)器零件在正常工作條件下，在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)逐漸產(chǎn)生的磨損。這種磨損的特點(diǎn)是，其磨損量是均勻地、逐漸地增加的，它并不引起機(jī)器工作能力過早地或迅速

8、地降低。由于這種磨損是一種不可避免的自然現(xiàn)象或正?，F(xiàn)象，所以稱它為自然磨損或正常磨損。 自然磨損是由于下列因素造成的：零件配合表面摩擦力的作用沖擊負(fù)荷的作用高溫氧化的作用介質(zhì)的化學(xué)和電化學(xué)腐蝕的作用等。 自然磨損可分為機(jī)械磨損、氧化磨損和腐蝕磨損等三種，其中以機(jī)械磨損為最主要。因此，潤滑工作的目的就是為了減少機(jī)器零件在工作過程中的機(jī)械磨損。2、事故磨損 事故磨損是指機(jī)器零件在不正常的工作條件下，在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的磨損。這種磨損的特點(diǎn)是，其磨損是不均勻地、迅速地增加的，它會(huì)引起機(jī)器工作能力過早地或迅速地降低，甚至?xí)蝗话l(fā)生機(jī)器或零件的損壞事故，所以稱它為事故磨損或不正常磨損。 事故磨損是由于下

9、列因素造成的：機(jī)器構(gòu)造有缺陷，零件材料的質(zhì)量低劣，零件的制造和加工不良，部件或機(jī)器的裝配或安裝不正確，違反機(jī)器的安全技術(shù)操作規(guī)程和潤滑規(guī)程，修理不及時(shí)或修理質(zhì)量不高，以及其他意外的原因等。在一般的情況下，當(dāng)自然磨損達(dá)到一定的極限之后，而沒有及時(shí)地進(jìn)行修理，這是發(fā)生事故磨損的主要原因。因此，為了防止事故磨損的發(fā)生，就必須首先了解和掌握磨損的變化規(guī)律。磨損的規(guī)律 機(jī)器在工作過程中，其中各個(gè)零件的磨損速度是不同的，但是他們之間仍然有著共同的變化規(guī)律。圖3中所示為機(jī)器中常見的軸頸和軸承組合件的磨損前后配合間隙的變化情況，這種組合件的磨損變化規(guī)律可用圖4所示的磨損曲線來表示。圖中曲線段i表示組合件在新裝

10、配或修理好后的試車初磨（跑合）期，在這段時(shí)期內(nèi)曲線急劇上升，表示組合件在試車的初期內(nèi)的磨損速度較大，這是由于零件在加工時(shí)所得到的最初不平度最容易被破壞、擦傷或磨平而形成新的不平度的結(jié)果，這時(shí)的間隙由剛裝配好的初始間隙（或公稱間隙）初始增大到初磨，當(dāng)曲線趨近a點(diǎn)時(shí)磨損速度將逐漸降低。初磨結(jié)束，應(yīng)重新?lián)Q新油再投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 直線段表示組合件在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的自然磨損期（或正常磨損期），組合件的磨損成直線均勻地上升，與直線成角，這時(shí)的間隙由初磨逐漸增大到最大的允許間隙最大。曲線段表示組合件的事故磨損期，間隙超過最大后，過大的間隙將會(huì)增加沖擊的作用，破壞潤滑油膜，加快磨損速度，使組合件處于危險(xiǎn)的狀態(tài)中，這

11、時(shí)機(jī)器若繼續(xù)工作，就可能立即發(fā)生以外的損壞事故。由此可見，當(dāng)組合件的配合間隙達(dá)到或?qū)⒁_(dá)到最大時(shí)，就應(yīng)及時(shí)地停車進(jìn)行修理，以免事故磨損的發(fā)生。 組合件從正常運(yùn)轉(zhuǎn)開始到事故磨損以前為止的這一段時(shí)間稱為組合件的正常工作時(shí)間或修理間隔期，它可以由下列公式計(jì)算：t=(最大初始）/tgt組合件的正常工作時(shí)間或修理間隔期，小時(shí)；tg組合件的正常磨損速度（即單位時(shí)間內(nèi)配合間隙的增加量），毫米/小時(shí)。 正常磨損的速度決定于下列因素：機(jī)器構(gòu)造的特點(diǎn)，機(jī)器工作時(shí)的工藝條件，制造零件所選用的材料質(zhì)量，零件的加工精度和光潔度，摩擦表面的潤滑情況，潤滑劑的性質(zhì)和品種，軸承壓強(qiáng)的大小，機(jī)器的修理和裝配質(zhì)量，機(jī)器的操作和維

