摩擦學原理及潤滑技術復習題整理

1、專業(yè)資料，可供參考.下載.分享.擦學原理及潤滑技術復習題整理簡述摩擦種類及機理簡述磨損種類及機理1.答：摩擦的分類:按摩擦副的運動狀態(tài)：動摩擦，靜摩擦按摩擦副的運動形式：滾動摩擦，滑動摩按摩擦副的潤滑狀態(tài)：干摩擦，流體摩擦，邊界摩擦，混合摩擦摩擦產生機理：1）機械嚙合理論：摩擦力源于接觸面的粗糙程度。相互接觸的兩物體粗糙的峰相互嚙合、碰撞以及產生的塑性或彈性變形，特別是硬的粗糙峰嵌入軟表面后在滑動過程中產生的形變會引起較大的摩擦力。2）分子作用理論：這種理論認為由于分子的活動性和分子作用力使固體粘附在一起而產生滑動阻力。被稱為粘著效應。3）粘著理論：人們從機械分子聯(lián)合作用的觀點出發(fā)建立了粘著理

2、論。2.答：磨損種類：點蝕磨損、膠合磨損、擦傷磨損、粘著磨損、疲勞磨損、沖蝕磨損、腐蝕磨損、磨料磨損。磨損產生機理：1）磨粒磨損機理：微觀切削、擠壓剝落、疲勞破壞2）粘著磨損機理：通常摩擦表面的實際接觸面積只有表觀面積的0.10.01%。對于重載高速摩擦副，接觸峰點的表面壓力有時可達5000MPa,并產生1000度以上的瞬現(xiàn)溫度。而由于摩擦副體積遠大于接觸峰點，一旦脫離接觸，峰點溫度便迅速下降，一般局部高溫持續(xù)時間只有幾個毫秒。摩擦表面處于這種狀態(tài)下，潤滑油膜、吸附膜或其他表面膜將發(fā)生破裂，使接觸峰點產生粘著，隨后在滑動中粘著結點破壞。這種粘著、破壞、再粘著的交替過程就構成粘著磨損。彈性流體動

3、力潤滑和流體動壓潤滑分別適用于什么情況。兩個作相對運動物體的摩擦表面,用借助于相對速度而產生的粘性流體膜將兩摩擦表面完全隔開,由流體膜產生的壓力來平衡外載荷,稱為流體動力潤滑。所用的粘性流體可以是液體（如潤滑油）,也可以是氣體（如空氣等）,相應地稱為液體動力潤滑和氣體動力潤滑。流體動力潤滑的主要優(yōu)點是,摩擦力小,磨損小,并可以緩和振動與沖擊。流體動力潤滑通常研究的是低副接觸受潤零件之間的潤滑問題,把零件摩擦表面視作剛體,并認為潤滑劑的粘度不隨壓力而改變?？墒窃邶X輪傳動、滾動軸承、凸輪機構等高副接觸中,兩摩擦表面之間接觸壓力很大,摩擦表面會出現(xiàn)不能忽略的局部彈性變形。同時,在較高壓力下,潤滑劑的

4、粘度也將隨壓力發(fā)生變化。彈性流體動力潤滑理論是研究在相互滾動或伴有滑動的滾動條件下,兩彈性物體間的流體動力潤滑膜的力學性質,把計算在油膜壓力下摩擦表面的變形的彈性方程、表述潤滑劑粘度與壓力間關系的粘壓方程與流體動力潤滑的主要方程結合起來,以求解油膜壓力分布、潤滑膜厚度分布等問題。表面的幾何形狀誤差類型答：機械零件的幾何形狀誤差主要有以下三種類型：（1）微觀幾何形狀誤差（2）表面波紋度（3）表面粗糙度也叫微觀粗糙度赫茲接觸專業(yè)資料，可供參考下載分享專業(yè)資料，可供參考.下載.分享.word.完美整理，精品文檔.答：就是指圓弧形物體的接觸，如圓柱體、球體等曲面物體的接觸。微動腐蝕磨損答：兩接觸表面間

5、沒有宏觀的相對運動，由于振幅很小的相對滑動產生的磨損稱為微動磨損。如果微動磨損過程中，兩表面的化學反應起主要作用時，則可稱為微動腐蝕磨損。彈性流體動壓潤滑答：考慮了彈性變形及壓粘變化對流體動壓潤滑的影響稱為彈性流體動壓潤滑固體潤滑劑答：為防止與保護相互運動的表面不受損害，以及減少摩擦副的摩擦與磨損而在運動表面使用的粉末狀或薄膜狀的固體物質，即叫固體潤滑劑。強制潤滑答：用油泵將潤滑油等輸送到需潤滑的機件部位的方法叫強制潤滑。1、通常所說的表面形狀誤差是由加工過程的（固有誤差）引起的與要求形狀的偏差。2、兩個粗糙表面的接觸通常是一個（彈性變形）和（塑性變形）并存的混合系統(tǒng)。3、大氣中很少遇到純凈表

