设备润滑知识课件.ppt

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1、机器摩擦磨损与润滑的基本知识一、摩擦磨损有关知识各种运转的机器，都有各种摩擦副组成的运动副，必然产生摩擦和磨损，是零件产生故障和失效的主要模式。据统计[1]，全世界总能耗的1/2~1/3消耗于摩擦，一般机器中75~80%的零部件是因摩擦而出现故障以至报废。英、美、德、日等国，每年由于磨损造成的经济损失达数百亿美元；我国主要工业部门每年因磨损而损耗的备用件钢材达数百万吨。因此，如何减少磨损，对磨损的零部件进行监测分析、故障诊断和预报，是全世界都非常重视的研究内容。（一）摩擦本质两固体表面有接触而产生相对运动时，表面不平产生摩擦，凸峰处的接触面积小而正

2、压力大，发生相对切向滑动时出现以下几种现象：1、接触应力大。使表面产生塑性变形并破坏表面膜；塑变后的再结晶中，两表面的金属共同形成新生晶格，接触点处发生粘着现象，在运动中将这些粘着点剪断撕开，这种剪断所需的作用力即摩擦力。2、表面材料相互嵌入。硬质材料的凸峰会嵌入较软材料中，相互滑动时，硬凸峰将在较软材料上切削出一条沟槽，这种切削阻力也构成摩擦力。3、产生分子引力。两接触表面紧密贴合，会产生分子引力，阻碍正常运动而形成摩擦力。这三者构成摩擦力产生的基础，是摩擦现象的本质。（二）摩擦分类1、按摩擦副运动形式分。滑动摩擦，如机床导轨、滑动轴承等；滚动

3、摩擦，如滚动轴承、车辆运动等。有的摩擦副（如齿轮传动）既有滚动又有滑动。　　2、按表面润滑状况分。干摩擦、半于摩擦、边界摩擦、半液体摩擦和液体摩擦。为使机器可靠地正常运行，减少故障，要尽量保证在液体润滑状态下工作。（三）磨损分类物体相对运动时，表面材料逐渐损耗（迁移或脱落），称磨损。1、影响磨损的主要因素（1）零件所处的运动学和动力学状态，表面几何形貌和装配质量。　　（2）零件所处的环境，如温度、湿度、盐度、酸度、润滑介质。　　（3）零件材质。如材料成分、组织硬度、摩擦副材料匹配、磨损过程中的变化等。这三者在磨损过程中还会相互影响，产生种种

4、复杂的磨损情况。2、磨损分类一般认为磨损可按其表面物质损耗的不同机理去分类。（1）粘着磨损　　摩擦副接触面发生粘着作用而产生磨损，有热粘和冷粘磨损之分。例如发动机汽缸的拉缸、滑动轴承的抱瓦、抱轴及齿轮的胶合等。　　改善材料性能、合理设计运动学和动力学性能参数、改善润滑介质和润滑条件等，是减少或防止粘着磨损的主要措施。（2）磨粒磨损　　磨损后产生的金属颗粒是磨粒的主要来源，还包括装配清洗不好，外界污染的磨粒。　　磨粒磨损包括刨削式磨粒磨损，高应力碾碎式磨粒磨损、低应力擦伤式磨粒磨损。（3）腐蚀磨损　　在腐蚀性气体或液体环境中进行摩擦时，摩擦

5、副表面会发生化学反应或电化学反应，生成反应产物，使表面生成物脱落，即称腐蚀磨损。　　腐蚀磨损分氧化磨损（例如FeO,Fe2O3,Fe3O4等），即金属表面受到空气中或润滑油中氧的作用所形成的氧化膜，处于不断生、灭或减薄与增厚的交替循环之中，影响摩擦副的性态，增加磨损量；此外还有腐蚀介质磨损，即除氧以外的酸、碱、盐作用下，在摩擦过程中的生成物不断产生和磨耗的过程。（4）微动磨损　　两接触表面之间在外载荷作用下产生切向往复振动（振幅一般不超过0.1mm）由此发生的磨损称微动磨损。它通常发生在宏观上相对静止（静配合）的零件上，如花键联接、过盈配合的轴

6、与孔、机座的固定处等。微动磨损使金属表面出现麻点或沟纹，导致配合或联接松动，增加磨损，振动加剧等不良后果。（5）冲蚀和气蚀　　冲蚀是指表面材料由于固体、气体、液体或其他混合相的不断高速冲击而发生的磨损现象。最常见的是固体颗粒对固体表面撞击造成的冲蚀，如水轮机、水泵叶轮被水中砂粒撞击，气流式材料输送管道的弯管内壁冲蚀等。　　气蚀是指在流体机械零件（例如高压泵、马达）的液体内产生气蚀气泡，或表面与冷却剂液体接触处（例如内燃机气缸套外壁）可能出现局部集中的麻点、针孔甚至蜂窝状孔穴群等磨损现象，这种现象称气蚀或穴蚀。（6）表面疲劳磨损　　循环应力周期

7、性地作用在摩擦表面上，使表面材料疲劳而引起材料微粒脱落的现象，称疲劳磨损。一般可分两类：　　a.滚动接触疲劳磨损。是指以点、线接触的摩擦副在滚动或同时兼有滑动时的磨损，例如齿轮啮合、滚动轴承中钢球与内外滚道的接触中，都会产生这种疲劳磨损。　　b.滑动疲劳磨损。固体相互滑动摩擦表面的粗糙度使表面接触集中在若干接触点上，在法向力作用下，实际接触斑点相互挤压产生应力和应变，这种过程反复进行，逐渐形成应力集中源，继而产生裂纹或磨屑。例如各类滑动轴承即会产生这种磨损。二、机器磨损的浴盆曲线规律前面论述的各类磨损，在不同机器中都可能发生。磨损是客观存在，对

8、于批生产使用的机器，磨损随使用时间而逐渐增长，经大量研究统计，具有如图1的浴盆曲线规律；由于磨损与故障率相关，故也称故障率