12、護(hù)保養(yǎng)質(zhì)量等。 各種組合件的磨損速度是不同的，它們的數(shù)值可以通過試驗(yàn)或以現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)來確定。影響磨損的因素和減少磨損的措施一、潤滑對(duì)磨損的影響 潤滑對(duì)減少機(jī)器零件的磨損具有特別重大的意義。因?yàn)樵谀Σ帘砻嬷g建立液體摩擦以后，摩擦系數(shù)可以降低到原來的幾十分之一至幾百分之一。由此可見，在摩擦表面之間建立液體摩擦是減少磨損的主要措施。那么，如何才能在摩擦表面之間建立液體摩擦呢？現(xiàn)以軸頸和軸承組合件為例說明。軸頸和軸承之間建立完全液體摩擦的過程可分為三個(gè)階段：1、靜止階段如圖a所示，這時(shí)，軸頸和軸承在母線a處接觸，但是，因?yàn)檩S頸尚未旋轉(zhuǎn)，所以不發(fā)生摩擦。2、起動(dòng)階段如圖b所示，這時(shí)，軸頸開始旋轉(zhuǎn)并沿軸承的

13、內(nèi)壁上爬，在b處不斷地發(fā)生界限摩擦、半干摩擦和半液體摩擦，所以起動(dòng)階段也可稱為潤滑不穩(wěn)定階段。3、穩(wěn)定階段如圖c所示，這時(shí)，由于潤滑油供應(yīng)充足，軸的轉(zhuǎn)速又足夠高，所以，粘附在軸頸表面上的潤滑油被旋轉(zhuǎn)的軸頸不斷地帶入楔形間隙中去，潤滑油從間隙大處進(jìn)入，而從間隙小處排出。因?yàn)闈櫥驮谛ㄐ伍g隙中的流動(dòng)阻力是隨著間隙的減少而不斷增大的，所以它能產(chǎn)生一定的壓力，將軸頸向旋轉(zhuǎn)方向推移，以便形成能承受壓力的油楔，當(dāng)油楔中總的壓力大于負(fù)荷r時(shí)，就能將軸頸抬起來，所以這里的摩擦變成了完全的液體摩擦，此時(shí)間隙最小處的油膜厚度為h。 當(dāng)軸頸的轉(zhuǎn)速趨近于無窮大而負(fù)荷又不大時(shí)，在理論上來說，軸頸的旋轉(zhuǎn)中心就會(huì)與軸承的中

14、心完全重合，但是，這是一個(gè)不穩(wěn)定的位置，因?yàn)?，此時(shí)油楔消失，油膜沒有承載能力，故軸頸不可能永遠(yuǎn)處在軸承的中心位置上，而會(huì)自動(dòng)地下落。在穩(wěn)定階段時(shí)，潤滑油膜在油楔最狹窄處的厚度與配合間隙的大小、油的粘度、軸承的壓強(qiáng)和軸頸的尺寸之間的關(guān)系可根據(jù)流體力學(xué)理論得出下面公式：h=(nd2)/(18.36pc)h楔形間隙最狹窄處的油膜厚度，毫米；潤滑油的絕對(duì)粘度，公斤.秒/米2n軸頸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分d軸頸的直徑，毫米p軸承摩擦表面上的壓強(qiáng)，公斤/米2軸頸與軸承的配合間隙，毫米c考慮軸承長度影響的修正系數(shù)，c=（d+l)/ll軸承的長度，毫米 從公式中可以看出：當(dāng)潤滑油的粘度、軸頸的轉(zhuǎn)速和直徑增加時(shí)，油膜的厚

