摩擦、磨损及润滑概述

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1、第四章摩擦、磨损及润滑概述基本内容：(1)摩擦；(2)磨损；(3)润滑剂、添加剂和润滑方法；(4)流体润滑原理简介；基本要求：了解摩擦、磨损及润滑机理；磨损的防护措施，润滑剂和添加剂的分类和选择。重点难点：流体润滑原理。摩擦学：研究相对运动的作用表面间的摩擦、磨损和润滑，以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。摩擦：相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象；磨损：由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移；润滑：减轻摩擦和磨损所应采取的措施。世界上使用的能源大约有1/3-1/2消耗于摩擦。减少摩擦节省能源；减少磨损降低设备维修次数和费用，节省制造零件及其所需材料的费用。二

2、、摩擦的分类内摩擦：在物质的内部发生的阻碍分子之间相对运动的现象。外摩擦：在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍作用现象。静摩擦：仅有相对运动趋势时的摩擦。动摩擦：在相对运动进行中的摩擦。滑动摩擦：物体表面间的运动形式是相对滑动。滚动摩擦：物体表面间的运动形式是相对滚动。“机械说”“分子说”一、摩擦的机理“机械－分子说”第一节摩　擦1.干摩擦两零件表面直接接触后，因为微观局部压力高而形成许多冷焊点，运动时被剪切。不允许出现干摩擦！2.边界摩擦三、滑动摩擦状态运动副表面有一层厚度<1μm的薄油膜，不足以将两金属表面完全分开，其表面部分微观高峰部分仍将相互搓削。vvv干摩擦是指表

3、面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。当运动副的摩擦表面被吸附在表面的边界薄膜隔开，摩擦性质取决于边界薄膜和表面的吸附性能时的摩擦，成为边界摩擦。当运动副的摩擦表面被流体膜隔开，摩擦的性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦，称为流体摩擦。有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不直接接触。是理想的摩擦状态。摩擦和磨损极轻，f=0.001-0.01.3.液体摩擦v4.混合摩擦混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。v边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，常统称为不完全液体摩擦。相应的润滑状态有边界润滑、混合润滑、流体润滑。可以用膜厚比来大致估计两滑动表面

4、所处的摩擦（润滑）状态，即：通常认为：时呈边界摩擦（润滑）状态时呈流体摩擦（润滑）状态时呈混合摩擦（润滑）状态机器的寿命磨损：由于摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移。磨损曲线磨合阶段磨损量时间剧烈磨损阶段稳定磨损阶段第二节磨损磨损过程大致如图所示：▲磨合阶段：包括摩擦表面轮廓峰的形状变化和表面材料被加工硬化两个过程。▲稳定磨损阶段：零件在平稳而缓慢的速度下磨损。▲剧烈磨损阶段：在经过稳定磨损阶段后，零件表面遭到破坏，运动副间隙增大引起而外的动载荷和振动。零件即将进入报废阶段。设计机器时，要求缩短磨合期、延长稳定期、推迟剧烈磨损期的到来。磨粒磨损磨损的分类：疲劳磨损粘附磨

5、损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损磨损类型按磨损机理分按磨损表面外观可分为点蚀磨损胶合磨损擦伤磨损磨损的机理：磨粒磨损疲劳磨损粘附磨损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损磨损类型：磨粒磨损：也简称磨损，外部进入摩擦面间的游离硬颗粒（如空气中的尘土或磨损造成的金属微粒）或硬的轮廓峰尖在软材料表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料，一部分流动到沟纹两旁，一部分则形成一连串的碎片脱落下来成为新的游离颗粒，这样的微粒切削过程就叫磨粒磨损。潘存云教授研制磨损的机理：磨粒磨损疲劳磨损粘附磨损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损磨损类型：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由于瞬时的温升和压力发生“冷焊

6、”后，在相对运动时，材料从一个表面迁移到另一个表面，便形成粘附磨损。严重的粘附磨损会造成运动副咬死。潘存云教授研制磨损的机理：磨粒磨损疲劳磨损粘附磨损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损磨损类型：疲劳磨损：也称点蚀，是由于摩擦表面材料微体积在交变的摩擦力作用下，反复变形所产生的材料疲劳所引起的机械磨损。点蚀过程：产生初始疲劳裂纹→扩展→微粒脱落，形成点蚀坑。潘存云教授研制磨损的机理：磨粒磨损疲劳磨损粘附磨损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损磨损类型：冲蚀磨损：流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬质颗粒冲击零件表面所引起的机械磨损。潘存云教授研制磨损的机理：磨粒磨损疲劳磨损粘附磨损冲蚀磨损腐蚀磨

7、损微动磨损磨损类型：腐蚀磨损：当摩擦表面材料在环境的化学或电化学作用下引起腐蚀，在摩擦副相对运动时所产生的磨损即为腐蚀磨损。磨损的机理：磨粒磨损疲劳磨损粘附磨损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损磨损类型：微动磨损：是指摩擦副在微幅运动时，由上述各磨损机理共同形成的复合磨损。微幅运动可理解为不足以使磨粒脱离摩擦副的相对运动。应用实例：轴与孔的过盈配合面、滚动轴承套圈的配合面、旋合螺纹的工作面、铆钉的工作面等。一、润滑剂作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。分类液体润滑剂----润滑油半固体润滑剂----润滑脂固体润