摩擦、磨损及润滑概述课件.ppt

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1、第十章摩擦、磨损及润滑概述§10-1摩擦§10-2磨损§10-3润滑剂、添加剂和润滑方法§10-4流体润滑原理简介08数控余锦桓2008984104概述摩擦两个在正压力作用下相互接触的物体发生相对滑动或有相对运动趋势时，接触表面上产生抵抗滑动的阻力的现象称为摩擦。磨损由于摩擦而造成的能量损耗和表面物质的丧失或迁移。润滑减轻摩擦和磨损，减少能耗，降低材料消耗的有效手段。摩擦学关于摩擦、磨损与润滑的科学与技术的统称据统计，世界上上在工业方面约有1/3~1/2的能量消耗在摩擦过程中。国内每年制造的配件中，磨损件占了其中很大的比例。摩

2、擦的分类：内摩擦：发生在物质内部，阻碍分子间相对运动的现象。外摩擦：两个发生相对滑动或有相对滑动趋势的物体在接触表面上产生的阻碍相对滑动的现象。静摩擦：仅有相对滑动趋势时的摩擦。动摩擦：相对滑动进行中的摩擦。接触表面移动形式是相对滑动的动摩擦称为滑动摩擦；接触表面的移动形式是相对滚动的动摩擦称为滚动摩擦。本章只着重讨论金属表面间的滑动摩擦。§10-1摩擦四种滑动摩擦状态干摩擦是指表面见无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。边界摩擦是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开、摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。流体摩擦是

3、指摩擦表面被流体膜隔开、摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。混合摩擦是指摩擦状态处于边界摩擦及流体摩擦的混合状态时的摩擦。边界摩擦和混合摩擦又常统称为不完全液体摩擦。边界摩擦、混合摩擦及流体摩擦都必须具备一定的润滑条件，所以，相应的润滑状态也常分别称为边界润滑、混合润滑及流体润滑。用膜厚比λ来大致估计亮滑动表面所处的摩擦（润滑）状态，即式中：——亮活动粗糙表面间的最小公称油膜厚度，单位为;、分别为两表面形貌轮廓的均方根偏差，单位为。通常认为，时程边界摩擦（润滑）状态；时呈流体摩擦（润滑）状态；时呈混合摩擦（润滑）状态。

4、运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移，及形成磨损。磨损会影响极其的效率，降低工作的可靠性，甚至促使机器提前报废。因此在设计是预先考虑如何避免或减轻磨损，以保证机器达到设计寿命，具有有很大的现实意思。一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段：磨合阶段：磨合是磨损的不稳定阶段，在整个工作时间内所占比率很小。新开始使用的零件一般处于该阶段，磨损率较高。稳定磨损阶段：属于零件正常工作阶段，磨损速度平稳而缓慢。这一阶段的长短代表了零件使用寿命的长短。剧烈磨损阶段：属于零件即将报废阶段，磨损率急剧升高。§10-2磨损图4-6机件

5、的磨损量与工作时间的关系（磨损曲线）磨损曲线由此可见，在设计或使用机器时，应该力求缩短磨合期，延长稳定磨合期，推迟剧烈磨合的到来。为此就必须对形成磨损的机理有所了解。磨损的分类按磨损机理来分类，磨损可分为：粘附磨损也称胶合，当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处发生“冷焊”后，在相对滑动时，材料从一个表面迁移到另一个表面，便形成粘附磨损，是摩擦副之间最普遍的一种磨损形式。磨粒磨损外部进入摩擦面间的有力硬颗粒或硬的轮廓峰尖引起的磨损。疲劳磨损指由于摩擦表面材料微体积在重复变形时疲劳破坏而引起的机械磨损。冲蚀磨损（流体磨粒磨损和流体

6、侵蚀磨损）指由流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬质颗粒作用所引起的机械磨损。腐蚀磨损（机械化学磨损）指由机械作用及材料与环境的化学作用或电化学作用共同引起的磨损。氧化磨损是最常见的机械化学磨损之一。微动磨损（微动损伤）是一种甚为隐蔽的、有粘附磨损、机械化学磨损和疲劳磨损共同形成的复合磨损形式。它发生在名义上相对静止，实际上存在血环的微幅相对滑动的两个紧密接触的表面（如轴孔的过盈配合面等）。润滑剂可分为气体、液体、半固体和固体四种。在液体润滑剂中应用最广泛的是润滑油。半固体润滑剂主要是指各种润滑脂。固体润滑剂是任何可以形成固

7、体膜以减少摩擦阻力等等物质。任何气体都可以作为气体润滑剂，用得最多的是空气，主要用在气体轴承中。§10-3润滑剂、添加剂和润滑方法（一）润滑剂润滑油的主要评判指标：（1）粘度润滑油的粘度可定性地定义为它的流动阻力，是润滑油最重要的性能之一。粘度又可以分为动力粘度、运动粘度和条件粘度。主要包括三类：润滑油①有机油，同城是动植物油；②矿物油，主要是石油产品；③化学合成油。1）动力粘度。牛顿在1687年提出了粘性液的摩擦定律（粘性定律），即在流体中热议点出的切应力均与该处流体的速度成正比。摩擦学中把凡是服从这个粘性定律的流体都叫牛顿

8、液体。τ——流体单位面积上的剪切阻力，即切应力。U——流体的流动速度。——流体沿垂直于运动方向（即流体膜厚度方向）的速度梯度，“—”号表示u随y的增大而减少。η——比例常数，即流体的动力粘度。2）运动粘度。工程中常用动力粘度η与同温度下该液体的密度ρ的比值表示粘度，称为运动粘