15、度也將隨之增加；而當(dāng)軸承上的壓強(qiáng)、配合間隙和修正系數(shù)增加時(shí)，油膜的厚度將減小。但是，這許多因素中以配合間隙對(duì)油膜厚度的影響為最主要，其次為潤滑油的粘度。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在軸頸和軸承的組合件中，當(dāng)配合間隙與油楔最狹窄處油膜厚度之間能滿足：h=/4，其摩擦和磨損為最小。這個(gè)配合間隙稱為最適宜的間隙最適宜，而相應(yīng)的油膜厚度也稱為最適宜的厚度h最適宜。因此，可將上面的式子寫成h最適宜=最適宜/4因此最適宜=0.467d*(n)/(pc)(1/2) （5）當(dāng)其他條件不變時(shí)，上面的公式（5）確定了最適宜的間隙和潤滑油粘度之間的相互關(guān)系（在液體摩擦條件下），即最適宜的間隙是隨著粘度的增加而增大的。在實(shí)際中，

16、對(duì)于一般的滑動(dòng)軸承取最適宜=（0.0010.002）d，而對(duì)于重要的滑動(dòng)軸承取最適宜=0.0005d，d為軸頸的公稱直徑（100500毫米范圍內(nèi)）。因此，根據(jù)潤滑油的粘度、軸承的壓強(qiáng)、軸頸的直徑和轉(zhuǎn)速以及修正系數(shù)，就可以算出最適宜的間隙。 軸承在工作過程中不斷地受到磨損，結(jié)果使間隙逐漸增大，這樣就引起油膜厚度h值的逐漸減小，最終會(huì)使軸頸和軸承的表面直接發(fā)生接觸，即液體摩擦條件開始被破壞。由此可見，間隙的增大而使油膜厚度h減小，將受到軸頸和軸承表面不平度的限制，即h最小=軸頸+軸承=h最小油楔最狹窄處油膜的最小的允許厚度，毫米軸頸軸頸表面的不平度，毫米軸承軸承表面的不平度，毫米軸頸和軸承的總和，

17、一般=0.0050.01毫米當(dāng)軸承間隙增大到最大的允許間隙時(shí)，軸承的正常工作條件被破壞，此時(shí)油楔最狹窄處油膜的最小允許厚度等于軸頸和軸承表面不平度的總和，即=(nd2)/(18.36pc)（4/最適宜）=（最適宜/最大）最大=（2最適宜/4）因此，當(dāng)值確定后，就可算出最大，但其值應(yīng)在下式所規(guī)定的范圍內(nèi)最大=（25）最適宜對(duì)于低速重載機(jī)器的軸承取較大值，而對(duì)高速輕載機(jī)器的軸承取較小值。綜上所述，在軸頸和軸承的滑動(dòng)摩擦表面之間建立液體摩擦的必要條件如下：（1）潤滑油的供應(yīng)要充分，漏損要最少。（2）注油孔和油槽應(yīng)開設(shè)在軸承的承載區(qū)以外。（3）潤滑油的粘度和潤滑性能要符合工作要求。（4）軸頸的轉(zhuǎn)速要足

18、夠高。（5）軸頸和軸承表面應(yīng)有最適宜的加工粗糙度（不平度）。（6）軸頸和軸承之間應(yīng)有最適宜的配合間隙。二、零件表面層材料的性質(zhì)對(duì)磨損的影響 零件表面層材料的硬度、韌性、化學(xué)穩(wěn)定性和孔隙度是影響磨損的主要因素。因?yàn)樵黾佑捕染涂商岣卟牧媳砻鎸拥哪湍バ?；增加韌性就可防止或減少磨粒的產(chǎn)生；增加化學(xué)穩(wěn)定性就可減少腐蝕磨損；增加孔隙度就可蓄集潤滑劑，從而減少機(jī)械磨損，提高零件的耐磨性。在制造和修理工作中，減少磨損和提高耐磨性的方法如下：1、增加零件表面層材料的硬度（1）在零件材料中增加含碳量或加入合金元素，如鉻、錳、鉬、釩、磷等。但這方法不是最經(jīng)濟(jì)的，因僅僅為了增加表面的硬度，卻在全部材料中加入稀有的較貴

