摩擦、磨損實

1、實驗十 摩擦及磨損實驗實驗項目性質(zhì)：驗證性實驗計劃學(xué)時：1一、實驗?zāi)康?了解四球摩擦試驗機(jī)的構(gòu)造及使用方法；2初步掌握利用四球摩擦試驗進(jìn)行摩擦，磨損實驗；3加深對齒輪接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計主要是控制接觸赫茲應(yīng)力的理解.圖10-1 四球式磨損試驗原理示意圖1-上試件；2-下試件二、實驗設(shè)備及原理本實驗采用MS-800型四球試驗機(jī)。四球機(jī)的核心部位如圖7所示。四個標(biāo)準(zhǔn)級軸承鋼球直徑為，上球卡在夾頭內(nèi)，主軸轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分。下面三個球固定于油盒中。負(fù)荷P的范圍為6800Kg，規(guī)定每次實驗時間為10秒，然后取出鋼球。利用顯微鏡測定鋼球平均磨痕直徑，并繪出磨損負(fù)荷曲線。從而評定潤滑油的承載能力，若借助于從

2、固定球座引出的測力裝置，可以測定并記錄摩擦力。磨損直徑（mm）延遲卡咬區(qū)接近卡咬區(qū)補(bǔ)償線最大無卡咬負(fù)荷負(fù)荷（公斤）無卡咬區(qū)43250 100 500 1000ABCD在四球試驗機(jī)上評定潤滑油的承載能力包括三項內(nèi)容：油膜承載強(qiáng)度（最大無卡咬負(fù)荷PB值）、潤滑油承載極限的工作能力（燒結(jié)負(fù)荷PD）和綜合磨損值。圖10-2 磨損負(fù)荷曲線圖8 中為雙對數(shù)坐標(biāo)，曲線ABCD時根據(jù)不同負(fù)荷下，所對應(yīng)鋼球的平均磨痕直徑所得到的，圖中標(biāo)明了磨損負(fù)荷曲線各部分的意義。在試驗中發(fā)生卡咬的現(xiàn)象時油膜破壞的特征。油膜破壞后磨損急劇增加。在試驗時，不發(fā)生卡咬的最高負(fù)荷為無卡咬負(fù)荷。在該負(fù)荷下測得的磨痕直徑，不得大于相應(yīng)補(bǔ)

3、償線上數(shù)值的5%。在摩擦面間存在潤滑油而不發(fā)生卡咬的條件下，油盒中的三個球產(chǎn)生圓形斑點狀光亮的磨痕，這些鋼球的平均磨痕直徑與所加載荷的關(guān)系，標(biāo)在雙對數(shù)坐標(biāo)系中，為一條直線稱為補(bǔ)償線。在試驗條件下，使鋼球發(fā)生燒結(jié)的最低負(fù)荷稱為燒結(jié)負(fù)荷PD.。綜合磨損值（ZMZ）是潤滑油抗極壓能力的一個指標(biāo)，它等于若干次校正負(fù)荷的數(shù)字平均值（本試驗暫不進(jìn)行該項試驗）。三、實驗材料直徑為12.7,材料為ccr15的實驗鋼球;抗磨齒輪油;直餾汽油;石油醚.四、實驗步驟1將標(biāo)準(zhǔn)的鋼球、油盒、夾具及其它在實驗過程中與試油有接觸的零件，用溶劑汽油清洗干凈。鋼球應(yīng)光潔無銹斑。2將鋼球分別固定在四球機(jī)的上球座和油盒內(nèi)，把試油倒

