第2章機(jī)械零件常用材料和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)

1、第三章第三章 機(jī)械零件常用材料和機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械零件常用材料和機(jī)械設(shè)計(jì)基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 知知 識(shí)識(shí) 第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械零件常用材料、熱處理方法及其選擇機(jī)械零件常用材料、熱處理方法及其選擇本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 第五節(jié)第五節(jié) 機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則 第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損和潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損和潤(rùn)滑簡(jiǎn)介本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求 1 1、了解機(jī)械零件常用材料、熱處理方法及其選擇；、了解機(jī)械零件常用材料、熱處理方法及其選擇； 2 2、了解機(jī)械零件的工作能力和計(jì)

2、算準(zhǔn)則；、了解機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則； 3 3、掌握穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度分析及計(jì)算；、掌握穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度分析及計(jì)算； 4 4、了解摩擦、磨損和潤(rùn)滑的相關(guān)知識(shí)；、了解摩擦、磨損和潤(rùn)滑的相關(guān)知識(shí)； 5 5、初步了解機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度計(jì)算；、初步了解機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度計(jì)算； 6 6、掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法。、掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法。本章重點(diǎn)本章重點(diǎn) 1 1、機(jī)械零件的主要失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；、機(jī)械零件的主要失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則； 2 2、機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度分析及計(jì)算；、機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度分析及計(jì)算； 3 3、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和方法、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原

3、則和方法. .第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械零件常用材料、熱處理方法及其選擇機(jī)械零件常用材料、熱處理方法及其選擇 二、鋼的二、鋼的 （一）退火和正火（一）退火和正火 （二）淬火、回火和調(diào)質(zhì)（二）淬火、回火和調(diào)質(zhì) （三）表面淬火和化學(xué)處理（三）表面淬火和化學(xué)處理一、機(jī)械零件常用材料：一、機(jī)械零件常用材料： （一）鋼（一）鋼 （二）鑄鐵（二）鑄鐵 （三）有色金屬（三）有色金屬第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械零件常用材料、熱處理方法及其選擇（機(jī)械零件常用材料、熱處理方法及其選擇（續(xù)）續(xù)） 三、機(jī)械零件材料的選擇原則三、機(jī)械零件材料的選擇原則 1 1、滿足機(jī)械零件的使用要求：、滿足機(jī)械零件的使用要求： 載荷、幾何條件、尺寸及重

4、量、特殊要求載荷、幾何條件、尺寸及重量、特殊要求 3、滿足經(jīng)濟(jì)性要求：、滿足經(jīng)濟(jì)性要求： 材料價(jià)格、加工和熱處理的成本等材料價(jià)格、加工和熱處理的成本等2 2、滿足工藝性要求、滿足工藝性要求 ( (便于加工制造便于加工制造):): 零件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、尺寸大小、毛坯制造零件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、尺寸大小、毛坯制造 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則一、機(jī)械零件的工作能力一、機(jī)械零件的工作能力機(jī)械零件的機(jī)械零件的主要失效形式主要失效形式斷斷 裂裂塑性變形、塑性變形、過(guò)大彈性變形過(guò)大彈性變形正常工作條件遭破壞正常工作條件遭破壞引起的失效引起的失效表面磨損表面磨損機(jī)械零件

5、的工作能力機(jī)械零件的工作能力: :在一定工作條件下不發(fā)生失效的安全工作限度。在一定工作條件下不發(fā)生失效的安全工作限度。（一）強(qiáng)度準(zhǔn)則（一）強(qiáng)度準(zhǔn)則（二）剛度準(zhǔn)則（二）剛度準(zhǔn)則（三）耐磨性準(zhǔn)則（三）耐磨性準(zhǔn)則（四）振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則（四）振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則 Slim yy 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則pff 85. 0或或pff 15. 1目前尚無(wú)定量可靠的計(jì)算方法，常采用一些條件性計(jì)算。目前尚無(wú)定量可靠的計(jì)算方法，常采用一些條件性計(jì)算。 第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算一、載荷和應(yīng)力的分類一

6、、載荷和應(yīng)力的分類 （二）應(yīng)力的分類（二）應(yīng)力的分類 靜應(yīng)力靜應(yīng)力 變應(yīng)力變應(yīng)力: : 1. 1.穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力 2.2.不穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力不穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力（一）載荷的分類（一）載荷的分類 靜載荷靜載荷: :不隨時(shí)間變化或變化緩慢的應(yīng)力。不隨時(shí)間變化或變化緩慢的應(yīng)力。 變載荷：隨時(shí)間變化的應(yīng)力。變載荷：隨時(shí)間變化的應(yīng)力。 名義載荷名義載荷F F ：按額定功率計(jì)算的載荷。：按額定功率計(jì)算的載荷。 計(jì)算載荷計(jì)算載荷Fca Fca ：Fca=K.FFca=K.F穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力的類型穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力的類型