19、的合金元素。（2）用電鍍、噴鍍和堆焊的方法在零件表面上覆蓋一層抗摩材料。（3）利用表面淬火和化學(xué)熱處理的方法來增加表面層的硬度。如：火焰表面淬火、高頻表面淬火、鐵的氧化處理、氮化處理、滲氮處理、氰化處理、硫化處理和磷酸鹽處理等。（4）利用機(jī)械強(qiáng)化法來增加表面層的硬度。如：滾壓法、噴砂法、和噴丸法等，他們不但能使表面硬化，而且還可以提高內(nèi)疲勞的能力。在提高硬度時(shí)，還應(yīng)注意，過高的硬度往往會(huì)造成脆性，使材料顆粒易于剝落，所以，還必須使材料保持足夠的韌性。在抗拉強(qiáng)度極限相同而延伸率不同的材料，延伸率較大者多半是比較耐磨的。2、應(yīng)用減磨合金（如巴氏合金、青銅和耐磨鑄鐵等）可以減少磨損。3、應(yīng)用非金屬抗

20、摩材料（如層壓酚醛塑料、尼龍、聚酰亞胺、填充四氟乙烯等）制造軸承零件，在具有強(qiáng)力散熱裝置的條件下，它的耐磨性很高。4、增加軸承材料的孔隙度，以保證潤滑油的蓄集，這是提高耐磨性的另一途徑。如用細(xì)碎的金屬屑和金屬粉末壓制成的所謂金屬陶制軸套（孔隙度1050%），是最好的軸承材料。三、零件表面加工質(zhì)量對(duì)磨損的影響 零件表面的加工質(zhì)量越高，即不平度越小，一般來說對(duì)提高耐磨性是有利的。但是，實(shí)驗(yàn)指出，過于光滑的表面不一定具有最好的耐磨性能。因?yàn)楸砻孢^于光滑，使?jié)櫥筒荒苄纬删鶆虻挠湍ぃㄐ纬汕驙钣偷危?，所以，反而使耐磨性變壞。如圖所示的曲線，它表示零件的最小磨損量并不是在表面最光滑的時(shí)候得到的，而是在不同

21、的負(fù)荷條件下，當(dāng)表面不平度為最適宜的值r1和r2時(shí)，才能得到最小的磨損量q1和q2。四、零件的工作條件對(duì)磨損的影響 零件的工作條件是指單位面積的負(fù)荷（壓強(qiáng)）、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度和摩擦面運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)等。通常單位面積的負(fù)荷增大會(huì)使零件的磨損速度增加。 零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度對(duì)磨損的影響比較復(fù)雜。一般在干摩擦和界限摩擦中，當(dāng)速度增大時(shí)，磨損速度在開始時(shí)是增加的，但達(dá)到最大后又開始減小，這種情況在由淬火鋼、鑄鐵和硬的青銅制造的零件中存在。當(dāng)摩擦表面為液體摩擦?xí)r，則相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的增大反使磨損減小。但是零件運(yùn)動(dòng)的速度對(duì)磨損的影響最大是發(fā)生在機(jī)器起動(dòng)和制動(dòng)的時(shí)候，因在這時(shí)零件的運(yùn)動(dòng)速度突然改變，往往會(huì)發(fā)生界限摩擦、半

22、干和半液體摩擦，甚至有可能發(fā)生干摩擦，所以，機(jī)器起動(dòng)和制動(dòng)的次數(shù)愈多，零件的磨損也愈大。零件摩擦表面間各種不同相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，使表面的磨損分布也不同。（1）負(fù)荷的方向固定不變并作用在旋轉(zhuǎn)的零件上，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)的零件受到均勻磨損，固定的零件受到局部磨損，（2）負(fù)荷作用在旋轉(zhuǎn)的零件上，并一同以角速度隨旋轉(zhuǎn)零件一起旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)零件受到局部磨損，固定零件受到均勻磨損；（3）負(fù)荷的方向固定不變，兩個(gè)零件各以不同的角速度作同方向的旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，兩個(gè)零件都受到均勻磨損，（4）負(fù)荷作用在旋轉(zhuǎn)零件上，并以不同的角速度隨旋轉(zhuǎn)零件作同方向的旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，兩個(gè)零件也都受到均勻磨損。局部磨損的發(fā)展速度比均勻磨損要快，因此