4、入油盒中，讓油漫過鋼球而達(dá)到壓壞與螺帽的結(jié)合處，在進(jìn)行潤滑脂的實驗時，不允許油中的空穴存在。3把裝好試油和鋼球的油盒安裝在上球座下面。在油杯和導(dǎo)向柱中間放上圓盤架，放松加載杠桿，然后把規(guī)定的負(fù)荷加到鋼球上，加載時應(yīng)避免沖擊。4啟動電動機(jī)同時按下秒表，從啟動到關(guān)閉的試驗時間為10秒。5卸載后，取出鋼球，在顯微鏡上（放大倍率為10倍）測量油盒內(nèi)任何一個鋼球的縱橫兩個方向的磨痕直徑，取其平均值為平均磨痕直徑,參考表48 載荷與磨痕直徑對照表，檢查是否超出規(guī)定尺寸，如未超出可以繼續(xù)加載試驗。6按規(guī)定取另一等級負(fù)荷（試驗負(fù)荷等級附表）重復(fù)上述15個步驟。得到另一組負(fù)荷對應(yīng)的磨痕直徑。大約做610組即可畫

5、處磨損負(fù)荷曲線。7為了準(zhǔn)確測出磨損負(fù)荷曲線中最大無卡咬負(fù)荷PB的值。還可以借助與補(bǔ)償線。測定PB時要求所取最大無卡咬負(fù)荷對應(yīng)的磨痕直徑，不得大于相應(yīng)的補(bǔ)償線上磨痕直徑（即補(bǔ)償直徑）的5，如果所測得的某負(fù)荷的磨損直徑比相應(yīng)的補(bǔ)償線上的磨痕直徑大5，則下次試驗就應(yīng)在較低的負(fù)荷下繼續(xù)這種操作，直到確定出最大無卡咬夫負(fù)荷為止。用以判斷PB 點的PD補(bǔ)償（1+5）。注：負(fù)荷介于二格之間，則取后一格數(shù)值，入P120Kg。則取D補(bǔ)償（15），對PB 測定的精確度要求如下：PB <40Kg 4180 81120 121160 >160 精確度 2Kg 3Kg 5Kg 7Kg 10KgD的測定：一般

6、從80Kg負(fù)荷開始，按下表注明的負(fù)荷級別進(jìn)行試驗，直至燒結(jié)發(fā)生為止，要求重復(fù)一次，若兩次均燒結(jié)，以試驗時采用的負(fù)荷作為燒結(jié)負(fù)荷。如果重復(fù)試驗不發(fā)生燒結(jié)，則需要較大的負(fù)荷進(jìn)行新的試驗和重復(fù)試驗。負(fù)荷級別 1 2 3 4 5 6 7 8 9負(fù)荷Pkg 6 8 10 13 16 20 24 32 40 負(fù)荷級別 10 11 12 13 14 15 16 17 負(fù)荷Pkg 50 63 80 100 126 160 200 250 發(fā)生燒結(jié)時應(yīng)及時關(guān)閉電動機(jī)，否則引起嚴(yán)重的磨損。鋼球與夾頭甚至與上錐座燒結(jié)在一起，下列現(xiàn)象可幫助判斷是否發(fā)生了燒結(jié)。電動機(jī)噪音程度增加；油盒冒煙；加載杠桿臂突然降低；摩擦力記

7、錄筆尖油一個劇烈地橫向運(yùn)動；由于缺乏配件，燒結(jié)負(fù)荷PD 的測定暫不進(jìn)行。9試驗完畢，清洗油盒等部件，并整理試驗場地。五、注意事項：1注意保護(hù)刀口，盡量少受沖擊；2換、裝夾鋼球時，必須用專用工具，切莫用手接觸鋼球；3啟動電機(jī)空轉(zhuǎn)2-3分鐘；4用直餾汽油清洗鋼球,油盒,夾具及其他在試驗過程中與試樣接觸的零件部件,再用石油醚洗兩次，然后吹干。表1 載荷與磨痕直徑對照表P （Kg）9101113151719212325Dmm補(bǔ)償（1+5）P28313438404848525661Dmm補(bǔ)償（1+5）P667176828894100107114121Dmm補(bǔ)償（1+5）P128135143152161171181191201212Dmm補(bǔ)償（1+5）P2