6、面，金屬表面總有一層膜，它可能是（氧化膜）或（污染膜）。4、粘著磨損按磨損程度分為（輕微磨損）（涂抹）、（刮傷）、（膠合）和（咬死）五種。5、機器零件典型磨損過程分為（磨合）階段、（穩(wěn)定磨損）階段和（劇烈磨損）階段6、粘度是液體流動時在液體分子之間的（內摩擦），即流體膜的（剪切阻力）。磨損的定義和特征是什么？答：磨損是由于機械作用和（或）化學反應（包括熱化學、電化學和力化學等反應），在固體的摩擦表面上產生的一種材料逐漸損耗的現(xiàn)象，這種損耗主要表現(xiàn)為固體表面尺寸和（或）形狀的改變。磨損的三個主要特征：1）磨損是發(fā)生在物體上的一種表面現(xiàn)象；2）磨損是發(fā)生在物體摩擦表面上的一種現(xiàn)象，其接觸表面必須有

7、相對運動；3）磨損必然產生物質損耗（包括材料轉移），而且它是具有時變特征的漸進的動態(tài)過程。選擇潤滑方法時需考慮的因素有哪些？答：選擇潤滑方法時應考慮載荷、速度、摩擦副的運動形式與分布、所選潤滑劑的種類、供給量、機器的結構、精密程度和工作環(huán)境等。一般對結構簡單、小型及低速輕載的機械可采用手工潤滑、滴油潤滑和油墊潤滑等；對于大型、結構復雜及高速重載的機械，可采用飛濺潤滑、油環(huán)潤滑或強制潤滑；速度更高的滾動軸承或齒輪傳動多用油霧潤滑。摩擦學設計的主要內容是什么？答：（1）材料選擇。（2）表面層設計。（3）耐磨性結構設計。（4）磨損計算與預測。簡述不同類型磨損對材料基本性能的要求。答：粘著磨損，相互配

8、對材料的溶解度低；在工作表面溫度條件下，抗熱軟化能力好；表面能低;磨粒磨損，表面硬度高于磨料硬度；加工硬化性能好;接觸疲勞，高硬度，高韌性；精加工的加工性能好；流線性好；無硬的非金屬夾雜物；表面無微裂紋;腐蝕磨損，無鈍化作用時，具有較高的抗腐蝕能力；防腐與耐磨性能好;微動磨損，較高的抗環(huán)境腐蝕與抗磨粒磨損的能力；磨損時形成軟的腐蝕產物；相互配對材料具有不相容性;簡述流體動、靜壓潤滑的工作機理和特點答：工作原理：當摩擦副起動、制動、正反轉、載荷變化等動壓潤滑條件不能滿足時，投入靜壓潤滑，以保證流體潤滑條件；而當摩擦副已進入穩(wěn)定運行并形成動壓潤滑膜時，就停止供給壓力潤滑劑（即停止靜壓潤滑）。特點：

9、流體動、靜壓潤滑是近代出現(xiàn)的較先進的潤滑方式，其原理是綜合利用動壓和靜壓潤滑的優(yōu)點，避免兩者的缺點。既避免了靜壓系統(tǒng)能量的消耗，同時也保證了起動、制動等情況下的流體潤滑條件，從而達到降低成本，延長機械壽命的目的。闡述粘著摩擦理論。（15分）繪出Stribeck曲線，標明不同摩擦狀態(tài)的三個區(qū)域，并說明各個區(qū)域影響摩擦的主要因素。（15分）簡述邊界潤滑膜的減摩機理（15分）如何合理選用工業(yè)齒輪潤滑油（10分）.word.完美整理，精品文檔5齒輪是一種廣泛使用的機械零部件，根據(jù)你所熟悉的使用工況，分析齒輪的受力特點、潤滑狀態(tài)和磨損機理，并采取合理的潤滑措施。(15分)6通過電鍍、物理氣相沉積等方法在

