摩擦磨損與潤滑

摩擦磨損與潤滑第1頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一內(nèi)摩擦外摩擦靜摩擦動摩擦滑動摩擦滾動摩擦請同學(xué)們解釋下面名詞：第2頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一

§4—1摩擦

在外力作用下，相互作用的兩物體作相對運動或有相對運動趨勢，其接觸表面間產(chǎn)生的切向運動阻力稱為摩擦力，其現(xiàn)象稱為摩擦。金屬表面間的滑動摩擦種類：1、干摩擦：兩摩擦面間無外加潤滑劑或保護膜→固體表面直接接觸→摩擦、磨損大2、流體摩擦：兩摩擦表面被一層流體隔開，摩擦性質(zhì)取決于流體內(nèi)部分子間粘性阻力—摩擦系數(shù)很小，幾乎無磨損產(chǎn)生。3、邊界摩擦：兩摩擦面被吸附在金屬表面的很簿的邊界膜隔開，摩擦性質(zhì)不取決于流體粘性，而與邊界膜和表面的吸附性質(zhì)有關(guān)。--因膜很薄，仍有磨損。4、混合摩擦：實際中較多的摩擦副表面是處于干摩擦、邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)，故稱為混合摩擦。--摩擦系數(shù)比邊界摩擦小得多，但仍有磨損第3頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一1.干摩擦兩摩擦面間無任何潤滑劑的固體表面直接接觸形成理論依據(jù)：粘著理論簡單粘著理論：該理論認為：當(dāng)兩表面接觸時，其實是一些表面輪廓峰(峰頂)在接觸，因此輪廓峰接觸區(qū)的壓力很大，產(chǎn)生塑性變形后，這些小接觸面便發(fā)生粘著現(xiàn)象，形成冷焊結(jié)點，當(dāng)一表面相對另一表面滑動時，粘著點被剪斷，而剪斷這些連接的力就是摩擦力。但此結(jié)論不完全符合實際，（對于大多金屬：計算值約為0.2，而空氣中測量值為0.5，真空中更高，）需修正：

摩擦形成機理：第4頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一修正的粘著理論：這種理論認為，在摩擦情況下接觸區(qū)同時有壓應(yīng)力和切應(yīng)力存在，即接觸點發(fā)生屈服，是與壓應(yīng)力和切應(yīng)力的合成有關(guān)。切應(yīng)力使粘著結(jié)點產(chǎn)生塑性流動，接觸面積增加，粘著結(jié)點增生，因而摩擦系數(shù)變大。在真空中，結(jié)點可能大幅地增長，因此系數(shù)較高。在空氣中，由于界面上覆蓋有一層氧化膜或污染膜，這種膜抗剪能力低，因而摩擦系數(shù)較低。注意：粘著理論只適用于金屬與金屬摩擦。第5頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一2.邊界摩擦（邊界潤滑）兩摩擦面被一層極薄的邊界膜隔開的摩擦物理吸附膜（由分子吸引力形成的）化學(xué)吸附膜（由化學(xué)結(jié)合力形成的）化學(xué)反應(yīng)膜（在潤滑油中加入的硫、磷、氯等元素與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)生成的）邊界膜潤滑油中的脂肪酸是一種極性化合物，他的極性分子能牢固的吸附在金屬表面上。物理吸附膜邊界摩擦性質(zhì)：摩擦阻力大小與液體粘性大小無關(guān)，與能否吸附到金屬表面上的吸附能力有關(guān)，邊界膜極薄，兩摩擦表面不平度一般都超過此厚度，仍有部分表面直接接觸，磨損不可避免。邊界膜受工作溫度影響很大，溫度高時此膜易破壞。第6頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一3.液體摩擦（液體潤滑）兩摩擦面完全由液體隔開的摩擦（）→理想油膜：靜壓油膜、動壓油膜流體動力潤滑：借助于相對速度而產(chǎn)生的粘性流體膜將兩表面完全分開，由流體膜產(chǎn)生的壓力來平衡外載，稱為流體動力潤滑。流體靜力潤滑：靠液壓泵將加壓后的流體送入兩摩擦表面之間，由流體靜壓力來平衡外載，稱為流體靜力潤滑。第7頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一4.混合摩擦（混合潤滑）隨著摩擦表面間油膜厚度的增大（），摩擦表面間處于邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)時，稱為混合摩擦。此時微凸體直接接觸的數(shù)量減小，但仍有接觸的，所以仍有磨損，但比邊界摩擦小得多。第8頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一一.零件磨損的三個階段1.磨合磨損(跑合)(有益)2穩(wěn)定磨損(工作)3.劇烈磨損(失效)磨損量§4—2磨損

