磨擦、磨损及润滑概述课件.ppt

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1、第2章磨擦、磨损及润滑概述磨损是摩擦的结果，润滑则是减少摩擦和磨损的有力措施。2.1磨擦与磨损两物体接触区产生阻碍运动并消耗能量的现象，称为摩擦。磨擦会造成能量损耗和零件磨损，一般情况下应尽量减少磨擦。但有些情况下却要利用摩擦工作，如带传动，摩擦制动器等。根据磨擦副表面间的润滑状态将磨擦状态分为4种：干磨擦、液体磨擦、边界磨擦和混合磨擦。1、干磨擦（应严禁出现）如果两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜的纯金属，这两个物体直接接触时的摩擦称为干摩擦。2、液体磨擦（润滑）两摩擦表面不直接接触，被油膜隔开的

2、摩擦称为液体摩擦。3、边界磨擦（润滑）两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，使其处于干摩擦和液体摩擦之间的状态，这种摩擦称为边界摩擦。4、混合磨擦（润滑）处于干摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状态，称为混合摩擦。运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐损失，这种现象称为磨损。磨损的利弊:（1）机械零件严重磨损后，将降低机器的工作效率和可靠性，使机器提前报废，应尽量避免。（2）工程上常利用磨损的原理来减小零件表面的粗糙度，如磨削、研磨、抛光、跑合等。磨损磨损过程大致可分为以下三个阶段：1、跑合（磨合）磨损阶段

3、:磨损速度由快到慢2、稳定磨损阶段:代表零件使用寿命的长短3、剧烈磨损阶段:磨损速度及磨损率急剧增大跑合阶段结束后应清洗零件，更换润滑油思考:哪种磨损对传动件来说是有益的,为什么?新摩擦表面的微观形貌磨损分类1.磨粒磨损由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬质颗粒，对摩擦表面起到切削或刮擦作用，从而引起表层材料脱落的现象，称为磨粒磨损。金属表面发生局部塑性变形磨粒嵌入金属表面，切割金属表面表面被划伤1、满足润滑条件2、合理地选择摩擦副的材料（提高表面硬度）3、降低表面粗糙度值4、加装防护密封

4、装置等。普遍存在于机件中；磨损速度较大，0.5～5μm/h特点:减轻磨粒磨损的措施：在滑动摩擦条件下，摩擦幅的接触面发生金属粘着，在随后的相对滑动中粘着处被破坏，有金属屑粒被拉拽下来或者是金属表面被擦伤的一种磨损形式。2、粘着磨损局部粘着（冷焊）粘着处被撕掉金属表面被划伤或者金属屑粒脱落局部接触接触面积小应力大润滑油膜、氧化膜被挤破粘着磨损按程度不同可分为五级：轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱、咬死。涂抹、擦伤、撕脱又称为胶合，往往发生于高速、重载的场合。减轻粘着磨损的措施：1、合理地选择配对材料，选用硬度差

5、较大的异类材料；2、采用表面处理，限制摩擦表面的温度，控制压强及采用含有油性极压添加剂的润滑剂等。3、疲劳磨损（点蚀）两摩擦表面为点或线接触时，由于局部的弹性变形形成了小的接触区。这些小的接触区形成的摩擦副如果受变化接触应力的作用，则在其反复作用下，表层将产生裂纹。随着裂纹的扩展与相互连接，表层金属脱落，形成许多月牙型浅坑，这种现象称为疲劳磨损，也称点蚀。提高抗疲劳磨损的能力的措施：1、合理地选择材料及材料的硬度；（以增加塑性变形的抗力，延缓裂纹形成和扩展）2、选择粘度高的润滑油，加入极压添加剂3、减小

6、摩擦面的粗糙度值等。4、腐蚀磨损在摩擦过程中，摩擦面与周围介质发生化学或电化学反应而产生物质损失的现象，称为腐蚀磨损。氧化磨损特殊介质腐蚀磨损气蚀磨损2.2润滑在摩擦副间加入润滑剂，以降低摩擦，减轻磨损，这种措施称为润滑。润滑的主要作用：（1）减小摩擦系数，提高机械效率；（2）减轻磨损，延长机械的使用寿命；（3）可以起到冷却、防尘以及吸振等作用。液体润滑剂—润滑油半固体润滑剂—润滑脂固体润滑剂—石墨、二硫化钼（粉末状）气体润滑剂—空气、氢气、水蒸汽（高速场合）常见润滑剂:1、润滑油主要有矿物油、合成油、

7、动植物油等，其中应用最广泛的为矿物油。粘度是润滑油的一项重要的物理性能指标，粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小，粘度愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性就愈差。粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏粘度）等表示。我国的石油产品常用运动粘度来标定。（1）动力粘度1m3的液体，如果使上、下表面发生1m/s的相对运动所需要的切向力为1N时，该液体的粘度为1Pa·s（=1N·s/m2)液体的动力粘度示意图平行板间液体的层流流动（2）运动粘度液体的动力粘度η与液体在同温度下密度ρ的比值。η为动力粘度

8、，单位为Pa•s；ρ为密度，单位为kg/m3。ν为运动粘度，单位为m2/s一般润滑油的牌号就是该润滑油在40C（或100C）时运动粘度（以mm2/s为单位）的平均值。（3）条件粘度在规定的温度下从恩氏粘度计流出200ml样品所需的时间与同体积蒸馏水在20℃时流出所需的时间之比称为该液体的条件粘度，以ηE表示。运动粘度和恩氏粘度之间可通过下式进行换算：当1.35≤ηE≤3.2时，当ηE>3.2时，粘度随温度的升高而降低。粘度随压强的升高而