7、2minmaxm平均應(yīng)力平均應(yīng)力2minmaxa應(yīng)力幅應(yīng)力幅設(shè)計(jì)計(jì)算：設(shè)計(jì)計(jì)算：1 1、名義應(yīng)力、名義應(yīng)力 : : 由名義載荷求得的應(yīng)力由名義載荷求得的應(yīng)力 2 2、計(jì)算應(yīng)力：由計(jì)算載荷求得的應(yīng)力、計(jì)算應(yīng)力：由計(jì)算載荷求得的應(yīng)力第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算maxmin/ 循環(huán)特性循環(huán)特性對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算二、疲勞曲線和疲勞極限應(yīng)力線圖二、疲勞曲線和疲勞極限應(yīng)力線圖 （一）疲勞曲線（一）疲勞曲線CNNmmN0NmNKNN0r疲勞極限疲

8、勞極限1對(duì)稱循環(huán)疲勞極限對(duì)稱循環(huán)疲勞極限0脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限循環(huán)次數(shù)循環(huán)次數(shù) N N材料常數(shù)材料常數(shù) m m循環(huán)基數(shù)循環(huán)基數(shù)無(wú)限壽命區(qū)的起始點(diǎn)無(wú)限壽命區(qū)的起始點(diǎn)壽命系數(shù)壽命系數(shù)材料的疲勞曲線材料的疲勞曲線有限壽命疲有限壽命疲勞極限勞極限4545（二）疲勞極限應(yīng)力線圖（二）疲勞極限應(yīng)力線圖 1 1、材料的疲勞極限應(yīng)力線圖、材料的疲勞極限應(yīng)力線圖AG AG 段：段：rmra1CG CG 段段: :srmra0012第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算材料常數(shù)材料常數(shù)20DG201OamsCA 2 2、零件的疲勞極限應(yīng)力線圖、零件的疲勞極限應(yīng)力線圖Ke11kK r

9、meeraeeK11AG AG 段段: :rmeraeK1CG CG 段段: :srmerae0012KKe第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算彎曲疲勞極限的彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)綜合影響系數(shù)絕對(duì)尺寸絕對(duì)尺寸影響系數(shù)影響系數(shù)表面質(zhì)量表面質(zhì)量系數(shù)系數(shù)三、穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算三、穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算（單向穩(wěn)定變應(yīng)力的機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算（單向穩(wěn)定變應(yīng)力的機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ）第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的計(jì)算時(shí)：機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的計(jì)算時(shí)：先求出零件危險(xiǎn)截面的最大工作應(yīng)力和最小工作應(yīng)力；先求出零件危

10、險(xiǎn)截面的最大工作應(yīng)力和最小工作應(yīng)力；求出平均工作應(yīng)力和工作應(yīng)力幅，由此在極限應(yīng)力線圖上標(biāo)出工作應(yīng)力點(diǎn)。求出平均工作應(yīng)力和工作應(yīng)力幅，由此在極限應(yīng)力線圖上標(biāo)出工作應(yīng)力點(diǎn)。根據(jù)應(yīng)力變化規(guī)律確定極限應(yīng)力曲線上的極限應(yīng)力（計(jì)算時(shí)所用極限應(yīng)力）。根據(jù)應(yīng)力變化規(guī)律確定極限應(yīng)力曲線上的極限應(yīng)力（計(jì)算時(shí)所用極限應(yīng)力）。三種典型應(yīng)力變化規(guī)律：三種典型應(yīng)力變化規(guī)律：C（1）變應(yīng)力的循環(huán)特性保持不變）變應(yīng)力的循環(huán)特性保持不變 ，如轉(zhuǎn)軸的應(yīng)力狀態(tài)。，如轉(zhuǎn)軸的應(yīng)力狀態(tài)。Cme（2）變應(yīng)力的平均應(yīng)力保持不變）變應(yīng)力的平均應(yīng)力保持不變 , 振動(dòng)受載彈簧的應(yīng)力狀態(tài)振動(dòng)受載彈簧的應(yīng)力狀態(tài)Cemin（3）變應(yīng)力的最小應(yīng)力保持不變