新的摩擦副表面較粗糙，在一定載荷作用下，粗糙表面逐漸被磨平，接觸面↑→磨損↓→穩(wěn)定磨損。此階段磨損平穩(wěn)而緩慢→代表機件使用壽命。磨損量積累到一定值→摩擦條件發(fā)生較大的變化→劇烈磨損→失效?？s短磨合期→延長穩(wěn)定磨損期→推遲劇烈磨損的到來第9頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一1.粘著磨損：3.表面疲勞磨損壓力作用—局部溫升高—粘著（焊接）

—相對運動—撕脫、剪切—材料轉(zhuǎn)移

交變應(yīng)力—裂紋擴展—表面剝落—

麻點、凹坑（疲勞點蝕）2.磨粒磨損：硬質(zhì)顆?；虼植谟脖砻嬖谲洷砻嫔系那邢骰蚬尾磷饔靡鸬牟牧厦撀?.腐蝕磨損5.沖蝕磨損金屬表面與周圍介質(zhì)化學(xué)反應(yīng)，在相對運動中造成表面材料損失當(dāng)含有硬微粒的流體（氣體）沖擊到固體表面上，就會造成沖蝕磨損二.磨損的類型（按機理分）第10頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一潤┌潤滑油→液體滑│潤滑脂→潤滑油＋稠化劑(硬脂酸＋氫氧化物)劑└固體潤滑劑→石墨、ＭoS2、聚四氟乙稀一.潤滑目的：摩擦功耗↓磨損↓,冷卻、吸振、防銹粘度：液體抵抗變形的能力,它標(biāo)志著液體的內(nèi)摩擦阻力的大小粘度愈大，內(nèi)摩擦阻力愈大，流動性愈小。二.潤滑油：溫度↑→粘度↓→潤滑效果↓。

1.主要性能指標(biāo):粘度、潤滑性（油性）、極壓性、閃點、凝點、氧化穩(wěn)定性

§4—3潤滑劑、添加劑和潤滑方法第11頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一→潤滑效果好，具冷卻、清洗作用。供油、密封麻煩。

2.特點:潤滑性（油性）：反映潤滑油吸附于摩擦表面的性能。油性越好，吸附能力越強。極壓性：潤滑油中加入添加劑后，在金屬表面生成化學(xué)反應(yīng)膜的能力。閃點：遇火焰即能發(fā)出閃光的最低溫度。應(yīng)使工作溫度比閃點低30-400C凝點：潤滑油冷卻到不能流動時的溫度。氧化穩(wěn)定性：潤滑油暴露在高溫氣體中時會發(fā)生氧化生成膠狀沉積物。第12頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一3.潤滑方法:→┌間歇潤滑:油壺、油槍└連續(xù)潤滑:油杯、油環(huán)、飛濺、壓力第13頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一三.潤滑脂:2.特點:3.潤滑方法:潤滑油+稠化劑1.性能指標(biāo):錐入度、滴點錐入度(稠度）：表征潤滑脂稀稠程度的指標(biāo)。針入度越大，表示潤滑脂流動性越大。滴點：表示潤滑脂受熱后開始滴落的溫度。→油膜承載力大，不易流失，易密封、維護。但啟動阻力大，散熱性差。→間歇潤滑：脂杯油、油槍第14頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一四、添加劑：為了提高油的品質(zhì)和性能，常加入某些分量雖少但對潤滑劑性能改善巨大作用的物質(zhì)，稱為添加劑。添加劑的作用？添加劑的種類有哪些呢？第15頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一實現(xiàn)條件：1）兩摩擦表面必須構(gòu)成收斂狀間隙；

2）兩表面有一定的相對速度，并帶著潤滑油從大口走向小口

3）潤滑油必須有一定的粘度?！?—4流體潤滑原理簡介一.流體動力潤滑：第16頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一二.流體靜力潤滑：流體靜力潤滑：靠液壓泵將加壓后的流體送入兩摩擦表面之間，由流體靜壓力來平衡外載，稱為流體靜力潤滑。第17頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一兩相對滑動的接觸表面，依靠吸附膜進行潤滑的摩擦狀態(tài)稱為（）摩擦。A、干摩擦；B、邊界摩擦；C、流體摩擦干摩擦?xí)r，摩擦力與所受載荷及表面接觸面積的關(guān)系為：A、與表面積無關(guān)而與載荷成正比；B、與表面積有關(guān)而與載荷成正比；C、與表面積有關(guān)而與載荷無關(guān)；選擇潤滑油的主要依據(jù)是：A、針入度；B、滴點；C、粘度；D、防水性。BAC第18頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一兩板間充滿一定粘度的液體，兩板相對運動方向如圖所示，可能形成流體動力潤滑的是（