摩擦磨损润滑课件.ppt

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1、张朝辉摩擦磨损润滑概述1/27第四章摩擦磨损及润滑概述摩擦（friction）——在正压力作用下，相互接触的两物体受切向力作用而发生相对滑动（或有相对滑动趋势）时，接触面上产生阻碍滑动的阻力的现象。摩擦力（frictionforce）——摩擦时产生的阻力磨损（wear）——摩擦时，摩擦表面材质损失或转移的现象。一、基本概念张朝辉摩擦磨损润滑概述2/27润滑（lubrication）——摩擦界面添加介质（油、脂等），以减小摩擦、磨损，降低材料消耗，保证机器可靠工作的现象。摩擦学（tribology）——研究有关摩擦、磨损、润滑的一门科学和技术。二、摩擦1

2、、分类①按物体是否有运动分静摩擦（staticfriction）——仅有相对滑动趋势时的摩擦；张朝辉摩擦磨损润滑概述3/27动摩擦（kineticfriction）——有相对滑动的摩擦。②按运动形式分滑动摩擦（slidingfriction）——两表面以相对滑动为主的摩擦；滚动摩擦（rollingfriction）——两表面以滚动为主的摩擦。③按摩擦界面间的润滑剂情况分干摩擦(dryfriction)——不加任何添加剂的摩擦，这种摩擦事实上不存在，因为两表面间总有油污、氧化膜等，所以，一般以不是有意加添加剂的摩擦。张朝辉摩擦磨损润滑概述4/27流体摩擦

3、（fluidfriction）——摩擦表面被一层流体隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦；边界摩擦（boundaryfriction）——两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其性质取决于吸附膜性质的摩擦；混合摩擦（mixedfriction）——上述任何两种及以上摩擦共存的摩擦。张朝辉摩擦磨损润滑概述5/27润滑状态Stribeck曲线新润滑状态图张朝辉摩擦磨损润滑概述6/27几种摩擦的界限常以膜厚比来大致估计：式中：hmin——最小公称油膜厚度，mRq1——接触表面轮廓的均方根偏差，mRq2——接触表面轮廓的均方根偏差，m≤1，边

4、界摩擦；＝1～3，混合摩擦；＞3，流体摩擦张朝辉摩擦磨损润滑概述7/272、干摩擦库仑定律：Ff＝fFn①简单粘着理论1945年由鲍登（FP.Bowden）等人提出摩擦副接触只是部分峰顶接触真实接触面积Ar很小接触点达到塑性流动接触点被冷焊在一起分开结点的力就是摩擦力：Ff＝ArτB张朝辉摩擦磨损润滑概述8/27②修正粘着理论接触区域同时存在压应力和切应力，材料的屈服极限必须由复合应力来确定Fn的作用Ari切向力FfAri+ΔAri节点增长张朝辉摩擦磨损润滑概述9/27③分子吸引理论两个界面接触分子作用分子键力两个界面发生相对运动剪断分子键摩擦力

5、张朝辉摩擦磨损润滑概述10/27④分子——机械理论摩擦力是摩擦面实际接触区内的粘着作用和表面不平度凸峰的犁刨作用Fs——摩擦中的粘着分量（粘着阻力）Fp——摩擦中的机械分量（犁削阻力）pe——单位面积的犁沟力s——犁沟面积张朝辉摩擦磨损润滑概述11/273、边界摩擦①物理吸附膜f较低，熔点低，只能在低速轻载下起润滑作用。②化学吸附膜有较低的剪切强度，较高的熔点，能在较高的速度和载荷下起润滑作用。张朝辉摩擦磨损润滑概述12/27③化学反应膜具有低的剪切强度和高的熔点，可在十分恶劣的条件下起润滑作用。油性——物理吸附膜、化学吸附膜的润滑性能极压性——化学反

6、应膜的润滑性能。4、流体摩擦当润滑油量多到一定程度，形成的油膜厚度大到超过能将两个表面接触的微凸体完全分开，此时，没有金属的直接接触，润滑性能取决于润滑油本身的性质。张朝辉摩擦磨损润滑概述13/275、混合摩擦随着摩擦面间油膜厚度的增大，表面微凸体直接接触的数量在减少，而油膜承载能力的比重在加大，有些部位呈现干摩擦，有些部位呈现边界摩擦，有些部位呈现液体摩擦，这种状态称为混合摩擦。三、磨损磨损：摩擦过程带来了表面材料的丧失和转移磨损可造成零件的失效，占总失效的70%——80%。张朝辉摩擦磨损润滑概述14/27磨损带来的危害：①影响零件的运动质量；②改变

7、了零件的尺寸；③降低了零件的可靠性。1、按磨损阶段分①跑合(running-in)磨损阶段跑合的目的：磨掉不平高峰，增大接触面积，提高承载能力。磨合是逐渐加载、逐渐提速的过程。稳定磨损跑合磨损急剧磨损时间磨损量稳定磨损跑合磨损急剧磨损时间磨损率张朝辉摩擦磨损润滑概述15/27②稳定磨损阶段磨损以平稳而缓慢的速度进行，标志磨损条件保持相对稳定。③急剧磨损阶段经过稳定磨损阶段，零件工作到寿命期，磨损速度加快。设计或使用机器，要力求缩短磨合期、延长稳定磨损期、推迟急剧磨损期的到来。张朝辉摩擦磨损润滑概述16/272、按磨损类型分①粘着磨损（adhesivew

8、ear）摩擦表面的微凸体在相互作用的各处发生“冷焊”后，在相对滑动过程中，材料从一个表面迁移到