23、，受局部磨損的零件其使用壽命也較短。除此之外，環(huán)境的清潔和溫度等，對(duì)磨損也有很大的影響。五、安裝、修理質(zhì)量對(duì)磨損的影響 機(jī)器安裝修理的質(zhì)量對(duì)其使用壽命有很大的影響。如不正確地?cái)Q緊軸承蓋與軸承座的連接螺栓；齒輪和軸等相互配合的零件不同軸或裝配的不好；軸頸和軸承等相互配合的表面不平整等；都能引起單位面積的負(fù)荷分布不均勻或者增加了附加負(fù)荷；因而使其磨損加速。 摩擦組合件修理和調(diào)整后，若其配合間隙過大或過小，也會(huì)使磨損迅速增加，最后必然會(huì)引起事故磨損和損壞。因此，為了延長組合件的壽命，必須保證安裝和修理的質(zhì)量。第四節(jié) 潤滑劑一、潤滑油 液體狀態(tài)的潤滑劑稱為潤滑油或稀油。動(dòng)物油和植物油的潤滑性好，容易獲

24、得液體摩擦，但容易腐臭（氧化），價(jià)格又高，所以在工業(yè)上多應(yīng)用廉價(jià)的礦物油作為潤滑油。為了改善礦物油的性能，以適應(yīng)不同的要求，常在礦物潤滑油中摻入植物油或動(dòng)物油而制成混合油。此外，合成潤滑油也獲得廣泛的應(yīng)用。潤滑油的主要功用是減磨、冷卻和防腐。潤滑油的主要物理化學(xué)性能包括：粘度、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、凝固點(diǎn)、水分、機(jī)械雜質(zhì)、水溶性酸和水溶性堿、油性等。1）粘度:它是指液體內(nèi)部分子與分子之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力。粘度是潤滑油最重要的質(zhì)量指標(biāo)，潤滑油常以它來劃分牌號(hào)。粘度可分為絕對(duì)粘度（動(dòng)力粘度）、運(yùn)動(dòng)粘度、相對(duì)粘度（條件粘度）三種。a）絕對(duì)粘度：相距單位長度（米或厘米）的兩個(gè)單位面積（米2或厘米2

25、）的油層，以單位速度（米/秒或厘米/秒）作相對(duì)移動(dòng)時(shí)，克服摩擦阻力所需的力（公斤或達(dá)因）稱為絕對(duì)粘度（動(dòng)力粘度）。工程單位為公斤*秒/米2；物理單位為達(dá)因*秒/厘米2或稱為“泊”。b）運(yùn)動(dòng)粘度；它是絕對(duì)粘度與同溫度的潤滑油密度的比值。工程單位為米2/秒；物理單位為厘米2/秒或稱為沲。c)相對(duì)粘度：潤滑油的粘度通常都應(yīng)用相對(duì)粘度（條件粘度）。相對(duì)粘度是以恩格列爾粘度計(jì)測出的恩氏粘度來表示的，即在某溫度t0c下200毫升的潤滑油式樣在恩氏粘度計(jì)中流出所需的時(shí)間與200c時(shí)同體積蒸餾水流出所需的時(shí)間的比值。 在壓力變化不大的情況下，潤滑油的粘度不會(huì)改變，但是壓力在50公斤/厘米2以上，粘度就會(huì)隨壓力

26、的升高而增加。壓力愈大，粘度增加得愈快。若果沒有適當(dāng)粘度的潤滑油，則可以用兩種粘度不同的潤滑油（粘度略大和略小的油）混合起來使用。 各種機(jī)器是用什么樣的粘度的潤滑油，應(yīng)根據(jù)該機(jī)器工作條件來決定。比如高速機(jī)器要使用粘度較小的潤滑油，而在較高溫度條件下工作的機(jī)器，宜選擇粘度較大的潤滑油。同一機(jī)器，在冬季和夏季應(yīng)分別選用粘度較小和較大的潤滑油。2)閃點(diǎn)和燃點(diǎn)：將潤滑油在一定的條件下加熱到一定的溫度，其蒸氣與空氣混合，用火焰點(diǎn)燃，發(fā)生閃光的溫度叫閃點(diǎn)。如果閃光時(shí)間長達(dá)5秒鐘，則此溫度稱為燃點(diǎn)。燃點(diǎn)一般比閃點(diǎn)高22280c。根據(jù)閃點(diǎn)的高低可以知道潤滑油中低沸點(diǎn)蒸餾物含量的多少，因此就可以判斷該潤滑油著火