10、金屬表面沉積一層軟金屬薄膜(如Pb,Sn,In,Ag,Au)作為固體潤滑劑，這層厚度不到0.1卩m的薄膜已成功地應用在高真空或太空摩擦系統(tǒng)。有鍍膜金屬間的滑動摩擦因數(shù)很低(In為0.06，Sn為0.09),而沒有鍍膜金屬間的摩擦因數(shù)很大。這層軟金屬薄膜能降低磨損至少一個數(shù)量級以上。根據(jù)赫茲接觸理論和軟金屬薄膜的剪切強度，我們想建立硬基體鍍膜的摩擦因數(shù)的數(shù)學表達式。假定一個硬質鋼球(半徑為R)施加載荷于表面鍍膜的硬質平面上，球和平面的材料彈性參數(shù)相同E和v),且忽略軟金屬膜對接觸區(qū)赫茲接觸的影響。在圓形接觸區(qū)內，法向接觸壓力p(r)是怎樣的徑向分布？根據(jù)中心點壓力po和接觸半徑a，提出法向接觸壓

11、力的徑向分布方程。依據(jù)Po計算出按觸區(qū)內的平均接觸壓力Pmean。接觸區(qū)不發(fā)生剪切的條件下，最大壓力由Po=ty/0.31確定，這時ty是基材的剪切強度，提出法向載荷N與Ty、a等的關系表達式。摩擦力等于真實按觸面積與軟金屬膜的Tf的積，提出摩擦力的數(shù)學表達式。依據(jù)膜和基材的剪切強度(或硬度)，計算摩擦因數(shù)卩=F/N?(f)膜和基材的硬度分別為60kg/mm2和600kg/mm2，試估計摩擦因數(shù)卩，并與上述試驗結果進行比較？請對上述方法的所有假設進行評價。(20分)右圏為可做瓦涪塊組咸時推力軸承=在二程設計中擔田長方形代替扇形巳知瓦塊的長度B-ZOOmm瓦平均寬L-240m：滑動的運動速度:-

12、潤滑注的動力粘度r|-lcX10Pa.允許竜小腹厚曳為試確定軸啟的F列性融最犬承載能力購如忽略潤滑弦的側向泄漏,拈算潤滑油的最小流(K-L，LB為f2、1.5.1.0、0.7c-.(Lb時,的孚分別為0.1589,0.1096,0.09457,0.06S94.0.05037.C.02S92)1題：簡單粘著理論摩擦表面處于塑性接觸狀態(tài)；W=ArXos滑動摩擦是粘著與滑動交替發(fā)生的躍動過程；瞬間高溫一粘著一剪切一滑動摩擦力是粘著效應和犁溝效應產生阻力之和。F=T+Pe=Atb+Spet為剪切力，Pe為犁溝力；對于金屬材料，摩擦力主要是兩滑動表面間金屬接點的粘著效應，而忽略犁溝過程。F=ArXTs=

13、WXts/osf=F/W=Ts/os結論：摩擦力與載荷成正比，摩擦力與接觸面積無關。指導意義：在金屬表面鍍(涂)一層低剪切強度的膜可降低摩擦因數(shù)，如軟金屬、潤滑劑、氧化膜等剪切力使粘著接點長大：使真實接觸面積增加，摩擦力增加。表面膜效應：使接觸點的剪切應力降低，使摩擦力降低。犁溝效應：表面粗糙度對摩擦力有很大的影響。修正的摩擦粘著理論的摩擦因數(shù)表示為word.完美整理，精品文檔c2/=,2題：1）當粘度、速度太低、壓力太高，軸承數(shù)Hv/p較小，處于邊界潤滑區(qū)（III區(qū)），M大、磨損大，對潤滑起主要作用的是潤滑油和表面的理化性能。2）當軸承數(shù)Hv/p增加，部分動力潤滑增加，過渡到混合潤滑（II區(qū)

14、），M和磨損逐漸降低。3）軸承數(shù)Hv/p進一步增加至一定程度，油膜足以承擔全部載荷，過渡到液體潤滑，摩擦磨損極低，潤滑性能取決于油的體相性能（如粘度）。snrtaci$娛丘nd章圧域3題：在壇向我荷作用絹對運朋的微凸莉接趟増切.部分接腿點處誼界膜破裂，盎生金屬間的接範，摩擦力等于站附占的剪切力和邊界膜分子的剪切力之和.*摩擦力；F=uArr-U-a）Airz=AlfctT弋1-）TqA匸彥空接融面積，a金屬直接接粗所占的比例T:粘附點的剪切強度，心邊界腹分子韻退度-載荷：樂F=A4CKi廠（1-Ct）區(qū)耳金畐抗壓強度f邊界攜內亙掘極限，一股兩種咱差不大，取平均值6,使66嚴則W二ArW得歴攙圉