11、）變應(yīng)力的最小應(yīng)力保持不變 , 如受軸向變載荷螺栓的應(yīng)力狀態(tài)如受軸向變載荷螺栓的應(yīng)力狀態(tài)三、穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算三、穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算（單向穩(wěn)定變應(yīng)力的機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算（單向穩(wěn)定變應(yīng)力的機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算1 1 ） 時(shí)為例時(shí)為例: :CmeaeeeKmax1max對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于M點(diǎn)的零件的極限應(yīng)力點(diǎn)的零件的極限應(yīng)力:SKSmeaeca1安全系數(shù)及強(qiáng)度條件為：安全系數(shù)及強(qiáng)度條件為：SSmeaesca對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于N點(diǎn)的極限應(yīng)力為屈服應(yīng)力，只需進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，安全系數(shù)為點(diǎn)的極限應(yīng)力為屈服應(yīng)力，只需進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，安全系數(shù)為第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件

12、的疲勞強(qiáng)度計(jì)算aemeOamDAGCMaemeNMN例例 某零件材料的力學(xué)性能為：某零件材料的力學(xué)性能為： ， ， 。 已知零件上的最大工作應(yīng)力已知零件上的最大工作應(yīng)力 最小工作應(yīng)力最小工作應(yīng)力 應(yīng)力變化規(guī)律為應(yīng)力變化規(guī)律為 常數(shù)，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)常數(shù)，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù) 。試確。試確定該零件在單向穩(wěn)定變應(yīng)力情況下的計(jì)算安全系數(shù)。定該零件在單向穩(wěn)定變應(yīng)力情況下的計(jì)算安全系數(shù)。max190,eMPamin110,eMPa2.0KMPa400sMPa30012 . 0m e解：解：1 1）計(jì)算零件的）計(jì)算零件的 10e、11/300/ 2150eKMPaMPa由式（由式（3 39

13、 9）MPa5000.21MPa30021210由式（由式（3-83-8）3 3）尋找零件工作應(yīng)力點(diǎn)）尋找零件工作應(yīng)力點(diǎn)M M。由由 可以求得可以求得maxmin190,110eeMPaMPamaxminm190 110()15022eeeMPaMPa2 2）作出極限應(yīng)力線圖）作出極限應(yīng)力線圖A點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)坐標(biāo)為DD點(diǎn)的坐標(biāo)為點(diǎn)的坐標(biāo)為CC點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)坐標(biāo)為1(0,)(0,150)e00(/2,/2 )(250,125)K(,0)(400,0)s則可作出如右圖的極限應(yīng)力線圖。則可作出如右圖的極限應(yīng)力線圖。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算200150100500501001

14、50200250300350400amMP/aaMP/ADGCMmaxmin190 110()4022eeaeMPaMPa在極限應(yīng)力線圖上標(biāo)出零件工作應(yīng)力在極限應(yīng)力線圖上標(biāo)出零件工作應(yīng)力點(diǎn)點(diǎn)M(150,40)M(150,40)。m 4) 4) 按照應(yīng)力變化規(guī)律按照應(yīng)力變化規(guī)律 常數(shù)，過(guò)常數(shù)，過(guò)M M點(diǎn)作垂直于橫幅的直線點(diǎn)作垂直于橫幅的直線MMMM，在直線在直線MMMM上所有的點(diǎn)均滿足上所有的點(diǎn)均滿足 常數(shù)的規(guī)律，而直線常數(shù)的規(guī)律，而直線MMMM于直線于直線AGAG的交線的交線MM所代表的應(yīng)力就是計(jì)算時(shí)所用的極限應(yīng)力。直線所代表的應(yīng)力就是計(jì)算時(shí)所用的極限應(yīng)力。直線MMMM的的方程為方程為m150

15、memeMPa150meMPa 5) 5)求解求解MM點(diǎn)的坐標(biāo)。聯(lián)立直線點(diǎn)的坐標(biāo)。聯(lián)立直線AGAG的方程的方程 ，直線直線 MMMM的方程的方程 ，解出，解出MM點(diǎn)的坐標(biāo)為點(diǎn)的坐標(biāo)為 150meMPa1meaeK6 6）計(jì)算極限應(yīng)力）計(jì)算極限應(yīng)力max(150 135)285emeaeMPaMPa例例( (續(xù)）續(xù)）7 7）計(jì)算零件的計(jì)算安全系數(shù)）計(jì)算零件的計(jì)算安全系數(shù)maxmax285MPa/190MPa1.5ecaeS第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算20015010050050100150200250300350400amMP/aaMP/ADGCMM2/)1502