27、危險(xiǎn)性的大小。潤滑油的閃點(diǎn)對(duì)于在高溫條件下工作的機(jī)器來說具有特別重要的意義。在高溫條件下工作的機(jī)器應(yīng)選擇閃點(diǎn)較高的潤滑油，這樣可以保證潤滑油不會(huì)自行燃燒而失去潤滑作用。3）凝固點(diǎn)：當(dāng)潤滑油冷卻到完全失去流動(dòng)性而具有塑性體的性能時(shí)的最高溫度稱為凝固點(diǎn)。潤滑油的凝固點(diǎn)對(duì)于在低溫條件下工作的機(jī)器來說具有特別重要的意義。在低溫條件下工作的機(jī)器應(yīng)選擇凝固點(diǎn)較低的潤滑油，這樣可以保證潤滑油有足夠的流動(dòng)性和較小的起動(dòng)阻力。4）水分：潤滑油中的水分能降低潤滑油的潤滑性能，能使與其接觸的金屬表面氧化（生銹），同時(shí)還能促使油中形成沉渣凝結(jié)物而堵塞油路。因此，潤滑油中不應(yīng)該含有水分。5）機(jī)械雜質(zhì)：潤滑油中的懸浮物或

28、沉淀物總稱為機(jī)械雜質(zhì)，如金屬屑末、塵埃和砂土等等。機(jī)械雜質(zhì)能使摩擦表面過早的磨損、發(fā)熱和管路堵塞。因此，潤滑油中不應(yīng)該有機(jī)械雜質(zhì)。6）水溶性酸和水溶性堿：潤滑油中的無機(jī)酸和堿稱為水溶性酸和堿。他們能引起金屬的強(qiáng)烈腐蝕，所以不應(yīng)該讓它們存在。7）油性：它是說明潤滑油吸附于金屬表面上形成強(qiáng)固油膜的性質(zhì)。這種強(qiáng)固油膜的形成主要是由于潤滑油中具有少量極性物質(zhì)所致，潤滑油的油性除了與極性物質(zhì)的存在有關(guān)以外，還與潤滑油的表面張力以及摩擦表面的物理化學(xué)性質(zhì)等有關(guān)，但與粘度無關(guān)。在同樣負(fù)荷的工作條件下，在摩擦表面上保持油膜完整的時(shí)間較長者，就認(rèn)為是具有較高的潤滑性。吸附性的油膜能夠承受很大的壓力（幾千公斤/厘

29、米2）而不破裂，同時(shí)它的剪切阻力非常小，所以它對(duì)于界限摩擦潤滑具有很重要的意義。2、常用潤滑油的品種3、潤滑油的選擇原則 潤滑油的品種應(yīng)根據(jù)機(jī)器的工作條件（負(fù)荷、溫度和轉(zhuǎn)速等）來選擇。潤滑油的一般選擇原則如下：1）在充分保證機(jī)器摩擦零件安全運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，為了減少能量的消耗，應(yīng)優(yōu)先選用粘度最小的潤滑油。2）在高速輕負(fù)荷條件下工作的摩擦零件應(yīng)選用粘度小的潤滑油；而在低速重負(fù)荷條件下工作的應(yīng)選用粘度大的潤滑油。3）在冬季工作的摩擦零件應(yīng)選用粘度小和凝固點(diǎn)低的潤滑油；而在夏季工作的應(yīng)選用粘度大的潤滑油。4）受沖擊負(fù)荷（或交變負(fù)荷）和作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的摩擦零件應(yīng)選用粘度較大的潤滑油。5）工作溫度較高、磨損較嚴(yán)