15、數(shù)為:Arar-(-a)rJ加6若gtD；即邊界膜起決定作用時,所以邊界潤滑是以任史切毎度対潤滑膈代替金屬間町直接麥蝕，隆任了摩榜擔力.4題：工業(yè)齒輪油選用的四條原則：1）根據(jù)齒輪線速度選擇齒輪油的粘度。速度高的選用低粘度油，速度低的選用高粘度油。2）根據(jù)齒面接觸壓力（MPa）選擇齒輪油的類型低于350,用CKB；350-500,用CKC；500-1100,用CKC、CKD，高于1100,用CKD。3）使用溫度：油溫高,油的粘度大，油溫低，油的粘度低。夏天用高粘度油，冬天用低粘度油。4）齒輪潤滑與軸承潤滑是否同一系統(tǒng)，滑動軸承要求潤滑油的粘度較低。word.完美整理，精品文檔5題：1）齒輪的受

16、力特點：循環(huán)應力、線接觸、高接觸應力2）潤滑狀態(tài)：多數(shù)為彈流3）磨損機理：點蝕為主的疲勞磨損4）潤滑措施：（1）高粘度的潤滑油或潤滑脂，（2）控制潤滑油的水分（3）加強密封（4）選用性能優(yōu)良的潤滑劑（5）優(yōu)化結構設計6題：（a）圓形接觸區(qū)內，法向接觸壓力呈半橢圓分布。陀接觸載荷改二旳卩曲旳=衛(wèi)3p呂泌g莎3（c）N=竺=一-=6.7533：0.31Cd）率接力EAil#TT占：-（e）摩趣因素UFTTa2!俺一”占：.=46T/I,（f.U=0.46?Tr7.465*i60,600=0.0465（g）此假設計算的針果基本正確.怛沒有考思剪切蠻形使融而積増加，故計算值比寶際憤瞥小:題L.士匸：B

17、O_.L-二4tn*LJ1Qtns*rj151C*-111二二eI(1_L/B=Cl24-0.0125-a-L0_i2.2/3.2-2.06.vl0_m3/5)丁軸頑出E個滑塊組成壯軸承的號次承載苑力w=5Ws=6X7.3X10e=4.38X1疔3）軸爭E寸庚心流呈Q=6Q=6X2.06X10:=1.它丄X104（.in/-.）磨粒磨損：外部進入摩擦面間的游離硬顆粒（如空氣中的塵土或磨損造成的金屬微粒）或硬的輪廓峰尖在較軟材料表面上犁刨出很多溝紋時被移去的材料，一部分流動到溝紋的兩旁，一部分則形成一連串的碎片脫落下來成為新的游離顆粒，這樣的微切削過程就叫磨粒磨損。疲勞磨損：是指由于摩擦表面材料

18、微體積在重復變形時疲勞破壞而引起的機械磨損。例如當作滾動或滾-滑運動專業(yè)資料，可供參考下載分享專業(yè)資料，可供參考下載分享.word.完美整理，精品文檔的高副受到反復作用的接觸應力（如滾動軸承運轉或齒輪傳動）時，如果該應力超過材料相應的接觸疲勞極限,就會在零件工作表面或表面下一定深度處形成疲勞裂紋，隨著裂紋的擴展與相互連接，就造成許多微粒從零件工作表面上脫落下來，致使表面上出現(xiàn)許多月牙形淺坑,形成疲勞磨損或疲勞點蝕。粘附磨損：當摩擦表面的輪廓峰在相互作用的各點處發(fā)生“冷焊”后，在相對滑動時，材料從一個表面遷移到另一個表面,便形成了粘附磨損。固體表面形貌：是指描述固體表面特征的量，又稱表面圖形，表

19、面結構、表面粗糙度或表面光潔度，它是研究固體表面幾何形狀的細節(jié)。邊界潤滑：指兩摩擦表面之間存在著一層與工作介質性質不同的薄膜一一邊界膜的摩擦潤滑狀態(tài)。1、潤滑條件下，相對運動表面雖然不直接接觸，也可能發(fā)生（疲勞）磨損。2、降低表面粗糙度能有效地提高抗（磨損）的能力。3、粘度是液體流動時在液體分子之間的（內摩擦），即流體膜的剪切阻力。4、磨損是相對運動過程中，兩接觸物體之間材料產生變形、性能變化，且物質（不斷損失）的現(xiàn)象。5、合成油不是用石油煉成的，而是用（化學方法）合成的。6、動物油的油性最好，植物油的油性次之，而一般（礦物油）的油性最差。7、滾動摩擦阻力的組成有四種即：微觀滑動、彈性滯后、塑性變形、粘著效應一般情況下的潤滑方法有哪些？（1）油潤滑；（2）脂潤滑；（3）固體潤滑（