第四章摩擦磨損及潤滑

1、1第四章第四章 摩擦、磨損及潤滑摩擦、磨損及潤滑 41 摩擦摩擦 摩擦摩擦 ： 內(nèi)摩擦、外摩擦內(nèi)摩擦、外摩擦 靜摩擦、動(dòng)摩擦靜摩擦、動(dòng)摩擦 2金屬摩擦副的滑動(dòng)摩擦：金屬摩擦副的滑動(dòng)摩擦： 干摩擦干摩擦最不利最不利 邊界摩擦邊界摩擦最低要求最低要求 流體摩擦流體摩擦混合摩擦混合摩擦 塑 性 變 形邊 界 膜彈 性 變 形液 體塑性變形邊界膜彈性變形液體塑性變形邊界膜彈性變形液體塑性變形邊界膜彈性變形液體3一、干摩擦一、干摩擦 摩擦理論：摩擦理論： 庫侖公式庫侖公式 nfFfF新理論：分子新理論：分子機(jī)械理論、能量理論、粘著理論機(jī)械理論、能量理論、粘著理論簡單粘著理論：簡單粘著理論： BsynBr

2、fFAFsyBnfFFfbaFnAri4二、邊界摩擦（邊界潤滑二、邊界摩擦（邊界潤滑 3 全液體摩擦全液體摩擦 542 磨損磨損一、典型的磨損過程一、典型的磨損過程 1、磨合磨損階段、磨合磨損階段2、穩(wěn)定磨損階段、穩(wěn)定磨損階段 3、劇烈磨損階段、劇烈磨損階段 在一定載荷作用下形成在一定載荷作用下形成一個(gè)穩(wěn)定的表面粗糙度，一個(gè)穩(wěn)定的表面粗糙度，且在以后過程中，此粗糙且在以后過程中，此粗糙度不會(huì)繼續(xù)改變，所占時(shí)度不會(huì)繼續(xù)改變，所占時(shí)間比率較小間比率較小 經(jīng)磨合的摩擦表面加工硬經(jīng)磨合的摩擦表面加工硬化，形成了穩(wěn)定的表面粗化，形成了穩(wěn)定的表面粗糙度，摩擦條件保持相對(duì)穩(wěn)定，磨損較緩糙度，摩擦條件保持相對(duì)

3、穩(wěn)定，磨損較緩,該段時(shí)間長短反映該段時(shí)間長短反映零件的壽命零件的壽命6二、磨損的類型二、磨損的類型1、粘著磨損、粘著磨損 2、磨粒磨損、磨粒磨損 3、表面疲勞磨損、表面疲勞磨損 4、流體沖蝕磨損、流體沖蝕磨損 3、劇烈磨損階段、劇烈磨損階段 經(jīng)穩(wěn)定磨損后，零件表面破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增大經(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)動(dòng)載振動(dòng)潤滑狀態(tài)改變潤滑狀態(tài)改變溫升溫升磨損速度急劇上升磨損速度急劇上升直至零件失效。直至零件失效。在設(shè)計(jì)或使用機(jī)器時(shí)，應(yīng)力求縮短磨合期，延長穩(wěn)定磨損期，在設(shè)計(jì)或使用機(jī)器時(shí)，應(yīng)力求縮短磨合期，延長穩(wěn)定磨損期，推遲劇烈磨損的到來。必須對(duì)磨損的機(jī)理有所了解。推遲劇烈磨損

4、的到來。必須對(duì)磨損的機(jī)理有所了解。 5、機(jī)械化學(xué)磨損（腐蝕磨損、機(jī)械化學(xué)磨損（腐蝕磨損 ）7性能指標(biāo)：性能指標(biāo)： 1）粘度）粘度 2）油性）油性 3）凝點(diǎn)）凝點(diǎn) 4）閃點(diǎn)和燃點(diǎn)）閃點(diǎn)和燃點(diǎn) 5）極壓性能）極壓性能 6）氧化穩(wěn)定性）氧化穩(wěn)定性 2、潤滑脂、潤滑脂 鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂 性能指標(biāo)：性能指標(biāo)： 1）針入度）針入度 2）滴點(diǎn)）滴點(diǎn) 3）安定性）安定性 3、固體潤滑劑、固體潤滑劑 石墨、二硫化鉬、氮化硼石墨、二硫化鉬、氮化硼 、蠟、蠟、 聚四氟乙烯、聚四氟乙烯、 酚醛樹脂酚醛樹脂 43 潤滑 一、潤滑劑及主要性能一、潤滑劑及主要性能 1、潤

5、滑油、潤滑油 有機(jī)油、礦物油、合成油有機(jī)油、礦物油、合成油84、潤滑劑的添加、潤滑劑的添加 二、粘性定律與潤滑油的粘度二、粘性定律與潤滑油的粘度 1、粘性定律、粘性定律 Oyxu=vBu=0Au1m1m1mF=1Nv=1m/syu牛頓粘性定律牛頓粘性定律 流體的動(dòng)力粘度流體的動(dòng)力粘度 92、粘度常用單位、粘度常用單位 （1）動(dòng)力粘度）動(dòng)力粘度 單位：帕斯卡單位：帕斯卡. .秒秒（Ns/m2 ）1m1m1mF=1Nv=1m /s（2）運(yùn)動(dòng)粘度）運(yùn)動(dòng)粘度v )/(/)(3mkgsPav礦物油的密度一般為：礦物油的密度一般為：850890kg/m3物理單位：物理單位：cm2/s，1St（斯）（斯）E

6、t工程上一般采用厘斯工程上一般采用厘斯(cSt)作為粘度的單位作為粘度的單位 ， 1斯等于斯等于100厘斯。厘斯。（3）條件粘度（相對(duì)粘度）條件粘度（相對(duì)粘度）各國有不同的規(guī)定；我國采各國有不同的規(guī)定；我國采用恩格爾粘度又稱為恩氏粘度（用恩格爾粘度又稱為恩氏粘度（ Et ）。）。 10 國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 314-1994規(guī)定用潤滑油在40時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度中心值作為潤滑油的牌號(hào)。113、影響潤滑油粘度的主要因素、影響潤滑油粘度的主要因素 （1）溫度）溫度 潤滑油的粘度隨著溫度的潤滑油的粘度隨著溫度的升高而降低升高而降低（2）壓力）壓力 ppe0P10MP時(shí)，隨時(shí)，隨PP三、流體潤滑簡介三、流體潤滑簡介 1 、 流體動(dòng)力潤滑流體動(dòng)力潤滑 液體動(dòng)力潤滑液體動(dòng)力潤滑 、氣體動(dòng)力潤滑、氣體動(dòng)力潤滑 122）相對(duì)速度）相對(duì)速度v足夠大，油楔中有足夠的油量足夠大，油楔中有足夠的油量3） 潤滑劑有一定的粘度潤滑劑有一定的粘度實(shí)現(xiàn)條件：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）兩滑動(dòng)表面沿運(yùn)動(dòng)方向的間隙是由大至小的形狀雷諾方程雷諾方程：36hhhUdxdp132、彈性流體動(dòng)力潤滑、彈性流體動(dòng)力潤滑 R2R1v