16、. 0300(1MPaKmeaeMPa135四、機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度四、機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度物體的曲面接觸物體的曲面接觸赫茲公式計(jì)算接觸應(yīng)力：赫茲公式計(jì)算接觸應(yīng)力：)11()11(22212121EELFH第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介一、摩擦一、摩擦靜摩擦靜摩擦動(dòng)摩擦動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦干摩擦干摩擦邊界摩擦邊界摩擦流體摩擦流體摩擦混合摩擦混合摩擦摩擦分類摩擦分類 內(nèi)摩擦內(nèi)摩擦 外摩擦外摩擦 干摩擦干摩擦 邊界摩擦邊界摩擦 流體摩擦流體摩擦 混合摩擦混合摩擦 摩擦狀態(tài)摩擦狀態(tài) 膜厚比：膜厚比：22

17、21minqqRRh兩滑動(dòng)表面間的最小油膜厚度與兩表面輪廓均方根偏差之比兩滑動(dòng)表面間的最小油膜厚度與兩表面輪廓均方根偏差之比為膜厚比為膜厚比. .當(dāng)膜厚比當(dāng)膜厚比 11時(shí)，為邊界摩擦（潤(rùn)滑）狀態(tài)；時(shí)，為邊界摩擦（潤(rùn)滑）狀態(tài)；當(dāng)當(dāng) 1 31 3時(shí)，為混合摩擦（潤(rùn)滑時(shí)，為混合摩擦（潤(rùn)滑) )狀態(tài)；狀態(tài)；當(dāng)當(dāng)33時(shí)，為流體摩擦（潤(rùn)滑）狀態(tài)。時(shí)，為流體摩擦（潤(rùn)滑）狀態(tài)。第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介兩滑動(dòng)表面所處的摩擦（潤(rùn)滑）狀態(tài)一般可用膜厚比來(lái)大致判斷。兩滑動(dòng)表面所處的摩擦（潤(rùn)滑）狀態(tài)一般可用膜厚比來(lái)大致判斷。二、磨損二、磨損零件的磨損過(guò)程分為零件的磨損過(guò)程分為三階段：三階段

18、： 磨合階段磨合階段 穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段 劇烈磨損階段劇烈磨損階段磨損分類磨損分類粘著磨損粘著磨損疲勞磨損疲勞磨損腐蝕磨損腐蝕磨損微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介三、潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法三、潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法 （一）潤(rùn)滑劑（一）潤(rùn)滑劑常用工業(yè)潤(rùn)滑油的粘度分類及相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘度值常用工業(yè)潤(rùn)滑油的粘度分類及相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘度值 見(jiàn)表見(jiàn)表3 31 11 1、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油的粘度：潤(rùn)滑油的粘度：動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度相對(duì)粘度相對(duì)粘度粘度的近似換算粘度的近似換算見(jiàn)表見(jiàn)表3 32 2第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介幾種潤(rùn)滑油的粘溫曲線幾

19、種潤(rùn)滑油的粘溫曲線潤(rùn)滑脂的性能指標(biāo)：潤(rùn)滑脂的性能指標(biāo)：針入度針入度滴滴 點(diǎn)點(diǎn)3 3、添加劑、添加劑 可改善潤(rùn)滑劑的使用特性?？筛纳茲?rùn)滑劑的使用特性。4 4、固體潤(rùn)滑劑、固體潤(rùn)滑劑 適用于有特殊要求場(chǎng)合的機(jī)械零件的潤(rùn)滑。適用于有特殊要求場(chǎng)合的機(jī)械零件的潤(rùn)滑。第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介2 2、潤(rùn)滑脂、潤(rùn)滑脂（二）潤(rùn)滑方法（二）潤(rùn)滑方法(1)(1)壓配式油杯壓配式油杯第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介旋轉(zhuǎn)式油杯旋轉(zhuǎn)式油杯針閥油杯針閥油杯油芯油杯油芯油杯（二）潤(rùn)滑方法（二）潤(rùn)滑方法(2)(2)油環(huán)潤(rùn)滑油環(huán)潤(rùn)滑第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、