30、重和加工較粗糙的摩擦表面應(yīng)選用粘度較大的潤滑油。6）在高溫下工作的蒸汽機(jī)汽缸和壓縮機(jī)應(yīng)選用閃點(diǎn)高的潤滑油，如過熱汽缸油、飽和汽缸油和壓縮機(jī)油。7）冷凍機(jī)應(yīng)選用凝固點(diǎn)低的潤滑油，如冷凍機(jī)油。8)變壓器和油開關(guān)應(yīng)選用絕緣性能好的潤滑油，如變壓器油和油開關(guān)油等。9）氧氣壓縮機(jī)應(yīng)選用特殊的潤滑劑，如蒸餾水和甘油的混合物。10）當(dāng)沒有合適的專用潤滑油時(shí)，可選擇主要質(zhì)量指標(biāo)（粘度）相近（等于或稍大）的代用油或配制代用的混合油。但是，它的使用應(yīng)該是臨時(shí)的，如規(guī)定的潤滑油到廠后應(yīng)停止使用。11）要盡量采用儲(chǔ)運(yùn)、保管、來源方便、使用性能好而價(jià)格又低的潤滑油。二、潤滑脂 半固體的潤滑劑稱為潤滑脂或干油。潤滑脂主要

31、是由礦物油與稠化劑混合而成的。最常用的稠化劑為鈣皂和鈉皂。 潤滑脂的靜摩擦系數(shù)很大，因此它會(huì)增加機(jī)器起動(dòng)的困難。但潤滑脂動(dòng)摩擦系數(shù)較小，所以當(dāng)摩擦零件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其工作狀況與普通潤滑油基本上是一樣的，而且在運(yùn)轉(zhuǎn)或停車時(shí)它都不會(huì)泄露。潤滑脂的主要功用是減摩、防腐和密封。1、潤滑脂的主要物理化學(xué)性能：潤滑脂的主要物理化學(xué)性能主要包括：針入度、滴點(diǎn)和皂分。1）針入度：表示潤滑脂的軟硬程度，它是潤滑脂重要的質(zhì)量指標(biāo)之一。測定時(shí)，將重量為150克的標(biāo)準(zhǔn)圓錐穿入溫度為250c的潤滑脂試樣中，以5秒鐘內(nèi)的穿入深度作為該潤滑脂的針入度，以十分之一毫米為單位。針入度愈大則潤滑脂愈軟，針入度愈小則潤滑脂愈硬。各種潤

32、滑脂的牌號(hào)是根據(jù)針入度來劃分的。潤滑脂的針入度是隨溫度的增高而增大的（即潤滑脂變軟），所以對(duì)于工作溫度變化較大的摩擦零件應(yīng)選用針入度變化較慢的潤滑脂。2）滴點(diǎn)：滴點(diǎn)表示潤滑脂的抗熱特性，它也是潤滑脂重要的質(zhì)量指標(biāo)之一。測定時(shí)，將潤滑脂試樣裝入測定器內(nèi)加熱，以潤滑脂液化后的第一滴油滴落下來時(shí)的溫度作為該潤滑脂的滴點(diǎn)。普通潤滑脂的滴點(diǎn)大約在751500c之間。選擇潤滑脂時(shí)應(yīng)使其滴點(diǎn)比摩擦零件的工作溫度大20300c.3）皂分含量：在潤滑脂中金屬皂分的含量愈多則針入度愈小，滴點(diǎn)也就愈高。測定時(shí)，將潤滑脂溶于苯中，用丙酮沉淀潤滑脂苯溶液中的肥皂，然后用重量法測定皂分含量。三、固體潤滑劑 固體潤滑劑是指

33、具有潤滑作用的固體粉末或薄膜，它能夠代替液體來隔離相互接觸的摩擦表面，以達(dá)到減少表面間的摩擦和磨損的目的。固體潤滑劑的潤滑作用主要是依靠它的晶體沿滑移面滑移的結(jié)果。因此，作為固體潤滑劑應(yīng)具備下列一些特征：1）與摩擦表面的粘著力強(qiáng)（物理的或化學(xué)的結(jié)合）。2)具有各向異性的晶體強(qiáng)度性質(zhì)，即抗壓強(qiáng)度大，抗剪強(qiáng)度小。3）若為非各向異性的晶體，則其抗剪強(qiáng)度必須低于摩擦材料的抗剪強(qiáng)度。4）任何環(huán)境條件的變化不應(yīng)對(duì)上述特征有根本的改變。 能夠作為固體潤滑劑的物質(zhì)很多，如屬于金屬的有鉛、錫、鋅、銅、銀等，屬于金屬化合物的有mos2、ws2、pbs、fecl、pbi2、fe3o4、pbo等，屬于無機(jī)物物質(zhì)的有石墨、滑石等，屬于有機(jī)物質(zhì)的有蠟、