《摩擦损耗与润滑》PPT课件

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1、第四章摩擦、磨损及润滑概述§4-2磨损§4-1摩擦§4-3润滑剂、添加剂和润滑方法§4-4流体润滑原理简介1摩擦分类按摩擦发生状态分内摩擦―发生在物质内部（分子间）；外摩擦―发生在直接接触、有相对运动的两物体之间。按运动副运动形式分静摩擦―仅有相对运动趋势的摩擦动摩擦―相对滑动进行中的摩擦滚动摩擦滑动摩擦§4-1摩擦滑动摩擦分类1）干摩擦―未经人为润滑的摩擦状态（表面间有油污膜或氧化膜）2）边界摩擦（边界润滑）―运动副表面被吸附在表面的边界膜隔开边界摩擦干摩擦边界膜物理吸附膜―润滑油中的极性分子与金属表面相互吸附而形成化学吸附膜―润滑油中的分子靠分子键与金属表面形成化学吸附化学

2、反应膜―润滑油中的化学添加剂与金属进行化学反应而形成的膜边界膜极薄，只有几个分子厚3）流体摩擦（流体润滑）流体膜厚度大到足以将两表面的粗糙峰完全隔开，就形成了流体润滑。因为摩擦完全发生在流体内部分子之间，金属表面无磨损，这是理想的润滑状态。根据流体膜形成原理，流体润滑可分为：流体静压润滑―人为的在两运动副表面间输入具有一定压力的润滑油，强迫形成润滑油膜。问题：流体润滑状态是否有边界膜存在?流体动压润滑―依靠几何效应、速度效应、粘度效应及供油量自动形成油膜的润滑。该润滑不能在两平行表间形成。工程实际中，多数摩擦处于边界摩擦和混合摩擦状态。这两种状态能有效降低摩擦，减轻磨损，所以设

3、计时应尽量使运动副能维持这两种摩擦状态。4）混合摩擦（混合润滑）混合摩擦介于边界摩擦和液体摩擦之间。两运动副表面间存在比边界润滑状态要厚的润滑油膜，但该油膜又不足以完全将两表面完全隔开，从而仍有某些粗糙峰接触。§4-2磨损磨损的概念―运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐丧失或转移，即形成磨损。零件磨损的三个阶段磨合阶段稳定磨损阶段剧烈磨损阶段磨损量时间磨合阶段稳定磨损阶段剧烈磨损阶段正常工作阶段失效阶段稳定磨损阶段的长短标志着零件寿命的长短按照摩擦机理对磨损的分类（一）粘附磨损（粘着磨损）俗称冷焊后磨损。即在较大的压力下，摩擦表面在相互作用点处先发生冷焊现象（物理吸附作用）

4、，随着相对滑动，材料从一表面转移到另一表面。在工程实际中，这是金属材料最常见一种磨损形式。（二）磨粒磨损磨粒外部进入的游离硬颗粒自身的硬的轮廓峰尖作用方式：犁刨较硬的颗粒在较软的材料表面划出沟槽，堆积散落在沟槽两旁的碎屑成为新的磨粒参与磨损（三）疲劳磨损发生场所：高副接触零部件间发生的原因：重复作用的接触应力超过材料的接触疲劳极限典型失效形式：疲劳点蚀磨损过程：疲劳裂纹→裂纹扩展交织→点状脱落→片状脱落（四）冲蚀磨损（流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损）发生场所：流体或其体输送机械发生的原因硬质物体或颗粒引起的机械磨损气流或液流的冲击作用（五）腐蚀磨损（机械化学磨损）1润滑剂分类气体液

5、体―润滑油（矿物油、动植物油、混合油、各种乳剂）半固体―润滑脂（润滑油和稠化剂的稳定混合物）固体―石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等润滑油分类矿物油―主要为石油产品，应用最广泛动植物油―适于边界润滑，来源有限，稳定性差化学合成油―适于高温、低温、高速、重载。价贵§4-3润滑剂、添加剂和润滑方法润滑油的评价指标运动粘度粘度分类动力粘度条件粘度牛顿流体与动力粘度XYohU1）粘度粘度的物理意义：▲反映流体粘滞性大小▲衡量流体抵抗剪切变形的能力▲标志着流体内摩擦阻力的大小△第一层油与上板同速流动△最下层油与底板一样静止不动△由于油的粘滞性，沿Y方向油层以不同速度u沿X方向移动，于是润滑油在

6、油层厚度h内形成层流动。hUXYo△沿Y方向的速度变化率（速度梯度）表示为：牛顿在1687年指出：层流流体各油层间的剪应力与其速度梯度成正比。即：公式中的“－”表示为油层的速度u随y的增大而减小。hU―流体单位面积上的剪切阻力―比例常数，即流体的动力粘度动力粘度又称绝对粘度，主要用于流体动力学计算中。其单位为:牛顿内摩擦定律:牛顿流体―符合牛顿内摩擦定律的流体被称为牛顿流体。运动粘度―测得的动力粘度与相同温度下该流体的密度的比值，即：条件粘度―测得的动力粘度与相同温度下该流体的密度的比值。用ηE表示。润滑油的粘―温效应：粘度随温度升高而降低，随温度降低而升高。粘度随温度变化的程

7、度用粘度指数衡量，粘度指数越高，粘度随温度的变化越小，说明粘―温性能越好。润滑油的粘―压效应：粘度随压力升高而提高。压力越高粘―压效应越明显。2）油性（润滑性）―指润滑油中的极性分子吸附于摩擦表面的性质。油膜与金属表面的吸附能力越强，润滑性越好。3）极压性―化学合成油中的极性分子生成抗磨损、耐高压化学反应边界膜的性能。4）闪点―油在标准仪器中加热所蒸发出的油汽，一遇火焰即能发出闪光时的最低温度，称为油的闪点5）凝点―在规定条件下，使液体不能再自由流动的最高温度6）氧化稳定性§4-4流体润滑原