20、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介油脂杯油脂杯浸油潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑（三）流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介（三）流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介 根據(jù)摩擦面間油膜形成的原理流體潤(rùn)滑分為：根據(jù)摩擦面間油膜形成的原理流體潤(rùn)滑分為：流體動(dòng)壓潤(rùn)滑流體動(dòng)壓潤(rùn)滑利用摩擦面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而自動(dòng)形成承載油利用摩擦面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而自動(dòng)形成承載油 膜的潤(rùn)滑。膜的潤(rùn)滑。流體靜壓潤(rùn)滑流體靜壓潤(rùn)滑從外部將加壓的油送入摩擦面間，強(qiáng)迫形成從外部將加壓的油送入摩擦面間，強(qiáng)迫形成 承載油膜的潤(rùn)滑。承載油膜的潤(rùn)滑。第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介（三）（三） 流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介 1 1、 流體潤(rùn)滑承載機(jī)理（楔效應(yīng)）流體潤(rùn)滑承載機(jī)理（楔效應(yīng)）第四節(jié)第四節(jié) 摩擦

21、、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介022yuB分布曲線油壓 p靜板靜板動(dòng)板動(dòng)板bxyOv0hminhacA022yu022yuF2 2、流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程、流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程假設(shè)條件：假設(shè)條件： 1)1)液體為牛頓液體；液體為牛頓液體； 2)2)液體膜中液體的流動(dòng)是層流；液體膜中液體的流動(dòng)是層流； 3)3)忽略壓力對(duì)液體粘度的影響；忽略壓力對(duì)液體粘度的影響； 4)4)略去慣性力及重力的影響；略去慣性力及重力的影響； 5)5)認(rèn)為液體不可壓縮；認(rèn)為液體不可壓縮； 6)6)液體膜中的壓力沿膜厚方向是不變的。液體膜中的壓力沿膜厚方向是不變的。從層流運(yùn)動(dòng)的油膜中，取一微單元體進(jìn)行從層流運(yùn)動(dòng)的

22、油膜中，取一微單元體進(jìn)行分析?？赏瞥龇治?。可推出x x方向的流速方向的流速xpyhyhyhvu2)()()(603hhhVx一維雷諾方程一維雷諾方程第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介一維雷諾方程：一維雷諾方程：)(603hhhVx由式可見(jiàn)：由式可見(jiàn)： 油膜壓力的變化與潤(rùn)滑油的粘度、油膜壓力的變化與潤(rùn)滑油的粘度、表面滑動(dòng)速度和油膜厚度及其變化有關(guān)。表面滑動(dòng)速度和油膜厚度及其變化有關(guān)。形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑( (即形成動(dòng)壓油膜即形成動(dòng)壓油膜) )的必要條件的必要條件: : 1) 1) 相對(duì)滑動(dòng)的兩表面間必須形成收斂楔形間隙相對(duì)滑動(dòng)的兩表面間必須形成收斂楔形間隙; ;

23、2) 2) 兩表面必須有一定相對(duì)滑動(dòng)速度兩表面必須有一定相對(duì)滑動(dòng)速度, , 運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟\(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟M(jìn)進(jìn), , 小口流出小口流出; ; 3) 3)潤(rùn)滑油必須有一定的粘度潤(rùn)滑油必須有一定的粘度, ,且供油要充分且供油要充分. . 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介3 3、彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑（彈流潤(rùn)滑）、彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑（彈流潤(rùn)滑）彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論用于高副接觸零件的潤(rùn)滑問(wèn)題。彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論用于高副接觸零件的潤(rùn)滑問(wèn)題。第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介線接觸彈流潤(rùn)滑的示意圖線接觸彈流潤(rùn)滑的示意圖4 4、流體靜壓潤(rùn)滑、流體靜壓潤(rùn)滑將外部供給的壓力油送入兩摩擦表面間，利用流體靜壓力來(lái)平衡外載荷。將外部供給的壓力油送入兩摩擦表面間，利用流體靜壓力來(lái)平衡外載荷。第四節(jié)第四節(jié) 摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介摩擦、磨損、潤(rùn)滑簡(jiǎn)介流體靜壓潤(rùn)滑系統(tǒng)的示意圖流體靜壓潤(rùn)滑系統(tǒng)的示意圖第五節(jié)第五節(jié) 機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則和方法一、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則和方法 明確：明確：功能、工作原理明確功能、工作原理明確 簡(jiǎn)單：簡(jiǎn)單：零件數(shù)目盡量少、形狀簡(jiǎn)單、聯(lián)接關(guān)系簡(jiǎn)單零件數(shù)目盡量少、形狀簡(jiǎn)單、聯(lián)接關(guān)系簡(jiǎn)單 安全：安全：保證在