機(jī)械設(shè)計(jì)摩擦磨損潤滑

1、各類機(jī)器在工作時(shí)，其各零件相對運(yùn)動(dòng)的接觸部 分都存在著摩擦，摩擦是機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不可避 免的物理現(xiàn)象。摩擦不僅消耗能量，而且使零件 發(fā)生磨損，甚至導(dǎo)致零件失效。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上 1/31/2的能源消耗在摩擦上，而各種機(jī)械零件因 磨損失效的也占全部失效零件的一半以上。磨損 是摩擦的結(jié)果，潤滑則是減少摩擦和磨損的有力 措施，這三者是相互聯(lián)系不可分割的。 1. 摩擦（Friction） 2. 磨損（Wear） 3. 潤滑（Lubrication） 摩擦 ： 內(nèi)摩擦、外摩擦 靜摩擦、動(dòng)摩擦 金屬摩擦副的滑動(dòng)摩擦：金屬摩擦副的滑動(dòng)摩擦： 干摩擦最不利 流體摩擦 混合摩擦 邊界摩擦最低要求 膜厚比 一、干摩

2、擦 摩擦理論： 庫侖公式 nf FfF 新理論：分子機(jī)械理論、能量理論、粘附理論 簡單粘附理論： B sy n Brf F AF sy B n f F F f 修正后的粘附理論： sy B n f F F f 二、邊界摩擦（邊界潤滑） 物理吸附膜如圖 常溫、輕載、低速 化學(xué)吸附膜 中等載荷、速度和溫度 化學(xué)反應(yīng)膜 重載、高速和高溫 三、混合摩擦（潤滑） 膜厚比 )/( 2a1alim RRh 越大，油膜承載比例大，f越小 四、流體摩擦（潤滑） 膜厚比 5 全液體摩擦 在一定載荷作用下形 成一個(gè)穩(wěn)定的表面粗糙度， 且在以后過程中，此粗糙 度不會(huì)繼續(xù)改變，所占時(shí) 間比率較小 一、典型的磨損過程 1

3、、磨合磨損過程、磨合磨損過程 2、穩(wěn)定磨損階段、穩(wěn)定磨損階段 3、急劇磨損階段、急劇磨損階段 經(jīng)磨合的摩擦表面加工硬化，形成了穩(wěn)定的表面粗糙度，摩 擦條件保持相對穩(wěn)定，磨損較緩,該段時(shí)間長短反映零件的壽命 經(jīng)穩(wěn)定磨損后，零件表面破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增大動(dòng)載振動(dòng) 潤滑狀態(tài)改變溫升磨損速度急劇上升直至零件失效 二、磨損的類型 1、粘附磨損 2、磨粒磨損 3、疲勞磨損 4、腐蝕磨損 基本類型的轉(zhuǎn)化與復(fù)合，如沖蝕磨損、微動(dòng)磨損等。 性能指標(biāo)： 1）粘度 2）油性 3）凝點(diǎn) 4）閃點(diǎn)和燃點(diǎn) 5）極壓性能 6）氧化穩(wěn)定性 2、潤滑脂 鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂 性能指標(biāo)： 1）針入度 2）滴點(diǎn) 3）安

4、定性 3、固體潤滑劑 石墨、二硫化鉬、氮化硼 、蠟、 聚氟乙烯、 酚醛樹脂 一、潤滑劑及主要性能 1、潤滑油 有機(jī)油、礦物油、合成油 4、添加劑 二、粘性定律與潤滑油的粘度 1、粘性定律 y u 牛頓粘性定律 流體的動(dòng)力粘度 2、粘度常用單位 （1）動(dòng)力粘度 單位：Ns/m2 （2）運(yùn)動(dòng)粘度v )(kg/m )sPa( 3 v 物理單位：cm2/s1St（斯） （3）條件粘度（相對粘度）恩氏粘度 3、影響潤滑油粘度的主要因素 （1）溫度 潤滑油的粘度隨著溫度的升高而降低 粘度指數(shù)VI （2）壓力 p e 0p p10MPa時(shí)，隨pp 三、流體潤滑簡介 1 流體動(dòng)壓潤滑 液體動(dòng)壓潤滑 、氣體動(dòng)壓潤滑 2）相對速度v足夠大，油楔中有足夠的油量 實(shí)現(xiàn)條件： 1）兩滑動(dòng)表面沿運(yùn)動(dòng)方向的間隙是由大至小的形狀 F vv F v F 雷諾（Reynoulds）方程 2、彈性流體動(dòng)力